Projekt OZERISE (LIFE11 ENV/PL/444) Integracja odnawialnych źródeł energii w gospodarstwach rolnych i mikrosieciach Dzień informacyjny programu LIFE+, Warszawa 14/04/2014
Problem: Rosnące koszty zaopatrzenia w energię elektryczną gospodarstw rolnych Średnie roczne zużycie energii elektrycznej na osobę wynosiło w 2012 roku 2750 kwh (w mieście 1700 kwh) i wzrosło o 49,6% w porównaniu z rokiem 2009 (w miastach nastąpił spadek); W latach 2009-2012 średnie wydatki gospodarstwa wiejskiego na energie elektryczną wzrosły o 16,7% (w mieście 9,9); Szybciej niż w mieście rosną tez wydatki na nośniki energii takie jak gaz ciekły i węgiel kamienny Wzrost zużycia energii elektrycznej per capita w latach 2000-2007 72% wzrost wydatków na energię elektryczną w gospodarstwach rolnych w latach 2004-2009, w porównaniu z 34% średnim wzrostem we wszystkich gospodarstwach domowych (stały trend szybszego niż średnia wzrostu kosztów dla gosp. rolnych w ciągu 3-4 ostatnich lat)
Rolnictwo w Polsce 5,4 miliona odbiorców energii elektrycznej w sektorze rolniczym Udział rolnictwa w krajowym zużyciu energii finalnej (5,8%) jest ponad dwukrotnie wyższy od średniej w UE (2,2%). 6 5 4 3 2 UE Polska 1 0 Srednie zużycie energii % www.ieo.pl
Dlaczego wieś i rolnicy są bardzo zainteresowani energetyką prosumencką? Rosną koszty dystrybucji energii na obszarach peryferyjnych, w szczególności dla odbiorców wiejskich Źródło: ARE,OZERISE-IEO. Udział kosztów energii w produkcji rolnej >12%, najwięcej w UE Źródło: Eurostat Rolnicy, gosp domowe, MSP
OZERISE cele projektu Cel ogólny: Przygotowanie narzędzi do rozwoju zintegrowanych odnawialnych źródeł energii w mikrosieciach Projekt OZERISE miał na celu przygotowanie bazy pod późniejszy rozwój mikrosieci i sieci inteligentnych z udziałem OZE, poprzez: przeprowadzenie kompleksowego monitoringu zużycia energii oraz potencjału OZE u użytkowników na terenach wiejskich przygotowanie narzędzi umożliwiających dobór i optymalizację wykorzystania małych technologii OZE w mikrosieciach analizy socjoekonomiczne, umożliwiające zaprojektowanie kompleksowego systemu wspomagania decyzji dla prosumenta działającego w mikrosieci, z uwzględnieniem systemów magazynowania energii opracowanie systemu zarządzania energią w prosumenckim gospodarstwie rolnym www.ieo.pl
Partnerzy OZERISE Instytut Energetyki Odnawialnej NMG APIMicon Związek Pracodawców Forum Energetyki Odnawialnej Opis partnera Niezależny think-tank i instytut badawczy, ponad 10 letnie doświadczenie na rynku energetyki odnawialnej w Polsce Firma specjalizująca się w zarządzaniu energią u odbiorców końcowych, nagrodzona przez Ministra Środowiska w ramach inicjatywy GreenEvo Firma z doświadczeniem w zakresie prowadzenia pomiarów meteorologicznych dla potrzeb projektów OZE Założony w 2011 roku związek pracodawców z sektora zielonej gospodarki www.ieo.pl Rola w projekcie Koordynator Opracowanie kalkulatorów i programów symulacyjnych dla OZE funkcjonujących w mikrosieciach Opomiarowanie gospodarstw rolnych i monitoring zużycia energii elektrycznej i ciepła; opracowanie systemu zarządzania energią w gospodarstwie Instalacja i utrzymanie monitoringu warunków meteorologicznych Przygotowanie bazy danych urządzeń OZE i szkolenia instalatorów
OZERISE wniosek projektowy Koncepcja projektu: początek 2011 roku Złożenie wniosku: lipiec 2011 Negocjacje umowy: kwiecień-maj 2012 Rozpoczęcie projektu: wrzesień 2012 Przewidywany termin zakończenia: czerwiec 2015 Budżet projektu 895 549 EUR www.ieo.pl
OZERISE przykładowe elementy podnoszone w negocjacjach Kwantyfikacja wyników projektu Kwestie formalne oraz konieczność uzyskania odpowiednich pozwoleń i autoryzacji dla realizacji celów projektu Doprecyzowanie kryteriów wyboru gospodarstw rolnych do projektu oraz obszaru geograficznego objętego projektem Doprecyzowanie wskaźników monitorujących postępy w projekcie Propozycja wydłużenia całkowitego czasu trwania projektu Zarządzanie ryzykiem Kwestie finansowe, zwłaszcza doprecyzowanie kosztów osobowych www.ieo.pl
OZERISE problemy na starcie Uwarunkowania prawne i finansowe rozwoju OZE w Polsce (brak ustawy i nie do końca określone zasady finansowania) Procedury administracyjne Brak świadomości społecznej i wiedzy odnośnie mikroinstalacji OZE Zły stan infrastruktury wewnętrznej gospodarstw rolnych oraz ogólny stan infrastruktury teleinformatycznej Koszt sprzętu (różnice kursowe i konieczne inwestycje dodatkowe) Przedłużające się negocjacje umów i brak świadomości roli problemów energetycznych wśród rolników www.ieo.pl
Wybrane gospodarstwa rolne Rozważano gospodarstwa o największym zużyciu energii (rachunki powyżej 10 tys PL/rok) i zdolnościach inwestycyjnych hodowla bydła, połączonej z uprawą zbóż (Giże, gm. Świętajno), hodowla trzody chlewnej, połączonej z uprawą zbóż (Jędrychowo, Ogrodzieniec, gm. Kisielice, Grabacz, gm. Rybno), sadowniczy z uprawami polowymi (Pęsy, gm. Raciąż, Garwolewo, gm. Czerwińsk) produkcja ekologiczna mąki (Tuczki, gm. Rybno) produkcja roślinna i suszarnictwo (Bronowo Zalesie, gm. Biała) www.ieo.pl
Modernizacja zastanej instalacji elektrycznej W siedmiu na dziesięć gospodarstw przed przystąpieniem do montażu liczników energii elektrycznej konieczne było wykonanie modernizacji istniejącej instalacji, tak aby spełniała wymogi bezpieczeństwa. Dopiero po dostosowaniu instalacji możliwy był montaż urządzeń związanych z projektem OZERISE. Przykładowe fragmenty instalacji wymagające gruntownej modernizacji: Niezaizolowane przewody na wysokości dostępu dziecka Aktualnie wykorzystywana rozdzielnia w części spalona, grzejące się przewody Grzejące się przewody, zaśniedziałe styki, przewody izolowane plastrem
Instalacja liczników energii elektrycznej i transmisji danych Przykłady modernizacji instalacji oraz montażu liczników energii elektrycznej Przed przebudową Po przebudowie
Przykładowe ekrany systemu ERCO.OZE Ekran Logowania
Przykładowe ekrany systemu ERCO.OZE Ekran Główny
Przykładowe ekrany systemu ERCO.NET Moduł Wykresów
Przykładowe ekrany systemu ERCO.NET Moduł Bilansów
Przykładowe ekrany systemu ERCO.NET Moduł Bilansów
Przykładowe ekrany systemu ERCO.OZE Ekran Główny Rolnika
Przykładowe ekrany systemu ERCO.OZE Wykresy
Monitoring warunków pogodowych Z dużą rozdzielczością czasową zbierane są dane o pionowym profilu prędkości i kierunku wiatru, temperaturze, wilgotności, nasłonecznieniu i ciśnieniu atmosferycznym. Pomiar realizowany jest na maszcie o wysokości 30 m, co odpowiada typowym warunkom pracy mikroźródeł OZE (w szczególności małych elektrowni wiatrowych oraz kolektorów słonecznych, ew. systemów fotowoltaicznych). www.ieo.pl
Zużycie energii (kwh) Podsumowanie wyników opomiarowania gospodarstw rolnych Zużycie energii elektrycznej na potrzeby produkcyjne i bytowe przez wybrane typy gospodarstw rolnych 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 -
Zużycie energii w interwale godzinnym, kwh Dobowe profile zużycia energii potrzeby produkcyjne 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Godziny Młyn Chłodnia Dom Agroturystyka Garaż Pompy Śrutownik Warsztat Obora
Zużycie energii (kwh) Roczne zużycie energii elektrycznej przez wybrane procesy produkcyjne 20 000 Energia elektryczna 10 000 - Ładowanie wózków Mieszalnik Śrutownik Agroturystyka Dojarnia Pompy Chlewnia Dom Warsztat Chłodnia Myjnia Suszarnia Młyn
Zużycie energii (kwh/tydzień) Zużycie energii przez chłodnie 3 000 2 500 Sadownicze Owocowo-warzywne 2 000 1 500 1 000 500-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152 Tygodnie w roku
Średnie zużycie energii (kwh) Dobowe profile zużycia energii potrzeby bytowe 0,45 0,40 0,35 Gospodarstwo agroturystyczne z produkcją ekologiczną Rodzina 3-osobowa; Powierzchnia domu 300m2; CWU: kolektory + bojler elektryczny; CO: piec węglowy wspomagany wkładką elektryczną 0,30 0,25 0,20 Małe gospodarstwo mleczarskie Rodzina 2-osobowa; Powierzchnia domu: 240 m2 CWU: kolekotry słoneczne + grzałka elektryczna CO: kocioł węglowy 0,15 0,10 0,05 Gospodarstwo sadownicze Rodzina 3-osobowa; Powierzchnia domu: 640m2 CWU: bojlery elektryczne CO: kocioł wielopaliwowy 0,00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
Zużycie energii (kwh/tydzień) Przykładowe sezonowe przebiegi zużycia energii Typowe wiejskie gospodarstwo domowe 350 300 250 200 150 100 50-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152 Tygodnie w roku
Inwestycje w mikroinstalacje OZE Dlaczego systemy hybrydowe? Symulacja produkcji energii elektrycznej na bazie rzeczywistych pomiarów www.ieo.pl meteorologicznych w latach 2013 2014 dla instalacji fotowoltaicznej i
Inwestycje w mikroinstalacje OZE Dlaczego systemy hybrydowe? Największa produktywność paneli fotowoltaicznych ma miejsce w miesiącach wiosennych i letnich Symulacja produkcji energii elektrycznej na bazie rzeczywistych pomiarów www.ieo.pl meteorologicznych w latach 2013 2014 dla instalacji fotowoltaicznej i
Inwestycje w mikroinstalacje OZE Dlaczego systemy hybrydowe? Największa produktywność małych turbin wiatrowych ma miejsce w miesiącach jesienno-zimowych Symulacja produkcji energii elektrycznej na bazie rzeczywistych pomiarów www.ieo.pl meteorologicznych w latach 2013 2014 dla instalacji fotowoltaicznej i
(kwh) Przykład bilansowania energii w gospodarstwie domowym z instalacją PV (1 tydzień lipiec 2013) 4,00 3,50 3,00 Profil zużycia energii w gospodarstwie rolnym Nadwyżki energii z instalacji PV Energia z instalacji PV skonsumowana przez gospodarstwo 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 1 25 49 73 97 121 145
(kwh) Przykład bilansowania energii w gospodarstwie domowym z instalacją MEW (1 tydzień lipiec 2013) 4,00 3,50 3,00 Nadwyżki energii z małej elektrowni wiatrowej Profil zużycia energii przez gospodarstwo Energia z elektrowni skonsumowana przez gospodarstwo 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 1 25 49 73 97 121 145
(kwh/tydzień) Bilansowanie energii w gospodarstwie domowym Zużycie energii w 6-osobowym gospodarstwie domowym oraz produkcja energii przez instalację fotowoltaiczną o mocy 5 kwp 300,00 250,00 200,00 150,00 Zużycie energii - Gospodarstwo domowe Konsumpcja własna - energia z instalacji PV 5 kw Nadwyżki produkcji - Instalacja PV 5 kw Zużycie roczne: 7.670 kwh Produkcja energii PV: 3.050 kwh Stopień pokrycia zapotrzebowania: 40% Stopień autokonsumpcji: 52% 100,00 50,00 0,00 Styczeń Luty Marzec Kwiecień Maj Czerwiec Lipiec Sierpień Wrzesień Październik Listopad Grudzień -50,00-100,00-150,00
(kwh/tydzień) Bilansowanie energii w gospodarstwie domowym Zużycie energii w 6-osobowym gospodarstwie domowym oraz produkcja energii przez turbinę wiatrową o mocy 5 kw 300,00 250,00 200,00 150,00 Zużycie energii - Gospodarstwo domowe Konsumpcja własna - energia z instalacji PV 5 kw Nadwyżki produkcji - Instalacja PV 5 kw Zużycie roczne: 7.670 kwh Produkcja energii MEWi: 6.300 kwh Stopień pokrycia zapotrzebowania: 82% Stopień autokonsumpcji: 52% 100,00 50,00 0,00 Styczeń Luty Marzec Kwiecień Maj Czerwiec Lipiec Sierpień Wrzesień Październik Listopad Grudzień -50,00-100,00-150,00
(kwh/tydzień) Bilansowanie energii w gospodarstwie domowym Zużycie energii w 6-osobowym gospodarstwie domowym oraz produkcja energii przez instalację hybrydową PV+MEWi 5 kw 300,00 250,00 200,00 150,00 Zużycie energii - Gospodarstwo domowe Konsumpcja własna - energia z instalacji PV 5 kw Nadwyżki produkcji - Instalacja PV 5 kw Zużycie roczne: 7.670 kwh Produkcja energii PV+MEWi: 4.675 kwh Stopień pokrycia zapotrzebowania: 61% Stopień autokonsumpcji: 68% 100,00 50,00 0,00 Styczeń Luty Marzec Kwiecień Maj Czerwiec Lipiec Sierpień Wrzesień Październik Listopad Grudzień -50,00-100,00-150,00
www.obywatelzenergia.pl
Warsztaty dla instalatorów OZE
Uwzględnienie potrzeb i zachowań grupy docelowej Patronaty dla projektu Media branżowe Tablice informacyjne Strona internetowa i media społecznościowe Warsztaty i konferencje Podsumowanie projektu: Forum Energetyki Prosumenckiej, Warszawa 12-13 maja 2015 Strategia upowszechniania wyników projektu
Więcej informacji: www.ozerise.pl