Fundacja PlanetaZakrzów 17234-145 Stroniewww.fundacjaplaneta.org

Zleceniodawca:

Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i EnergiąPolskiej Akademii Nauk

ul. J. Wybickiego 731-261 Kraków

Studium Wykonalności

w zakresie możliwości zastosowania odnawialnych źródeł energii na potrzeby budynku Przedszkola w Raniżowie

Zespół wykonawczy: Krzysztof WietrznyRobert Kubera

Zofia Pasternak-WietrznaData opracowania: Maj 2015

1 Strona

Spis treściWstęp.....................................................................................................................................3

Przedmiot i cel opracowania..............................................................................................3Zakres opracowania, podstawa opracowania...................................................................3Charakterystyka obiektu....................................................................................................4Przegrody zewnętrzne budynku........................................................................................4Istniejąca instalacja grzewcza...........................................................................................5Istniejąca instalacja elektryczna........................................................................................5Emisja CO2 w związku z funkcjonowaniem budynku........................................................6

Analiza możliwości przeprowadzenia termomodernizacji budynku.......................................7Analiza możliwości zastosowania odnawialnych źródeł energii w budynku..........................8

Uwarunkowania wynikające z położenia budynku............................................................8Opis technologii poddawanych analizie.............................................................................9

Opis techniczny proponowanych rozwiązań z zakresu OZE...............................................10Wykorzystanie ciepła ziemi do produkcji ciepła..............................................................10Wykorzystanie ciepła powietrza do produkcji ciepła.......................................................12Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej...............................13

Kosztorysy............................................................................................................................17Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej...............................17Wykorzystanie ciepła ziemi do produkcji ciepła..............................................................17

Analiza ekonomiczna...........................................................................................................18Założenia wspólne...........................................................................................................18Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej...............................19Wykorzystanie ciepła ziemi do produkcji ciepła..............................................................20

Wyliczenia efektu ekologicznego.........................................................................................21Wnioski końcowe.................................................................................................................24

2 Strona

Wstęp

Przedmiot i cel opracowaniaPrzedmiotem opracowania jest studium wykonalności w zakresie przeprowadzenia

termomodernizacji i zastosowania odnawialnych źródeł energii na budynku przedszkola w

miejscowości Raniżów, woj. podkarpackie. Celem opracowania jest przeanalizowanie

możliwości wykonania prac termomodernizacyjnych i zastosowania odnawialnych źródeł

energii w w.w. budynku oraz efektu ekonomicznego i ekologicznego, który zostanie

osiągnięty w przypadku zastosowania poszczególnych rozwiązań.

Zakres opracowania, podstawa opracowaniaNiniejsze opracowanie obejmuje:

• inwentaryzację stanu obecnego (punktu zero),

• analizę możliwości zastosowania poszczególnych technologii do pozyskania energii

ze źródeł odnawialnych do produkcji ciepła oraz energii elektrycznej na potrzeby

budynku,

• opis techniczny rozwiązań, których zastosowanie jest możliwe,

• kosztorysy poszczególnych rozwiązań,

• analizę możliwości przeprowadzenia termomodernizacji,

• analizę ekonomiczną dla technologii, których zastosowanie jest możliwe,

• obliczenie efektu ekologicznego.

Podstawę techniczną do niniejszego opracowania stanowią:

• udostępnione przez Zamawiającego rzuty budynku,

• przeprowadzona inwentaryzacja budynku,

• uzgodnienia z Zamawiającym,

• uzgodnienia z Użytkownikiem budynku.

Niniejsze opracowanie nie obejmuje:

• dokumentacji technicznej i budowlanej na potrzeby realizacji prac budowlanych lub

uzyskania pozwolenia na budowę.

3 Strona

• audytu energetycznego.

Charakterystyka obiektuBudynek przedszkola w Raniżowie jest budynkiem murowanym, powstałym w latach

pięćdziesiątych XX wieku. Aktualnie w budynku mieści się przedszkole prowadzone przez

Podkarpacki Związek Byłych Pracowników PGR. Do przedszkola uczęszcza 37 dzieci, nad

którymi opiekę sprawuje 4 pedagogów. Przedszkole posiada również własną kuchnię

przygotowującą posiłki. Poza godzinami lekcyjnymi w budynku prowadzone są zajęcia w

świetlicy. W budynku nie ma lokali mieszkalnych.

Łączna powierzchnia budynku wynosi: 1057,78 m².

Z czego ogrzewane jest: 381,50 m².

Powierzchnia piwnic: 223,84 m².

Powierzchnia poddasza / strychu: 402,94 m².

Ze względu na zły stan techniczny systemu grzewczego oraz brak ocieplenia ścian (co

skutkuje wysokimi kosztami eksploatacyjnymi), budynek przeznaczony jest do

generalnego remontu w tym zakresie.

Przegrody zewnętrzne budynkuŚciany zewnętrzne budynku o grubości 55 cm murowane są z cegły i nie są ocieplone.

Wartość współczynnika przenikania ciepła U dla takiej ściany wyniesie:

U = 1 / R

gdzie:

R = d / ʎ

W analizowanym przypadku:

d – grubość przegrody = 0,55 m

ʎ – współczynnik lambda dla cegły = 0,77

U = 1 / (0,55 / 0,77) = 1,39

Współczynnik ten jest w tym przypadku wielokrotnie wyższy od aktualnie obowiązującego

standardu wynoszącego maks. 0,25 (wymóg dla budynków nowych zgodnie z

Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków

4 Strona

technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U. 2002 nr 75 poz.

690 z późniejszymi zmianami).

Strop budynku oddzielający strefę ogrzewaną od strefy nieogrzewanej (strych), ocieplony

jest wełną mineralną o grubości 20cm. Wartość współczynnika przenikania ciepła U dla

stropu wyniesie więc:

d – grubość przegrody = 0,2 m

ʎ – współczynnik lambda dla wełny mineralnej = 0,039

U = 1 / (0,2 / 0,039) = 0,19

Współczynnik ten spełnia więc aktualne wymagania co do izolacyjności stropodachów i

stropów pod nieogrzewanymi poddaszami, które wymagają (zgodnie z przywołanym wyżej

rozporządzeniem), aby współczynnik U był nie większy niż U=0,2.

W budynku wymieniona została stolarka otworowa na okna i drzwi PCV z podwójną szybą

zespoloną o współczynniku przenikania U = 1,1. Elementy te spełniają więc również

minimalne parametry określone w przywołanych wcześniej przepisach.

Istniejąca instalacja grzewczaW chwili obecnej budynek nie posiada instalacji centralnego ogrzewania. Ogrzewanie

pomieszczeń realizowane jest za pośrednictwem lokalnych piecyków gazowych

konwektorowych w poszczególnych pomieszczeniach (ok. 15-letnich – brak danych

dotyczących roku produkcji), podłączonych indywidualnie do sieci gazowej oraz układów

kominowych. Dodatkowo w czasie mrozów pomieszczenia dogrzewane są nagrzewnicami

elektrycznymi. Ciepła woda użytkowa przygotowywana jest w termie gazowej o

pojemności 75 l. Ciepła woda użytkowa wykorzystywana jest wyłącznie na potrzeby kuchni

i sanitariatów. W budynku brak jest instalacji cyrkulacyjnej c.w.u. Gaz wykorzystywany jest

ponadto do gotowania posiłków. Zużycie gazu w budynku wynosi ok. 332 m³ / mc w

sezonie grzewczym i 2147 m³ / rok.

Istniejąca instalacja elektrycznaBudynek podłączony jest do sieci elektroenergetycznej należącej do PGE Dystrybucja.

Energia elektryczna zużywana jest na potrzeby oświetlenia (świetlówki energooszczędne)

i zasilania sprzętu RTV wykorzystywanego do zajęć dydaktycznych (2 telewizory,

komputer, rzutnik, magnetofon). Ponadto w kuchni znajdują się lodówka, zamrażarka i

5 Strona

zmywarka do naczyń. W okresach zimowych, w czasie mrozów budynek dogrzewany jest

również nagrzewnicami elektrycznymi. Sumaryczne roczne zużycie energii elektrycznej w

budynku wynosi ok 6200 kWh.

Emisja CO2 w związku z funkcjonowaniem budynkuW związku z funkcjonowaniem budynku zużywana jest energia elektryczna oraz paliwo

gazowe.

Roczne zużycie energii elektrycznej: ok. 6200 kWh

Roczna zużycie paliwa gazowego: ok. 2200 m³

Na potrzeby określenia emisji CO2 w związku z zużyciem energii elektrycznej przyjęto

średnią arytmetyczną wskaźnika emisji dla polskich elektrowni zawodowych

wytwarzających energię elektryczną z paliw kopalnych wynoszącą WE1 = 890 kg/MWh i

współczynnika emisji związanego ze zużyciem energii elektrycznej WE2 = 1191 kg/MWh,

co daje wartość średnią WE = 1041 kg/MWh.

Roczna emisja CO2 powiązana z produkcją energii elektrycznej:

6200 kWh / 1000 = 6,2 MWh

6,2 MWh x 1041 kg / MWh = 6454,2 kg

Emisję CO2 związaną ze zużyciem gazu określono zgodnie ze wskaźnikami

opublikowanymi przez KOBIZE w opracowaniu „Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji

CO2 (WE) w roku 2011 do raportowania w ramach Wspólnotowego Systemu Handlu

Uprawnieniami do Emisji za rok 2014”, które dla paliwa gazowego wysokometanowego

wynosi 55,82 kg / GJ przy wartości opałowej 35,94 MJ/m³.

Roczna emisja CO2 powiązana z zużyciem paliwa gazowego:

zużycie gazu – 2200 m³ / rok

wartość opałowa (WO) – 35,94 MJ / m³

współczynnik emisji (WE) – 55,82 kg / GJ

2200 m³ x 35,94 MJ / m³ = 79068 MJ

79068 MJ / 1000 = 79,07 GJ

6 Strona

79,07 GJ x 55,82 kg / GJ = 4413,68 kg

Łączna emisja CO2 (emisja bazowa): 10867,88 kg / rok

Analiza możliwości przeprowadzenia termomodernizacji budynku

Ściany zewnętrzne budynku mogą w łatwy sposób zostać docieplone materiałem

izolacyjnym, takim jak styropian lub wełna mineralna. Aby ściana spełniała aktualne

standardy dla izolacyjności cieplnej (U = 0,25), niezbędne jest zastosowanie warstwy

izolacyjnej tego typu o następującej grubości:

d = Rʎ

gdzie:

R = 1 / U

W analizowanym przypadku:

U – docelowy współczynnik przenikania ciepła = 0,25

R = 1 / 0,25 = 4

R – aktualny opór cieplny ściany = 0,714

R – wymagany opór cieplny warstwy izolacyjnej = 4 – 0,714 = 3,286

ʎ – współczynnik lambda dla wełny mineralnej / styropianu = 0,039

d = 3,286 x 0,039 = 0,13

Minimalna wymagana grubość warstwy izolacyjnej wynosi 13 cm.

7 Strona

Analiza możliwości zastosowania odnawialnych źródeł energii w budynku

Uwarunkowania wynikające z położenia budynkuBudynek położony jest w miejscowości Raniżów, woj. podkarpackie, na działce nr 2304.

Budynek położony jest w centrum miejscowości. W pobliżu budynku nie ma rzek czy też

innych pływów wodnych. Brak jest również wód stojących oraz ujęć wody o dużej

wydajności. Budynek położony jest na niewielkiej działce, niemniej jednak właściciel

budynku (parafia w Raniżowie) posiada tereny na działkach sąsiednich. Dach budynku nie

jest zacieniony.

W poniżej tabeli przeanalizowano wpływ położenia budynku na możliwość wykorzystania

poszczególnych rodzajów odnawialnych źródeł energii.

Rodzaj źródła Uwarunkowania wynikające z położenia

Uwagi

Słońce – produkcja ciepła Niekorzystne Brak możliwości spożytkowania energii w okresie wakacji letnich.

Słońce – produkcja energii elektrycznej

Średnio korzystne Ekspozycja dachu wschód-zachód; ograniczone możliwości montażu instalacji fotowoltaicznej na gruncie (plac zabaw).

Wiatr Niekorzystne Budynek otoczony z czterech stron zabudowaniami, które osłaniają budynek i całą działkę od wiatru.

Woda Niekorzystne Brak pływów wodnych na działce.

Ciepło ziemi Neutralne Możliwość czerpania ciepła poprzez odwierty; zbyt mała powierzchnia działki na zastosowanie kolektora poziomego.

Ciepło wody Niekorzystne Brak ujęcia wody o odpowiedniej wydajności na działce.

Ciepło powietrza Neutralne Istnieje możliwość korzystania z ciepła powietrza.

8 Strona

Kogeneracja gazowa Niekorzystne Budynek posiada przyłącze gazowe, jednak brak jest stałego odbioru ciepła.

Wnioski:

Ze względu na niekorzystne uwarunkowania wynikające z lokalizacji budynku, niemożliwe

jest wykorzystanie energii wiatru i wody do produkcji energii elektrycznej. Ze względu na

brak stałego odbioru ciepła, niemożliwe jest wykorzystanie ciepła słońca i gazowej

kogeneracji. Dalsza analiza możliwości zastosowania ww. technologii jest więc

bezprzedmiotowa. Ze względu na korzystne lub neutralne uwarunkowania wynikające z

lokalizacji budynku, w dalszej części niniejszego opracowania poddane zostaną analizie

możliwości wykorzystania energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej, ciepła ziemi

i powietrza do produkcji ciepła.

Opis technologii poddawanych analizieSłońce – produkcja energii elektrycznej – światło promieniowania słonecznego jest

przetwarzane bezpośrednio na energię elektryczną w modułach fotowoltaicznych.

Następnie energia może być zmagazynowana w akumulatorach, zużyta na bieżące

potrzeby lub wprowadzona do sieci celem późniejszego odebrania w ramach mechanizmu

bilansowania (netmetering). W analizowanym przypadku przyjęty zostanie wariant z

wprowadzaniem nadwyżek energii do sieci celem późniejszego odebrania, gdyż jest to

najbardziej ekonomicznie uzasadniony wariant, a dzięki Ustawie o Odnawialnych Źródłach

energii korzystanie z tego mechanizmu będzie możliwe już od 1.01.2016r.

Ciepło ziemi – ciepło niskotemperaturowe pozyskiwane z wnętrza ziemi za

pośrednictwem sond umieszczonych w odwiertach o głębokości do 100m. Następnie

energia cieplna niskotemperaturowa (ok. 0 … +10 st C) zostanie przetworzona na energię

cieplną wysokotemperaturową (ok. +25 … +65 st C), przy niewielkim udziale energii

elektrycznej zużytej do zasilania sprężarki pompy ciepła, w której następuje ten proces.

Ciepło powietrza - ciepło niskotemperaturowe pochodzące z powietrza odzyskanego z

wentylacji mechanicznej oraz pobranego z otoczenia. Energia cieplna niskotemperaturowa

(ok. -5 … +30 st C) zostanie przetworzona na energię cieplną wysokotemperaturową (ok.

+25 … +65 st C) przy niewielkim udziale energii elektrycznej zużytej do zasilania sprężarki

pompy ciepła, w której następuje ten proces.

9 Strona

Opis techniczny proponowanych rozwiązań z zakresu OZE

Wykorzystanie ciepła ziemi do produkcji ciepłaDla powierzchni grzewczej budynku wynoszącej ok. 380 m², na potrzeby niniejszego

opracowania przyjmuje się, że zapotrzebowanie na moc grzewczą do budynku wyniesie

docelowo 55 W/m² (po termomodernizacji). Do ogrzewania budynku potrzebna więc

byłaby pompa ciepła o mocy ok. 21 kW. Ze względu na wymiary działki jedyną dostępną

opcją jest wykonanie dolnego źródła ciepła w postaci odwiertów. Zadaniem odwiertów jest

dostarczenie ciepła niskotemperaturowego w ilości wystarczającej na pokrycie różnicy

pomiędzy mocą grzewczą pompy ciepła a mocą elektryczną pobieraną przez urządzenie:

Moc pomp ciepła: 21 kW

Moc elektryczna: 4,88 kW

Moc dostarczana z gruntu: 21 kW – 4,88 kW = 16,12 kW

Do obliczeń przyjęto wartość energetyczną odwiertów na poziomie 50 W/mb.

16,12 kW = 16120 W / 50W/mb = 322,4 mb

Uzyskaną wartość zaokrąglono do 322 mb – 4 odwierty po ok. 80 mb każdy.

Instalacja grzewcza budynku ogrzewanego pompą ciepła powinna być instalacją

niskotemperaturową. Biorąc pod uwagę, że mamy do czynienia z istniejącym budynkiem,

jedyną możliwością jest zastosowanie instalacji grzewczej na bazie klimakonwektorów. W

układzie takim gruntowa pompa ciepła musi pracować w układzie z buforem wody

grzewczej.

10 Strona

W wyniku przeprowadzonej symulacji za pomocą programu komputerowego AlphaPlan (w

załączeniu do niniejszego opracowania), otrzymano następujące wyniki dla instalacji:

Moc pompy ciepła: 21 kW

Pojemność zasobnika c.w.u.: 300 l

Drugie źródło energii: grzałki elektryczne

Dolne źródło ciepła: odwierty

Stopień pokrycia zapotrzebowania na c.o. i c.w.u. z pompy ciepła: 100 %

Stopień pokrycia zapotrzebowania na c.o. i c.w.u. z grzałek: 0%

Roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilenia pompy ciepła: 13646 kWh

11 Strona

Wykorzystanie ciepła powietrza do produkcji ciepłaDla powierzchni grzewczej budynku wynoszącej ok. 380 m², na potrzeby niniejszego

opracowania przyjmuje się, że zapotrzebowanie na moc grzewczą do budynku wyniesie

docelowo 55 W/m² (po termomodernizacji). Do ogrzewania budynku potrzebna więc

byłaby pompa ciepła o mocy ok. 21 kW. W okresach o ekstremalnie niskich temperaturach

pompa ciepła będzie dodatkowo wspomagana przez grzałki elektryczne. Przy pracy z

pompą ciepła powietrze-woda, ze względu na konieczność odszraniania urządzenia w

okresie zimowym, konieczne jest zastosowanie bufora ciepła niezależnie od rodzaju

instalacji grzewczej w budynku. Bufor poza źródłem energii do odszraniania wymiennika

ciepła pompy ciepła będzie pełnił również rolę magazynu ciepła; będzie mógł być

nagrzewany w okresach dnia, w których energia elektryczna jest tania.

W wyniku przeprowadzonej symulacji za pomocą programu komputerowego AlphaPlan (w

12 Strona

załączeniu do niniejszego opracowania), otrzymano następujące wyniki dla instalacji:

Moc pompy ciepła: 21 kW

Pojemność zasobnika c.w.u.: 300 l

Drugie źródło energii: grzałki elektryczne

Dolne źródło ciepła: odwierty

Stopień pokrycia zapotrzebowania na c.o. i c.w.u. z pompy ciepła: 95,5 %

Stopień pokrycia zapotrzebowania na c.o. i c.w.u. z grzałek: 4,5 %

Roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilenia pompy ciepła: 26577 kWh

Ze względu na dwukrotnie wyższe zużycie energii elektrycznej do produkcji ciepła z

pompy powietrze-woda w porównaniu do pompy solanka-woda, zrezygnowano z dalszej

analizy tego rozwiązania w ramach niniejszego opracowania.

Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznejW przyjętym wcześniej założeniu energia elektryczna produkowana w modułach

fotowoltaicznych miałaby zrównoważyć energię zużywaną przez budynek. Część energii,

która nie zostałaby zużyta w czasie rzeczywistym, wprowadzona zostałaby do sieci

elektroenergetycznej i odebrana w ramach mechanizmu półrocznego bilansowania

zapisanego w Ustawie o Odnawialnych Źródłach Energii (Dziennik Ustaw 2015, poz 478).

Będzie to najprostszy wariant z punktu widzenia technologicznego oraz najkorzystniejszy

wariant z punktu widzenia ekonomicznego. Użytkownik budynku będzie czerpał korzyści

zużywając własną energię i tym samym kupując mniejsze jej ilości z sieci. W wariancie

tym moduły fotowoltaiczne zlokalizowane byłyby na wschodniej i zachodniej połaci dachu i

podłączone do sieci za pomocą zespołu falowników. Falowniki będą przetwarzać napięcie

stałe z modułów fotowoltaicznych na napięcie przemienne, synchronizować instalację z

siecią i nadzorować pracę instalacji, odłączając ją od sieci w przypadku wystąpienia awarii

sieci.

13 Strona

Sieć Układ pomiarowy

dwukierunkowy

Elektrownia słoneczna z zespołem falowników

Budynek

Z przedstawionego przez Użytkownika budynku zestawienia wynika, iż roczne

zapotrzebowanie na energię elektryczną wynosi ok. 6200 kWh. Dla tej wartości możliwy

jest dobór optymalnej wielkości instalacji fotowoltaicznej, uwzględniając szacowane roczne

uzyski (na podstawie bazy PV GIS Europe opracowanej przez Komisję Europejską, Joint

Research Centre Institute for Environment and Sustainability Renewable Energies Unit):

Raniżów, woj podkarpackie – połać wschodnia

Fixed system: inclination=35°, orientation=-90°

Month Ed Em Hd Hm

Jan 0.53 16.5 0.70 21.6

Feb 0.98 27.5 1.25 35.1

Mar 2.12 65.6 2.70 83.8

Apr 2.99 89.6 3.98 119

May 3.46 107 4.77 148

Jun 3.54 106 4.95 148

Jul 3.49 108 4.92 153

Aug 3.16 98.0 4.41 137

Sep 2.21 66.3 2.97 89.2

Oct 1.43 44.4 1.89 58.7

Nov 0.66 19.7 0.88 26.4

Dec 0.44 13.7 0.60 18.5

Yearly average 2.09 63.6 2.85 86.5 Total for year 763 1040

14 Strona

Raniżów, woj podkarpackie – połać zachodnia

Fixed system: inclination=35°, orientation=90°

Month Ed Em Hd Hm

Jan 0.53 16.3 0.69 21.5

Feb 0.97 27.3 1.25 35.0

Mar 2.10 65.2 2.70 83.8

Apr 2.97 89.0 3.98 119

May 3.44 107 4.77 148

Jun 3.52 106 4.95 148

Jul 3.47 108 4.92 153

Aug 3.14 97.3 4.41 137

Sep 2.20 65.9 2.97 89.2

Oct 1.43 44.2 1.89 58.7

Nov 0.65 19.6 0.88 26.3

Dec 0.43 13.5 0.59 18.4

Yearly average 2.08 63.2 2.84 86.5 Total for year 758 1040

Przy założeniu, że moduły fotowoltaiczne zostaną po równo rozłożone na obydwu

połaciach (wschodniej i zachodniej), średnia produkcja energii z 1 kWp instalacji

fotowoltaicznej wyniesie: 760,5 kWh/rok.

Pmpp systemu fotowoltaicznego = 6200 kWh / rok / 760,5 kWh / kWp / rok = 8,15 kWp

Zważywszy na fakt, iż moc pojedynczego modułu fotowoltaicznego wynosi 0,25 kWp, na

potrzeby dalszej części niniejszego opracowania moc instalacji zaokrąglono w dół do

pełnych modułów fotowoltaicznych czyli do 8 kWp – po 4 kWp na każdą połać dachu.

W przypadku realizacji instalacji grzewczej na bazie pomp ciepła, konieczne będzie

zwiększenie mocy systemu fotowoltaicznego, aby mógł on wyprodukować również energię

potrzebną do zasilenia pomp ciepła. Z symulacji wykonanej przez program AlfaPlan

wynika, że dodatkowe zapotrzebowanie na energię elektryczną wyniesie w przypadku

pomp gruntowych 13646 kWh / rok. Tak więc potrzebna moc systemu fotowoltaicznego

wyniesie:

Pmpp systemu fotowoltaicznego = 19846 kWh / rok / 760,5 kWh / kWp / rok = 26 kWp

Planowany montaż instalacji – po 13 kWp na każdej z połaci dachu.

15 Strona

Wyliczona moc instalacji kwalifikuje ją do mikroinstalacji. Niemniej jednak aby możliwe

było jej przyłączenie do sieci na uproszczonych warunkach, konieczne będzie zwiększenie

mocy umownej dla budynku do 26 kWp przed rozpoczęciem realizacji projektu.

16 Strona

KosztorysyKosztorysy opracowano na postawie średnich cen katalogowych urządzeń różnych producentów w roku 2014.

Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej

Wykorzystanie ciepła ziemi do produkcji ciepła

17 Strona

Do obliczeń przyjęto kurs średni EUR/PLN na 04.05.2015 4,0465 zł

Nazwa Ilość WartośćZakup modułów fotowoltaicznych 250Wp 809,30 104 84167,20 złKonstrukcja spodnia do montażu na dachu 182,09 104 18937,62 złOkablowanie i rozdzielnia 550,00 1 550,00 złFalownik 12 kW 9913,93 1 9913,93 złMontaż – koszty zryczałtowane materiał i robocizna 17000,00 1 17000,00 zł

RAZEM KOSZT ZAKUPU NETTO 130568,75 złVAT 23% 30030,81 złRAZEM KOSZT ZAKUPU BRUTTO 160599,56 zł

Cena jedn

Zakup pompy ciepła 21 kW 45500 zł6700 zł

38400 złWykonanie magistrali od odwiertów do budynku z rozdzielaczem 3400 złMontaż – koszty zryczałtowane materiał i robocizna 8000 zł

RAZEM KOSZT ZAKUPU NETTO 102000 złVAT 23% 23460 złRAZEM KOSZT ZAKUPU BRUTTO 125460 zł

Zasobnik c.w.u. 300l wraz z automatyką sterującąWykonanie odwiertów o łącznej długości 320 mb

Analiza ekonomicznaWszystkie analizy zostały wykonane na bazie wspólnych założeń i parametrów cenowych.

W analizie uwzględniono współczynnik wzrostu cen paliw w przyszłości na bazie danych

historycznych. Wszystkie analizy wykonano dla 10 letniego okresu eksploatacji budynku,

za wyjątkiem analizy ekonomicznej związanej w wykorzystaniem energii słonecznej do

produkcji energii elektrycznej (wykonano ją dla okresu 15 letniego, gdyż przez taki okres

korzystać będzie można z mechanizmu bilansowania).

Założenia wspólneCeny energii cieplnej wytworzonej z poszczególnych źródeł:

Ceny energii elektrycznej zakupionej (wg taryfy G11 PGE):

Cena energii Opłata dystrybucyjna Razem koszt bruttoTaryfa całodobowa 0,2539 zł netto / kWh 0,2143 zł netto / kWh 0,5758 zł / kWh

Ceny paliwa gazowego w przeliczeniu na kWh (wg taryfy W-3.6 PGNiG):

Cena energii Opłata dystrybucyjna Razem koszt bruttoCałodobowo 0,1197 zł netto / kWh 0,0292 zł netto / kWh 0,1831 zł / kWh

18 Strona

Statystyczny wzrost kosztów energii (średnia z ostatnich 5 lat wg Wskaźników cen towarów i usług konsumpcyjnych GUS, dział "Użytkowanie mieszkania i nośniki energii w tym nośniki energii")

Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej

* przy założeniu, że 50% energii zostanie zużyta w czasie rzeczywistym na użytek własny, a 50% zostanie odebrane w ramach mechanizmu bilansowania.

19 Strona

RAZEM KOSZT ZAKUPU NETTO 40174,80 złVAT 23% 9240,20 złRAZEM KOSZT ZAKUPU BRUTTO 49415,00 złww. dotyczy części instalacji niezbędnej do zastąpienia energii pobieranej z sieci

Produkcja z systemu fotowoltaicznego wg symulacji 6084 kWh/rokPrzyjęty współczynnik korekcyjny kosztu energii 3,76%

Korzyść z korzyść z produkcji własnej energii* 0,444 zł netto / kWh

Dochód ze sprzedaży energii: Netto BruttoW 1 roku eksploatacji 2701,30 złW 2 roku eksploatacji 2802,86 złW 3 roku eksploatacji 2908,25 złW 4 roku eksploatacji 3017,60 złW 5 roku eksploatacji 3131,06 złW 6 roku eksploatacji 3248,79 złW 7 roku eksploatacji 3370,95 złW 8 roku eksploatacji 3497,69 złW 9 roku eksploatacji 3629,21 złW 10 roku eksploatacji 3765,67 złW 11 roku eksploatacji 3907,26 złW 12 roku eksploatacji 4054,17 złW 13 roku eksploatacji 4206,60 złW 14 roku eksploatacji 4364,77 złW 15 roku eksploatacji 4528,89 zł

RAZEM DOCHÓD NA PRZESTRZENI 15 LAT 53135,08 zł

3 322,593 447,523 577,153 711,653 851,213 996,014 146,274 302,164 463,934 631,774 805,924 986,635 174,125 368,675 570,53

65 356,15

2014 0,4 %2013 0,1 %2012 5,2 %2011 7,9 %2010 5,2 %

Średnia 3,76 %

Wykorzystanie ciepła ziemi do produkcji ciepła

20 Strona

RAZEM KOSZT ZAKUPU INSTALACJI POMPY CIEPŁA BRUTTO 131364 złRAZEM KOSZT ZAKUPU INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ 111184 złŁĄCZNY KOSZT PRZEDSIĘWZIĘCIA BRUTTO 242548 złww. dotyczy części instalacji potrzebnej do produkcji energii dla pompy ciepła

Koszty alternatywne – wykonanie kotłowni gazowej kondensacyjnej

6900 złAutomatyka pogodowa do sterowania kotłem 1600 zł

2699 złSystem kominowy ze stali kwasoodpornej o długości 11m 1850 złKomin murowany o długości 13m 2500 złMontaż – koszty zryczałtowane materiał i robocizna 5000 złModernizacja wewnętrznej instalacji gazowej 9610 zł

RAZEM KOSZT ROZWIĄZANIA ALTERNATYWNEGO NETTO 30159 złVAT 23% 6936,57 złRAZEM KOSZT ROZWIĄZANIA ALTERNATYWNEGO BRUTTO 37095,57 zł

Faktyczny dodatkowy koszt inwestycji w pompy ciepła 94268,43 zł

Roczne zapotrzebowanie na energię cieplną wg symulacji 60038 kWh/rokPrzyjęty współczynnik korekcyjny kosztu energii 3,76%

Porównanie rocznych kosztów eksploatacji Pompa ciepła GazW 1 roku eksploatacji 3673 12607,98 złW 2 roku eksploatacji 3811,10 13082,04 złW 3 roku eksploatacji 3954,40 13573,92 złW 4 roku eksploatacji 4103,09 14084,30 złW 5 roku eksploatacji 4257,36 14613,87 złW 6 roku eksploatacji 4417,44 15163,36 złW 7 roku eksploatacji 4583,54 15733,50 złW 8 roku eksploatacji 4755,88 16325,08 złW 9 roku eksploatacji 4934,70 16938,90 złW 10 roku eksploatacji 5120,24 17575,80 zł

RAZEM BRUTTO NA PRZESTRZENI 10 LAT 43610,76 149698,76 zł

KOSZT INWESTYCJI W POMPĘ CIEPŁA 242548 zł

KOSZT INWESTYCJI W KOTŁOWNIĘ GAZOWĄ 37095,57 zł

RÓŻNICA W KOSZCIE INWESTYCYJNYM 205452,43 zł

OSZCZĘDNOŚĆ Z EKSPLOATACJI POMPY CIEPŁA 106088,00 złPO 10 LAT W PORÓWNANIU DO GAZU

Wysokosprawny, kondensacyjny kocioł gazowy o mocy ok 26 kW

Zasobnik c.w.u. 300l

Wyliczenia efektu ekologicznegoSzczegółowej analizy efektu ekologicznego dokonano za pomocą programu Build Desk

Efekt Ekologiczny. Opracowanie generowane za pomocą BuildDesk Eko Efekt jest

raportem, przedstawiającym podstawy wyliczeń (wydruk pełnej wersji raportu znajduje się

w załączeniu do niniejszego opracowania). Dzięki BuildDesk Eko Efekt możliwa jest

kontrola procesu modernizacyjnego budynku pod względem jego wpływu na środowisko

naturalne. Z kolei dostarczone informacje na temat emisji CO2 pozwolą na podjęcie

odpowiednich kroków zmierzających do ograniczenia zużycia energii. Program został

stworzony na podstawie wartości emisji przyjętych przez Ministerstwo Ochrony

Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z 1996 roku. Pozwala również na wyliczenie

opłat za emisję gazów cieplarnianych na podstawie wprowadzonych opłat lub opłat

przyjętych w Obwieszczeniu Ministra Środowiska z dnia 18 sierpnia 2009 roku w sprawie

wysokości stawek opłat za korzystanie ze środowiska.

21 Strona

22 Strona

23 Strona

Wnioski końcoweW analizowanym obiekcie jest potencjał do całkowitego wyeliminowania emisji dwutlenku

węgla poprzez zastąpienie energii produkowanej z paliw kopalnych energią produkowaną

ze źródeł odnawialnych. Równolegle zrealizowana instalacja, służyć będzie do ogrzewania

większej niż do tej pory powierzchni. Dlatego obliczenia wykonano w przeliczeniu na m²

powierzchni aktualnie ogrzewanej. W ujęciu całościowym, po przeprowadzeniu wszystkich

analizowanych inwestycji, możliwa jest redukcja emisji o 11 t / rok, co daje redukcję o 110 t

dla 10 letniego horyzontu inwestycyjnego.

Redukcja o 4,65 t / rok (0,046 t / m² / rok) możliwa będzie dzięki zamianie kotłów na

gazowe niskiej sprawności na pompę ciepła.

Redukcja o 6,35 t / rok możliwa będzie dzięki montażowi elektrowni fotowoltaicznej.

Elektrownia fotowoltaiczna wyprodukuje również energię potrzebną do zasilenia pomp

ciepła, dlatego ich zastosowanie nie spowoduje zwiększonej emisji w związku ze

zwiększonym poborem energii elektrycznej.

Koszty inwestycyjne niezbędne do poniesienia celem wdrożenia OZE wynoszą:

• 197 193 zł netto / 242 548 zł brutto dla pompy ciepła wraz z instalacją

fotowoltaiczną w części niezbędnej do produkcji energii elektrycznej do zasilenia

sprężarki = 518,92 zł netto / m² (na potrzeby dalszych obliczeń kosztów przyjęto

koszt na m², gdyż aktualnie realnie ogrzewana powierzchnia wynosi ok. 100 m², a

docelowa po modernizacji pełne 380 m²).

• 40 174 zł netto / 49 415 zł brutto dla elektrowni fotowoltaicznej w części niezbędnej

do produkcji energii elektrycznej zużywanej przez budynek.

Koszt redukcji CO2 dla poszczególnych rozwiązań technologicznych przy 10 letnim

horyzoncie inwestycyjnym wyniesie:

• Pompy ciepła 518,92 zł netto / m² / 0,46 t / m² = 1128,08 zł netto / t (1387,52 zł

brutto / t).

• Elektrownia fotowoltaiczna 40 174 zł netto / 63,5 t = 632,66 zł netto / t (778,17 zł

brutto / t).

24 Strona