Rachuk koomiczy i siły sprawcz stosowaia OZE i trmomodrizacji M.Bogacki, S.Pasirb I. DZIAŁASZ EKONOMICZNIE WIĘC RACHUJESZ 1. Miimum koomii w Twoich dcyzjach 1.1. Kidy i o czym dcydujsz Przd ami i przd Tobą drogi Czytliku trud zadai. W krótkij lkcji chcmy Cię przprowadzić przz rachuk koomiczy i fiasowy. Zakładamy, ż Twoj dcyzj są koomicz, to zaczy wybirasz rozwiązai iwstycję, która jst bardzij opłacala dla Cibi. Oczywiści moższ mić i krytrium w dcyzji co wybirasz, p. jstś tuzjastą i działasz dla dobra środowiska, samoopodatkowując się przz wybór mij albo iopłacalgo rozwiązaia, wybirając daą tchologię wykorzystaia odawialych źródł rgii. Al i wtdy musisz mić jakiś mirik, a więc musisz przjść przz rachuk koomiczy i fiasowy. Pomożmy Ci w tym. A więc do dziła. Jżli w Twoim budyku chcsz ogrzwać pomiszczia, używać cipłj wody do mycia, produkować rgię lktryczą, to masz zawsz i jdą al wil możliwości tchologiczych by zaspokoić swoj potrzby. Na przykład, jżli chcsz mić cipłą wodę do mycia, to w swoim budyku, moższ zaistalować systmy cipłj wody użytkowj, w którym źródłm cipła będą: - kocioł wody lub parowy opalay węglm, - kocioł przpływowy opalay gazm zimym lub oljm opałowym, - kocioł wody lub parowy opalay biomasą (drwm, zrębkami drzwymi, odpadami roliczymi), - cipło siciow z zdala czygo systmu cipłowiczgo, - bojlr lktryczy i w końcu i odawial źródła rgii jak: - kolktory słocz, - pompy cipła. 1
Na pwo to i koic potcjalgo wyboru, al oczywiści systmy siciowych ośików rgii muszą być dostęp dla Cibi. W t sposób chcmy Ci zwrócić uwagę, ż jst wil systmów rgtyczych. Wybór alży do Cibi. Powisz liczy się koomia. Bardzo dobrz. Więc zróbmy rachuk koomiczy i fiasowy. 1.2. Trochę torii Twoja aaliza jst zawsz oparta a porówaiu kosztów co ajmij dwóch rozwiązań dwóch systmów rgtyczych. Na przykład: - jżli budujsz owy budyk, to porówujsz koszty wilu wariatów rozwiązań czy węgil, czy gaz moż olj, a moż odawial źródła rgii, - jżli masz już budyk i ksploatujsz go, to zaczy, ż istiją już w im systmy rgtycz, p. przygotowaia cipłj wody do mycia. Jżli chcsz zmiić istijący systm, to koszty obcgo systmu rgtyczgo porówujsz z kosztami systmu, w którym chcsz zastosować odawial źródła rgii. Wszystki Twoj koszty związa z budową i ksploatacją systmu rgtyczgo w Twoim budyku, możmy podzilić a dwi grupy: - pirwsza grupa to koszty początkow (Kp) związa z zaistalowaim systmu czyli koszty zakupu urządzń (Kz) plus koszt motażu (Km) plus koszt srwisu rozruchowgo (Kr) czyli Kp = Kz + Km + Kr - druga grupa to wszystki koszty pooszo co roku w całym okrsi żywotości Twojj iwstycji systmu rgtyczgo, a to: koszty paliwow i rgii K koszty obsługi i utrzymaia ruchu K OUR koszty obsługi fiasowj krdytów (spłaty rat kapitałowych i odstk) Kf koszty za użytkowai środowiska (drobi użytkowicy i płacą jszcz opłat za misję zaiczyszczń do środowiska) Kśr i koszty, jżli występują, Ki czyli rocz koszty opracyj pooszo w czasi ksploatacji Kop Kop = K + K OUR + Kf + Kśr + Ki Brzmi to skomplikowai, al ilustrując przykładm łatwij będzi przbrąć przz t rachuk. 2
1.3. Najlpij uczyć się a przykładzi Wybiramy przykład dla małgo, zwykl jdorodzigo domu miszkalgo i porówamy koszty kowcjoalgo sposobu przygotowaia cipłj wody do mycia. Podstawow cchy przykładu to: - systm kowcjoaly przygotowaia cipłj wody do mycia źródło cipła bojlr lktryczy - systm z odawialym źródłm cipła kolktory słocz z istalacją cipłj wody i zbiorikim cipłj wody, podgrzwaym rgią lktryczą, w przypadku idostatku cipła z kolktorów słoczych, - momt dcyzyjy budowa domu i wybór systmów rgtyczych lub modrizacja systmu przygotowaia cipłj wody, - zapotrzbowai a cipłą wodę o tmp. 55 O C (przd wtualym zmiszaim z zimą wodą) dla 4 osób: 4 osoby x 60 l/osobę/dziń x 7 di/tydziń x 52 tygodi/rok = 87 360 l/rok - dla podgrzaia 87 360 l/rok cipłj wody z śrdioroczj tmpratury zimj wody 11 O C do 55 O C potrzba jst rgia jak iżj: Tabla 1. Wilkość Cipło odbra z kolktorów słoczych Zużyci rgii lktryczj a podgrzai wody Zużyci rgii lktryczj a cyrkulację ciczy w kolktorach słoczych Rodzaj systmu Bojlr lktryczy Kolktory słocz z dodatkowym podgrzwaim wody rgią lktryczą - 2180 kwh/rok 4490 kwh/rok 2310 kwh/rok - 120 kwh/rok - wilkość bojlra lktryczgo: pojmość 100 l, moc lktrycza 1 kw (kilowat), - wilkość i paramtry systmu kolktorów słoczych: 2 kolktory słocz płaski o powirzchi 2,5 m 2 każdy, razm 5,0 m 2, sprawość cipla systmu 38%, ilość cipła wykorzystago z systmu słoczgo 2180 kwh/rok (7,86 GJ/rok), udział systmu kolktorów słoczych w przygotowaiu cipłj wody 49%, - żywotość systmów: bojlra i kolktorów słoczych 25 lat. 3
Rodzaj kosztów Skąd j pozać? Pytaj w sklpi, zażądaj ofrty od dostawców i wykoawców. Koszty rgii musisz policzyć, al to jst prost. Dla aszgo przykładu: A. Koszty systmu z bojlrm lktryczym Koszt początkowy Kp: Kz koszt zakupu bojlra 100 l Km = Kr koszt motażu i srwisu rozruchowgo RAZEM Kp 500 zł 150 zł 650 zł Koszty opracyj Kop w ciągu roku: K koszty rgii lktryczj dla podgrzaia cipłj wody w bojlrz (tabla 1) K = 4490 kwh/rok x 0,38 zł/kwh = 1706 zł/rok Pozostał koszty opracyj będą przyjęt lub obliczo w rachukach oblicziowych B. Koszty systmu kolktorów słoczych Na koszt początkowy Kp: zakupu, zaistalowaia i włączia systmu kolktorów do istalacji cipłj wody do mycia składa się: - Kz koszt zakupu urządzń: Kolktory słocz 1617 zł/m 2 x 5 m 2 = 8085 zł Zbiorik a wodę 9,50 zł/l x 250 l = 1900 zł Rury, złączki itp. 26,0 zł/m x 39 m = 1005 zł Pompa cyrkulacyja 75 W 375 zł RAZEM Kz 11 367 zł - Km + Kr koszty motażu i srwisu rozruchowgo: Km + Kr = 3550 zł Więc koszt początkowy Kp: 4
Kp = Kz + Km + Kr = 11365 zł = 3550 zł = 14915 zł Dalj liczymy koszty opracyj Kop pooszo co roku w ciągu 25 lat żywotości systmu: - K koszt rgii lktryczj Ergię lktryczą musisz zużyć a (tabla 1): Podgrzai wody w zbioriku, gdy fkt promiiowaia słoczgo jst idostatczy 2180 kwh/rok Na pompowai ciczy w istalacji kolktorów 120 kwh/rok Razm rocz zużyci rgii lktryczj 2300 kwh/rok Załóżmy, ż jstś odbiorcą rgii lktryczj w taryfi jdoczłoowj (ajczęścij w gospodarstwach domowych) i płacisz śrdio w roku (ca rgii lktryczj) 0,38 zł/kwh (38 groszy za kwh) Koszt rgii lktryczj K: K = 2300 kwh/rok x 0,38 zł/kwh = 874 zł/rok Pozostał koszty opracyj będą przyjęt lub obliczo w rachukach oblicziowych. 2. Rachuk oblicziowy dla początkujących Propoujmy dla ocy koomiczj wariatów A i B przyjąć koszt w cyklu żywotości LCC W uproszczoym rachuku wygląda to prosto, bo: LCC koszt w cyklu żywotości (25 lat) obliczamy: LCC = Kp + t x Kop Gdzi t - ilość lat żywotości systmów Upraszczamy rachuk dla początkujących, pomijając i koszty opracyj w obu systmach A i B, a więc koszty opracyj Kop będą rów tylko kosztom rgii lktryczj K Kop = K Wariat A z bojlrm lktryczym Najpirw liczymy koszt w cyklu żywotości LCC dla systmu z bojlrm lktryczym 5
LCC = 650 zł + 25 lat x 1706 zł/rok = 650 zł + 42650 zł = 43300 zł Wariat B z kolktorami słoczymi LCC = 14915 zł + 25 lat x 874 zł/rok = 14915 + 21 850 zł = 36765 zł Który wariat bardzij koomiczy? Oca kosztów w cyklu żywotości pozwala obiktywi ocić wszystki koszty, a i tylko koszty początkow Kp (zakupu i istalacji urządzń). Często iwstorzy kirują się tylko kosztami początkowymi w wyborz wariatu, w tym wypadku przygotowaia cipłj wody. Moża to azwać sydromm góry lodowj postrzgaia kosztów wariatów. Widzą tylko wirzchołk góry lodowj, i widzą całkowitych kosztów opracyjych Koc w całym cyklu żywotości iwstycji (Rys. 5). Kp = 650 zł Kp = 14915 zl poziom wody Kop 42 650 zł Kop 21 850 zł Wariat z boilrm A Wariat z kolktorami słoczymi B Rysuk 1. Porówai kosztów wariatów A i B W całym cyklu żywotości koszty wariatu z bojlrm (A) wyoszą 43300 zł, koszty wariatu z kolktorami słoczymi B wyoszą 36765 zł, a więc wariat z kolktorami słoczymi ma w cyklu żywotości iższ koszty o: 43300 zł 36765 zł = 6535 zł Tyl zaoszczędzisz. Al po ilu latach zwrócą się akłady iwstycyj koszt początkowy. W t sposób pozajsz astępy wskaźik ocy koomiczj prosty okrs zwrotu akładów iwstycyjych SPBP. Obliczamy SPBP w sposób jak iżj: 6
ΔK p SPBP = = różica kosztów początkowych wariatów / rocza oszczędość kosztów Δ K op opracyjych W aszym przykładzi ΔKp = Kp (B) Kp (A) = 14915 zł 650 zł = 14265 zł ΔKp = Kop (A) Kop (B) = 1706 zł 874 zł = 832 zł A więc prosty okrs zwrotu akładów iwstycyjych SPBP wariatu z kolktorami słoczymi: SPBP = 14625 zł / 832 zł/rok = 17,6 lat Podyskutujmy o wyiku koomiczym Przypomijmy sobi ważijsz założia przyjętgo modlu fiasowaia: - piiądz wykładamy z własj kiszi, i birzmy krdytu, - i mamy żadj dopłaty z kologiczych fuduszy pomocowych, - ca rgii lktryczj pozostaj stała w ciągu 25 lat żywotości wariatów. Taką dyskusję co byłoby, gdyby było w stosuku do pirwotych założń koomiczych, fachowcy azywają aaliza wrażliwości i aalizą ryzyka. Ocńmy więc wyiki koomicz wyboru wariatu z kolktorm słoczym (B): - w cyklu żywotości zaoszczędzimy 6535 zł dobrz - akłady iwstycyj zwrócą się po prawi 18 latach - izachęcająco Al wybraliśmy tward założia modlu fiasowaia. Czy mogą być i? Mogą. Na przykład cę rgii lktryczj założyliśmy stałą 0,38 zł/kwh w ciągu 25 lat. Ergia lktrycza będzi drożć, możmy przyjąć, ż w tmpi 3% a rok. Jak zmii to asz koszty opracyj Kop, w przykładzi rów kosztom rgii lktryczj, jżli co roku o 3% będzi wyższa ca rgii lktryczj (tabla 2). 7
Tabla 2. Wilkość Koszty rgii lktryczj w zrowym roku Koszty rgii lktryczj w 25 roku żywotości Koszt roczy śrdi rgii lktryczj w cyklu żywotości (uproszczi w postaci liiowj fukcji, błąd uproszczia ok. 6%) Wariat (A) z bojlrm lktryczym Wariat (B) z kolktorami słoczymi 1706 zł 874 zł 5777 zł 2960 zł 3742 zł 1917 zł W takim przypadku koszt cyklu żywotości LCC wyisi: Wariat (A) LCC = 650 zł + 25 lat x 3742 zł/rok = 650 zł + 93350 zł = 94200 zł Wariat (B) LCC = 14915 zł + 25 lat x 1917 zł/rok = 14915 + 47925 = 62840 zł A więc wybirając wariat z kolktorami słoczymi zaoszczędziłbyś w cyklu żywotości urządzń 94200 zł 62840 zł = 31360 zł Prosty okrs zwrotu akładów iwstycyjych wyisi SPBP = 14915 zł 650 zł/3742 zł/rok 1917 zł/rok = 14265 zł/1825 zł/rok = 7,8 lat A więc mij. To jdak i koic, bo: - moższ dostać dopłatę (dotację) do kosztów iwstycyjych z fuduszy pomocowych, a przykład z Gmigo lub Wojwódzkigo Fuduszu Ochroy Środowiska i Gospodarki Wodj, - w idługij przyszłości prawdopodob jst uzyskai fiasowgo uzaia za fkt kologiczy, w tym za rdukcję misji gazów ciplariaych, p. dwutlk węgla CO 2. Czyli jżli zaoszczędzi się rgię lktryczą, to uzyskać by moża kwiwalt fiasowy za uikięt misj zaiczyszczń powitrza w lktrowiach. Twój rachuk koomiczy moż być zaczi korzystijszy. 8
3. Rachuk oblicziowy dla bardzij zaawasowaych Będzi się różił od rachuku dla początkujących, przd wszystkim tym, ż zastosujmy rachuk dyskota. Ozacza to, ż będzimy uwzględiać wartość piiądza w czasi. Obcy omiał piiądza p. 1000 zł za 10 lat będzi miał ią wartość, ią siłę abywczą. Dlatgo, bo po pirwsz mamy prawi zawsz do czyiia z iflacją czyli z coroczym wzrostm c dóbr i usług w gospodarc, po drugi zawsz altratywą iwstycją jst złożi piiędzy w baku a pwi proct (stopa proctowa dpozytów bakowych). Dlatgo tż jżli stopę proctową (dyskota) przyjmimy i = 5%/rok (0,05/rok) to po 5 latach F wartość obcgo omiału 1000 zł P wyisi: 1000 F = (1 + 0,05) 5 = 1000 1,276 = 783 zł 53 grosz Ogóli, jżli chcmy przliczyć wartość biżącą P a przyszłą F po latach, przy stopi proctowj i, to: P F = ( 1 + i) W rachuku dyskota koszt w cyklu żywotości LCC moża obliczyć, w taki sposób, ż corocz przpływy fiasow, w aszym przykładzi koszty opracyj, będzi przliczać a okrs początkowy, to zaczy a tę chwilę, w którj poosimy koszty początkow Kp (a czas 0 ). Stąd: = t Kop SV LCC = Kp + = (1 + i) (1 + i t 1 ) gdzi = 1... 25 koljy rok kosztów t = 25 lat długość cyklu żywotości i = %/rok stopa proctowa SV końcowa wartość urządzń systmu (po 25 latach). Dla uproszczia przyjmijmy SV = 0 Wygląda to skomplikowai, al od tgo są oblicziow programy komputrow, któr ułatwią am życi. 9
Obliczi LCC możmy uprościć jżli przyjmimy, ż mamy t sam rocz koszty opracyj w całym cyklu żywotości t, czyli Kop = cost. Wtdy = t 1 LCC = Kp + Kop = (1 + i 1 ) Sumę = t 1 = (1 + i 1 ) daj się obliczyć i wyosi oa: = t = 1 1 (1 + i) 1 (1 + i) = i t 1 = CRF Więc wyrażi CRF wyosi i CRF = 1 (1 + i) t i azywa się ratą rozszrzoj rprodukcji lub współczyikim odzysku kapitału. Wartość CRF obliczamy komputrowo lub szukamy w tablicach. Korzyść z uproszczia (Kop = cost) jst taka, ż i musimy rozpisać sumy a 25 człoów (dla każdgo roku z 25 lat), lcz koszt w cyklu żywotości liczymy jak: LCC = Kp + Kop CRF Przjdźmy więc do aszgo przykładu. Dodatkow założia to: - stopa proctowa i = 5%/rok Liczymy ajpirw CRF: CRF 0,05 = = 25 1 (1 + 0,05) 0,0710 Policzmy więc koszt w cyklu żywotości aszgo przykładu w rachuku z dyskotm, jak w tabli 3: 10
Tabla 3. Koszty w cyklu żywotości (dla rozpatrywago przykładu) Wilkość Wariat (A) z bojlrm lktryczym Wariat (B) z kolktorami słoczymi 1. Koszt początkowy Kp 650 zł 14915 zł 2. Koszt opracyjy Kop = K dla stałj cy rgii lktryczj 1706 zł 874 zł 3. Współczyik odzysku kapitału CRF 0,0710 0,0710 4. Koszt w cyklu żywotości LCC = Kp + Kop/CRF 24678 zł 27224 zł Stąd wyika, ż uwzględiając rachuk dyskota, koszty w cyklu żywotości wariatu z kolktorami słoczymi są wyższ. Więc z puktu widzia koomiczgo t wariat (B) jst iopłacaly w porówaiu z wariatm z bojlrm (A). Dlaczgo traz koszty wariatu (B) są wyższ? Dlatgo, ż wartość oszczędości kosztów rgii sprowadzoa do roku początkowgo (0), 1 malj wraz z upływm lat, bo moży koszty rgii w daym roku przz, (1 + 0,05) gdzi day rok. W tym wypadku silij wpływa koszt początkowy Kp w roku 0, który jst zaczi wyższy w przypadku wariatu (B) z kolktorami słoczymi. Jżli byśmy uwzględili, ż cy rgii lktryczj będą rosły o 3%/rok, to koszty w cyklu żywotości w obu wariatach możmy policzyć jak iżj: = t K, o(1 + r) LCC = Kp + = (1 + i 1 ) gdzi r stopa wzrostu c rgii lktryczj K,o koszt opracyjy rówy kosztowi rgii lktryczj w roku zrowym (budowy istalacji). Obliczi wykoamy dla r = 3%/rok i i = 5%/rok i otrzymamy: dla wariatu (A) LCC = 650 zł + 1706 zł = 25(1 + 0,03) = (1 + 0,05 1 ) = 650 zł + 1706 zł x 19,80 = 650 zł + 33778 zł = 34429 zł 11
dla wariatu (B) LCC = 14915 zł + 874 zł x 19,80 = 14915 zł + 17305 zł = 32220 zł Sumę obliczyliśmy komputrowo za Cibi. Porówując koszty w cyklu żywotości LCC, zowu korzystij wypada wariat (B) z kolktorami słoczymi, aczkolwik różica i jst duża. Policzmy jszcz il będzi wyosił zdyskotoway okrs zwrotu kapitału własgo DPBP (własych wydatków) jżli: - modl fiasowy to: 50% wydatków własych, 50% dotacji z fuduszu kologiczgo w kosztach początkowych Kp wariatu (B) z kolktorami słoczymi. Czyli Kp dzili się a: 14915/2 = 7457,5 zł kapitału własgo i 7457,5 zł dotacji z fuduszu cy rgii lktryczj 0,38 zł/kwh i i rosą. Zastosujmy dfiicję zdyskotowago okrsu zwrotu kapitału DPBP. Jst to rok, w którym wydatki do tgo czasu pooszo i oszczędości się rówoważą, to zaczy: NPV = ΔKp + = DPBP = 1 ΔKop (1 + i) = 0 gdzi NPV wartość biżąca tto Δ Kp różica kosztów początkowych Δ Kop różica kosztów opracyjych DPBP rok, w którym zdyskotowa poisio wydatki rówoważą się z wartością oszczędości, czyli NPV = 0 Δ różica między dwoma wariatami iwstycji, a korzyść wariatu o iższych kosztach w cyklu żywotości. Taki ujęci NPV stosujmy wtdy, kidy porówujmy wariaty, a NPV tworzy się z różicy kosztów dwóch wariatów. Jżli, jak poprzdio założyliśmy, ż koszty opracyj Kop to tylko koszty rgii K i ca rgii lktryczj rośi o r = 3%/rok oraz uzyskao 50% gratu do kosztu początkowgo wariatu (B) z kolktorami słoczymi, to wyrażi NPV = 0 przkształcamy jak iżj: 12
= DPBP = 1 ( K, A K, B (1 + i) )(1 + r) = ΔKp Dla aszgo przykładu: = DPBP (1706 874)(1 + 0,03) = 1 (1 + 0,05) = 14915 x 0,5-650 Z pomocą arkusza kalkulacyjgo liczymy lwą stroę wyrażia L, a wartość tgo wyrażia dla dago roku (od 1 do 25) oraz sumę arastającą do dago roku przdstawiamy poiżj (Tabla 4): Tabla 4. Rok L dago roku a*b /c =1...25 L=Σ Σ a*b /c =1...25 1 816,2 816,2 2 800,6 1616,8 3 785,4 2402,1 4 770,4 3172,5 5 755,7 3928,2 6 741,3 4669,6 7 727,2 5396,8 8 713,4 6110,1 9 699,8 6809,9 10 686,4 7496,3 11 673,4 8169,7 12 660,5 8830,2 13 648,0 9478,2 14 635,6 10113,8 15 623,5 10737,3 16 611,6 11349,0 17 600,0 11948,9 18 588,6 12537,5 19 577,3 13114,8 20 566,3 13681,2 21 555,6 14236,7 22 545,0 14781,7 23 534,6 15316,3 24 524,4 15840,7 25 514,4 16355,1 Z tabli wyika, ż wartość lwj stroy wyrażia L rówoważy się z wartością prawj stroy wyrażia P = 14915 x 0,5 650 = 6807,5 praktyczi w dziwiątym roku. Możmy więc przyjąć, ż zdyskotoway okrs zwrotu większych kosztów początkowych Kp wariatu (B) w stosuku do wariatu (A) wyosi DPBP = 9 lat. 13
Rachuk oblicziowy dla profsjoalistów Zaitrsowaych odsyłamy do programu oblicziowgo RETScr Itratioal, który możmy bzpłati pobrać z stroy itrtowj www.rtscr.t 4. Efkty kologicz to tż korzyść Zastosowai odawialych źródł rgii wiąż się z zmijszim misji zaiczyszczń środowiska w porówaiu z systmm rgtyczym opartym a wykorzystaiu paliw kopalych. Dla budyków zmijszi misji zaiczyszczń p. powitrza moż występować: - bzpośrdio jżli budyk ma włas źródło rgii p. wytwarzaia cipła w kotl do ogrzwaia i przygotowaia cipłj wody do mycia, - pośrdio jżli budyk zasilay jst tylko w siciow ośiki rgii jak: rgia lktrycza, cipło siciow i zmijszamy zużyci tych ośików przz zastosowai odawialych źródł rgii. Dla obliczia fktu kologiczgo trzymajmy się rachuku dla całgo cyklu żywotości systmów. Pamiętamy, ż dla aszgo przykładu przyjęliśmy długość tgo cyklu = 25 lat. Efkt kologiczy liczymy z zmijszia misji zaiczyszczń p. powitrza w ciągu cyklu żywotości, a więc: Δ ZLC = ZLC k ZLC OZE gdzi ZLC misja zaiczyszczń w cyklu żywotości Idksy k, OZE kowcjoaly, z odawialymi źródłami systm rgtyczy Il mituj się zaiczyszczń z dago urządzia czy tchologii jst to przdmiotm wilu badań i pomiarów. Wyiki są często uśrdia i podawa w tablach. Na przykład dla kotłów małj i śrdij mocy (Tabla 5). 14
Tabla 5. Kotły małj i śrdij mocy, w tym domow Lp. Substacja Olj opałowy Jd. N<5,5 MW Gaz zimy wysokomtaowy <1,4 Jd. MW Węgil kamiy drwo słoma Jd. Ciąg aturaly 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 SO 2 kg/m 3 4,75 kg/10 6 m 3 0 kg/mg 11,88 kg/mg 1,5 kg/mg 1,43 2 NO 2 kg/m 3 5 kg/10 6 m 3 1280 kg/mg 3,13 kg/mg 1,5 kg/mg 2,13 3 CO kg/m 3 0,6 kg/10 6 m 3 360 kg/mg 48,75 kg/mg 1 kg/mg 10,238 4 CO 2 kg/m 3 1650 kg/10 6 m 3 19640 kg/mg 1850 kg/mg 0 kg/mg 0 00 5 Pył kg/m 3 1,8 kg/10 6 m 3 15 kg/mg 3,13 kg/mg 10 kg/mg 1,875 6 B(α)P kg/m 3 kg/mg 0,0007 kg/mg kg/mg Jd. Jd. Spytasz dlaczgo masz j zać, dlaczgo masz ocić jaki fkt kologiczy występuj w Twoim rozważaym przdsięwzięciu. Po pirwsz jako świadomy i prokologiczi astawioy obywatl będzisz chciał widzić, jak zastosowa w Twoim budyku odawial źródła rgii powodują zmijszi obciążia środowiska i chroią zasoby przyrody. Po drugi będzisz mógł argumtować zasadość wiosku a dofiasowai Twojgo przdsięwzięcia z fuduszy kologiczych jżli takow promują lub będą promowały zastosowai odawialych źródł rgii w małych i dużych budykach przdstawiając obliczoy fkt kologiczy. Najlpij przćwiczmy obliczi fktu kologiczgo a aszym przykładzi, w którym zastępujmy systm przygotowaia cipłj wody do mycia przz bojlr lktryczy, systmm z kolktorami słoczymi i dodatkowym wspomagającym podgrzwaim rgia lktryczą. Dla przypomiia przdstawiamy raz jszcz il rgii lktryczj zużywa się w wariaci (A) z bojlrm i w wariaci (B) z kolktorami słoczymi. Tabla 6. Wilkość Wariat (A) z bojlrm Wariat (B) z kolktorami słoczymi Rocz zużyci rgii lktrycz 4490 kwh/r 2430 kwh/r Zużyci rgii lktryczj w cyklu żywotości = 25 112250 kwh 60750 kwh Oszczędość rgii lktryczj w cyklu - 51500 kwh żywotości = 25 lat 15
Czyli asz fkt kologiczy wiąż się z oszczędością rgii lktryczj. Z koli oszczędość rgii lktryczj przyczyia się do uikiętj misji zaiczyszczń p. do powitrza jaki towarzyszą spalaiu paliw, w Polsc główi węgla, dla wyprodukowaia rgii lktryczj. A więc powtórzmy jszcz raz, oszczędzając rgię lktryczą, pośrdio zmijszasz misję zaiczyszczń środowiska, tam gdzi ta rgia musiałaby być wyprodukowaa, czyli główi w lktrowiach i lktrocipłowiach. Birzmy się więc do liczia. Wyprodukowai i dostarczi do odbiorcy, czyli do Cibi, 1 kwh rgii lktryczj, powoduj śrdia misję zaiczyszczń. Ograiczmy się tylko do powitrza, wilkość zaiczyszczń towarzyszącj wyprodukowaiu i dostarcziu 1 kwh rgii lktryczj przdstawiają się jak iżj (2003 rok): 993,2 g CO 2 dwutlku węgla 0,338 g PM10 pyły 0,235 g CO tlku węgla 1,820 g NO 2 tlków azotu 5,614 g SO 2 dwutlku siarki 0,035 x 10 g B(a)P bzo(α)piru Dwutlk węgla CO 2 jst zaiczyszczim globalym i jgo misja powoduj wzrost stężia gazów ciplariaych w atmosfrz. Emisja pozostałych gazów i pyłów to rgioal i lokal pogorszi jakości powitrza. Zajmijmy się ajpirw lokalymi i rgioalymi zaiczyszcziami powitrza, któr tworzą taki toksycz zaiczyszczia jak: dwutlk siarki SO 2, tlk węgla CO, tlki azotu NO x, bzo(α)pir B(a)P i pyły PM10. Zastąpii 1 kwh rgii lktryczj w budyku rówoważą ilości rgii użytczj z odawialych źródł rgii powoduj rówoczs zmijszi wilu zaiczyszczń powitrza. Czy moża wszystki t zaiczyszczia sprowadzić do wypadkowgo fktu toksyczości jdj substacji, p. do dwutlku siarki SO 2? Moża, liczymy to jak iżj: Z x x SO2 SO2 SO2 Z r = Z SO2 + ZCO x + NO2 + B& P + CO NO2 B& P Z Z PM10 x SO2 PM10 16
gdzi: Zr misja rówoważa a SO 2 Z SO2, Z CO, Z NO2, Z PM10 misja dago zaiczyszczia (t) SO2 CO, SO2 NO2, SO2 B& P, SO2 PM10 do dwutlku siarki SO 2 - współczyiki toksyczości dago zaiczyszczia w stosuku Wartości współczyików toksyczości przdstawia tabla 7. Tabla 7. Współczyiki toksyczości różych zaiczyszczń powitrza Substacja Współczyik toksyczości SO 2 / t Dwutlk siarki SO 2 1 Tlk węgla 0,5 Tlki azotu przliczoo a NO 2 2,9 Bzo(α)pir 6253 Pył PM 10 2,9 Łatwo więc obliczymy misj rówoważą jako towarzyszy wyprodukowaiu i dostarcziu 1 kwh do Twojgo domu. Zr = 5,614 + 0,235 x 0,5 + 1,820 x 2,9 + 0,035 x 10-3 x 6253 + 0,338 x 2,9 = 12,136 g SO 2 /kwh Jżli w wariaci B z kolktorami słoczymi zaoszczędzimy 51500 kwh, to możąc tę ilość przz misję dago zaiczyszczia a 1 kwh otrzymamy zmijszi zaiczyszczń powitrza w cyklu żywotości jak iżj: Dwutlk węgla CO 2 51500 kwh x 993,2 g CO 2 /kwh = 51149,8 kg CO 2 Dalj podobi licząc: Dwutlku siarki SO 2 289,1 kg SO 2 Tlku węgla CO 12,1 kg CO Tlków azotu NO 2 93,7 kg NO 2 Bzo(α)piru B(α)P 0,00180 kg B&P Pyłu PM 10 19,98 kg PM 10 Emisji rówoważj przliczoj a SO 2 625 kg rów. SO 2 17
Policzmy traz il kosztuj zmijszi jdostki zaiczyszczia powitrza: dago zaiczyszczia t misji rówoważj SO 2 misji gazów ciplariaych CO 2 Przypomiamy sobi to, co pozaliśmy w rachuku koomiczym, a więc: Δ LCC różicę kosztów w cyklu żywotości między wariatm (A) z bojlrm lktryczym i wariatm (B) z kolktorami słoczymi liczymy koszt fktu kologiczgo zmijszia misji zaiczyszczń powitrza w pirwszym przykładzi, w którym koszt w cyklu żywotości w wariaci A z bojlrm lktryczym wyosi LCC = 43300 zł a w wariaci B z kolktorami słoczymi 36765 zł czyli w całym cyklu żywotości: Δ LCC = 6535 zł ΔZ SO2 = 289, 1 kgso 2 Z = 625, 0 kg rów. SO 2 Δ r ΔGc ( CO2 ) = 51149,8 kgco 2 To wystarczy by policzyć koszty jdostkow zmijszia zaiczyszczń: dla SO 2 KZ SO2 ΔLCC = ΔZ SO2 dla każdgo rodzaju zaiczyszczia t: KZ t ΔLCC = ΔZ t dla misji rówoważj dla misji gazu ciplariago CO 2 KZ CO 2 ΔLCC = ΔGC Przjdźmy więc do liczia: Zstawmy obliczo wilkości fktu kologiczgo w cyklu żywotości aszgo przykładu: a. zmijszyliśmy misję: dwutlku siarki 298,1 kg SO 2 rówoważą w przlicziu 625,0 kg rów. SO 2 gazu ciplariago CO 2 51149,8 kg CO 2 b. poiśliśmy koszty jdostkow (różicow między dwoma wariatami) 18
a zmijszi misji dwutlku siarki 21922 zł/mgso 2 rówoważą w przlicziu a SO 2 10456 zł/mg r, SO 2 gazu ciplariago CO 2 127,7 zł/mg CO 2 To wcal i są zł wyiki kosztów rdukcji zaiczyszczń powitrza w aszym przykładzi. Jżli wźmimy pod uwagę, ż koszt jdostkowy zmijszia misji CO 2 wyosi 127,7 zł/mgco 2, a w pirwszym okrsi rozlicziowym opłata za poad limitową wilkość uprawiń wyosi 40 Euro/Mg CO 2 (około 160 zł/mg CO 2 ) a ibawm 100 Euro/Mg CO 2 (około 400 zł/mg CO 2 ), to jst to wartość, którą mogą się zaitrsować chęti a kupo zrdukowaj misji CO 2. Mogą, o il stworzoy zostai mchaizm, umożliwiający małym iwstorom uzyskać dofiasowai z tak zwaych pomocowych fuduszy węglowych. Jżli tak, to moż zapłacić cały albo zaczą część różicowgo kosztu początkowgo droższgo iwstycyji wariatu B z kolktorami słoczymi w stosuku do wariatu A z bojlrm lktryczym. 5. Przykład stadardowych obliczń koomiczych 5.1. Przykład aalizy fiasowj przdsięwzięcia trmomodrizacyjgo 5.1.1. Założia Wybiramy przykład ociplia stropodachu wtylowago w budyku wilorodziym i porówujmy koszty ogrzwaia przd wykoaim ociplia i po ocipliu stropodachu. Założia użyt w przykładzi pochodząc z rzczywistgo audytu rgtyczgo: budyk ogrzway z mijskij sici cipłowiczj, ca cipła dla budyku przd i po trmomodrizacji wyosi 39,5 zł/gj w stai istijącym stropodach o powirzchi 820 m 2 iociploy, współczyik przikaia cipła przz przgrodę wyosi 0,9 W/m 2 K rocz zapotrzbowai a cipło a pokryci strat przz przikai przd wykoaim usprawiia wyosi 221 GJ/rok trmomodrizacja polga a ocipliu stropodachu mtodą wdmuchiwaia graulatu wły miralj, grubość warstwy izolacji wyosi 16 cm co pozwala zmijszyć (poprawić) współczyik przikaia cipła dla rozpatrywaj przgrody do poziomu 0,2 W/m 2 K, ca jdostkowa ociplia wraz z robocizą wyosi 70 zł/m 2 rocz zapotrzbowai a cipło a pokryci strat przz przikai po wykoaiu usprawiia wyosi 50 GJ/rok żywotość przdsięwzięcia 25 lat stopa dyskota 5% 19
A. Koszty w stai istijącym Koszt początkowy Kp wyosi 0 zł Koszt opracyjy Kop w ciągu roku: Kop = Kc koszt cipła a pokryci strat przz przikai cipła przz iociploą przgrodę Kop = 221 GJ/rok 39,5 zł/gj = 8 729,50 zł/rok B. Koszty dla przdsięwzięcia polgającgo a ocipliu stropodachu Koszt początkowy Kp wykoai ociplia stropodachu: Kp = 820 m 2 70 zł/m 2 = 57 400 zł Koszt opracyjy Kop: Kop = Kc - koszt cipła a pokryci strat przz przikai cipła przz ociploą przgrodę Kop = 50 GJ/rok 39,5 zł/gj = 1 975 zł/rok 5.1.2. Obliczi kosztu przdsięwzięcia w cyklu żywotości - LCC LCC = Kp + CRF = 0,07095 Kop CRF Wariat A - stropodach iociploy Najpirw liczymy koszt w cyklu żywotości LCC dla stau istijącgo LCC = 123 033 zł Wariat B ocipli stropodachu LCC = 85 235 zł Porówując koszty w cyklu żywotości LCC, korzystijszym jst ocipli stropodachu pomimo koiczości poisiia w związku z tym imałych kosztów aiżli pozostawii stropodachu w dotychczasowym stai. 5.1.3. Obliczi wartości biżącj tto - NPV oraz wwętrzj stopy zwrotu - IRR Wartość biżąca tto dla przdsięwzięcia polgającgo a ocipliu stropodachu wyosi: NPV = 37 797,5 zł Dodatia wartość wskaźika NPV wskazuj, ż iwstycja jst opłacala. Wwętrza stopa zwrotu IRR jst miarą rtowości fiasowj przdsięwzięcia. Jst to taka wartość stopy dyskota, przy którj NPV obliczo dla całgo okrsu żywotości iwstycji jst rów zro. Iwstycja jst więc opłacala tylko wtdy, gdy wwętrza stopa zwrotu IRR jst większa od stopy dyskota. W aalizowaym przypadku IRR = 10,9% a więc więcj iż przyjęta stopa dyskota, która wyosi 5%. 20
60 000 zł 40 000 zł 20 000 zł Przpływy rocz (zobrazowa przz NPV). Skumulowa przpływy piięż. - zł 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 25 26 27 28 29 30-20 000 zł -40 000 zł -60 000 zł -80 000 zł Lata 5.1.4. Prosty okrs zwrotu akładów iwstycyjych - SPBP oraz zdyskotoway okrs zwrotu kapitału własgo - DPBP Obliczamy SPBP w sposób jak iżj: ΔK SPBP = Δ K p op W aszym przykładzi ΔKp = Kp (B) Kp (A) = 57 400 zł 0 zł = 57 400 zł ΔKop = Kop (A) Kop (B) = 8 729,50 zł 1 975 zł = 6 754,5 zł A więc prosty okrs zwrotu akładów iwstycyjych SPBP przdsięwzięcia polgającgo a ocipliu stropodachu: SPBP = 57 400 zł / 6 754,5 zł/rok = 8,5 lat Wyzaczoy komputrowo zdyskotoway okrs zwrotu kapitału własgo wyosi: DPBP = 11,3 lat Po takim okrsi wydatki pooszo do tgo czasu i oszczędości się zrówoważą NPV = 0. Widać takż, ż zdyskotoway okrs zwrotu kapitału jst dłuższy od prostgo (izdyskotowago) okrsu zwrotu co wyika z zmiay wartości piiądza w czasi. 5.1.5. Aaliza ryzyka Zobaczmy jak a opłacalość iwstycji wpłyi zwiększi wartości stopy dyskota oraz roczy wzrost kosztów cipła. 21
Obliczi wartości biżącj tto przy założiu zmiay stopy dyskota z 5% a 8% NPV i=5% = 37 798 zł NPV i=8% = 14 703 zł 60 000 zł 40 000 zł stopa dyskota i = 8% stopa dyskota i = 5% 20 000 zł - zł 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 25-20 000 zł -40 000 zł -60 000 zł -80 000 zł Lata Obliczi wartości biżącj tto przy założiu wzrostu c cipła o 2% roczi NPV Cc=cost. = 37 798 zł NPV Cc>2% = 58 670 zł 80 000 zł 60 000 zł wzrost cy cipła o 2% roczi 40 000 zł stała ca cipła 20 000 zł - zł 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 25-20 000 zł -40 000 zł -60 000 zł -80 000 zł Lata 22
II. SIŁY SPRAWCZE 1. Mchaizmy praw Ustawa z dia 10 kwitia 1997 roku Prawo rgtycz. Sta prawy a dziń 2 lipca 2007. Tkst ujdolicoy w Biurz Prawym URE Dyrktywa 2006/32/WE z 5 kwitia w sprawi fktywości końcowgo wykorzystaia rgii i usług rgtyczych Dyrktywa 2004/8/WE z 11 lutgo w sprawi wspiraia kogracji w oparciu o zapotrzbowai a cipło użytkow a ryku wwętrzym Dyrktywa 2005/32/WE z 6 lipca 2005 ustaawiająca ogól zasady ustalaia wymogów dotyczących koprojktu dla produktów wykorzystujących rgię Dyrktywa 2002/91/WE z 16 grudia 2002 w sprawi charaktrystyki rgtyczj budyków Europjska Karta Praw Odbiorców Ergii. Bruksla, dia 5 lipca 2007 (w opracowaiu) Dyrktywa 2001/77/WE z 27 wrzśia 2001 w sprawi wspiraia produkcji a ryku wwętrzym rgii lktryczj wytwarzaj z źródł odawialych 2. Fudusz pomocow Narodowy Fudusz Ochroy Środowiska i Gospodarki Wodj. Lista programów prioryttowych 2007 (wybra): trmicz przkształcai odpadów komualych z odzyskim rgii budowa i/lub modrizacja jdostk wytwarzaia rgii lktryczj i cipła w skojarziu zgodi z wymogami dyrktywy 2004/8/WE o promocji kogracji, budowa i/lub modrizacja lktrowi kodsacyjych poprzz stosowai wysokosprawych bloków rgtyczych opalaych węglm a adkrytycz paramtry pary oraz stosowai obigów parowo-gazowych, trmomodrizacja obiktów użytczości publiczj, wymiaa wyposażia a rgooszczęd, budowa owych lub modrizacja istijących sici cipłowiczych poprzz stosowai rur prizolowaych i stosowaia automatyki, budowa istalacj do odzysku rgii odpadowj (wykorzystai pomp cipła) budowa lub modrizacja lktrowi wodych o mocy poiżj 10 MW, budowa lktrowi wiatrowych, budowa lub modrizacja istalacji wytwarzaia rgii lktryczj i cipła z wykorzystaim biomasy lub związaj z współspalaim, budowa lub modrizacja istalacji wytwarzaia rgii lktryczj i cipła z wykorzystaim biogazu uzyskiwago w procsi frmtacji mtaowj osadów ścikowych oraz odpadów komualych a składowiskach, budowa lub modrizacja istalacji pozyskiwaia rgii z wód gotrmalych, budowa kolktorów słoczych i ogiw fotowoltaiczych, budowa owych lub przystosowai istijących istalacji rgtyczych do wykorzystywaia mtau pochodzącgo z odmtaowaia kopalń węgla kamigo i szybów wydobywczych ropy aftowj zastosowai pomp cipła wykorzystujących cipło zimi lub cipło z otoczia, iwstycj dotycząc produkcji i stosowaia w trasporci biopaliw lub iych paliw odawialych, opracowai dokumtacji izbędj do wioskowaia o dofiasowai i ralizacji przdsięwzięcia. Wojwódzki Fudusz Ochroy Środowiska i Gospodarki Wodj. Przykład WFOŚiGW Katowic: 23
wdrażai projktów wysokosprawych i fktywych układów lub systmów cipłowiczych budowa lub zmiaa systmu ogrzwaia a bardzij fktywy kologiczi i rgtyczi wdrażai obszarowych programów likwidacji iskij misji, wyikających z gmiych/powiatowych opracyjych plaów polpszia jakości powitrza modrizacja układów tchologiczych z wprowadzim owoczsych tchik spalaia paliw poprawa fktywości rgtyczj źródł, przsyłu i wykorzystaia cipła wykorzystai mtau z kopalń węgla kamigo budowa i modrizacja systmów rdukcji zaiczyszczń pyłowo-gazowych istalacj do produkcji paliw iskomisyjych i biopaliw wdrażai obszarowych programów likwidacji misji pyłowo-gazowj wyikających z gmiych/powiatowych opracyjych plaów polpszia jakości powitrza wdrażai projktów z zastosowaim odawialych i altratywych źródł rgii wdrażai projktów owoczsych, fktywych i przyjazych środowisku układów tchologiczych, przsyłu i użytkowaia rgii trmoizolacja budyków w zakrsi wyikającym z audytu rgtyczgo. Fudacja Ekofudusz oszczędość rgii w systmach ogrzwczych istalacj kolktorów słoczych modrizacja apędów lktryczych autobusy zasila gazm CNG platacj rośli do clów rgtyczych Bak Gospodarstwa Krajowgo Fudusz Trmomodrizacyjy trmomodrizacja budyków Mchaizm Fiasowy Europjskigo Obszaru Gospodarczgo i Norwski Mchaizm Fiasowy ograiczi korzystaia z idywidualych systmów ogrzwaia a rzcz podłączia do zbiorczych, komualych sici ciplych zastąpii przstarzałych źródł rgii ciplj, owoczsymi, rgooszczędymi i kologiczymi źródłami rgii iwstycj w zakrsi odawialych źródł rgii Program Opracyjy Ifrastruktura i Środowisko. Priorytt X. Ifrastruktura rgtycza przyjaza środowisku rgia odawiala: wiatrowa, słocza, z biomasy, hydrolktrycza, gotrmicza i pozostał fktywość rgtycza, produkcja skojarzoa (kogracja), zarządzai rgią 24