METODA LCC I JEJ PRZYDATNOŚĆ DO EKONOMICZNEJ OCENY EFEKTYWNOŚCI SYSTEMÓW ENERGETYCZNYCH NA PRZYKŁADZIE SYSTEMÓW GRZEWCZYCH W BUDOWNICTWIE MIESZKANIOWYM Opracowała: Katarzyna Palka-Wyżykowska SiUChKl, Wydział Mechaniczny Politechniki Gdańskiej GDAŃSK, 2008 1
WPROWADZENIE Metoda analizy kosztów systemem LCC pojawiła się na zachodzie około 30 lat temu i stopniowo przyjmowała się w praktyce. Elementami stymulującymi wdrażanie tej metody stają się zalecenia normy ISO 14040 dotyczącej oceny cyklu życia wyrobu (Life Cycle Assessment). 1. OPIS ANALIZY LCC Metoda LCC (Life Cycle Cost) to analiza kosztów w całym okresie eksploatacji systemu czyli cyklu jego życia. Aby dokładnie zrozumieć co kryje się pod tym najwłaściwiej będzie przytoczyć kilka definicji: Cykl życia przedział czasu od powstania koncepcji wyrobu do jego likwidacji. Koszt cyklu życia łączny koszt ponoszony w cyklu życia wyrobu. Szacowanie kosztu cyklu życia analiza ekonomiczna oceniająca koszt ponoszony w cyklu życia wyrobu lub w części tego cyklu. Koszty LCC można łatwo zdefiniować jako sumę wszystkich kosztów przypisanych bezpośrednio i pośrednio do określonego systemu od początku do końca jego istnienia, co w praktyce obejmuje fazy: Nabycia; Zainstalowania; Całego okresu użytkowania. 2. CELE STOSOWANIA METODY LCC Podstawowymi celami stosowania analizy LCC są: Możliwość porównania różnych rozwiązań gwarantujących zamierzony cel; Ocena poziomu trwałości, niezawodności i wymagań stawianych obsłudze systemu; Umożliwienie lepszego monitorowania procesu w trakcie eksploatacji i podejmowanie decyzji 2
W oparciu o realne koszty eksploatacyjne; Ocena zmienności kosztów eksploatacji w czasie w zależności od sytuacji rynkowej; Wybór optymalnej decyzji w zakresie inwestycji w aspekcie na ile warto zainwestować, aby globalnie uzyskać jak największe oszczędności w całym cyklu użytkowania systemu". Szacowanie LCC dostarcza ważnych danych wejściowych do podejmowania decyzji dotyczących projektowania, rozwoju i użytkowania wyrobu. Udział procentowy kosztów w całym cyklu życia systemu. 3. TRUDNOŚCI WE WPROWADZANIU LCC Dotychczasowa praktyka gospodarcza przynosiła trudności we wprowadzaniu systemu analizy Life Cycle Cost z powodów: Rozdzielania budżetu na inwestycyjny i eksploatacyjny efekt: preferowanie inwestycji szybko rentujących się w aspekcie nakładów inwestycyjnych; Braku danych związanych z eksploatacją systemu ze strony producentów w celu przemilczenia kosztów użytkowania, gdyż obniżają one bilans po stronie wydatków operacyjnych; Marketingu nakierowanego na tanią sprzedaż dóbr inwestycyjnych. Obecnie kończą się czasy odnoszenia decyzji inwestycyjnych wyłącznie do kosztów zakupu. Kierownictwa firm i gospodarstwa domowe coraz częściej śledzą całościowy przepływ środków (Cash flow) i dostrzegają konieczność uzyskania z zakupu jak najwięcej korzyści w pełnym cyklu użytkowania wyrobu (systemu) czyli także w okresie eksploatacji, a tu świetnie sprawdza się omawiana przeze mnie metoda analizy kosztów. 3
4. ZESTAWIENIE PORÓWNAWCZE SYSTEMÓW GRZEWCZYCH Zestawienie porównawcze systemów grzewczych na przykładzie systemów kotłowni olejowych i gazowych oraz systemów kotłowni pomp ciepła i kolektorów słonecznych w układach biwalentnych: SYSTEMY KOTŁOWNI OLEJOWYCH I GAZOWYCH SYSTEMY KOTŁOWNI POMP CIEPŁA I KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH W UKŁADACH BIWALENTNYCH WADY Wady podstawowe: Ograniczone zasoby paliwa i duża dynamika wzrostu cen, silna zależność od rynku światowego cen paliwa; Zmniejszona, ale licząca się szkodliwość dla środowiska; Wysokie koszty eksploatacyjne; Wysokie koszty przyłączy sieci gazowych; Zagrożenia wybuchowe i toksyczne. Wady pogarszające wskaźniki LCC: Średnia żywotność do 12,5 roku; Sprawność układów 85-95%; Koszty magazynowania paliwa; Koszty pomieszczeń kotłowni; Koszty dokumentacji fachowego montażu i uruchomienia; Koszty przeglądów serwisowych; Systemy kominowe i straty wysokotemperaturowe. Wady podstawowe: Znacznie wyższe koszty inwestycyjne w stosunku do kotłowni na paliwa konwencjonalne (głównie ze względu na koszty dolnego źródła ciepła dla pompy), liczne bariery (organizacyjne, prawne, edukacyjne, finansowe); Mała dostępność wspomagania finansowego i preferencyjnych kredytów; Słaba znajomość nowej technologii i mała liczba firm specjalistycznych; Ograniczona dostępność terenu dla dolnego źródła ciepła, brak skutecznego włączenia się w programy pomocowe Unii Europejskiej. 4
SYSTEMY KOTŁOWNI OLEJOWYCH I GAZOWYCH SYSTEMY KOTŁOWNI POMP CIEPŁA I KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH W UKŁADACH BIWALENTNYCH ZALETY Niskie koszty inwestycyjne; Łatwa dostępność (duża liczba fachowych firm i sprzętu); Dobra znajomość technologii i prosta obsługa; Dobre warunki wspomagania i korzystne kredyty. Łatwa dostępność do zasobów energetycznych niezależnie od lokalizacji oraz niezależność od koniunktur światowych; Całkowita nieszkodliwość dla środowiska, brak zagrożeń toksycznych i wybuchowych; Wysoka żywotność układów (pompy i kolektory 20-25 lat, wymiennik gruntowy do 50 lat), wysoka sprawność energetyczna pomp ciepła - 250-550 %; Najniższe koszty eksploatacyjne (niższe ma jedynie część biomasy); Brak potrzeby budowy specjalnej kotłowni - jest to sprzęt typowy dla gospodarstwa domowego, zlokalizowany w piwnicy lub pomieszczeniu gospodarczym; Znikome koszty obsługi i serwisuwania; Łatwa optymalizacja rozwiązań do indywidualnych potrzeb użytkownika; System niskotemperaturowy bez układów kominowych. 5. ELEMENTY SKŁADOWE UWZGLĘDNIANE W ANALIZIE LCC SYSTEMÓW GRZEWCZYCH: Elementy składowe uwzględniane w analizie LCC systemów grzewczych: Nakłady inwestycyjne na wykonanie kotłowni; Koszty obsługi okresowej; Zestawienie zbiorcze kosztów dla budynku 250 m 2 w układzie LCC dla różnych cykli; Zestawienie kosztów ogółem w okresach cyklu 20 lat. Poniższa analiza LCC została przeprowadzona dla budynku 250m 2 z wykorzystaniem danych z lat 2000/2001. 5
5.1. NAKŁADY INWESTYCYJNE NA WYKONANIE KOTŁOWNI Poniższą analizę nakładów inwestycyjnych w kotłowniach olejowych i gazowych (gaz ziemny) oparto na przeglądzie cen wyposażenia m.in.: Buderus`a, Viessman`a oraz Vailant`a, nastomiast do analizy w zakresie kotłowni pomp ciepła oparto się na ofertach m.in.: SeCesPol`u, Hibernatus`a, Yiessman`a, IVT Energii`i, Nordic Engineering oraz Gazopolu. TYP KOTŁOWNI: KOSZT KOTŁOWNI WRAZ Z KOSZTEM MONTAŻU OBEJMUJE PONIŻSZE WYPOSAŻENIE: Olejowa Kocioł, palnik; Programator pogodowy lub pokojowy; Pompa obiegowa C.O.; Pompa ładująca zasobnik, pompa cyrkulacyjna C.W.U; Zasobnik C.W.U.; Naczynie wzbiorcze; Grupa bezpieczeństwa; Podłączenia hydrauliczne kotła; Grupa bezpieczeństwa zasobnika C.W.U; Filtr oleju i przewody olejowe; Zasobnik na olej opałowy 1500 1, podłączenie hydrauliczne zasobnika C.W.U, zawór mieszający. Gazowa Zakres wyposażenia pozostaje analogiczny jak w przyp[adku kotłowni olejowej lecz bez zbiornika paliwa. Wariant ze zbiornikiem występuje w kotłowniach LPG. Pompy ciepła W zakresie kosztu bazowano na poniższym wyposażeniu z uwzględnieniem prac montażowych: agregat pompy, pompy curkulacyjne CO i C.W.U., zasobnik C.W.U, zasobnik sprzęgła hydraulicznego, naczynia wzbiorcze, układ sterowniczy pogodowy, armatura i przyłącza instalacyjne, wymiennik ciepła, wewnętrzna instalacja elektryczna; W zakresie części zewnętrznej: kolektor gruntowy z wymiennikiem, studzienka przyłączeniowa, pompa obiegu wymiennika kolektora. Koszt dolnego źródła w obiektach budownictwa indywidualnego jest decydujący ponieważ waha się od 30-50% całego kosztu inwestycji, zależnie od przyjętej technologii i lokalnych warunków. Układy solarne w systemie biwalentnym (system C.W.U. i CO) dla budynku jednorodzinnego o pow. 250 m 2 5 kolektorów słonecznych typ PE 200S; Panel sterujący PE R 1; Zasobnik kombinowany SBK 600 /450/150/; Zestaw może współpracować z dowolnym kotłem CO, pompą ciepła, kominkiem z płaszczem wodnym. 6
Zestawienie kosztów eksploatacyjnych dla budynku o powierzchni użytkowej 250m2 wg cen z przełomu 2000/2001 roku w złotówkach: 5.2. KOSZTY OBSŁUGI OKRESOWEJ (SERWIS) OPARTE NA KWARTALNYCH I ROCZNYCH PRZEGLĄDACH OKRESOWYCH Tabela przedstawia koszty obsługi okresowej oparte na kwartalnych i rocznych przeglądach okresowych. Powyższe koszty serwisowania obejmują: KWARTALNY SERWIS KONSERWACYJNY Kontrola aparatury kontrolnopomiarowej i nastaw automatyki; Sprawdzenie zabezpieczeń kotłowopalnikowych; Konserwacja i regulacja palników; Wydruk parametrów spalin; Kontrola instalacji zasilających i przegląd mechanizmów. PRZEGLĄD ROCZNY PRZED SEZONEM OGRZEWCZYM: Konserwacja i wykonanie czynności obsługowych wg DTR; Usunięcie uszkodzeń mechanicznych i sprawdzenie kontroli nastaw; Czyszczenie komina; Uruchomienie; Regulacja i kontrola spalin; Przegląd stacji uzdatniania wody; Przegląd systemów bezpieczeństwa gazowego i pożarowego. 7
5.3. ZESTAWIENIE ZBIORCZE KOSZTÓW DLA BUDYNKU 250m 2 W UKŁADZIE LCC DLA RÓŻNYCH CYKLI Cykl inwestycyjny: Powyższe zestawienie pokazuje, iż koszty ogólne w pierwszym roku eksploatacji przy pompach ciepła są 2 razy, a kolektorów 1,4 razy wyższe w stosunku do kotłowni na olej i gaz. Cykl 5-letni Cykl 10-letni Cykl 15-letni Cykl 20- letni Cykl 20-letni 8
5.4. ZESTAWIENIE KOSZTÓW OGÓŁEM W OKRESACH CYKLU 20 LAT 5.5. WNIOSKI Z ANALIZY Wnioski z przeprowadzonej analizy LCC systemów grzewczych na podstawie elementów składowych: Uwzględniając dynamikę wzrostu cen oleju i gazu można stwierdzić, że kotłownia z pompą ciepła i biwalentna z kolektorem słonecznym jest inwestycją korzystniejszą w stosunku do kotłowni na paliwa konwencjonalne już w okresie cyklu 5-ciu lat; W okresie cyklu żywotności kotłowni gazowej i olejowej (12,5-15lat) oszczędność ogólna w stosunku do kotłowni olejowej dla pompy ciepła wyniesie 90000 zł, a dla kolektora 88000 zł, zaś w stosunku do kotłowni gazowej odpowiednio mniej: dla pompy ciepła 42000 zł i dla kolektora 40500 zł; W cyklu życia systemów odnawialnych, czyli 20 lat, globalne oszczędności wyniosą: w stosunku do kotłowni olejowych dla pompy 123000 zł, dla kolektora 103000 zł, a w stosunku do kotłowni gazowej odpowiednio mniej: dla pompy ciepła 60000 zł i dla kolektora 39000 zł. Analiza dowodzi, że pomimo wysokich nakładów inwestycyjnych na system ogrzewania z pompą ciepła dzięki niskim kosztom eksploatacyjnym, w porównaniu do innych kotłowni, rozwiązanie z zastosowaniem SPC jest godne uwagi. 6. SPOSOBY FINANSOWANIA PRZEDSIĘWZIĘĆ INWESTYCYJNYCH Zakup systemu grzewczego dla osób fizycznych możliwy jest w postaci: gotówkowej (z możliwym upustem dystrybutora), kredytu budowlano-hipotecznego w ramach budowy mieszkania, kredytu preferencyjnego BOŚ lub Banku PKO S.A Dom". Dodatkowo, dla podmiotów prawnych, występuje również możliwość zakupu w leasingu. 9
7. UWAGI I WNIOSKI KOŃCOWE: Prezentowanie pozytywnych wyników w zakresie kosztów eksploatacyjnych systemów oparty na energii odnawialnej jest nie dość skuteczne przy wysokich kosztach inwestycyjnych bez odniesienia się do rachunku całościowego, przeliczonego dla konkretnego zapotrzebowania energii cieplnej; Inwestowanie doraźne" opierające się wyłącznie na kosztach zakupu urządzeń w przypadku systemów ogrzewczych bywa bardzo zawodne, znacznie pewniejszą jest metoda analizy efektywności nakładów w dłuższym okresie czasu (np. metodą LCC Life Cycle Cost); Publikowane dane o okresach zwrotu nakładów przy systemach opartych na źródłach odnawialnych energii bazują jedynie na kosztach zakupu inwestycyjnego, ocena opłacalności inwestycji na podstawie LCC i kosztów ogólnych bardzo poważnie zmienia obraz i może być realną zachętą do rozsądnego inwestowania; Praktyczna dostępność do referencyjnych kredytów i dotacji jest dalece nie wystarczająca w stosunku do możliwych korzyści dla gospodarki; Agencja Poszanowania Energii obok auditu energetycznego powinna wymagać analizy opłacalności budowy kotłowni w wariancie wynikającym z przeprowadzonej symulacji w systemie LCC. ŹRÓDŁA: 1. Wójcik S.: Przydatność metody LCC (Life Cycle Cost) do oceny efektywności różnych systemów ogrzewania w budownictwie mieszkaniowym Technika chłodnicza i klimatyzacyjna, 09/2001 2. Bonca Z., Sieniuc J.: Ocena techniczno-ekonomiczna stosowania pomp ciepła w systemach ogrzewania wolnostojących budynków mieszkalnych Technika chłodnicza i klimatyzacyjna, 10/2005 3. http://www.centrum.pemp.pl/ 10