EMISJA GAZÓW CIEPLARNIANYCH JEDNYM Z CZYNNIKÓW DECYDUJĄCYCH O WYBORZE ŹRÓDŁA CIEPŁA DLA KOMPLEKSU BUDYNKÓW WIELORODZINNYCH

Podobne dokumenty
EFEKTYWNOŚĆ WYKORZYSTANIA ENERGII PIERWOTNEJ DO PRZYGOTOWANIA CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ W LOKALNEJ KOTŁOWNI OSIEDLOWEJ

Zał.3B. Wytyczne w zakresie określenia ilości ograniczenia lub uniknięcia emisji zanieczyszczeń do powietrza

Ekonomiczna analiza optymalizacyjno porównawcza możliwości wykorzystania systemów alternatywnych zaopatrzenia w energię i ciepło

Środowiskowa analiza optymalizacyjno porównawcza możliwości wykorzystania systemów alternatywnych zaopatrzenia w energię i ciepło

Koszty podgrzewania ciepłej wody użytkowej

Niska emisja sprawa wysokiej wagi

Zestawienie wzorów i wskaźników emisji substancji zanieczyszczających wprowadzanych do powietrza.

Analiza efektywności zastosowania alternatywnych źródeł energii w budynkach

GWARANCJA OBNIŻENIA KOSZTÓW

Projekt założeń do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe gminy miejskiej Mielec Piotr Stańczuk

Opracował: Maciej Majak. czerwiec 2010 r. ETAP II - INSTALACJA KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH

Analiza techniczno-ekonomiczna korzystania z ciepła systemowego w porównaniu do innych źródeł ciepła

Opracowanie charakterystyki energetycznej wg nowych wymagań prawnych

Koszty jednostkowe energii cieplnej produkowanej na potrzeby ogrzewania w obecnej kotłowni węglowej budynku przy ul.

Sposoby ogrzewania budynków i podgrzewania ciepłej wody użytkowej

Efekt ekologiczny modernizacji

TARYFA DLA CIEPŁA Zespołu Elektrociepłowni Wrocławskich KOGENERACJA S.A.

Rozdział 4. Bilans potrzeb grzewczych

Krok 1 Dane ogólne Rys. 1 Dane ogólne

Efekt ekologiczny modernizacji

5.5. Możliwości wpływu na zużycie energii w fazie wznoszenia

Zestawienie wzorów i wskaźników emisji substancji zanieczyszczających wprowadzanych do powietrza Grudzień 2016

Raport z inwentaryzacji emisji wraz z bilansem emisji CO2 z obszaru Gminy Miasto Płońsk

Stan zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego

Klaster RAZEM CIEPLEJ Spotkanie przedstawicieli

Ankieta do opracowania "Planu Gospodarki Niskoemisyjnej na terenie Gminy Konstancin-Jeziorna"

G S O P S O P D O A D R A K R I K NI N SK S O K E O M

UCHWAŁA NR VII/128/15 RADY MIASTA KATOWICE. z dnia 1 kwietnia 2015 r.

Konferencja Podsumowująca projekt Energetyczny Portal Innowacyjny Cz-Pl (EPI)

I. CZĘŚĆ INFORMACYJNA. Nazwa firmy. Adres. Rodzaj działalności

AKTUALIZACJA ZAŁOŻEŃ DO PLANU ZAOPATRZENIA W CIEPŁO, ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ I PALIWA GAZOWE DLA OBSZARU MIASTA POZNANIA

Racjonalizacja gospodarki ciepłem w zespole budynków Politechniki Częstochowskiej

UCHWAŁA NR... RADY MIASTA KATOWICE. z dnia r.

Założenia do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe miasta Kościerzyna. Projekt. Prezentacja r.

Projektowana charakterystyka energetyczna

Opracowanie: Zespół Zarządzania Krajową Bazą KOBiZE

Projektowana charakterystyka energetyczna

Tabela 1 Ogólne zasady udzielania dotacji. inwestycyjnych. inwestycyjnych. inwestycyjnych

Jerzy Żurawski Wrocław, ul. Pełczyńska 11, tel ,

Projektowana charakterystyka energetyczna

Analiza środowiskowo-ekonomiczna

Projektowana charakterystyka energetyczna

Sposoby ogrzewania budynków i podgrzewania ciepłej wody użytkowej

TARYFA DLA CIEPŁA Zespołu Elektrociepłowni Wrocławskich KOGENERACJA S.A.

Program Czyste Powietrze Szkolenie dla pracowników socjalnych Ośrodków Pomocy Społecznej

Formularz danych dotyczących przedsiębiorstwa ciepłowniczego na potrzeby opracowania "Planu Gospodarki Niskoemisyjnej dla Gminy Kudowa Zdrój"

TARYFA DLA CIEPŁA. Spis treści: Część I. Objaśnienie pojęć i skrótów używanych w taryfie.

Ankieta do opracowania Planu Gospodarki Niskoemisyjnej (PGN) dla Gminy Lubliniec I. CZĘŚĆ INFORMACYJNA. Nazwa firmy. Adres. Rodzaj działalności

Programy ograniczania niskiej emisji i Plany gospodarki niskoemisyjnej

Polityka energetyczna Polski do 2050 roku rola sektora ciepłownictwa i kogeneracji

Bilans potrzeb grzewczych

Ekonomiczna analiza optymalizacyjno-porównawcza

dr inŝ. Jarosław Chudzicki dr inŝ. Paweł Kędzierski dr inŝ. Michał Strzeszewski Politechnika Warszawska Wydział InŜynierii Środowiska

Efekt ekologiczny modernizacji

Oferta Kompanii Węglowej S.A. dla sektora ciepłownictwa

Ciepłownictwo systemowe na obecnym i przyszłym rynku ciepła

EKRAN 5. Zyski ciepła wg rozporządzenia [1]

Przedsiębiorstwo Usług Inżynieryjno-Komunalnych Spółka z o.o. Plan wprowadzania ograniczeń w dostarczaniu ciepła

Projektowana charakterystyka energetyczna

Czy MPEC Sp. z o.o. z siedzibą w Sławnie partycypuje w kosztach planowanego przedsięwzięcia?

Analiza zastosowania alternatywnych/odnawialnych źródeł energii

Układy kogeneracyjne - studium przypadku

WDRAŻANIE BUDYNKÓW NIEMAL ZERO-ENERGETYCZNYCH W POLSCE

Efektywność energetyczna -

ZAKŁAD USŁUG KOMUNALNYCH

Skojarzone układy Hewalex do podgrzewania ciepłej wody użytkowej i ogrzewania budynku

VII Międzynarodowej Konferencji CIEPŁOWNICTWO 2010 Wrocław

Podsumowanie i wnioski

Pompy ciepła do c.w.u. wschodząca gwiazda rynku techniki podgrzewu

Stan przed realizacją projektu

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna

Opracował: mgr inż. Maciej Majak. czerwiec 2010 r. ETAP I - BUDOWA KOMPLEKSOWEJ KOTŁOWNI NA BIOMASĘ

Przyszłość ciepłownictwa systemowego w Polsce

Ośrodek Szkolno Wychowaczy w Iławie SI130TUR+ 2 szt. Rewersyjne / Gruntowe / SI 130TUR+, 0 szt. Brak wyboru / 0 / 0, 0 szt. Brak wyboru / 0 / 0

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna


OKiS ul. Daszyńskiego Prószków

- stosunek kosztów eksploatacji (Coraz droższe paliwa kopalne/ coraz tańsze pompy ciepła)

R E G U L A M I N rozliczania kosztów zużycia ciepła na potrzeby centralnego ogrzewania i podgrzania wody w Spółdzielni Mieszkaniowej w Olecku.

Skierniewice, r. Plan Gospodarki Niskoemisyjnej

Weryfikacja urządzeń grzewczych i ciepła systempwego w zakresie emisji zanieczyszczeń do powietrza - autorskie certyfikaty i znaki budynków "PreQurs

Łączne zużycie System rozliczeniowy Techem

EFEKTY EKOLOGICZNE ZASTOSOWANIA KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH W DOMU JEDNORODZINNYM

Zasady przygotowania SEAP z przykładami. Andrzej Szajner Bałtycka Agencja Poszanowania Energii SA

Projektowana charakterystyka energetyczna

Wpływ sposobu ogrzewania na efektywność energetyczną budynku

Audyty energetyczne. Wymagania

Energia odnawialna jako panaceum na problem niskiej emisji w mieście

Analiza zastosowania alternatywnych/odnawialnych źródeł energii

Projektowana charakterystyka energetyczna

Analiza środowiskowo-ekonomiczna

Analiza środowiskowo-ekonomiczna

Metody ograniczania niskiej emisji

POMPY CIEPŁA Analiza rynku Wykres 1

O projekcie Sustainable Energy Promotion in Poland

Transkrypt:

EMISJA GAZÓW CIEPLARNIANYCH JEDNYM Z CZYNNIKÓW DECYDUJĄCYCH O WYBORZE ŹRÓDŁA CIEPŁA DLA KOMPLEKSU BUDYNKÓW WIELORODZINNYCH GREENHOUSE GAS EMISSION ONE OF THE FACTORS DETER- MINING A HEAT SOURCE FOR MULTI-FAMILY BUILDING A. CHMIELEWSKA 1*, G. BARTNICKI 2 1 mgr inż., Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław 2 dr inż., Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław * e-mail: agnieszka.chmielewska@pwr.edu.pl Streszczenie W artykule porównano emisję podstawowych zanieczyszczeń dwóch bazowych rozwiązań źródła ciepła dla kompleksu budynków wielorodzinnych gazowej kotłowni lokalnej oraz węzła ciepłowniczego. Uzyskane wyniki w zakresie oddziaływania na środowisko zestawiono z kosztami pozyskania ciepła na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jako rozwiązanie alternatywne, przedstawiono analogiczne analizy dla biwalentnego źródła ciepła. Słowa klucze: emisja gazów cieplarnianych, ciepła woda użytkowa, pompa ciepła Abstract In the paper results and compares greenhouse gas emissions for gas boiler and district heat. Heat source is located in a residential multifamily buildings. The results were compared with the costs of preparing hot water. Also presented analysis for bivalent heat source during the summer using renewable energy sources. Keywords: greenhouse gas emissions, DHW, heat pump Wstęp Przy podejmowaniu decyzji dotyczącej zaopatrzenia w ciepło, inwestor w klasycznym ujęciu kieruje się przede wszystkim oceną nakładów inwestycyjnych oraz eksploatacyjnych. W dobie dużego zainteresowania ograniczeniem negatywnego wpływu systemów zaopatrzenia w ciepło na środowisko naturalne w procesie decyzyjnym powinny być uwzględniane również kwestie emisji zanieczyszczeń. Wybór sposobu zaopatrzenia w ciepło dla kompleksu budynków jest specyficzny na tle innych obiektów mieszkalnych. System deweloperski powoduje, że inwestor zainteresowany jest ograniczeniem nakładów związanych z budową źródła ciepła, a jego odpowiedzialność za funkcjonowanie central grzewczych jest ograniczona czasowo. Eksploatacja systemu zaopatrzenia w ciepło obciąża finansowo przyszłych właścicieli lokali mieszkalnych i to oni ponoszą wszystkie ryzyka z tym związane. Dokonywanie zmian w układzie technologicznym, często nowego źródła ciepła jest ryzykowne (np. kwestie gwarancji i rękojmi) i zwykle nie zyskuje akceptacji właścicieli. To wszystko powoduje, że wybór sposobu zaopatrzenia w ciepło dla zespołu 24

budynków wielolokalowych lub zmiany technologiczne wymagają specjalnego podejścia. Jednym z czynników ułatwiających proces decyzyjny może być uwzględnienie emisji zanieczyszczeń. Jest to szczególne istotne w przypadku przygotowania ciepłej wody użytkowej w okresie letnim, gdy konwencjonalne systemy pracują z niską sprawnością. Decyzja dotycząca wyboru źródła ciepła z uwzględnieniem emisji CO 2 jest nie tylko istotna z punktu widzenia dewelopera, czy późniejszych użytkowników. Trzeba jeszcze pamiętać o krajowych celach jakie musimy spełnić w kwestii redukcji zanieczyszczeń do atmosfery. Przy czym sektor budowlany odgrywa tu szczególną role, gdyż należy do wysoce energochłonnych obszarów gospodarki. Zużycie energii końcowej przez budynki stanowi około 31% całkowitego zużycia energii w Polsce w roku 2012 i pozostają jej największym konsumentem [5]. W publikacji dokonano analizy emisji CO 2 w ujęciu różnych źródeł ciepła na przykładzie istniejącego kompleksu budynków wielorodzinnych. W badaniu skoncentrowano się na dwóch bazowych rozwiązaniach źródła ciepła tj. kotłowni gazowej oraz węzła ciepłowniczego, a jako rozwiązanie alternatywne przedstawiono analogiczne analizy dla biwalentnego źródła ciepła. Charakterystyka analizowanego systemu zaopatrzenia w ciepło Analizą objęto trzy budynki wielorodzinne wzniesione w latach 2008-2009. Łącznie we wszystkich budynkach znajdują się 132 funkcjonalne mieszkania. Ciepło na potrzeby centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej wytwarzane jest w lokalnej kotłowni gazowej. Wszystkie analizowane mieszkania opomiarowane zostały przy pomocy wodomierzy mieszkaniowych skrzydełkowych jednostrumieniowych JS o q n =1,5 m 3 /h do pomiaru zużycia wody ciepłej. Miesięczne zużycie gazu na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej wyznaczone zostało jako różnica wskazań gazomierza z początku i końca danego miesiąca, a miesięczne zużycie ciepła rejestrowane było za pomocą ciepłomierza głównego. Wszystkie analizy zostały oparte na zużyciu ciepła i gazu w okresie letnim, dzięki temu uwzględnione zostały w nich również straty na przesyle i strata instalacji cyrkulacyjnej. Do analiz wykorzystano pomiary z 2012-2014 r. Kotłownia gazowa Analizy rozpoczęto od funkcjonującej kotłowni gazowej niskotemperaturowej, składającej się z dwóch żeliwnych kotłów gazowych o mocy 330kW każdy. Przygotowanie ciepłej wody użytkowej odbywa się za pomocą baterii podgrzewaczy pojemnościowych o łącznej pojemności 2000 dm 3. Gaz do kotłowni dostarczany jest z istniejącej sieci gazowej. Moc umowna to 70 m 3 /h. Do obliczeń wykorzystano ceny obowiązujące w Dolnośląskiej Spółce Gazownictwa. Analizy bazowały na kosztach zakupu nośnika energii pierwotnej i zużyciu paliwa gazowego, dlatego wyeliminowano konieczność ustalenia sprawności źródła ciepła. Takie podejście eliminuje błąd wynikający z trudności oszacowania wartości tej wielkości. Analiza zużycia gazu w kotłowni ZC-01 Na rys.1 przedstawiono względną zmienność zużycia gazu w kotłowni ZC-01 w cyklu miesięcznym w latach 2012-2014. Ta graficzna prezentacja wielkości zużycia paliwa wskazuje na czytelny trend kształtujący się w okresie letnim. Od czerwca do sierpnia kotłownie lokalne działały wyłącznie na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej. Udział zużycia paliwa w okresie letnim wynosił 9% w odniesieniu do zużycia rocznego w 2012 r. Podobną proporcję zaobserwowano w kolejnych latach prowadzenia badań. Należy jednak mieć na względzie, że wskaźnik ten nie odnosi się do samego rocznego zużycia paliwa na przygotowanie c.w.u., gdyż nie uwzględnił on tych potrzeb w okresie sezonu grzewczego 25

(które występują w tym okresie łącznie z potrzebami na cele grzewcze). Mając na względzie nawet niezbyt długi horyzont czasowy (3 kolejne lata) w jakim prowadzone były badania, można na ich podstawie wnioskować, że zużycie paliwa w okresie letnim wykazuje nieznaczną tylko zmienność w kolejnych latach. Analiza emisji gazów cieplarnianych w kotłowni zasilanej gazem ziemnym w okresie letnim Na rys. 3 przedstawiono analizę emisji gazów cieplarnianych w okresie letnim. Emisja ta została wyznaczona w oparciu o miesięczne zużycie paliwa i jednostkowe wskaźniki emisji zanieczyszczeń dla paliwa gazowego przedstawione w tab. 1. Analizując zamieszczony wykres, w przypadku analizowanego źródła ciepła problemem jest tylko emisja ditlenku węgla, czyli sprawcy globalnej zamiany klimatu. Pozostałe emisje kształtują się na istotnie mniejszych poziomach. Rys. 1. Względna miesięczna zmienność zużycia gazu w kotłowni ZC-01. Zużycie gazu w okresie letnim w kotłowni ZC- 01 Na rys. 2 przedstawione zostało zużycie gazu w okresie letnim w latach 2012-2014. Rys. 3. Analiza emisji gazów cieplarnianych w kotłowni gazowej w okresie letnim w latach 2013-2014. Tab. 1. Jednostkowa emisja zanieczyszczeń ze spalania paliwa w kotłowni gazowej [3, 4]. Rys. 2. Miesięczna zmienność zużycia gazu na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej w latach 2012-2014. Niewielkie wahania w poborze gazu mogą być związane ze zmiennym zapotrzebowaniem na ciepłą wodę użytkową i zmiennymi warunkami klimatycznymi w danym roku (co ma wpływ na straty ciepła w instalacji c.w.u. oraz funkcjonowanie instalacji cyrkulacyjnej). Zanieczyszczenie ditlenek węgla (CO2) tlenek węgla (CO) tlenek siarki (SOx/SO2) tlenek azotu (NOx/NO2) pył zawieszony całkowity (TSP) Jedn. Emisja jednostkowa kg/gj 55,82 g/m³ 0,3 g/m³ 0,002 x s g/m³ 1,52 g/m³ 0,0005 gdzie: s zawartość siarki całkowitej w spalanym paliwie w procentach 26

Koszt wytworzenia ciepła w kotłowni gazowej w okresie letnim W badanym kompleksie budynków wielorodzinnych przeprowadzono analizę cen gazu ziemnego w okresie letnim (od czerwca do sierpnia) 2012-2014 r. Nie można zapomnieć, że na cenę gazu wpływ ma moc zamówiona w kotłowni, która w analizowanym przypadku wynosi 70 m 3 /h. Wg wyników zamieszczonych na rys. 4 można zauważyć, iż we wszystkich analizowanych latach cena zakupu paliwa była porównywalna. Związane jest to z dość stabilnym poborem ciepłej wody użytkowej w tym okresie. Na wykresie przedstawiono wyniki obliczeń kosztów wytworzenia ciepła z uwzględnieniem opłat stałych i zmiennych. a sierpniem wyznaczono teoretyczny koszt wytworzenia ciepła w lokalnych kotłowniach gazowych. Uzyskane wyniki w postaci ceny jednostkowej ciepła przedstawiono w tab. 2. Tab. 2. Wskaźnikowa cena przygotowania ciepłej wody użytkowej od czerwca do sierpnia 2012-2014. Całkowity koszt wytworzenia c.w.u. w okresie letnim [zł] Całkowite zużycie c.w.u. w okresie letnim [m³] Jednostkowa cena przygotowania c.w.u. [zł/m³] 2012 25 733,9 885,7 29,05 2013 25 268,5 857,6 29,46 2014 24 318,7 828,4 29,36 Ciepło sieciowe Rys. 4. Analiza kosztów zakupu gazu ziemnego w okresie letnim w latach 2013-2014. Warto tutaj podkreślić, iż koszt zakupu paliwa jest uzależniony od opłaty stałej (która jest niezmienna w ciągu całego roku), co powoduje znaczne podwyższenie jednostkowej ceny zakupu paliwa w okresie letnim. Koszt zakupu paliwa gazowego w okresie letnim na analizowanej wspólnocie mieszkaniowej to około 24,3-25,7 tys. zł. Jednostkowa cena podgrzania ciepłej wody użytkowej w okresie letnim Wykorzystując wyniki opisanych badań przeprowadzona została dodatkowa analiza dotycząca możliwości wyznaczenia zbliżonych do rzeczywistych jednostkowych kosztów podgrzewu ciepłej wody użytkowej. Bazując na zużyciu paliwa w okresie pomiędzy czerwcem, W dalszych etapach pracy wykonano symulacje dla przypadku gdy dostawcą ciepła jest przedsiębiorstwo ciepłownicze, w którym ciepło pozyskiwane jest z węgla kamiennego. Paliwo węglowe stanowi w dalszym ciągu ponad ¾ paliw zużywanych w tych przedsiębiorstwach w Polsce. Ciepło do odbiorcy dostarczane jest z sieci ciepłowniczej. Przy czym problem niskiej sprawności systemów ciepłowniczych jest szczególnie istotny w sezonie letnim. W trakcie dostawy ciepła realizowane są tylko na potrzeby przygotowania ciepłej wody, a zatem system zdalaczynny działa w warunkach daleko różnych od pełnego obciążenia. Straty przesyłu w tym okresie sięgają 20-30% wg [6], a w analizach przeprowadzonych w Ostrowie Wielkopolskim wartość ta mieści się w przedziale 33-57% [1]. Do dalszych analiz przyjęto zakres strat na poziomie 30-50% uwzględniając w nim m.in. straty na dystrybucję wewnątrz budynku, jak i straty na przesyle w sieci ciepłowniczej. 27

Moc zamówiona w analizowanym kompleksie budynków wynosi 696 kw. Do obliczeń wykorzystano ceny obowiązujące w Zespole Elektrociepłowni Wrocławskich Kogeneracja SA. Analiza emisji gazów cieplarnianych w przypadku ciepła sieciowego Na rys. 5 i rys.6 przedstawiono analizę emisji gazów cieplarnianych w okresie letnim dla ciepła sieciowego. Emisja ta została wyznaczona w oparciu o miesięczne zużycie ciepła w analizowanym budynku, założoną stratę na przesyle i jednostkowe wskaźniki emisji zanieczyszczeń dla węgla kamiennego przedstawione w tab. 3. Ponieważ rzeczywiste straty ciepła na przesyle są trudne do określenia, dlatego analizy wykonano dla dwóch granicznych wartości strat na przesyle 30% i 50%. Rys. 5. Analiza emisji gazów cieplarnianych z ciepłowni w okresie letnim w latach 2012-2014 (straty na przesyle 50%). Jak widać na zamieszczonych wykresach w przypadku tego źródła ciepła problematyczne są również emisje tlenku siarki, czy pyłów zawieszonych. Emisja ditlenku węgla jest dwukrotnie większa niż w przypadku lokalnego źródła ciepła zasilanego gazem ziemnym, nawet przy 30% stratach na przesyle. Przy zwiększeniu strat do 50% emisja ta zwiększa się do 58%. Rys. 6. Analiza emisji gazów cieplarnianych z ciepłowni w okresie letnim w latach 2013-2014 (straty na przesyle 30%). Tab. 3. Wskaźnikowa emisja zanieczyszczeń ze spalania paliwa węgla kamiennego [3, 4]. Zanieczyszczenie ditlenek węgla (CO2) tlenek węgla (CO) tlenek siarki (SOx/SO2) tlenek azotu (NOx/NO2) pył zawieszony całkowity (TSP) Jedn. Emisja jednostkowa kg/gj 94,95 g/m³ 10 000 g/m³ 16 000 s g/m³ 3 200 g/m³ 2000 Ar gdzie: s zawartość siarki całkowitej w spalanym paliwie w procentach [%]; s=1,03% Ar zawartość popiołu wyrażona w procentach [%] Koszt wytworzenia ciepła w kotłowni gazowej w okresie letnim Następnie przeanalizowano koszt zakupu ciepła sieciowego w oparciu o dane taryfowe zamieszczone na stronie dostawcy. Podobnie jak w przypadku zakupu paliwa gazowego na cenę zakupu ciepła ma wpływ moc zamówiona, która w przypadku analizowanego kompleksu wynosi 696 kw. Na rys. 7 przedstawiono wyniki obliczeń kosztów wytworzenia ciepła z uwzględnieniem opłat stałych i zmiennych. 28

Jednostkowe przygotowanie ciepłej wody użytkowej z wykorzystaniem ciepła sieciowego jest o 8-12% niższe, niż w przypadku kotłowni gazowej. Pompa ciepła Rys. 7. Analiza kosztów zakupu ciepła sieciowego w latach 2012-2013. Koszt zakupu ciepła sieciowego w okresie letnim na analizowanej wspólnocie mieszkaniowej to około 22,5 tys. zł. Jednostkowa cena podgrzania ciepłej wody użytkowej w okresie letnim Jednostkowe koszty podgrzewu ciepłej wody użytkowej zostały wyznaczone w oparciu o znajomość całkowitych kosztów zakupu paliwa i ilość zużytej ciepłej wody użytkowej. Oczywiście analiza oparta została na trzech miesiącach letnich, w których ciepło jest dostarczane tylko na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej. Uzyskane wyniki w postaci ceny jednostkowej przedstawiono w tab. 4. Tab. 4. Jednostkowa cena przygotowania ciepłej wody użytkowej od czerwca do sierpnia 2012 i 2013 węzeł ciepłowniczy. Jako rozwiązanie alternatywne, przedstawiono analogiczne analizy dla biwalentnego źródła ciepła, które w okresie letni wykorzystuje gruntową pompę ciepła. W tym przypadku potrzebne jest wyłącznie zasilanie w energię elektryczną niezbędną do napędu pompy ciepła. Obliczenia w tym wariancie bazują zatem na cenach i stawkach obowiązujących w Tauron Polska Energia w taryfie całodobowej G11. Po analizach danych zamieszczonych w kartach katalogowych producentów gruntowych pomp ciepła przyjęto współczynnik efektywności energetycznej na poziomie COP = 4,3. Analiza emisji gazów cieplarnianych przy wykorzystaniu pompy ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej Na rys. 8 przedstawiono analizę emisji gazów cieplarnianych emitowanych przy produkcji energii elektrycznej z elektrociepłowni. Ponieważ założono, iż energia elektryczna pochodzi z elektrociepłowni, dlatego jednostkowe wskaźniki zanieczyszczeń zostały przyjęte jak w tab. 3. Całkowity koszt wytworzenia c.w.u. w okresie letnim [zł] Całkowite zużycie c.w.u. w okresie letnim [m³] Jednostkowa cena przygotowania c.w.u. [zł/m³] 2012 22 692,94 885,7 25,62 2013 22 493,88 857,6 26,23 2014 22 486,50 828,4 27,14 Rys. 8. Analiza emisji gazów cieplarnianych z elektrociepłowni w okresie letnim w latach 2012-2014. 29

Emisja ditlenku węgla przy przygotowaniu ciepłej wody z wykorzystaniem pompy ciepła jest o ponad 60% mniejsza niż w przypadku kotłowni gazowej i o 85% mniejsza niż w przypadku ciepła sieciowego. Emisja pozostałych gazów jest na stosunkowo niskim poziomie. Koszt zakupu energii elektrycznej do przygotowania ciepłej wody użytkowej Na rys. 9 przedstawiono koszt przygotowania ciepłej wody użytkowej z wykorzystaniem gruntowej pompy ciepła i porównano go z kosztami przygotowania tego medium ze źródeł konwencjonalnych. Jednostkowa cena zakupu energii elektrycznej została przyjęta zgodnie z obowiązującymi cenami dostawcy ciepła (cena energii = 0,45 zł/kwh). Na zamieszczonym wykresie widać, iż cena przygotowania ciepłej wody użytkowej z wykorzystaniem gruntowej pompy ciepła jest o ponad 75% niższa, niż w przypadku wykorzystania do tego celu kotłowni gazowej. Również w przypadku ciepła sieciowego, pompa ciepła wypada bezkonkurencyjnie. Oczywiście trzeba podkreślić, iż w analizach celowo nie zostały ujęte koszty inwestycyjne. Rys. 9. Koszt przygotowania ciepłej wody użytkowej w okresie letnim [zł]. W tab. 5 przedstawiono jednostkową cenę przygotowania ciepłej wody użytkowej w okresie letnim, która wynosi 11,0-11,6 zł/m 3. Cena ta jest zdecydowanie niższa niż w przypadku wykorzystania źródeł konwencjonalnych. Tab. 5. Jednostkowa cena przygotowania ciepłej wody użytkowej od czerwca do sierpnia 2012 i 2013 pompa ciepła. Całkowity koszt wytworzenia c.w.u. w okresie letnim [zł] Całkowite zużycie c.w.u. w okresie letnim [m³] Jednostkowa cena przygotowania c.w.u. [zł/m³] 2012 9747,1 885,7 11,00 zł 2013 9590,1 857,6 11,18 zł 2014 9584,3 828,4 11,57 zł Wnioski W każdym z analizowanych wariantów zaopatrzenia w ciepło wykorzystywane są paliwa kopalne (bezpośredni lub pośrednio). Przeprowadzone analizy pokazały, że sposób przetwarzania energii pierwotnej zawartej w paliwie może przyczynić się do redukcji emisji CO 2 i ochrony klimatu. Jednocześnie efekt finansowy może stanowić zachętę do podejmowania działań dla efektywnego i zrównoważonego wykorzystania zasobów energii. W celu ograniczenia negatywnego wpływu na środowisko warto rozważyć implementację źródeł ciepła opartych na niekonwencjonalnych źródłach energii. W przypadku przygotowania ciepłej wody użytkowej z wykorzystaniem gruntowej pompy ciepła emisja gazów cieplarnianych jest znacznie mniejsza niż w przypadku kotłowni gazowej i ciepła sieciowego. Pozwala ona na ograniczenie emisji ditlentu węgla o ponad 60% w zostawieniu z kotłownią gazową i o 85% w przypadku ciepła sieciowego. Jest to szczególnie istotne biorąc pod uwagę krajowe cele w zakresie redukcji zanieczyszczeń na rok 2020. Wykorzystanie niekonwencjonalnych źródeł ciepła oprócz korzyści środowiskowych pozwoli również na ograniczenie koszt przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jednostkowa cena przygotowania tego medium z wykorzystaniem pompy ciepła mieści się w zakresie 11,00-11,6 30

zł/m³ i jest ona o ponad 67% niższa niż w przypadku konwencjonalnych źródeł energii. Analizując konwencjonalne źródła energii można zauważyć, iż w przypadku zastosowania lokalnej kotłowni gazowej możemy o ponad połowę zredukować negatywny wpływ na środowisko ditlenku węgla. Niestety wiąże się to z wyższą ceną jednostkową przygotowania ciepłej wody użytkowej w okresie letnim. Na analizowanej wspólnocie mieszkaniowej zwiększa to koszty o ponad 3000 zł w okresie letnim (od czerwca do sierpnia). W okresie prowadzenia badań uzyskano współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Literatura [1] Bartnicki G., Nowak B., Bolach M.: Straty ciepła w sieci ciepłowniczej i ich zmienność w ciągu roku, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, str. 530, nr 12/2012. [2] Bartnicki G., Kamola A.: Zużycie gazu w lokalnej kotłowni osiedlowej. Ciepłownictwo Ogrzewnictwo, Wentylacja, 11/2012. [3] Bartnicki B., Nowak B.: Sezonowe zużycia ciepła a efektywność systemu grzewczego, Rynek Instalacyjny, 2008, R16, nr 4. [4] Dąbrowski J.: Wpływ wykorzystania instalacji z pompą ciepła i kolektorami słonecznymi na zmniejszenie emisji CO2, Instal, nr 12/2012. [5] Efektywność wykorzystania energii w latach 2002-2012, Główny urząd statystyczny, Warszawa 2014. [6] Jachura A., Sekret M.: Efektywność energetyczna miejskiego system ciepłowniczego, Instal, nr 7-8/2013. [7] Kamler W.: Ciepłownictwo, cz.i, PWN, Warszawa 1969. [8] Pietras M., Szulgowska-Zgrzywa M., Migała K.: Wielkość emisji zanieczyszczeń powietrza z instalacji do uzyskiwania ciepłej wody użytkowej pracujących w domach jednorodzinnych, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, str. 78, nr 2/2012. [9] Rubik M.: Trujące spaliny, Magazyn Instalatora 1/2000. [10] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. [11] Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO2 (WE) w roku 2012 do raportowania w ramach Wspólnotowego Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok 2015, KOBiZE Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami. [12] Wskaźnik emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw. kotły o nominalnej mocy do 5MW, Zespół Zarządzania Krajową Bazą KOBiZE, Warszawa, styczeń 2015. [13] Zużycie energii w gospodarstwach domowych w 2012 r., Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2014. 31