Ekonomika gospodarki cieplnej o

(1)

1 Definicja celów projektu:

- wybór źródła ciepła w oparciu o analizę ekonomiczną

- analiza środowiskowa (ocena unikniętej emisja zanieczyszczeń)

- analiza wskaźnika EP (zapotrzebowanie na energię pierwotną nieodnawialną); EP < 120 kWh/(m²rok)) - analiza wrażliwości wyników analizy ekonomicznej na zmianę cen energii

2 Identyfikacja projektu:

Dom jednorodzinny Qco = 6,5 kW

Zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania: Qh,nd = 6 613 kWh/rok Af = 170m²

Dom dla 4 osób

EUco = 6 613 / 170 = 38,9 kWh/(m²rok) Wentylacja z odzyskiem ciepła

Proponowane źródła ciepła:

- pompa ciepła powietrze-woda - pompa ciepła solanka-woda - kocioł gazowy, kondensacyjny - kocioł na paliwo stałe („ekogroszek”) - kocioł opalany biomasą (pellet)

3 Analiza energetyczna poszczególnych rozwiązań

3.1 Roczne zapotrzebowanie energii końcowej do ogrzewania i przygotowania c.w.u.

Qh,nd / sprawność systemu = QK,H (energia końcowa)

Sprawność = wytwarzanie * regulacja * przesył * magazynowanie (Obliczane wg RMI w sprawie certyfikacji energetycznej)

3.2 Sprawność systemu ogrzewania Sprawność

wytwarzania Sprawność

regulacji Sprawność

przesyłu Sprawność

magazynowania Sprawność całkowita

PCP 3,0 0,89 1 1 2,67

PCG 4,0 0,89 1 1 3,56

KG 0,94 0,89 1 1 0,84

KW 0,82 0,89 1 0,93 0,68

KB 0,70 0,89 1 0,93 0,58

3.3 Obliczenie zapotrzebowania na energię końcową do ogrzewania Energia

użytkowa kWh/rok

Energia końcowa kWh/rok

Ilość paliwa Koszty paliwa

PCP 6 613 2 477 en. Elekt. (sprężarka) 0,54 * 2477 =

1 337 zł

PCG 6 613 1 858 en. Elekt. (sprężarka) 0,54 * 1858 =

1 003 zł

KG 6 613 7 873 gaz ziemny =9,19 * 12 + 7873 *

0,2366 = 1 973 zł

KW 6 613 9 725 węgiel 1 080 zł

KB 6 613 11 402 pellet 2 313 zł

(2)

Gaz ziemny:

Wd = 35 000 kJ/m3 => 35 000 / 3600 = 9,72 kWh/m3 => 7 873 kWh / 9,72 = 810m³ Koszt ekogroszku: 800 zł/tonę

Wd = 26 000 kJ/kg => 26 000/3600 = 7,22 kWh/kg => 9 725 kWh / 7,22 = 1 347 kg = 1,35 tony => 1,35 * 800 = 1 080 zł

Koszt pelletu: 900 zł/tonę

Wd = 16 000 kJ/kg = 4,44 kWh/kg => 2 568 kg = 2,57 tony => 2 313 zł

3.4 Sprawność systemu przygotowania c.w.u.

Sprawność wytwarzania

Sprawność regulacji

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

KW 0,73 1 0,85 0,85 0,53

KB 0,61 1 0,85 0,85 0,44

3.5 Obliczenie zapotrzebowania na energię końcową do przygotowania c.w.u.

Energia użytkowa

Energia końcowa

Ilość paliwa Koszty paliwa

PCP 4 163 2 214 0,54 * 2214 = 1 196

PCG 4 163 1 918 0,54 * 1 918 = 1 036

KG 4 163 6 825 6 825 * 0,2366 =1 615

KW 4 163 7 855 1,1 880

KB 4 163 9 460 2,13 1 917

Qw,nd = 4 osoby * 70 l/d na osobę * 365 * 4,19 * ( 45 – 10 ) / 3600 = 4 163 kWh /rok

4 Analiza finansowa

4.1 Roczne koszty eksploatacji systemu wentylacji mechanicznej 2 x 60 W * 365 * 24 / 1000 + 300 kWh (na odszraniane) = 1 351 kWh/rok 1 351 * 0,54 = 730 zł/rok

4.2 Roczne koszty eksploatacji

ogrzewanie ciepła woda wentylacja koszty całkowite

PCP 1 337 1 196 730 3 263

PCG 1 003 1 036 730 2 769

KG 1 973 1 615 730 4 318

KW 1 080 880 730 2 690

KB 2 313 1 917 730 4 960

(3)

4.3 Nakłady inwestycyjne (Qco = 6,5 kW)

PCP PCG KG KB KW

Źródło 16 000 23 000 12 000 12 000 12 000

Bufor c.o. - - - 2 500 2 500

Zas. cwu 3 000 - (zintegr. z PC) 1 500 3 000 3 000

Odwierty - 17 000 - - -

Ogrzewanie 15 000 15 000 15 000 15 000 15 000

Kotłownia 2 500 2 500 2 500 3 000 3 000

Kominy - - 4 000 4 000 4 000

inne 500 - - - -

RAZEM 37 000 57 500 35 000 39 500 39 500

5 Analiza kosztów i korzyści 5.1 Koszty inwestycji i eksploatacji

PCP PCG KG KB KW

Nakłady 37 000 57 500 35 000 39 500 39 500

Eksploatacja 3 263 2 769 4 318 4 960 2 690

SPBT 2000 / (4318 –

3263) = 1,9

= 22 500/

(4318 – 2769) = 14,5

Inwestycja bazowa

- 4 500 / (4318

– 2690) = 2,8

5.2 Koszty skumulowane

Rozwiązanie najtańsze: KW / PCP Rozwiązanie najdroższe: KB

0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000 80 000 90 000 100 000 110 000 120 000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

koszty, zł

lata PCP

PCG

KG

KB

KW

(4)

6 Ocena wykonalności rozwiązań / ocena zgodności z WT:

PCP PCG KG KB KW

Q

K,H 2477 1858 7873 11402 9725

wskaźnik w

H 3,0 3,0 1,1 0,2 1,1

Q

K,W 2214 1918 6825 9460 7855

wskaźnik w

w 3,0 3,0 1,1 0,2 1,1

E

pom 1200 1200 1200 1200 1200

wskaźnik w

el 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0

Q

P 17673 14928 19767,8 7772,4 22938

EP

^104,0 ^87,8 ^116,3 ^45,7 ^134,9

Graniczy wskaźnik EP 2014 / EP 2017 / EP 2021 = 120 / 95 /70 Inwestycje niemożliwe do wykonania: KW

Inwestycja bazowa: KG (najtańszy inwestycyjnie)

Inwestycja podlegające dalszej ocenie: PCP, PCG, KB

(5)

7 Ocena wskaźnika NPV, założony okres analizy 15 lat

Analiza NPV wykonana dla PCP i PCG w odniesieniu do KG.

Rok (t) NCFt, PCP NCFt, PCG COt NPVt, PCP NVPt, PCG

0 -2000 -22500 1,00 -2000 -22500

1 1055 1549 0,95 1005 1475

2 1055 1549 0,91 957 1405

3 1055 1549 0,86 911 1338

4 1055 1549 0,82 868 1274

5 1055 1549 0,78 827 1214

6 1055 1549 0,75 787 1156

7 1055 1549 0,71 750 1101

8 1055 1549 0,68 714 1048

9 1055 1549 0,64 680 998

10 1055 1549 0,61 648 951

11 1055 1549 0,58 617 906

12 1055 1549 0,56 587 863

13 1055 1549 0,53 559 821

14 1055 1549 0,51 533 782

15 1055 1549 0,48 507 745

NPV= 8951 -6422

KB – nieopłacalny ekonomicznie

(6)

8 Analiza wrażliwości

Zmiana kosztów energii elektrycznej + / - 1%

Analiza wrażliwości przeprowadzona dla PCP

rok NCF +1% NCF -1% COt NPVt (+1%)

NPVt (-1%) 0 -2000 -2000 1,00 -2000 -2000

1 1022 1088 0,95 974 1036

2 1022 1088 0,91 927 987

3 1022 1088 0,86 883 940

4 1022 1088 0,82 841 895

5 1022 1088 0,78 801 852

6 1022 1088 0,75 763 812

7 1022 1088 0,71 727 773

8 1022 1088 0,68 692 736

9 1022 1088 0,64 659 701

10 1022 1088 0,61 628 668

11 1022 1088 0,58 598 636

12 1022 1088 0,56 569 606

13 1022 1088 0,53 542 577

14 1022 1088 0,51 516 549

15 1022 1088 0,48 492 523

8612 9289

+3,8% -3,8%

Zmiana kosztów energii elektrycznej + / - 1% nie powoduje zmiany NPV o ponad 5%. Koszt energii elektrycznej nie jest parametrem znacząco wpływającym na efektywność ekonomiczną inwestycji.

(7)

9 Analiza środowiskowa

Emisja CO

2

PCP PCG KG KB

Q

K,H,

kWh/rok 2477 1858 7873 11402

wskaźnik emisji

Mg CO

2

/kWh 0,000812 0,000812 0,000201 0

Q

K,W

kWh/rok 2214 1918 6825 9460

wskaźnik emisji 0,000812 0,000812 0,000201 0

E

pom

kWh/rok 1200 1200 1200 1200

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

Emisja CO

2

4,78 4,04 3,93 0,97

Emisja uniknięta,

% 30% 41% 43% 86%

Emisja uniknięta,

MgCO

2

/rok mniej 2,07 2,81 2,92 5,88

Emisja dla gazu: 55,82 kgCO

2

/GJ => 0,000201 Mg CO

2

/kWh Emisja dla e.el: 0,812 MgCO

2

/MWh => 0,000812 Mg CO

2

/kWh Emisja dla węgla: 92,71 kgCO

2

/GJ => 0,000334 Mg CO

2

/kWh

Założenie: poziom odniesienia dla analizy to dom z kotłem opalanym węglem:

E = 1200 * 0,000812 + ( 9725 + 7855) * 0,000334 = 6,85 Mg CO

2

/ rok

(8)

Analiza DGC

Koszty całkowite

zł

Efekt ekologiczny Mg CO

2

/rok

Czynnik

dyskontujący Koszty

zdyskontowane Efekt zdyskontowany

0 37 000 - 1,00 37000,00 -

1 3 263 2,07 1,05 3107,62 1,97

2 3 263 2,07 1,10 2959,64 1,88

3 3 263 2,07 1,16 2818,70 1,79

4 3 263 2,07 1,22 2684,48 1,70

5 3 263 2,07 1,28 2556,65 1,62

6 3 263 2,07 1,34 2434,90 1,54

7 3 263 2,07 1,41 2318,95 1,47

8 3 263 2,07 1,48 2208,53 1,40

9 3 263 2,07 1,55 2103,36 1,33

10 3 263 2,07 1,63 2003,20 1,27

11 3 263 2,07 1,71 1907,81 1,21

12 3 263 2,07 1,80 1816,96 1,15

13 3 263 2,07 1,89 1730,44 1,10

14 3 263 2,07 1,98 1648,04 1,05

15 3 263 2,07 2,08 1569,56 1,00

70 868,82 zł 21,49

Dla pompy ciepła powietrze- woda 3 298,39 zł / Mg CO2

Dla pompy ciepła solanka - woda 2 957,37 zł / Mg CO2

Dla kotła gazowego 2 632,38 zł / Mg CO2

Dla kotła opalanego biomasą 1 491,85 zł / Mg CO2

) . 1

0

(









_t _n

t n

t

t t t