Nakłady finansowe i korzyści. wynikające z budowy różnych typów budynków energooszczędnych dr inż. Arkadiusz Węglarz Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A.
Metody oceny LCC Ocena kosztowa w cyklu życia budynku Analiza kosztów cyklu życia (LCC) jest to technika, która umożliwia porównanie kosztów w ramach określonego okresu czasu, przy czym brane pod uwagę są wszystkie istotne czynniki ekonomiczne w sensie kosztów początkowych inwestycji i późniejszej eksploatacji. LCC jest sumą wszystkich kosztów ponoszonych podczas cyklu życia wyrobu (działalność inwestycyjno-remontowa, wytwórcza, faza użytkowania i likwidacji). http://portal.topten.info.pl Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 2
Metody oceny LCC Ocena kosztowa w cyklu życia budynku Koszty cyklu życia w zależności od celu i szczegółowości analizy można podzielić na trzy kategorie: konwencjonalne (conventional LCC), środowiskowe (environmental LCC), społeczne (societal LCC). Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 3
Zasady optymalizacji standardu energetycznego budynków Dodatkowe ocieplenie powyżej U = 0,30 W/(m 2 K) Optymalizacja zakresu wzrostu standardu energetycznego Koszt dodatkowego ocieplenia i koszt energii w analizowanym okresie 15 lat [zł/m2] 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 45,0 44,0 43,0 42,0 41,0 40,0 39,0 38,0 37,0 Łączny koszt energii i robót budowlanych [zł] 0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 Grubość dodatkowego ocieplenia [cm] Wzrost kosztów robót Koszty energii (15 lat) Suma 36,0 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 4
Zasady optymalizacji standardu energetycznego budynków Dodatkowe ocieplenie powyżej U = 0,30 W/(m 2 K) Optymalizacja zakresu wzrostu standardu energetycznego (stopa dyskonta 5%, 30 lat) 6,00 5,00 4,00 NPV [zł] 3,00 2,00 1,00 0,00 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 Grubość dodatkowego ocieplenia [cm] NPV Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 5
Zasady optymalizacji standardu energetycznego budynków Przykład: Budowa domu jednorodzinnego (w budownictwie wielorodzinnym efekt będzie większy i wyraźniejszy) Koszt inwestycji standardowej 380 000 zł - koszt energii 6 890,0 zł/rok Koszt inwestycji po usprawnieniach 417 520 zł - koszt energii 3 102,0 zł/rok Dodatkowe koszty inwestycji 37 520,00 zł Prosty okres zwrotu SPBT = 9,9 roku Redukcja emisji CO2 10,8 t/rok Założono 30 letni okres eksploatacji oraz 5% stopę dyskonta Zdyskontowany koszt budynku standardowego 485 916 zł Zdyskontowany koszt budynku standardowego po usprawnieniach 465 205 zł Standard energetyczny budynku po usprawnieniach E K = 30 40 kwh/(m 2 rok) Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 6
ORAZ PRZYJMUJĄC ŚREDNIĄ WIELKOŚĆ POWIERZCHNI UŻYTKOWEJ (OKOŁO 140 M2), W 4-OSOBOWYM GOSPODARSTWIE DOMOWYM Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 7
Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 8
Budynki modelowe przyjęte do analiz kosztów i korzyści Budynek szkolny, 3 kondygnacyjny o powierzchni użytkowej 5 182,00 m2 Budynek biurowy, 6 kondygnacyjny o powierzchni użytkowej 2 124,00 m2 Budynek mieszkalny wielorodzinny typ - 1, 11 kondygnacyjny o powierzchni użytkowej 2 736,00 m2 Budynek mieszkalny jednorodzinny, parterowy z użytkowym poddaszem o powierzchni użytkowej 269 m2. Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 9
Rozwiązana w zakresie ochrony cieplnej budynku w zależności od budynku modelowego Standard energetyczny budynku Zwiększenie grubości izolacji przegród Okna o współczynniku przenikania ciepła w W/(m 2 K) o 10 cm o 15 cm o 20 cm 0,9 0,7 0,5 podwyższonym standardzie x x standardzie x x bardzo standardzie x x bardzo kolektorami x x b. pompą ciepła x x Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 10
Rozwiązania w zakresie technik instalacyjnych Dla budynków standardowych przyjęto klasyczne, najczęściej stosowane rozwiązania instalacyjne, czyli instalacje centralnego ogrzewania wodne z konwektorowymi grzejnikami i kotłami na węgiel, gaz ziemny, olej opałowy, LPG lub zastosowanie węzła cieplnego wraz z przyłączem do sieci ciepłowniczej. Dla budynków modelowych o standardach energooszczędnych zastosowano dodatkowo: większe grubości izolacji cieplnej rurociągów, lepszej jakości armaturę regulacyjną i termozawory, armaturę wodooszczędną w instalacji c.w.u. itp. Przewidziano zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła o sprawności 60% dla budynku o standardzie oraz o sprawności 85% dla budynków: o bardzo standardzie, o bardzo kolektorami, o bardzo pompą ciepła.. Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 11
Rozwiązania w zakresie zastosowania odnawialnych źródeł energii Dla wszystkich analizowanych budynków modelowych o bardzo kolektorami oraz o bardzo pompą ciepła przewidziano zastosowanie płaskich kolektorów słonecznych o następujących powierzchniach: Budynek szkolny: 84 m2 Budynek biurowy: 32 m2 Budynek mieszkalny wielorodzinny typ -1: 206 m2 Budynek mieszkalny jednorodzinny z użytkowym poddaszem: 5 m2 www.kmsenergia.pl Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 12
Koszty w cyklu użytkowania, jako narzędzie optymalizacji standardu energetycznego budynków Źródło energii Koszty zewnętrzne Euro/MWH Zł/MWh zł/gj Węgiel kamienny 11 45,1 12,53 GZ50 0,4187 1,7 0,48 Energia elektryczna 57 233,7 64,92 Olej opałowy 1,54 6,3 1,75 LPG 1,54 6,3 1,75 Ciepło sieciowe 10,4 42,6 11,84 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 13
Koszty budowy m2 powierzchni użytkowej szkoły w zależności od paliwa jakim jest ogrzewany budynek Budynek szkoły Węgiel Gaz ziemny Sieć ciepłownicza LPG/Olej opałowy Powierzchnia użytkowa: 5 182 m 2 Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 Budynek standardowy 1 937,15 1 932,33 1 932,33 1927,5 podw. standardzie 2 024,63 2 019,74 2 004,22 2001,7 standardzie 2 159,06 2 165,36 2 149,85 2147,3 bardzo standardzie 2 182,75 2 189,05 2 173,54 2171,0 bardzo kolektorami 2 223,27 2 231,58 2 216,06 2211,6 b. pompą ciepła 2 352,89 2 352,9 2 352,89 2352,9 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 14
1 5 Koszty budowy m2 powierzchni użytkowej budynku biurowego w zależności od paliwa jakim jest ogrzewany budynek Budynek biurowy Węgiel Gaz ziemny Sieć ciepłownicza LPG/Olej opałowy Powierzchnia użytkowa: 2124 m 2 Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 Budynek standardowy 2 651,66 2 614,00 2 614,00 2595,2 podw. standardzie 2 717,19 2 677,53 2 677,53 2658,7 standardzie 2 854,51 2 816,84 2 816,84 2796,0 bardzo standardzie 2 869,82 2 832,16 2 830,16 2811,3 bardzo kolektorami 2 907,49 2 869,83 2 872,53 2853,7 b. pompą ciepła 2 965,08 2 965,1 2 965,08 2965,1 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 15
Koszty budowy m2 powierzchni użytkowej budynku wielorodzinnego w zależności od paliwa jakim jest ogrzewany budynek Budynek wielorodzinny Węgiel Gaz ziemny Siec ciepłownicza LPG/Olej opałowy Powierzchnia użytkowa: 2 736 m2 Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 Budynek standardowy 2 869,38 2 843,80 2 847,45 2843,8 podw. standardzie 2 963,69 2 940,11 2 943,76 2940,1 standardzie 3 115,16 3 089,57 3 093,23 3089,6 bardzo standardzie 3 153,18 3 127,60 3 131,25 3127,6 bardzo kolektorami 3 341,41 3 323,14 3 326,79 3323,1 b. pompą ciepła 3 515,89 3 515,9 3 515,89 3515,9 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 16
Koszty budowy m2 powierzchni użytkowej budynku jednorodzinnego w zależności od paliwa jakim jest ogrzewany budynek Budynek jednorodzinny Węgiel Gaz ziemny Siec ciepłownicza LPG/Olej opałowy Powierzchnia użytkowa: 269 m 2 Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy Koszt budowy zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 zł/m 2 Budynek standardowy 3 044,43 3 014,73 3 014,73 2977,6 podw. standardzie 3 135,99 3 106,29 3 106,29 3069,2 standardzie 3 262,81 3 233,11 3 233,11 3196,0 bardzo standardzie 3 300,46 3 272,99 3 272,99 3233,6 bardzo kolektorami 3 358,38 3 330,91 3 330,91 3291,6 b. pompą ciepła 3 426,06 3 426,1 3 426,06 3426,1 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 17
EK (H+W+C) Wyniki analiz symulacyjnych dla budynku szkolnego dla ogrzewania z wykorzystaniem węgla Koszt budowy Koszt budowy łączny Koszty eksploatacji (obsługa + bieżąca konserwacji instalacji) Roczny koszt energii Koszty łączne zł/m2 zł zł/rok zł/rok zł/m2 Budynek standardowy 220,3 1937,15 10038334,06 51840,00 116364,00 168204,00 22,46 podw. standardzie 167,7 2024,63 10491654,06 51840,00 89887,40 141727,40 17,35 standardzie 78,2 2159,06 11188234,06 53840,00 50550,00 104390,00 9,75 bardzo standardzie 42,4 2182,75 11311034,06 54340,00 32495,00 86835,00 6,27 bardzo kolektorami 30,7 2223,27 11521004,06 58340,00 27326,00 85666,00 5,27 b. pompą ciepła 12,9 2352,89 12192658,06 8500,00 21622,0 45733,16 4,17 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 18
Emisja CO2 Wyniki analiz symulacyjnych dla budynku szkolnego dla ogrzewania z wykorzystaniem węgla Zdyskontowany koszt w cyklu użytkowania Przyrost kosztów inwestycyjnych Zapotrzebowanie na energię końcową GJ t/rok zł zł węgiel en. elektr. węgiel Zapotrzebowanie na energię końcową MWh en. elektr. Budynek standardowy 434,2 16 215 448,6 4 065,12 45,43 1129,20 12,62 podw. standardzie 332,1 15 696 443,4 453 320,0 3 083,04 45,43 856,40 12,62 standardzie 165,4 15 021 846,7 1 149 900,0 1 366,44 93,15 379,57 25,88 bardzo standardzie 95,8 14 499 957,9 1 272 700,0 697,40 93,01 193,72 25,84 bardzo kolektorami 74,0 14 666 997,6 1 482 670,0 473,07 98,99 131,41 27,50 b. pompą ciepła 60,1 13 872 160,1 2 204 324,0-240,48 66,80 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 19
Wyniki analiz symulacyjnych dla budynku biurowego dla ogrzewania z wykorzystaniem węgla EK (H+W+C) Koszt budowy Koszt budowy łączny Koszty eksploatacji (obsługa + bieżąca konserwacji instalacji) Roczny koszt energii Koszty łączne zł/m2 zł zł/rok zł/rok zł/m2 Budynek standardowy 155,80 2 651,66 5 632 136,00 25 920,00 34 554,00 60 474,00 16,27 podw. standardzie 118,70 2 717,19 5 771 312,00 25 920,00 26 950,00 52 870,00 12,69 standardzie 48,90 2 854,51 6 062 976,00 27 920,00 14 800,00 42 720,00 6,97 bardzo standardzie 23,20 2 869,82 6 095 500,00 28 420,00 9 484,00 37 904,00 4,47 bardzo kolektorami 14,94 2 907,49 6 175 510,00 32 420,00 8 059,00 40 479,00 3,79 b. pompą ciepła 9,5 2 965,08 6 297 821,00 8 500,00 8 592,0 21 815,08 4,05 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 20
Emisja CO2 Wyniki analiz symulacyjnych dla budynku biurowego dla ogrzewania z wykorzystaniem węgla Zdyskontowany koszt w cyklu użytkowania Przyrost kosztów inwestycyjnych Zapotrzebowanie na energię końcową GJ t/rok zł zł węgiel en. elektr. węgiel Zapotrzebowanie na energię końcową MWh en. elektr. Budynek standardowy 126,9 7 852 979,9 1 171,48 20,23 325,41 5,62 podw. standardzie 97,4 7 712 907,0 139 176,0 887,40 20,23 246,50 5,62 standardzie 44,6 7 631 822,9 430 840,0 334,44 38,88 92,90 10,80 bardzo standardzie 24,2 7 487 484,4 463 364,0 139,14 38,88 38,65 10,80 bardzo kolektorami 17,9 7 662 058,6 543 374,0 72,83 41,40 20,23 11,50 b. pompą ciepła 18,2 7 098 956,7 785 685,0-72,76 20,21 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 21
2 2 EK (H+W+C) Wyniki analiz symulacyjnych dla budynku wielorodzinnego dla ogrzewania z wykorzystaniem węgla Koszt budowy Koszt budowy łączny Koszty eksploatacji (obsługa + bieżąca konserwacji instalacji) Roczny koszt energii Koszty łączne zł/m2 zł zł/rok zł/rok zł/m2 Budynek standardowy 258,30 2 869,38 7 850 623,20 51 840,00 63 746,00 115 586,00 23,30 podw. standardzie 147,10 2 963,69 8 108 660,20 51 840,00 41 388,00 93 228,00 15,13 standardzie 95,20 3 115,16 8 523 076,20 53 840,00 30 609,00 84 449,00 11,19 bardzo standardzie 75,40 3 153,18 8 627 109,20 54 340,00 25 334,00 79 674,00 9,26 bardzo kolektorami 32,40 3 341,41 9 142 108,20 58 340,00 14 303,00 72 643,00 5,23 b. pompą ciepła 12,80 3 515,89 9 619 476,20 8 500,00 10 750,0 27 434,17 3,93 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 22
Emisja CO2 Wyniki analiz symulacyjnych dla budynku wielorodzinnego dla ogrzewania z wykorzystaniem węgla Zdyskontowany koszt w cyklu użytkowania Przyrost kosztów inwestycyjnych Zapotrzebowanie na energię końcową GJ t/rok zł zł węgiel en. elektr. węgiel Zapotrzebowanie na energię końcową MWh en. elektr. Budynek standardowy 239,9 12 095 397,2 2 260,80 19,08 628,00 5,30 podw. standardzie 153,4 11 532 360,2 258 037,0 1 429,56 19,08 397,10 5,30 standardzie 104,0 11 624 376,7 672 453,0 894,60 44,28 248,50 12,30 bardzo standardzie 83,7 11 553 052,8 776 486,0 698,40 44,28 194,00 12,30 bardzo kolektorami 40,1 11 809 845,8 1 291 485,0 272,16 47,16 75,60 13,10 b. pompą ciepła 31,5 10 626 967,3 1 838 853,0-126,07 35,02 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 23
EK (H+W+C) Wyniki analiz symulacyjnych dla budynku jednorodzinnego dla ogrzewania z wykorzystaniem węgla Koszt budowy Koszt budowy łączny Koszty eksploatacji (obsługa + bieżąca konserwacji instalacji) Roczny koszt energii Koszty łączne zł/m2 zł zł/rok zł/rok zł/m2 Budynek standardowy 164,12 3 044,43 820 047,67 1 200,00 4 300,00 1 979,77 7 479,77 podw. standardzie 99,10 3 135,99 844 710,67 1 200,00 2 848,00 1 304,17 5 352,17 standardzie 60,60 3 262,81 878 870,67 1 600,00 2 288,00 1 036,07 4 924,07 bardzo standardzie 46,50 3 300,46 889 012,67 1 700,00 1 973,00 889,50 4 562,50 bardzo kolektorami 33,50 3 358,38 904 612,67 2 000,00 1 725,00 773,96 4 498,96 b. pompą ciepła 16,4 3 426,06 922 842,67 1 600,00 1 412,0 878,71 3 890,71 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 24
Emisja CO2 Wyniki analiz symulacyjnych dla budynku jednorodzinnego dla ogrzewania z wykorzystaniem węgla Zdyskontowany koszt w cyklu użytkowania Przyrost kosztów inwestycyjnych Zapotrzebowanie na energię końcową GJ t/rok zł zł węgiel en. elektr. węgiel Zapotrzebowanie na energię końcową MWh en. elektr. Budynek standardowy 14,9 1 094 734,2 130,61 5,29 36,28 1,47 podw. standardzie 9,3 1 041 263,4 24 663,0 76,68 5,29 21,30 1,47 standardzie 6,4 1 059 702,0 58 823,0 42,41 7,78 11,78 2,16 bardzo standardzie 5,1 1 056 565,5 68 965,0 30,71 7,78 8,53 2,16 bardzo kolektorami 4,1 1 069 832,1 84 565,0 19,62 8,14 5,45 2,26 b. pompą ciepła 3,4 1 065 725,0 120 795,0-13,54 3,76 Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 25
Wnioski Analiza LCC umożliwia wybór najbardziej ekonomicznego rozwiązania i pomaga w planowaniu i kontroli kosztów użytkowania budynku. Może być wykorzystana do określenia, czy ponoszone nakłady inwestycyjne na rozwiązania energooszczędne przyniosą wymierny efekt ekonomiczny. https://www.experto24.pl Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 26
Dziękuję za uwagę Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. www.kape.gov.pl ul. Nowowiejska 21/25 tel. 22 825 86 92 fax. 22 825 78 74 e-mail: kape@kape.gov.pl Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 27