Omawiając zagadnienia efektywności energetycznej często spotykamy się z charakterystycznymi określeniami. Ich znaczenie często jest kluczowe do zrozumienia kontekstu omawianego zagadnienia. Definicje tych terminów nierzadko znajdują się w różnych aktach prawnych, dlatego poniżej postanowiono niektóre z nich omówić.
2.1. Rodzaje energii
Analizując zagadnienia zapotrzebowania na energię budynku, w celu realizacji podstawowych potrzeb użytkowników trafiamy na pojęcie energii użytkowej, końcowej i pierwotnej. Warto zatem wyjaśnić co kryje się pod tymi pojęciami.
Zgodnie z definicją energia użytkowa [1] zależy od jakości cieplnej przegród budynku oraz charakterystyki jego użytkowania (zysków wewnętrznych czy ilości zużywanej ciepłej wody użytkowej) i :
• w przypadku ogrzewania budynku lub części budynku jest to energia przenoszona z budynku lub części budynku do jego (jej) otoczenia przez przenikanie lub z powietrzem wentylacyjnym, pomniejszona o zyski ciepła,
• w przypadku chłodzenia budynku lub części budynku są to zyski ciepła pomniejszone o energię przenoszoną z budynku lub części budynku do jego (jej) otoczenia przez przenikanie lub z powietrzem wentylacyjnym,
• w przypadku przygotowania ciepłej wody użytkowej jest to energia przenoszona z budynku lub części budynku do jego (jej) otoczenia ze ściekami;
str. 5
Energia końcowa uwzględnia sprawność instalacji technicznych w budynku wytwarzających, dostarczających oraz regulujących ilość przekazywanej energii użytkowej oraz uwzględnia dodatkową energię eklektyczną do napędu urządzeń w systemach technicznych. Zgodnie z definicją energia końcowa to [1]:
• energia dostarczana do budynku lub części budynku dla systemów technicznych,
• energia pomocnicza końcowa – część energii końcowej dostarczana do budynku lub części budynku dla zapewnienia funkcjonowania urządzeń pomocniczych w systemach technicznych;
Energia pierwotna jest to energia, która odzwierciedla ilość zużytej energii w paliwach kopalnych w celu wydobycia i dostarczenia energii końcowej do budynku. Zgodnie z definicją jest to [1]:
• energia zawarta w kopalnych surowcach energetycznych, która nie została poddana procesowi konwersji lub transformacji.
Na rysunku 1 przedstawiono zależność między energią użytkową, końcową i pierwotną.
Rysunek 1. Zależność między energią użytkową, końcową i pierwotną.
Zapotrzebowanie na energię użytkową wynika z bilansu cieplnego pomieszczenia i uwzględnia zyski wewnętrzne, zyski słoneczne, straty ciepła przez przenikanie i wentylację oraz współczynnik wykorzystania zysków ciepła w trybie ogrzewania bądź strat ciepła w trybie chłodzenia. Obliczenie zapotrzebowanie na energię końcową wymaga podzielenia zapotrzebowania na energię użytkową przez sprawność całkowitą systemu 𝜂tot, która jest iloczynem czterech cząstkowych sprawności sezonowych: wytwarzania, przesyłu, akumulacji oraz regulacji i wykorzystania.
str. 6
Zapotrzebowanie na energię pierwotną to iloczyn zapotrzebowania na energię końcowa i wskaźnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej wi.
2.2. Wskaźnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej
Wskaźnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej wi określa ile energii paliw kopalnych należy zużyć, aby dostarczyć do budynku jednostkę energii końcowej. Wartości wskaźnika wi w dużej mierze zależą od uwarunkowań geopolitycznych. Wartości te dla paliw oraz energii elektrycznej są ustalone na stałym poziomie opisanym w rozporządzeniu [1]. W przypadku sieci ciepłowniczych dostawca powinien wyznaczyć tą wartość zgodnie z odpowiednimi przepisami wydanymi na podstawie ustawy o efektywności energetycznej [2]. W przypadku braku wyznaczenia wartości wskaźnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej przez dostawcę ciepła sieciowego można użyć wartości domyślnych znajdujących się w tabeli rozporządzenia w sprawie metodologii wyznaczania świadectw charakterystyki energetycznej. Na rysunku 2 przedstawiono wartości wskaźnika wi z tabeli w rozporządzeniu. Widać, że w przypadku paliw kopalnych bezpośrednio spalanych na miejscu oraz domyślnych systemów ciepłowniczych bez kogeneracji wartości wi są większe od jedności. Dla źródeł odnawialnych wartość wskaźnika wi wynosi 0. W przypadku paliw odnawialnych oraz sieci ciepłowniczych z kogeneracji wartości są poniżej jedności, Najwyższa wartość równa 3,0 występuje w przypadku systemowej energii elektrycznej.
Rysunek 2. Domyślne wartości wskaźnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej [1]
1,10 1,10 1,10 1,10 1,10
0,00 0,00 0,00 0,20
0,50 0,80
0,15
1,30 1,20 3,00
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
str. 7
2.3. Budynek o niemal zerowym zużyciu energii
Przepisy prawa budowalnego wprowadzone wymaganiami dyrektyw europejskich wymagają aby od 31 grudnia 2020 roku wszystkie nowoprojektowane budynki były budynkami o niemal zerowym zużyciu energii. Definicja takiego budynku podana w dyrektywie brzmi: „budynek o niemal zerowym zużyciu energii oznacza budynek o bardzo wysokiej charakterystyce energetycznej (…) Niemal zerowa lub bardzo niska ilość wymaganej energii powinna pochodzić w bardzo wysokim stopniu z energii ze źródeł odnawialnych, w tym energii ze źródeł odnawialnych wytwarzanej na miejscu lub w pobliżu” [3].
2.4. Odnawialne Źródła Energii
Odnawialne Źródła Energii (OZE) są to odnawialne, niekopalne źródła energii wykorzystujące energię dynamiczną wiatru, energię promieniowania słonecznego, energię zawartą w powietrzu (aerotermalną), w ziemi (geotermalną), w wodzie (hydrotermalną), energię dynamiczna wody (hydroenergię), energię fal, prądów i pływów morskich oraz energię wytworzoną w procesach przetwarzania biomasy, biogazu, biogazu rolniczego oraz biopłynów [4].
W wielu programach wsparcia finansowego wymagania odnoszą się do mikroinstalacji odnawialnego źródła energii. Dobrze jest zatem znać jej definicję. Zgodnie z Ustawą o odnawialnych źródłach energii [4] mikroinstalacja to instalacja odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 50 kW, przyłączona do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV albo o mocy osiągalnej cieplnej w skojarzeniu nie większej niż 150 kW, w której łączna moc zainstalowana elektryczna jest nie większa niż 50 kW.
2.5. Audyty energetyczne
Poprawa efektywności energetycznej budynków wymaga działań modernizacyjnych. Działania te powinny być poprzedzone analizą techniczno-ekonomiczną, określającą założenia prac modernizacyjnych, możliwość ich technicznego wykonania oraz opłacalność ekonomiczną. W tym celu wykonuje się audyty energetyczne. W Polsce istnieje kilka audytów energetycznych wykonywanych w konkretnych celach, są to:
audyt energetyczny (termomodernizacyjny) - opracowanie określające zakres oraz parametry techniczne i ekonomiczne przedsięwzięcia termomodernizacyjnego, ze wskazaniem rozwiązania optymalnego, w szczególności z punktu widzenia kosztów realizacji tego przedsięwzięcia oraz oszczędności energii, stanowiące jednocześnie założenia do projektu budowlanego [5];
audyt remontowy - opracowanie określające zakres oraz parametry techniczne i ekonomiczne przedsięwzięcia remontowego, stanowiące jednocześnie założenia do projektu budowlanego [5];
audyt efektywności energetycznej − opracowanie zawierające analizę zużycia energii oraz określające stan techniczny obiektu, urządzenia technicznego lub instalacji, zawierające wykaz przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej obiektu, urządzenia technicznego lub instalacji, a także ocenę ich opłacalności ekonomicznej i możliwej do uzyskania oszczędności energii [6];
str. 8
audyt energetyczny przedsiębiorstwa - procedura mającą na celu przeprowadzenie szczegółowych i potwierdzonych obliczeń dotyczących proponowanych przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej oraz dostarczenie informacji o potencjalnych oszczędnościach energii w przedsiębiorstwie [6].
W tabeli 2 przedstawiono wykaz typów audytu wraz z celem jego opracowania oraz podstawą prawną.
Tabela 2. Zestawienie typów audytów energetycznych
Rodzaj audytu Cel opracowania audytu Podstawa prawna
Audyt
Audyt remontowy Uzasadnienie wniosku o premię remontową