Definicja celów projektu -

(1)

Definicja celów projektu

- wybór źródła ciepła dla domu jednorodzinnego w oparciu o analizę ekonomiczną - ocena wrażliwości inwestycji na zmianę cen energii

- uwzględnienie w ocenie wskaźnika EP oraz unikniętej emisji CO2

Identyfikacja projektu,

• Moc budynku QOBL.= 5,4 kW

• Wskaźnik zapotrzebowania na energię: EUco = 31,6 kWh/(m²rok)

• Af = 180m²

• Liczba mieszkańców 4 osoby

• Ocenić co jest najbardziej opłacalnym źródłem ciepła:

- Pompa ciepła powietrzna - Pompa gruntowa

- Kocioł gazowy

- Kocioł opalany biomasą - Kocioł opalany węglem

Analiza wykonalności poszczególnych rozwiązań

Roczne zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i przygotowania cwu.

QK = QK,H + QK,W

QK = QUŻ / sprawność systemu QK,H = QUŻ,H / spr. sys. c.o.

QK,W = QUŻ,W / spr. sys. cwu

QUŻ,H = EUco * Af = 31,6 * 180 = 5 688 kWh / rok Obliczenie sprawności systemów c.o. wg RMI 2014

spr. sys. c.o. = spr. wytwarzania * spr. regulacji * spr. przesyłu * spr. Akumulacji System Sprawność

wytwarzania Sprawność

regulacji Sprawność

Przesyłu Sprawność

magaz. Sprawność całkowita

PCP 3,0

(COP, 35/28) 0,89 1 1 2,67

PCG 4,0

(COP, 35/28)

0,89 1 1 3,56

KG 0,94

(55/45) 0,88 1 1 0,83

KB 0,70 0,88 1 0,93 0,57

KW 0,82 0,88 1 0,93 0,67

(2)

Obliczenie energii końcowej oraz kosztów ogrzewania domu System grzewczy Energia

użytkowa Energia końcowa Ilość paliwa Koszty paliwa

PCP 5 688 kWh /

2,67

2 130 kWh (en. elekt.)

2 130 kWh en. el. 161 +

2130 * 0,54 = 1 156 zł

PCG 5 688 kWh /

3,56

1 598 kWh (en. elekt.)

1 598 kWh en el. 863 zł

KG 5 688 kWh /

0,83 6 853 kWh

(energia z gazu) 705 m³gazu 6 853 * 0,21 + 51

* 12 = 2 051 zł

KB 5 688 kWh /

0,57 9 979 kWh

(pellet) 2,56 tony 2 304 zł

KW 5 688 kWh /

0,67 8 490 kWh 1,18 tony 1 015 zł

obliczenia pomocnicze:

Gaz: wd = 35 000 kJ/m³ ( ciepło spalania 39 500 kJ /m³) kJ = 35 000 / 3600 = 9,72 kWh / m³ Pelet : wd = 14 000 kJ/kg => 14 000 / 3600 = 3,89 kWh/kg; Kj = 900 zł / tona

Węgiel (ekogroszek) : wd = 26 000 kJ/kg => 7,22 kWh/kg; Kj = 860 zł / tona Obliczenie energii użytkowej dla cwu.

QK,W = QUŻ,W / spr. sys. cwu

QUŻ,W = n * 60 l/(d*os) * 4,19 kJ/kgK * ( 45 – 10 ) K * 365 / 3600 = 3568 kWh

Obliczenie sprawności systemów cwu wg RMI 2014

spr. sys. cwu = spr. wytwarzania * spr. wykorzystania * spr. przesyłu * spr. Akumulacji System Sprawność

wytwarzania

Sprawność wykorzystania

Sprawność Przesyłu

Sprawność magazynowania

Sprawność całkowita

PCP 2,6 1 0,85 0,85 1,88

PCG 3,0 1 0,85 0,85 2,17

KG 0,85 1 0,85 0,85 0,61

KB 0,60 1 0,85 0,85 0,43

KW 0,72 1 0,85 0,85 0,52

(3)

Obliczenie energii końcowej dla cwu oraz kosztów cwu:

System grzewczy Energia

użytkowa Energia końcowa Ilość paliwa Koszty paliwa

PCP 3 568 kWh /

1,88 1 897 kWh

(en.el) - 1 897 * 0,54 =

1 024 zł

PCG 3 568 kWh /

2,17 1 644 kWh

(en.el) - 887 zł

KG 3 568 kWh /

0,61 5 849 kWh

(gaz) ^- 5 849 * 0,21 =

1 228 zł

KB 3 568 kWh /

0,43

8 298 kWh (pellet)

2,1 tony 2,1 * 900 = 1890 zł

KW 3 568 kWh /

0,52 6 862 kWh

(węgiel) 0,95 tony 0,95 * 860 = 817 zł

Analiza finansowa:

Całkowite koszty eksploatacji:

System grzewczy c.o. c.w.u. Wentylacja RAZEM

PCP 1 156 zł 1 024 zł 729 zł 2 910 zł

PCG 863 zł 887 zł 729 zł 2 480zł

KG 2 051 zł 1 228 zł 729 zł 4 009 zł

KB 2 304 zł 1890 zł 729 zł 4 924 zł

KW 1 015 zł 817 zł 729 zł 2 562 zł

Koszty eksploatacji systemu wentylacji mech.:

2 wentylatory: 60 W X 2 => Eel = 120 W * 365 dni * 24 h / 1000 = 1 051 kWh + 300 kWh (energia na odszranianie) = 1 351 kWh

Nakłady inwestycyjne: QBUD= 5,4 kW

PCP PCG KG KB KW

Koszt źródła 16 000 22 800 12 000 12 000 10 000

sys. ogrzewania 10.000 10.000 6.000 6.000 6.000

zas.cwu. 3.000 - 1 500 2.500 2.500

Bufor na c.o. - - - 2.500 2.500

Przyłącze gazu 2.000

Komin 5 000 5 000 5 000

odwierty 17.600

SUMA: 29.000 50.400 26.500 28.000 26.000

(4)

Analiza kosztów i korzyści

Podsumowanie obliczeń:

PCP PCG KG KB KW

Nakłady 29.000 50.400 26.500 28.000 26.000

Eksploatacja 2 910 zł 2 480zł 4 009 zł 4 924 zł 2 562 zł Koszty skumulowane:

Ocena wykonalności rozwiązań (ocena zgodności z WT):

PCP PCG KG KB KW

QK,H 2 130 1 598 6 853 9 979 8 490

wskaźnik wH 3 3 1,1 0,2 1,1

QK,W, kWh/rok 1 897 1 644 5 849 8 298 6 862

wskaźnik ww 3 3 1,1 0,2 1,1

Epom, kWh/rok 2001 2001 2001 2001 2001

wskaźnik wel 3 3 3 3 3

QP, kWh/rok 18 084 15 729 19 975 9 658 22 890

EP = Qp / Af 100,5 87,4 111,0 53,7 127,2

QP = QK,H * wH + QK,W * ww + Epom * wel =

650 – energia na pompy, sterowniki itp. w systemie ins. san. (RMI ws CE) 1351 – wentylatory i centrala wentylacyjne

Graniczny wskaźnik EP 2014 = 120 Graniczny wskaźnik EP 2017 = 95 Graniczny wskaźnik EP 2021 = 70

Niemożliwe do wykonania: KW Inwestycja bazowa: KG

Ocenie podlegają: KB, PCP, PCG 0 zł

20 000 zł 40 000 zł 60 000 zł 80 000 zł 100 000 zł 120 000 zł

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

PCP PCG KG KB KW

(5)

Ocena wskaźnika NPV:

5% PCP PCG

Rok

inwestycji PCP PCG KB COt NPVt NPVt

0 2500 23900 1500 1,000 -2500 -23900

1 1099 1529 -915 0,952 1047 1456

2 1099 1529

Inwest.

nieopłacalna

0,907 997 1387

3 1099 1529 0,864 949 1321

4 1099 1529 0,823 904 1258

5 1099 1529 0,784 861 1198

6 1099 1529 0,746 820 1141

7 1099 1529 0,711 781 1087

8 1099 1529 0,677 744 1035

9 1099 1529 0,645 708 986

10 1099 1529 0,614 675 939

11 1099 1529 0,585 643 894

12 1099 1529 0,557 612 851

13 1099 1529 0,530 583 811

14 1099 1529 0,505 555 772

15 1099 1529 0,481 529 735

NPV, PCP = 8 907 zł > 0 => TAK

NPV, PCG = - 8 030 zł < 0 => NIE -8030

Analiza wrażliwości - Wpływ zmiany cen energii elektrycznej na wartość NPV dla PCP

Rok analizy +1% -1%

0 -2500 -2500

1 1019 1074

2 970 1023

3 924 974

4 880 928

5 838 884

6 798 842

7 760 802

8 724 764

9 690 727

10 657 693

11 626 660

12 596 628

13 567 598

14 540 570

15 515 543

NPV = 8605 9209

zmiana -3% 3%

(6)

Analiza środowiskowa

PCP PCG KG KB KW

QK,H, kWH 2 130 1 598 6 853 9 979 8 490

wskaźnik emisji 0,000812 0,000812 0,0002 0 0,00034

QK,W, kWH 1 897 1 644 5 849 8 298 6 862

wskaźnik emisji 0,000812 0,000812 0,0002 0 0,00034

Epom, kWH 2001 2001 2001 2001 2001

wskaźnik emisji 0,000812 0,000812 0,000812 0,000812 0,000812

Emisja CO2, Mg 4,895 4,257 4,165 1,625 6,84

Emisja CO2, Mg/m² 0,0272 0,0236 0,0231 0,0090 0,0380 180m2

powierzchni ogrzewanej

Poziom bazowy!

Unikniecie emisji: 29% 38% 39% 77% 0%

e.el: 0,812 Mg/MWh = 0,000812 Mg/kWh

gaz: 55,82 kg/GJ = 55,82 * 3600 / (1000 * 10^6 ) = 0,0002 Mg/kWh węgiel 92,71 kg/GJ = 0,00034 Mg/kWh

Wpływ PV na efektywność ekonomiczną i ekologiczną:

Proponowana powierzchnia PV: 3kWp => około 20m²

Roczna produkcja energii elektrycznej: 20m2 * 1000 kWh * 0,14 = 2 800 kWh (wel=0)

PCP PCG KG KB KW

QK,H 2 130 1 598 6 853 9 979 8 490

wskaźnik wH 3 3 1,1 0,2 1,1

QK,W, kWh/rok 1 897 –

670=

1227 1 644 5 849 8 298 6 862

wskaźnik ww 3 3 1,1 0,2 1,1

Epom, kWh/rok 2001 2001 - 2001 2001

wskaźnik wel 3 3 3 3 3

QP, kWh/rok 9 684 13 972

EP, kWh/(m²rok) 53,8 77,6

„poprzednie” EP: 100,5 87,4 111,0 53,7 127,2

Zmniejszenie EP: - 46% -30

Spełnienie EPgr Ok. Rok: 2014,

2017 - ok

(7)

PCP PCG KG KB KW Energia

elektryczna dla IS

kWh 6 028 5 243 2001 2001 2001

Energia

elektryczna INNE

kWh 3 000 3 000 3 000 3 000 3 000

RAZEM, kWh 9 028 8 243 5001 5001 5001

SPBT PCP PCG KG KB KW

Net metering 10,3 10,3

Kupno / sprzedaż 10,6 15,0

NPV (15 lat) PCP PCG KG KB KW

Net metering + ?

Kupno / sprzedaż + -

Uniknięcie emisji – do samodzielnego uzupełnienia:

PCP PCG KG KB KW

„zerowa” emisja (energia elektryczna) kWh

QK,H, kWh/rok 2 130 1 598 6 853 9 979 8 490

wskaźnik emisji

QK,W, kWh/rok 1 897 1 644 5 849 8 298 6 862

wskaźnik emisji

Epom, kWh/rok 2001 2001 2001 2001 2001

wskaźnik emisji Emisja CO2, Mg Emisja CO2, Mg/m²

Unikniecie emisji: