AUDYT ENERGETYCZNY OŚWIETLENIA ZEWNĘTRZNEGO Przygotowany dla Spółdzielni Mieszkaniowej FABUD Mikołów, Marzec 2016
Opracowanie: Siedziba: ul. Krakowska 11 43-190 Mikołów tel: 32 326 78 16 e-mail: biuro@ekocde.pl Maciej Magierowski Piotr Kosiński 2 S t r o n a
Zawartość AUDYT ENERGETYCZNY... 1 OŚWIETLENIA ZEWNĘTRZNEGO... 1 Streszczenie... 4 Stan istniejący... 6 Specyfikacja modernizacji... 9 Montaż autonomicznych lamp ulicznych... 9 Rekomendacje... 11 ZAŁĄCZNIK NR 1... 12 Rekomendacja wymiany lamp... 12 ZAŁĄCZNIK NR 2... 13 Arkusze obliczeniowe... 13 3 S t r o n a
Streszczenie Przedmiotem niniejszego audytu jest przedstawienie koncepcji wymiany oświetlenia ulicznego na lampy typu Aron Grande oraz Protos. Niniejszy audyt wykonany został na etapie, na którym nie zostały opracowane ani szczegółowe projekty techniczne modernizacji infrastruktury oświetleniowej ani programy funkcjonalno-użytkowe Stanowi on pierwszy krok w podjęciu inwestycji, określając i porównując wariant realizacji ze stanem bazowym, szacując koszty i planowane korzyści. Podstawą opracowania była inwentaryzacja oświetlenia ulicznego sporządzona przez Akademię Słońca. Dokumentacja inwentaryzacyjna zawierająca zestawienia tabelaryczne oraz plany sytuacyjne infrastruktury oświetleniowej stanowi załącznik do niniejszego opracowania. Do modernizacji przewidziano 33 lampy oświetleniowe. Łączna moc zainstalowanych opraw wynosi 4,875 kw, co przekłada się na zużycie energii w wysokości 20,475 MWh rocznie. Wielkość emisji CO 2 została obliczona na podstawie dokumentu Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO2 (WE) w roku 2012 do raportowania w ramach Wspólnotowego Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok 2015 opracowanym przez KOBIZE. Zgodnie z nim, emisja CO 2 przypadająca na 1 MWh energii elektrycznej wynosi 0.8315 Mg CO 2. Zgodnie z przyjętymi wartościami, emisja z obecnego systemu wynosi 17,025 Mg/rok. Modernizacja systemu przeprowadzona zgodnie z proponowanym i rekomendowanym wariantem pozwoli uzyskać ograniczenie zużycia energii o 17,495 MWh rocznie, z zaznaczeniem, że cała energia elektryczna wymagana do funkcjonowania oświetlenia jest generowana przez panele fotowoltaiczne, a nie pobierana z sieci. Z racji tego, iż lampy zintegrowane są z panelami fotowoltaicznymi roczna emisja CO 2 będzie równa zeru. Łączny koszt instalacji wynosi 474 420,00 zł, a koszt instalacji po uzyskaniu dofinansowania wyniesie 71 163, 00 zł. Rekomendacja wymiany lap stanowiąca załącznik nr. 1 do niniejszego audytu, ma charakter przykładowego rozwiązania. Możliwe jest spełnienie celów modernizacji (tj. osiągnięcie odpowiednich poziomów redukcji emisji CO 2 i zużycia energii elektrycznej) także przy zastosowaniu dowolnych innych rozwiązań, jednakże pod warunkiem spełnienia parametrów określonych w audycie (w szczególności nie mogą zostać zastosowane rozwiązania wykraczające poza przyjęte rzeczywiste moce opraw). 4 S t r o n a
Drobne różnice w wynikach, które mogą pojawiać się między częściami pisemnymi a obliczeniowymi audytu, wynikają z przyjętych przez program Excel zaokrągleń liczb występujących po przecinku. Nie wpływa to jednakże na warstwę merytoryczną opracowania - poprawność obliczeń weryfikowalna jest za pomocą formuł w arkuszach kalkulacyjnych. 5 S t r o n a
Stan istniejący Rysunek 1 Rozmieszczenie punktów świetlnych na terenie Chorzowa na osiedlu Witolda Budryka Rysunek 2 Rozmieszczenie punktów świetlnych na terenie Siemianowic Śląskich na ulicy Marii Skłodowskiej-Curie. 6 S t r o n a
Zgodnie z inwentaryzacją stan opraw oświetleniowych należy ocenić jako zużyty. Mankamentem większości opraw oświetleniowych jest zabrudzenie kloszy oraz odbłyśników. Powoduje, to utratę znacznej części strumienia świetlnego, który zamiast odbijać się od odbłyśnika jest przez niego pochłaniany. Rysunek 3 Poglądowe zdjęcia audytowanych opraw. Zauważono również problem ze szczelnością opraw brudna woda z opraw, poprzez nieszczelne uszczelki przedostaje się do klosza, gdzie po odparowaniu pozostaje brudny, trudno zmywalny osad. Na podstawie pomiarów terenowych punktów świetlnych przewidzianych do modernizacji zidentyfikowano następujące typy opraw: Sodowa o mocy 125 W 3 sztuk Sodowa o mocy 150 W 25 sztuki Sodowa o mocy 250 W 1 sztuka Rtęciowa o mocy 125 W 4 sztuk Łączna ilość zinwentaryzowanych opraw wynosi 33 sztuki. 7 S t r o n a
Łączna moc wszystkich opraw wynosi 4,875 kw. Średni czas świecenia lamp w ciągu roku założono na poziomie 4200 godzin rocznie. Zużycie energii elektrycznej na cele oświetleniowe w stanie obecnym wynosi 20,475 MWh. Całkowite koszty energii elektrycznej wraz z kosztami dystrybucyjnymi dla infrastruktury oświetleniowej kształtują się na poziomie 0,45 zł/kwh co oznacza, że koszt bazowy związany z zasileniem modernizowanej części infrastruktury oświetleniowej wynosi 9213,75zł. Szczegółowe obliczenia znajdują się w kalkulatorze obliczeniowym w pliku Excel, w karcie Modernizacja. Tabela 1 Obliczenia stan aktualny STAN BAZOWY Ilość godzin świecienia w ciągu roku roku miesiącu na dobę 4200 350,00 11,51 Faktyczna moc opraw ILOŚĆ CZAS ŚWIECENIA Zużycie kwh Emisja CO2 kg/rok Zużycie kwh Koszt kwh* 125 7 4200 3 675,00 3,06 3 675,00 0,45 150 25 4200 15 750,00 13,10 15 750,00 0,45 250 1 4200 1 050,00 0,87 1 050,00 0,45 SUMA 20 475,00 17,025 SUMA Koszt energii 1 653,75 zł 7 087,50 zł 472,50 zł 9 213,75 zł moc systemu przed modernizacją [kw] 4,875 * cena energia + łączne koszty dystrybucyjne 8 S t r o n a
Specyfikacja modernizacji W projekcie modernizacji przewidziany został wariant wymiany istniejącej instalacji oświetlenia (lampa + słup) na dwóch analizowanych obszarach. Montaż autonomicznych lamp ulicznych W ramach modernizacji oświetlenia ulicznego proponuje się wymianę istniejącego stanu oświetleniowego - opraw oraz słupów - na autonomiczne lampy uliczne z LEDowym źródłem światła. Autonomiczne lampy uliczne posiadają zaletę - całkowitą niezależność od innych niż słońce i wiatr źródeł energii. Energia elektryczna wyprodukowana przez moduły fotowoltaiczne jest przekazywana do akumulatorów poprzez regulator ładowania. Moduły fotowoltaiczne pełnią jednocześnie funkcję czujnika zmierzchu. Zmagazynowana energia jest zużywana w nocy do zasilania lampy. Lampy te są łatwe w montażu, nie wymagają prowadzenia przewodów. Posiadają także możliwość zaprogramowania czasu świecenia i sterowania oświetleniem po zmroku. W niniejszym wariancie proponuje się wymianę istniejących 33 opraw umieszczonych na 33 słupach na lampy uliczne typu Aron Grande oraz Protos. Łączna moc systemu po modernizacji wynosić będzie 0,7095 kw, natomiast zużycie energii obniży się o 17,495 MWh rocznie, z zaznaczeniem, że cała wymagana energia na poziomie 2,979 MWh jest generowana przez zintegrowane panele fotowoltaiczne, przez co ograniczenie poboru energii z sieci energetycznej wynosi 20,475 MWh. W związku z tym, iż lampy zasilane będą energią słoneczną roczna emisji CO 2 będzie zerowa. Szczegółowe obliczenia znajdują się w kalkulatorze obliczeniowym w pliku Excel, w karcie Modernizacja. 9 S t r o n a
Porównanie rezultatów trzech przedstawionych wariantów przedstawiają poniższe wykresy 6 Porównanie łącznej mocy systemów [kw] 5 4 3 2 1 0 Scenariusz bazowy Modernizacja Rysunek 4 Porównanie łącznej mocy systemów 25 Porównanie zużycia energii [MWh/rok] 20 15 10 5 0 Scenariusz bazowy Modernizacja Rysunek 5 Porównanie zużycia energii w systemie 10 S t r o n a
Rekomendacje Analizowany wariant modernizacji można określić mianem ekologicznego, opiera się on bowiem na całkowitym przejściu zasilania opraw z energii sieciowej na źródło odnawialne (ogniwa fotowoltaiczne). Wariant ten cechuje się wysokim kosztem inwestycyjnym wynoszącym 474 420,00zł. Dzięki możliwości uzyskania dofinansowania na inwestycję okres zwrotu wyniesie około 6-7 lat. Należy zauważyć, iż w wariancie tym wymianie podlegają nie tylko oprawy, ale również słupy, a dodatkową korzyścią płynącą z wyboru tego wariantu jest brak konieczności modernizacji istniejącej infrastruktury energetycznej (linie zasilające latarnie, tablica przyłączeniowa). Jednakże bez dużego wsparcia finansowego realizacja inwestycji w tym wariancie nie przedstawia jednak uzasadnienia ekonomicznego. 11 S t r o n a
ZAŁĄCZNIK NR 1 Rekomendacja wymiany lamp 12 S t r o n a
ZAŁĄCZNIK NR 2 Arkusze obliczeniowe 13 S t r o n a