Efektywność energetyczna w przedsiębiorstwie budynki, zakładowe sieci ciepłownicze i źródła ciepła wraz z przykładem wysokosprawnej kogeneracji Marek Amrozy
spis treści Efektywność energetyczna Najczęściej wykorzystywane rodzaje energii Średnie ceny róŝnych nośników energii Efektywność energetyczna w budynkach biurowych i przemysłowych Potencjał redukcji energii Technologie modernizacji i ich opłacalność Termomodernizacja czyli mniej ciepła Wysokosprawna kogeneracja przykład Kogeneracja z wykorzystaniem OZE Podsumowanie
Efektywność energetyczna co to jest? Po co to komu? energochłonność
Efektywność energetyczna co to jest? Po co to komu? prognozy cen paliw są zgodne będzie droŝej Prognoza cen paliw energetycznych Prognoza cen paliw podstawowych w imporcie do Polski (ceny stałe w USD 2007) Jednostka 2010 2015 2020 2025 2030 Ropa naftowa USD/toe 89 94,4 124,6 121,8 141,4 Gaz ziemny USD/1000m3 409,9 376,9 435,1 462,5 488,3 Węgiel energetyczny USD/t 140,5 121 133,5 136,9 140,3 Źródło: Prognoza zapotrzebowania na paliwa i energie do 2030 roku. 500 450 400 350 300 250 200 Ropa naftowa USD/toe Gaz ziemny USD/1000m3 Węgiel energetyczny USD/t 150 100 50 0 2010 2015 2020 2025 2030
Efektywność energetyczna co to jest? Po co to komu? Efektywność energetyczna definicja: Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 5 kwietnia 2006 r., nr 2006/32/WE stosunek uzyskanych wyników, usług, towarów lub energii do wkładu energii; zaleŝność między energią uzyskaną a doprowadzoną
Efektywność energetyczna co to jest? Po co to komu? energochłonność na jednostkę produktu ZuŜycie energii GJ/hl śródło: Intechnica
Najczęściej wykorzystywane rodzaje energii Elektryczność [kwh] oświetlenie, silniki/napędy/pompy, urządzenia biurowe, ogrzewanie/podgrzewanie/wypalanie, wentylacja Ciepło (niskoparametrowe i wysokoparametrowe) [GJ] Ogrzewanie/podgrzewanie/wypalanie, ciepła woda uŝytkowa Chłód [GJ] HVAC, urządzenia chłodnicze SpręŜone powietrze [m 3 /s /bar, kwh] Napędy, narzędzia, napowietrzanie
Najczęściej wykorzystywane rodzaje energii Przykładowa struktura zuŝycia energii w produkcji Ciepło procesowe Ogrzewanie Oświetlenie Wentylacja Silniki elektryczne SpręŜone powietrze śródło: energie.ch
Średnie ceny róŝnych nośników energii nośnik energii zł/kwh % biomasa - pellety drewno luzem węgiel gaz ziemny olej opałowy energia elektryczna olej napędowy benzyna spręŝone powietrze zł/kwh biomasa - pellety 0,080 100% drewno luzem 0,095 119% Węgiel 0,098 122% gaz ziemny 0,191 239% olej opałowy 0,353 441% energia elektryczna 0,443 553% olej napędowy 0,448 559% 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 benzyna 0,558 698% spręŝone powietrze 5,460 6825%
Efektywność energetyczna w budynkach biurowych i przemysłowych Ogrzewanie i wentylacja Szacunkowy wskaźnik kwh/m 2 na przestrzeni lat budynki wznoszone w okresie kwh/m 2 /rok do 1966 300 1967-1985 260 1986-1992 185 1993-1997 140 po 1997 110 wspólczesne 80
Efektywność energetyczna w budynkach biurowych i przemysłowych Ogrzewanie i wentylacja Szacunkowe koszty ogrzewania przykładowy koszt ogrzewania 1 m 2 przy T=20 o C [zł/m 2 /rok] pellety węgiel gaz ziemny olej opałowy elektr. sprawność systemu grzewczego 70% 65% 80% 80% 98% do 1966 34 zł 45 zł 72 zł 132 zł 136 zł 1967-1985 30 zł 39 zł 62 zł 115 zł 117 zł 1986-1992 21 zł 28 zł 44 zł 82 zł 84 zł 1993-1997 16 zł 21 zł 33 zł 62 zł 63 zł po 1997 13 zł 17 zł 26 zł 49 zł 50 zł wspólczesne 9 zł 12 zł 19 zł 35 zł 36 zł
Efektywność energetyczna w budynkach biurowych i przemysłowych Chłodzenie 1C temp. = 6% zapotrzebowania na energie COP, EER, ESEER 1,5 - ~6 A ciepło odpadowe?
Efektywność energetyczna w budynkach biurowych i przemysłowych Oświetlenie Moc zainstalowanego oświetlenia od 10W/m2 do 35 W/m2 Racjonalna regulacja Racjonalny projekt (wykorzystanie światła dziennego)
Efektywność energetyczna w budynkach biurowych i przemysłowych Oświetlenie Czas pracy 3000 h Ŝarówka tradycyjna świetlówka Ŝarówka energooszczędna diody LED moc [W] 100 45 25 5 energia pobrana [kwh] 300 135 75 15 trwałość [godz.] 1 000 8 000 8 000 40 000 cena zakupu [zł] 2 zł 10 zł 15 zł 25 zł koszt energii [zł] 133 zł 60 zł 33 zł 7 zł RAZEM 135 zł 70 zł 48 zł 32 zł
Efektywność energetyczna w budynkach biurowych i przemysłowych Urządzenia biurowe i. Urządzenia biurowe komputery koszt roczny ciągłej pracy laptopa i PC PC laptop moc efektywna [W] 150 45 opłata roczna 582 zł 175 zł Stand-by Ile energii pobiera budynek poza godzinami pracy?
Efektywność energetyczna - technologia Gdzie szukać usprawnień? Analiza zasilania przedsięwzięcia oszczędnościowe (np. korekcja współczynnika mocy) Wykorzystanie ciepła odpadowego Substytucja nośników energii Sieci spręŝonego powietrza Optymalizacja procesu
Potencjał redukcji energii Średni potencjał oszczędności w przemyśle japońskim (po jednodniowych uproszczonych audytach energetycznych) śródło: PJCEE KAPE S.A.
Termomodernizacja tanio i ciepło Termomodernizacja budynków Przegrody Wentylacja / HVAC Ciepła woda uŝytkowa Sieci ciepłownicze Sieć kanałowa Ø65» 75 W/m Cieć preizolowana Ø65» 24 W/m śródła ciepła Modernizacja Wymiana OZE Ciepło odpadowe (np. kondensat z procesu technologicznego zrzucany dotychczas do kanalizacji)
Termomodernizacja przykład ABB 2004-2008 Redukcja zapotrzebowania na energie cieplną o 79%!!! Ciepła woda niemal w 100% z energii słonecznej i odpadowej!!!
Termomodernizacja tanio i ciepło Wykorzystanie ciepła odpadowego Modernizacja rurociągów ciepłowniczych Wykorzystanie OZE np. kolektory słoneczne Termomodernizacja budynków Optymalizacja systemu grzewczego Wymierne oszczędności Kosztów eksploatacyjnych Optymalizacja systemu wentylacyjnego
Kogeneracja Co to jest?
Kogeneracja Urządzenia Turbina gazowa Turbina gazowa - obieg gazowo-parowy Turbina parowa Silnik tłokowy Ogniwo paliwowe, itd. Małe systemy kogeneracyjne z silnikami tłokowymi Senertec DACHS 5.5kW Fischer Mini 4kW Tedom S8 8kW ecopower e3.0 3kW Capstone C65 65kW Turbec T100 100kW Capstone C30 30kW PowerTherm 5-20kW KW-Energie Technik 8kW Avesco Compact 50kW Turbina gazowa Ingersoll Rand MT70 70kW Systemy kogeneracyjne z mikroturbinami gazowymi
Kogeneracja Czy to się opłaci? Jakie są perspektywy?
Kogeneracja Czy to się opłaci? Przy technologii węglowej elektrociepłownia z turbiną gazową (spr. el.35% ciepl.50%) czas pracy moc elektryczna moc cieplna produkcja energii elektr. produkcja energi cieplnej cena inwestycji dotychczasowe opłaty koszt ciepła z węgla koszt energii elektrycznej RAZEM przed 7 000 100 143 700 1 000 550 000 138 857 213 500 352 357 h kwe kwt MWh/rok MWh/rok opłaty po modernizacji koszt ciepła (50% spr.) koszt en.elektr. (35% spr.) cetryfikaty Ŝółte - sprzedaŝ RAZEM po zysk SPBT 0 288 000-90 160 197 840 154 517 3,6 lat
Kogeneracja Czy to się opłaci? Przy technologii gazowej Capstone C65 65kW elektrocieplownia z turbina gazowa (spr. el.35% ciepl.50%) czas pracy 7 000 h moc elektryczna 100 kwe moc cieplna 143 kwt produkcja energii elektr. 700 MWh/rok produkcja energi cieplnej 1 000 MWh/rok cena inwestycji 550 000 dotychczasowe oplaty koszt ciepła z gazu 180 000 koszt energii elektrycznej 213 500 RAZEM przed 393 500 opłaty po modernizacji koszt ciepła (50% spr.) 0 koszt en.elektr. (35% spr.) 288 000 cetryfikaty Ŝółte - sprzedaŝ -90 160 Ingersoll Rand MT 70 70 kw RAZEM po zysk 197 840 195 660 SPBT 2,8 lat
Kogeneracja - OZE Przykład kogeneracji OZE
Kogeneracja - OZE Przykład kogeneracji OZE bio-elektrocieplownia (spr. el.35% ciepl.50%) czas pracy 7 000 h moc elektryczna 100 kwe moc cieplna 143 kwt produkcja energii elektr. 700 MWh/rok produkcja energi cieplnej 1 000 MWh/rok cena inwestycji 2 400 000 dotychczasowe oplaty koszt ciepła z węgla 138 857 koszt energii elektrycznej 213 500 RAZEM przed 352 357 opłaty po modernizacji koszt ciepła (50% spr.) koszt en.elektr. (35% spr.) cetryfikaty Ŝółte - sprzedaŝ cetryfikaty zielone - sprzedaŝ RAZEM po 0 144 000-90 160-179 200-125 360 zysk SPBT 477 717 5,0 lat
Podsumowanie Zwiększanie efektywności energetycznej dlaczego? (wg raportu KiG opinia przedsiębiorców) Zmniejszenie rachunku za energie Przygotowanie się do przyszłych podwyŝek cen energii Poprawa wizerunku firmy Zwiększenie bezpieczeństwa działalności Zwiększenie wartości nieruchomości/ przedsiębiorstwa
Podsumowanie Wynik badania KIG
Podsumowanie Źródła finansowania efektywności energetycznej: NFOŚiGW konkursy, np.: efektywne wykorzystanie energii inwestycje powyŝej 5 mln zł. http://www.nfosigw.gov.pl/ PolSEFF MŚP 10% dotacji do poŝyczki inwestycje od 25 tys. EUR do 1 mln EUR http://www.polseff.org/ ARP Agencja Rozwoju Przemysłu www.arp.com.pl. IPiEO Instytut Paliw i Energii Odnawialnej http://www.ipieo.pl/
Dziękuję za uwagę Autor: Marek Amrozy E-mail: mamrozy@nape.pl Adres: ul. Świętokrzyska 20 00-002 Warszawa Tel: (22) 50 54 661