Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Kierownik etapu zadania badawczego: prof. dr hab. inż. Jan Popczyk Prezentację zbiorczą przedstawia: Paweł Kucharczyk Gliwice, 22 czerwca 2012 Realizacja.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Kierownik etapu zadania badawczego: prof. dr hab. inż. Jan Popczyk Prezentację zbiorczą przedstawia: Paweł Kucharczyk Gliwice, 22 czerwca 2012 Realizacja."— Zapis prezentacji:

1 Kierownik etapu zadania badawczego: prof. dr hab. inż. Jan Popczyk Prezentację zbiorczą przedstawia: Paweł Kucharczyk Gliwice, 22 czerwca 2012 Realizacja projektu badawczego strategicznego Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków Politechnika Śląska Instytut Elektroenergetyki i Sterowania Układów

2 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 2 Etap 11 ROLA I ZADANIA GMINY W ZAKRESIE ZWIĘKSZENIA UDZIAŁU OŹE W BUDOWNICTWIE Gliwice, 22 czerwca 2012 Program Strategiczny ZINTEGROWANY SYSTEM ZMNIEJSZENIA EKSPLOATACYJNEJ ENERGOCHŁONNOŚCI BUDYNKÓW Zadanie 3 ZWIĘKSZENIE WYKORZYSTANIA ENERGII Z ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W BUDOWNICTWIE

3 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 3 Zespół autorski: J. Popczyk – Politechnika Śląska w Gliwicach J. Bargiel – Politechnika Śląska w Gliwicach M. Fice – Politechnika Śląska w Gliwicach H. Kocot – Politechnika Śląska w Gliwicach R. Korab – Politechnika Śląska w Gliwicach P. Rzepka – Politechnika Śląska w Gliwicach R. Setlak – Politechnika Śląska w Gliwicach E. Siwy – Politechnika Śląska w Gliwicach M. Zygmanowski – Politechnika Śląska w Gliwicach P. Kucharczyk – Politechnika Śląska w Gliwicach A. Jurkiewicz – eGmina, Infrastruktura, Energetyka A. Czop – eGmina, Infrastruktura, Energetyka R. Mocha – eGmina, Infrastruktura, Energetyka M. Mastalerska – eGmina, Infrastruktura, Energetyka D. Nowicka – eGmina, Infrastruktura, Energetyka D. Bukowski – eGmina, Infrastruktura, Energetyka M. Zakrzewski – eGmina, Infrastruktura, Energetyka T. Janiczek – ekspert niezależny Z. J. Schmiegel – ekspert niezależny J. Kaniewski – Uniwersytet Zielonogórski B. Kubik – Ekoenergetyka Zachód

4 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 4 Etap 11 – oferta złożona w NCBiR Określenie celów i misji samorządu lokalnego w aplikacji OŹE w budynkach gminy Projekcja celowości i korzyści wprowadzenia audytu energetycznego i termomodernizacji, w tym prowadzonych w formule ESCO, jako narzędzi realizacji Pakietu 3x20 na zwiększenie udziału OŹE w budownictwie Opracowanie wytycznych dla uwzględniania elementów OŹE w planie zaopatrzenia gminy w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe Marketingowe opracowanie wdrażania OŹE w gminie poprzez eksplikację projektu gminnego centrum energetycznego i stosowanie terminologii w obrębie kategorii operacyjnych Opracowanie koncepcji i struktury biznesplanu stworzenia gminnego centrum energetycznego na bazie OŹE jako drugiego filaru bezpieczeństwa energetycznego Sformułowanie prognozy rozwoju gminnego centrum energetycznego oraz predykatywne określenie jego przydatności Antycypacja programów realizacji zasilania awaryjnego w budynkach gminy poprzez wprowadzenie zasilania wyspowego bazującego na OŹE

5 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 5 Etap 11 – pięć kluczowych czynników 11.Rola i zadania gminy w zakresie zwiększenia udziału OŹE w budownictwie Integracja OZE/URE z budynkiem (architektura) OZE/URE w miejscowym planie zagospodarowania przestrzennego (urbanistyka) Kalkulator modelu synergetycznego gminy Upublicznienie doświadczeń eksploatacyjnych – wirtualny model gospodarki energetycznej gminy Propozycje regulacji prawnych w zakresie wspomagania OZE w gminach

6 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 6 Podstawy prawne Dyrektywa 2006/32/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 5 kwietnia 2006 r. w sprawie efektywności końcowego wykorzystania energii i usług energetycznych Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych Dyrektywa 2002/91/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 2002 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne Ustawa z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej

7 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 7 Podstawy prawne Dyrektywa 2002/91/WE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków art. 5 – rozważanie celowości zastosowania OZE i kogeneracji przed rozpoczęciem budowy dla bud. powyżej 1000 m 2 Dyrektywa 2010/31/WE (od ) w sprawie charakterystyki energetycznej budynków zdefiniowanie budynku o niemal zerowym zużyciu energii (nowe budynki po ; nowe budynki władz publicznych po ) art. 6 – rozważanie celowości zastosowania OZE i kogeneracji w budynkach nowych Dyrektywa 2009/28/WE w sprawie promowania stosowania energii z OZE cele UE 20%, PL 15%, transport 10%

8 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 8 Podsumowanie prac wykonanych w ramach etapu 11

9 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 9 Główne kierunki badań Określenie celów i misji samorządu lokalnego w promowaniu rozwoju OŹE Audyt energetyczny, umowy ESCO jako narzędzia realizacji Pakietu 3x20 Wytyczne uwzględniania elementów OŹE w planie zaopatrzenia gminy w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe Budynek plus-energetyczny: zasobniki energii, transport elektryczny, studium przypadku Struktura sieci rozdzielczych z uwzględnieniem urządzeń rozproszonej energetyki oraz rozwiązań sieci smart grid Kierunki zmian prawa oraz innych działań związanych z promowaniem OZE Gminne centra energetyczne Systemy zasilania awaryjnego bazujące na OZE

10 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 10 Etap 11 Wybrane zagadnienia zrealizowanych prac badawczych

11 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 11 Określenie celów i misji samorządu lokalnego w promowaniu rozwoju OZE D. Bukowski A. Czop D. Nowicka M. Zakrzewski

12 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 12 Zakres wykonanych działań 1.Opracowanie oraz weryfikacja założeń techniczno- ekonomicznych do prognozowania rozwoju generacji rozproszonej opartej na OZE 2.Określenie misji i celów samorządu lokalnego w zakresie promowania oraz implementacji OZE na terenie gminy 3.Opracowanie wytycznych dla uwzględniania elementów OZE w planie zaopatrzenia gminy w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe 4.Analiza aspektów administracyjno-prawnych wpływających na rozwój OZE w gminach bariery administracyjno-prawne rozwoju lokalnych inwestycji OZE w Polsce Propozycje dotyczące zmian prawa w celu uwzględniania elementów OZE w planie zaopatrzenia gminy w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe

13 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 13 Rola i misja gminy w tworzeniu warunków dla rozwoju OZE Wytyczne dla samorządów lokalnych Uświadamianie Działalność edukacyjna tematyka dostosowana do grupy wiekowej czy rodzaju odbiorcy np. rolników Zarządzanie informacją i uproszczenie dostępu do informacji Planowanie energetyczne OZE w planie zaopatrzenia gminy w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe Ułatwienie dostępu do informacji dla inwestorów

14 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 14 Rola i misja gminy w tworzeniu warunków dla rozwoju OZE Wytyczne dla samorządów lokalnych Doradztwo Udzielanie pomocy fachowej ze strony specjalisty np. energetyka gminnego Informacje na temat dostępnych technologii Identyfikacja uwarunkowań (w tym barier) środowiskowych, ekonomicznych, prawno-administracyjnych Wykonanie wstępnych symulacji, analiz opłacalności itp.

15 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 15 Rola i misja gminy w tworzeniu warunków dla rozwoju OZE Wytyczne dla samorządów lokalnych Wsparcie w realizacji inwestycji Wsparcie inwestycyjne i finansowe System ulg podatkowych Pomoc przy obsłudze prawnej inwestycji Ułatwienie i skrócenie procedur administracyjnych

16 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 16 Rola i misja gminy w tworzeniu warunków dla rozwoju OZE Wytyczne dla samorządów lokalnych Efektywne zarządzanie zasobami i energią Autonomiczne regiony energetyczne (ARE) Gminne centra energetyczne (GCE)

17 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 17 Wstępny dobór zasobnika energii dla gospodarstwa domowego z ogniwem fotowoltaicznym i mikrowiatrakiem M. Fice

18 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 18 Zużycie energii elektrycznej gospodarstwa domowego Częstość występowania poziomów mocy, w przedziałach co 1 kW Moc zainstalowana urządzeń elektrycznych: W Maksymalny zaobserwowany pobór mocy: W Średnie dzienne zapotrzebowanie na moc w okresie zimowym: W Średnie dzienne zapotrzebowanie na moc w okresie letnim: 800 W Wskaźnik instalacyjny zapotrzebowania na moc: Wskaźnik użytkowy zapotrzebowania na moc: Wskaźnik max zapotrzebowania na moc: gdzie: P sr - moc średnia P zainst = 24870W P max - maksymalna zarejestrowana wartość mocy k jinst = 0,05 k już = 0,31 k zmax = 0,26

19 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 19 Parametry energetyczne akumulatorów Pb-PbO 2 AGM VRLA Pojemność znamionowa C n (lub C 20 w przypadku pojemności dla prądu znamionowego dwudziestogodzinnego) - wyrażona w Ah pojemność akumulatora dostępna dla szczególnych warunków wyładowania przy prądzie znamionowym. Dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych SSB SBL jest to prąd dwudziestogodzinny. Stopień naładowania akumulatora SOC (ang. state of charge) - stosunek dostępnej pojemności akumulatora przy prądzie znamionowym do pojemności znamionowej. Wartość wskaźnika SOC zawarta jest w przedziale. Czas ładowania lub wyładowania - zależność czasowa pomiędzy prądem ładowania lub wyładowania do pojemności znamionowej, np. dla akumulatora SSB SBL i o pojemności 100 Ah czas wyładowania 30 min odpowiada prądowi o wartości 100 A. Sprawność - stosunek ładunku (w Ah lub Wh) pobranego z akumulatora do ładunku potrzebnego do uzyskania początkowego (przed rozpoczęciem cyklu wyładowania) stanu naładowania akumulatora. Sprawność akumulatora jest zależna od zakresu SOC w jakim akumulator pracuje oraz od prądu wyładowania i ładowania. Trwałość - liczba cykli ładowania/wyładowania akumulatora po których pojemność akumulatora zmniejszy się trwale o 20%.

20 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 20 Parametry energetyczne akumulatorów Pb-PbO 2 AGM VRLA Badania akumulatora SSB SBL i Pojemność znamionowa (dwudziestogodzinna): 100 Ah Napięcie znamionowe: 12 V Średni prąd wyładowania [A] Pojemność [Ah] Dostępna energia [kWh] 0,380,631,04

21 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 21 Parametry energetyczne akumulatorów Pb-PbO 2 AGM VRLA Wskaźnik wykorzystania energii akumulatora: E w – dostępna energia E n – dostępna energia przy prądzie znamionowym Względny prąd wyładowania: T N – czas odniesienia (T N =1h)

22 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 22 Parametry energetyczne akumulatorów Pb-PbO 2 AGM VRLA twtw iw-iw- U wAV V Cw/Cn-Cw/Cn- p wAV W/kg q en Wh/kg kq-kq- η en - 20 h0,0511,851,001,93710, h0,0911,840,953,33350,940,697 5 h0,1611,760,805,8829,40,790,692 3 h0,2411,510,759270,730,677 1 h0,6211,460,6021,5 0,580, min1,0011,220,535,117,50,470, min2,0011,190,470140,380,659 8 min3,0011,050,39103,613,50,360,652 4 min5,0010,90,35170,311,90,320,64

23 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 23 Zasilanie gospodarstwa domowego z akumulatorów Czas pracy baterii sześciu akumulatorów SSB SBL i Moc wyładowania Dostępna energia baterii sześciu akumulatorów SSB SBL i

24 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 24 Zasilanie gospodarstwa domowego z akumulatorów W przypadku zapotrzebowania na moc na poziomie 6,5 kW bateria sześciu akumulatorów SSB SBL i mógłaby pracować przez ok. 25 min, dostępna przy takiej mocy energia wynosi ok. 4 kWh. Energia zgromadzona w baterii pozwala na utrzymanie zasilania niezbędnych odbiorników (ok. 700 W) przez ok. 9 godzin - dostępna energia przy takim zapotrzebowaniu na moc wynosi ok. 6,4 kWh. Dla średniego dziennego zapotrzebowania na moc o wartości 1,2 kW można pobrać 5,5 kWh (75 % pojemności znamionowej), a czas pracy wynosi prawie 5 godzin. Jeden akumulator SSB SBL i może zasilać odbiorniki o mocy sumarycznej 700 W przez ok. 70 min.

25 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 25 Zużycie energii elektrycznej gospodarstwa domowego Należy zdawać sobie sprawę z tego, że pojemność akumulatora maleje wraz ze zwiększaniem prądu/mocy wyładowania. Trwałość akumulatora maleje wraz ze stopniem rozładowania akumulatora w cyklach pracy. Akumulatory w sieci off-grid współpracujące z ogniwami fotowoltaicznymi narażone są na głębokie rozładowanie ze względu na nieprzewidywalne warunki atmosferyczne w okresie nawet kliku dni. Przechowywanie rozładowanych akumulatorów skutkuje szybką utratą trwałości.

26 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 26 Możliwości energetyczne fotowoltaiki w Polsce Rozkład miesięcznych sum promieniowania słonecznego na powierzchnię poziomą dla Katowic. Porównanie zasobów energii słonecznej dla Katowic w miesiącach styczniu i lipcu dla różnych kątów elewacji, azymut S

27 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 27 Możliwości energetyczne fotowoltaiki w Polsce Porównanie średniej mocy ogniwa fotowoltaicznego dla poszczególnych miesięcy roku. Nasłonecznienie G [W/m 2 ] Maksymalna moc jednostkowa p pv [W/m 2 ] Sprawność ogniwa % 10013, ,413, ,115, ,715, ,116, ,715,57

28 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 28 Możliwości energetyczne fotowoltaiki w Polsce Względna zmiana wykorzystania mocy maksymalnej monokrystalicznego ogniwa fotowoltaicznego Porównanie średniej dziennej jednostkowej energii elektrycznej produkowanej przez ogniwo fotowoltaiczne z uwzględnieniem wskaźnika efektywności ogniwa

29 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 29 Możliwości energetyczne fotowoltaiki w Polsce Warunki meteorologiczne oraz położenie geograficzne Katowic pozwoli na wyprodukowanie ok. 850 kWh energii elektrycznej rocznie z 1 kW mocy zainstalowanej ogniw fotowoltaicznych monokrystalicznych. Wartość ta jest energią elektryczną na tzw. zaciskach ogniwa. Maksymalna dzienna produkcja energii elektrycznej występuje w miesiącach maju i lipcu i wynosi ok. 4,5 kWh z 1 kW mocy zainstalowanej. Przyjmując sprawność inwertera/kontrolera ładowania inv = 0,9 i sprawność ładowania akumulatorów ł_aku = 0,75 możliwa do zgromadzenia energia elektryczna w baterii akumulatorów wynosi ok. 600 kWh rocznie na 1 kW mocy zainstalowanej ogniw. W najbardziej nasłonecznionych dniach roku energia ta dziennie wynosi ok. 3 kWh na 1 kW mocy zainstalowanej.

30 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 30 Obliczenia opłacalności stosowania pojazdów EV w gminach województwa śląskiego R. Setlak

31 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 31 Cel Opracowania Analiza porównawcza 132 wariantów scenariuszy opłacalności stosowania napędu elektrycznego w samochodach miejskich w gminach województwa Śląskiego. Analiza oprócz kosztów paliwa (Pb95, ON, energia elektryczna) uwzględnia także zmienne koszty eksploatacji samochodów (zmienny zasięg pojazdu EV zależny od temperatury na Śląsku, koszty serwisów okresowych i napraw podczas obowiązującego okresu gwarancji) czy spadek wartości pojazdu oraz różne warianty zakupu (gotówka, kredyt, leasing). Analiza jest prowadzona przy założeniu, że właściciel pojazdu nie może liczyć na żadne korzyści fiskalne (systemy dopłat, obniżenie akcyzy, zerowa stawka VATu) od strony administracji rządowej.

32 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 32 Scenariusz Renault Fluence WKR Fluence EV vs 1,6 MPI, tys złWKR Fluence EV vs 1,6dCi, zł Okres eksploatacji, lata Renault Fluence bez spadku wartości UDC EUDC NEDC Renault Fluence ze spadkiem wartości UDC EUDC NEDC Przykładowe wyniki obliczeń dla renault Fluence EV

33 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 33 Wariant spalania Cykl UDC Cykl NEDC Średnie spalanie Uśrednione maksymalne spalania gotówka20,835,829,917,2 kredyt60,335,877,665,8 leasing8,57,27,46,7 Czas (lata) potrzebny na zrównanie się kosztów użytkowania samochodów FIAT Panda 1.2 MPI oraz FIAT Panda EV, C=constans w różnych wariantach finansowania.

34 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 34 Wnioski Z przeprowadzonych analiz wynika, że analizowane konwertowane pojazdy elektryczne Skoda Fabia EV oraz Fiat Panda EV a także fabrycznie zbudowany pojazd Renault Fluence EV są nieopłacalne w okresie przeciętnego użytkowania pojazdów w stosunku do ich odpowiedników z silnikami spalinowymi. Związane to jest ze znacznymi kosztami wymiany zasobników energii które zostały optymistycznie prognozowane dla scenariusza I i II po ośmiuset cyklach ładowania (praca ogniw w płytkich niepełnych cyklach ΔCdzieńroboczy=0,38C n, ΔCweekend=0,28C n ). Przy założeniu dwukrotnego w każdym dniu ładowania w pracy i w domu (Cwyb=1/2*ΔCdzieńroboczy; Cwyb=1/2*ΔCweekend) wymiana zasobnika będzie następować w przypadku scenariusza I i III średnio raz na pięć lat a przy zwiększonym przebiegu jaki był zakładany dla scenariusza II optymistycznie co roku a realistycznie dwa razy w roku (głębokie wyładowania w cyklach ΔCkażdydzień=0,82C n ). Cena zasobnika przeliczona na cenę benzyny stanowi ekwiwalent 1370l Pb95 (wg cen scenariusza II) a olej napędowy 1460l ON.

35 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 35 Wnioski Ciekawą alternatywą wydaje się być finansowanie pojazdów elektrycznych w formie leasingu konsumenckiego z opcją wysokiej wartości wykupu. Na rynku ofert leasingowych jednak takie rozwiązania do tej pory nie były stosowane ze względu na brak korzyści podatkowych. Wyposażenie konwertowanych pojazdów w baterie typu Ni-MH, Li- pol, Li-ION spowoduje powiększenie się współczynnika WKR czyli pogłębi straty finansowe. Współczynnik WKR może posłużyć do prognozowania kwot dopłat, ulg podatkowych (w tzw. analizach wrażliwości) aby w zakładanych okresach eksploatacji pojazdów EV obniżyć ich rzeczywiste koszty eksploatacyjne.

36 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 36 Wnioski Cena zgromadzonej energii w ogniwach VRLA typu AGM wynosi 135 $/kWh, w ogniwach litowo-jonowych ok $/kWh w ogniwach Ni-MH wynosi $/kWh. Trwałość cykliczna ogniw Li-Pol, Ni-ION, Ni-MH jest zaledwie około 1,5 raza większa niż VRLA w pracy cyklicznej przy głębokich wyładowaniach.

37 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 37 Wnioski Miejskie pojazdy są używane przeważnie jedną czy dwie godziny dziennie, a przez pozostałą część doby stoją bezczynnie. Wyładowane akumulatory w samochodzie elektrycznym ładują się przez ok. 3-6 godzin (im dłuższy czas ładowania, tym większa trwałość). Daje to łącznie 8 godzin na dobę. Reszta czasu pozwala udostępnić swój samochód sieci energetycznej (V2G – Vehicle to Grid) i sprzedawać jej z zyskiem w pewnych okresach nadwyżki energii z baterii akumulatorów swojego samochodu. Codzienne ładowanie płytko wyładowanych ogniw jest korzystne dla wydłużenia ich trwałości (bateria pracuje w małych zakresach wybieranych pojemności). Praca zasobnika w pełnych cyklach powoduje jednak znaczne skrócenie żywotności zasobnika (nawet do 200 cykli dla VRLA, około 300 cykli dla ogniw Li-Pol, Ni-ION, Ni-MH). Opłacalność wykorzystania baterii samochodów EV do współpracy z siecią (wysokość cen zakupu energii ze Smart EV) musi więc uwzględniać szybsze zużycie akumulatorów.

38 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 38 Praca wyspowa źródeł rozproszonych – wybrane zagadnienia P. Rzepka

39 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 39 W ARUNKI PRACY WYSPOWEJ PRACA WYSPOWA: Źródła przeznaczone do pracy wyspowej powinny mieć możliwość: płynnej regulacji mocy czynnej dostarczanej do sieci (np. regulatory turbin), w celu zapewnienia utrzymania częstotliwości w dopuszczalnych granicach; generacji wymaganej wartości mocy biernej dostarczanej do sieci oraz płynnej regulacji napięcia, w celu zapewnienia utrzymania odpowiedniej wartości napięcia w sieci; generacji wymaganej wartości prądu zwarcia umożliwiającego prawidłową identyfikację i eliminację zakłóceń zwarciowych występujących w sieci, a także zapewniającego odpowiednią skuteczność realizacji ochrony przeciwporażeniowej. Praca wyspowa występuje, gdy źródło/źródła energii elektrycznej pracują na wydzielony fragment sieci, który nie posiada połączenia z SEE. Ponadto w układzie tym jakość parametrów energii dostarczanej odbiorcom powinna mieścić się w zakresie dopuszczalnym w normach. Podstawowy warunek pracy wyspowej to zdolność źródła/źródeł do zbilansowania mocy czynnej i biernej w wydzielonym układzie sieciowym.

40 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 40 W YMAGANIA TECHNICZNE DLA ŹRÓDEŁ PRZEWIDZIANYCH DO PRACY WYSPOWEJ Źródła mające duże zdolności do pracy wyspowej: jednostki wytwórcze bazujące na generatorach synchronicznych bezpośrednio przyłączanych do sieci (np. biogazownie, jednostki kogeneracyjne); jednostki wytwórcze posiadające w torze wyprowadzenia mocy przekształtnik energoelektroniczny umożliwiający pracę źródła w stanie zakłóceniowym występującym w sieci (np. mikroturbina, układy hybrydowe, samochód elektryczny). Niezbędnym jest sformułowanie wymagań technicznych dla źródeł rozproszonych przewidzianych do pracy wyspowej. Źródła mające niewielkie zdolności do pracy wyspowej: jednostki wytwórcze bazujące na generatorach asynchronicznych bezpośrednio przyłączanych do sieci; źródła połączone z siecią poprzez przekształtnik energoelektroniczny działający tylko w stanie pracy normalnej sieci (np. mikrowiatrak, panele słoneczne).

41 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 41 S POSOBY PRZECHODZENIA ŹRÓDEŁ DO PRACY WYSPOWEJ Wyodrębnienie się układu pracy wyspowej może wystąpić: w sposób kontrolowany – praca dopuszczalna, w sposób niekontrolowany – niedopuszczalna praca. Zagrożenia wynikające z pracy układu wyspowego, który wyodrębnił się w sposób niekontrolowany: niebezpieczeństwo dla odbiorców (złe parametry jakości energii, brak skutecznej ochrony przeciwporażeniowej); niebezpieczeństwo dla elementów sieciowych (niewłaściwa eliminacja zakłóceń zwarciowych); niebezpieczeństwo dla jednostek wytwórczych (możliwość podania napięcia w sposób niekontrolowany na zaciski źródła). Sposoby przechodzenia źródła do pracy na wyspę : w czasie rzeczywistym – wymagana duża zdolność regulacyjna, moc źródła powinna być nieznacznie większa od sumarycznej mocy odbiorów pracujących w wydzielonej wyspie; po uprzednim wyłączeniu jednostki – wskazanym jest zastosowanie układów sterowania konfiguracją sieci oraz mocy pobieranej w układzie (np. za pomocą załączania i wyłączania poszczególnych odbiorów).

42 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 42 P RACA WYSPOWA Uwagi Nie dopuszcza się sieci dystrybucyjnej do pracy w układzie wyspowym zasilanym przez rozproszone źródła energii. Praca wyspowa jednostek wytwórczych jest możliwa jedynie na wyspę urządzeń tego wytwórcy, o ile uwzględniono to w warunkach przyłączenia. Kwestie techniczne przechodzenia źródeł rozproszonych do pracy wyspowej zależą od indywidualnych aspektów konstrukcyjnych danego źródła. W wielu przypadkach jednostki wytwórcze mające możliwość pracy na wyspę, nie wykorzystują tych zdolności. Niezbędnym jest sformułowanie wymagań technicznych dla źródeł rozproszonych warunkujących ich poprawne funkcjonowanie w układach pracy wyspowej. W sytuacji odpowiednio dużego nasycenia sieci dystrybucyjnej źródłami rozproszonymi można wytypować fragmenty układów sieciowych, które mogłyby w sposób kontrolowany przechodzić do pracy wyspowej i tym samym zwiększać niezawodność dostaw energii elektrycznej na wypadek awarii zasilania ze strony systemu elektroenergetycznego.

43 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 43 Wytyczne w zakresie struktury sieci rozdzielczych, zabezpieczeń i sterowania tymi sieciami z uwzględnieniem energetyki rozproszonej i smart grid E. Siwy

44 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 44 Elementy łańcucha wartości – skala mikro ProsumentSamochód elektryczny OZE/URE Smart grid Cel doraźny: Realizacja pakietu 3x20, Cel strategiczny: tworzenie zintegrowanego systemu obejmującego: energetykę, środowisko, rolnictwo, transport, budownictwo Metody ekonomiczne: System certyfikacji Inkorporacja kosztów zewnętrznych do ceny energii System podatkowy Skłonność do inwestycji proekologicznych nie jest zależna wyłącznie od zachęt ekonomicznych Dom zero/plus energetyczny

45 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 45 Przepływy energii w systemie Smart Grid

46 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 46 Interakcje pomiędzy interesariuszami systemu Smart Grids

47 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 47 Elementy wyposażenia systemu Smart Grid

48 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 48 Portal konsumenta jako interfejs między odbiorcą energii a siecią teleinformatyczną

49 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 49 Przykładowa struktura i kluczowe elementy O-CSJ (centrum sterowania jakością energii)

50 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 50 Wykaz elementów oraz zasada działania systemu RITHERM® monitorowania linii napowietrznych

51 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 51 Instalacja prosumenta w sieci typu smart grid

52 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 52 Etap 16 OPRACOWANIE ALGORYTMU PROGRAMU KOMPUTEROWEGO ZWIĄZANEGO Z MIKROKOGENERACJĄ ORAZ MIKROPOLIGENERACJĄ Z OŹE, Z UWZGLĘDNIENIEM MIKROBIOGAZOWNI Gliwice, 22 czerwca 2012 Program Strategiczny ZINTEGROWANY SYSTEM ZMNIEJSZENIA EKSPLOATACYJNEJ ENERGOCHŁONNOŚCI BUDYNKÓW Zadanie 3 ZWIĘKSZENIE WYKORZYSTANIA ENERGII Z ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W BUDOWNICTWIE

53 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 53 Etap 16 – oferta złożona w NCBiR Opracowanie koncepcji integracji mikrosystemu Gospodarstwo rolne prosumenta (energetycznego) ze Smart Gridem (integracja z silnoprądową siecią elektroenergetyczną – rozdzielczą, zarządzaną przez OSD – i przede wszystkim z infrastrukturą teleinformatyczną służącą do zarządzania Smart Grid-em) Określenie warunków kompatybilności formatu danych wejściowych oraz wynikowych dla rozpatrywanego modułu programu z modułami generowanymi w etapach paralelnych Opracowanie modelu matematyczno-logicznego implementacji rozpatrywanych (tytułowych) technologii energetycznych OŹE w budynkach z wykorzystaniem wyników prac przeprowadzonych w ramach badań nad stosowaniem mikrokogeneracji i kogeneracji małej skali oraz technologii zintegrowanych z wykorzystaniem OŹE (z uwzględnieniem mikrobiogazowni i innych technologii OŹE) w różnych kategoriach budynków

54 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 54 Etap 16 c.d. Przeprowadzenie weryfikacji uniwersalizacji algorytmu Stworzenie kompleksowego modułu programu komputerowego asocjatywnego z modelem matematycznym; kompleksowość modułu wynika z integracji trzech podprogramów: mikrokogeneracji, mikropoligeneracji, mikrobiogazowni Rozwinięcie podprogramu mikrobiogazownie w formie bloków: lokalizacja, substraty, instalacje, ekonomika Zdefiniowanie praktycznych i empirycznych metod walidacji wyżej zdefiniowanego modułu Przeprowadzenie wstępnej walidacji modułu programu komputerowego

55 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 55 Podsumowanie prac wykonanych w ramach etapu 16

56 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 56 Główne kierunki badań Koncepcja integracji mikrosystemu Gospodarstwo rolne prosumenta z siecią smart grid wymagania, charakterystyka infrastruktury technicznej, określenie struktury sterowników szczegółowe rozwiązania techniczne w zakresie współpracy źródeł wytwórczych prosumenta z siecią elektroenergetyczną niskiego napięcia - zarówno w przypadku pracy wyspowej, jak i współpracy z KSE energoelektroniczny interfejs sieciowy o mocy 5 kW optymalizacja układu przyłączenia prosumenta do sieci elektroenergetycznej Algorytmy symulacyjne mikrokogeneracji z OZE utworzenie algorytmu, integracja z modułami opracowanymi w ramach innych etapów projektu, weryfikacja algorytmu walidacja modułów tworzonego pakietu oprogramowania OZE Współpraca z iLab EPRO

57 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 57 Etap 16 Wybrane zagadnienia zrealizowanych prac badawczych

58 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 58 iLab EPRO J. Popczyk C Politechnika Śląska Wydział Elektryczny Instytut Elektroenergetyki i Sterowania Układów CEP

59 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 59 Łańcuchy strat (ŁS) w energetyce WEK Przykłady: 1. Współspalanie biomasy w elektrowniach kondensacyjnych ŁS (1): wsad do łańcucha – 1 MWh (energia chemiczna w biomasie występującej lokalnie) strata energii (chemicznej) w transporcie biomasy 1% sprawność bilansowa wykorzystania biomasy na wyjściu z elektrowni (w elektrownianym węźle sieciowym), optymistyczna 0,2 starty energii elektrycznej w sieci elektroenergetycznej 10% wynik: 0,17 MWh (energia elektryczna dostarczona do odbiorcy; ilość energii odnawialnej zaliczonej do celu według dyrektywy 2009/28 wynosi około 0,2 MWh) SŁK (1): wynik w postaci ciepła wytworzonego u prosumenta z biomasy wycofanej ze współspalania 0,8 MWh Stowarzyszone łańcuchy korzyści w energetyce OZE/URE (łańcuchy SŁK) VS Najważniejsze działania, które przyspieszą wzrost efektywności energetycznej gmin wiążą się z wyceną nowych łańcuchów wartości

60 Łańcuchy wartości, cd. Przykłady: 2. Zboże spalanie na wsi w piecach/kotłach ŁS (2): 1ha (grunt orny) 4,2 MWh (energia chemiczna w zbożu) 2,5 MWh (ciepło wytworzone w gospodarstwie, sprawność pieca 0,6) SŁK (2), realizowany za pomocą mikrobiogazowni rolniczo-utylizacyjnej i transportu elektrycznego w gospodarstwie rolnym: 1ha (grunt orny) ( ) MWh (energia chemiczna w biomasie z jednorocznych upraw energetycznych, oszacowana pesymistycznie, dla gruntów o niskiej bonitacji + stowarzyszona energia chemiczna w odpadach gospodarskich) 30 MWh e + 40 MWh c (kogeneracja), energia realna 2,5 30 MWh e + 40 MWh c zaliczone do celu według dyrektywy 2009/28, vs 0 w ŁS (2) + realna redukcja paliw kopalnych (ropy i węgla) o ok. 140 MWh + redukcja emisji CO 2 o ok. 30 ton 3. Mikrowiatrak off-grid 4. Dopłaty do OZE Wsparcie w służyły w około 75%, do finansowania szkodliwego współspalania oraz energii elektrycznej z wielkich elektrowni wodnych (w bardzo dużym stopniu zamortyzowanych)

61 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 61 POTRZEBA DZIAŁAŃ POLITYCZNYCH POLSKI TRÓJKĄT BERMUDZKI (najbardziej nieefektywny – konserwujący polską energetykę – system w UE stworzony w ciągu ostatnich 10 lat, kosztujący państwo rocznie ponad ~15 mld zł) 4,5 mld zł – zielone certfikaty (suma wynagrodzeń wytwórców energii elektrycznej z tytułu umorzeń certyfikatów i kar/opłat zastępczych) 8 mld zł – uprawnienia do emisji CO 2 w systemie ETS, 200 mln t/rok, cena uprawnień do emisji na rynku 10 /t 2 mld zł – wsparcie inwestycyjne i badawcze przez NFOŚiGW, WFOŚiGW, ARiMR, krajowe i regionalne PO, NCBiR, … Okoliczność sprzyjająca likwidacji nieefektywności: wykorzystanie harmonizacji polskich regulacji prawnych z dyrektywami 2009/28, 2010/31 Cel 1. Spójny system wspomagania dla rynków: energii elektrycznej, ciepła i transportu (kolektor słoneczny, pompa ciepła, układ MOA, mikrobiogazownia, smart EV) Cel 2. Wspomaganie realizacji projektów demonstracyjnych (innowacyjnych) za upublicznienie (w Internecie) doświadczeń inwestora/prosumenta iLab EPRO ~8 mld zł WEK nie pokrywa kosztów zewnętrznych ~4,5 mld zł Wsparcie OZE, z tego 70% idzie w rzeczywistości na dofinansowanie WEK ~2 mld zł Rozproszone programy pomocowe

62 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 62 SPÓŁKA BAUER SOLAR (DĄBROWA GÓRNICZA) PRODUCENT OGNIW PV (FOTOWOLTAICZNYCH) Inwestycja za 6 mln roczna produkcja ogniw PV, to około 100 MW zatrudnienie 60 osób Efekty w kontekście Pakietu 3x20 roczna produkcja energii elektrycznej w 2020 roku – około 0,9 TWh (moc w wyprodukowanych ogniwach osiągnie narastająco wartość 900 MW), a to będzie stanowić około 0,5% rynku końcowego energii elektrycznej, inaczej – około 0,9% polskiego celu dotyczącego energii odnawialnej roczna redukcja CO 2 – około 0,8 mln ton, czyli realizacja około 1,3% polskiego celu roczna redukcja paliw kopalnych – około 2,5 TWh, lub inaczej około 0,4 mln ton węgla (efekt wypierania źródeł energii elektrycznej o niskiej sprawności), czyli realizacja ponad 1,4 % polskiego celu

63 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 63 SPÓŁKA POLENERGIA (GRUPA KULCZYK) INWESTYCJE W ENERGETYKĘ WĘGLOWĄ Elektrownia Pelplin 2000 MW (około 3,6 mld ) + trzy kopalnie po 300 mln każda), razem 4,5 mld Efekty w kontekście Pakietu 3x20 roczna produkcja energii elektrycznej – około 11 TWh; konieczność wyprodukowania stowarzyszonej rocznej energii OZE – 1,6 TWh roczna emisja CO 2 – około 10 mln ton; konieczność stowarzyszonej rocznej redukcja emisji CO 2 – około 2 mln ton roczne zużycie paliw kopalnych – około 28 TWh, lub inaczej – ponad 5 mln ton; konieczność stowarzyszonej rocznej redukcji paliw kopalnych o około 5,6 TWh

64 iLab EPRO iLab EPRO jest odpowiedzią na nową sytuację Mianowicie, celem tego przedsięwzięcia jest włączenie w obszar badań laboratoryjnych istniejących (funkcjonujących) obiektów (mikroinstalacji) OZE/URE za pomocą infrastruktury smart grid oraz wytworzenie gniazd innowacyjności technologicznej w obszarze energetyki OZE/URE. Inaczej, celem jest integracja sieciowa środków rozwojowych i zasobów (materialnych i ludzkich) w obszarze energetyki OZE/URE.

65 iLab EPRO OBIEKTY DEMONSTARCYJNE (mikroinstalacje energetyczne i smart grid obiektowy u prosumentów) Zakres działalności: ekwiwalentowanie rynku WEK modelowanie (obiektów i łańcuchów wartości) optymalizacja (w obszarze doboru urządzeń) weryfikacja (założeń projektowych) certyfikacja (łańcuchów wartości) SCADA monitoring (bezpieczeństwo obiektów) integracja architektoniczna (OZE/URE z budynkiem) schematy technologiczne (obiektowe łańcuchy termodynamiczne i ekonomiczne) automatyka i sterowanie (w tym elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa) diagnostyka eksploatacyjna (bazy danych) pomiary do celów badań i edukacji (próbkowanie, wizualizacja/wykresy; bazy danych) INFRASTRUKTURA KOMUNIKACYJNA wydzielona sieć komputerowa (Politechnika Śląska, Euro-Centrum) sieć teleinformatyczna (protokoły komunikacyjne; dedykowane kanały transmisyjne, w tym PLC, GSM) Internet INTERFEJSY SIECIOWE Trzy poziomy inteligencji: przekształtnikowa (kompatybilność elektromagnetyczna) obiektowa (mikroinstalacja, integracja z SEE) systemowa (smart grid – internetowa energetyka, synergetyczne łańcuchy wartości) Integracja z systemem KNX/EIB Integracja z

66 iLab EPRO Początkowa lista potencjalnych gniazd innowacyjności (obiektów/mikroinstalacji OZE/URE) Politechnika Śląska 1. Wydział Elektryczny – SCADA (w szczególności wydzielona dla potrzeb iLab EPRO sieć komputerowa i sala SCADA z planowanymi stanowiskami: 1 – Logistyka, 2 – SCADA, 3 – Bazy danych SQL, 4 – Kalkulatory, głównie dla potrzeb doboru mikroinstalacji OZE/URE, 5 – Obrazowanie, głównie obiektów z mikroinstalacjami OZE/URE) 2. Wydział Elektryczny – Smart EV (w szczególności 2 samochody skonstruowane na Wydziale; planowane jest ich wykorzystanie do tworzenia carsharing-u w obrębie iLab EPRO za pomocą SCADA (iLab EPRO), z infrastrukturą ładowania w postaci terminali na parkingach Wydziału i Partnerów w iLab EPRO; planowane jest także powiazanie z infrastrukturą AMI w Pyskowicach i włączenie w system DSM) 3. Wydział Elektryczny – ogniwo paliwowe 4. Zakład Doświadczalno-Diagnostyczny Silników Spalinowych (pompa ciepła, kolektor słoneczny, biogazowy agregat kogeneracyjny)

67 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 67 iLab EPRO Początkowa lista potencjalnych gniazd innowacyjności (obiektów/mikroinstalacji OZE/URE) 2. Euro-Centrum (wybrane instalacje zrealizowane w Grupie Euro-Centrum, w szczególności dotyczące domów niskoenergetycznych) 3. Tauron Dystrybucja GZE (wybrane instalacje, np. system AMI w Pyskowicach, system obecnie obejmuje około 11 tys. liczników inteligentnych) 4. Gmina Gierałtowice (oświetlenie publiczne, 4 Gminne Centra Energetyczne, sieć dedykowana źródłom lokalnym, inteligentna gminna infrastruktura krytyczna). 5. Gmina Radzionków (termomodernizacja budynków szkolnych zrealizowana w formule PPP/ESCO) 6. Spółka eGIE (Poligonowe Laboratorium Mikrobiogazowni Rolniczych, węzeł cieplny budynku wspólnoty mieszkaniowej, zasilanego z dużej sieci ciepłowniczej, a dodatkowo baterią kolektorów słonecznych, zarządzany za pomocą mikrosieci smart grid)

68 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 68 iLab EPRO Początkowa lista potencjalnych gniazd innowacyjności (obiektów/mikroinstalacji OZE/URE) 7. Rodzinna rezydencja plus-energetyczna (istnieje pompa ciepła i istnieje dedykowany system komputerowy do monitorowania zużycia gazu ziemnego i energii elektrycznej; istnieje system monitorowania bezpieczeństwa; jest zaplanowana rozbudowa o mikrowiatrak i ogniwo fotowoltaiczne, a także silnik sterlinga; nazwisko rodziny zastrzeżone) 8. Rodzinny dom z OZE jako uzupełniającymi źródłami ciepła (kolektory słoneczne, kominek biomasowy) i z oddolnym filarem bezpieczeństwa elektroenergetycznego w postaci agregatu prądotwórczego (nazwisko rodziny zastrzeżone) 9. Rodzinny dom pasywny (nazwisko rodziny zastrzeżone) 10. Mikrosieci smart grid dedykowane charakterystycznym prosumentom takim jak: urząd gminy, szkoła, kancelaria parafialna, i inni 11. Centrum rozwojowe inteligentnych interfejsów przyłączeniowych (do SEE) dedykowane mikroinstalacjom z charakterystycznymi źródłami OZE (mikrobiogazownia, mikrowiatrak, ogniwo PV, bateria akumulatorów połączona wirtualnie ze źródłami OZE) 12. Centrum rozwojowe mikrosieci smart grid dedykowane ukierunkowanym na technologie preferowane w dyrektywie 2009/28 łańcuchom wartości takim jak: OZE Smart EV (DSM, rezerwowe zasilanie prosumenta); OZE pompa ciepła kolektor ciepła, i inne łańcuchy

69 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 69

70 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 70

71 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 71

72 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 72

73 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 73

74 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 74 iLab EPRO Mikrobiogazownia ENERGA-20/PS WIRTEL

75 iLab EPRO Mikrobiogazownia ENERGA-20/PS WIRTEL

76 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 76 iLab EPRO Mikrobiogazownia ENERGA-20/PS Parametry procesowe oraz pozaprocesowe objęte systemem monitoringu PLMR I. Parametry procesu fermentacji w komorze temperatura masy fermentującej (temperatura w komorze) - [ Tk1, Tk2 ]; warość pH masy fermentującej - [ pH ]; ilość wyprodukowanego biogazu - [ GS ]; skład produkowanego biogazu - [ ABg ] II. Parametry związane z produkcją energii w układzie kogeneracyjnym ilość wyprodukowanej energii elektrycznej – [ LE ]; ilość ciepła uzyskanego z wymiennika woda/woda – [ LCW ]; ilość ciepła uzyskanego z wymiennika spaliny/woda – [ LCS ] III. Parametry wymagane do prawidłowego rozliczenia systemu wsparcia OZE ilość energii przekazanej do sieci lokalnej spółki dystrybucyjnej – [ LE ]; ilość energii pobramej z sieci lokalnej spółki dystrybucyjnej – [ LE ]; ilość energii zużytej na potrzeby procesu – [ LE ]; ilość energii zużytej na potrzeby własne gospodarstwa – [ LE ]; ilość ciepła zużytego na potrzeby własne gospodarstwa – [ LCD ]; ilość ciepła przeznaczonego na potrzeby procesu (komory) – [ LCK ] IV. Inne parametry związane z pracą mikrobiogazowni ilość biogazu przeznaczona do wykorzystania w kotle gazowym – [ GK ]; ilość energii elektrycznej zużytej na potrzeby instalacji cieplnej – [ LE ]; ilośc ciepła uzyskanego ze spalenia biogazu w kotle – [ LCG ]; temperstura w zbiorniku buforowym – [ TZB1, TZB2, TZB3 ]. WIRTEL

77 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 77 iLab EPRO Węzeł ciepłowniczy

78 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 78 iLab EPRO Węzeł ciepłowniczy

79 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 79 iLab EPRO

80 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 80 iLab EPRO Węzeł ciepłowniczy M. Korczyna

81 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 81 iLab EPRO Węzeł ciepłowniczy Struktura bazy danych została oparta na silniku bazodanowym MySQL + phpMyAdmin. Składa się z jednej tabeli measurements, której kolumny odwzorowują kolumny z pliku xls. Aplikacja phpMyAdmin służy do zarządzania bazami danych MySQL (tworzenie, edycja, wyszukiwanie danych itp.). M. Korczyna

82 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 82 Koncepcja iLab EPRO i monitoring fizycznej realizacji iLab EPRO jest przedmiotem zainteresowania Konwersatorium Inteligentna Energetyka (patrz np. spotkania styczeń … maj 2012, Rozwój iLab EPRO (rzeczywistej infrastruktury) wymaga istnienia równoległej ścieżki w postaci dynamicznej (referencyjnej) Biblioteki Źródłowej iLab EPRO, na której powstają opracowania. Z jednej strony są to opracowania potrzebne do rozwoju iLab EPRO (do ukierunkowania tego rozwoju). Ale z drugiej strony na tej ścieżce powinny się pojawiać także opracowania powstające w wyniku działania infrastruktury iLab EPRO. Startowa Biblioteka Źródłowa jest dostępną w Dziale iLab EPRO na stronie iLab EPRO

83 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 83 SMART GRID JAKO INFRASTRUKTURA INTENSYFIKACJI WYKORZYSTANIA SIECI ELEKTROENERGTYCZNYCH 1.Publiczna prezentacja zdolności przyłączeniowych sieci 2.Obciążalność dynamiczna przewodów linii napowietrznych 3.Likwidacja zakłóceń sieciowych 4.Zarządzanie procesem odnowy poawaryjnej…

84 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 84 Centralny system pobierania i wizualizacji danych T. Janiczek

85 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 85 Cel projektu Centralny system pobierania i wizualizacji danych Założenia Serwer(y) w Internecie pobierający automatycznie i regularnie dane pomiarowe z wielu punktów (sterowników PLC) Graficzna wizualizacja pomiarów (wykresy) Dostęp do informacji via strona WWW Archiwum danych z okresu 1 roku Skalowalność i niski koszt wdrożenia

86 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 86 Próba #1 Napisanie własnego sterownika Założenia Język C++ i platforma Linux Bazowanie na oficjalnej dokumentacji sterownika Pojedynczy serwer w Internecie (brak dodatkowego sprzętu) Wynik Dokumentacja mocno nieaktualna Brak łączności ze sterownikiem

87 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 87 Próba #2 Skorzystanie z oprogramowania producenta sterownika Założenia Język C# (.NET) i platforma Windows Bazowanie na oficjalnych narzędziach producenta Serwer w Internecie + serwer w punkcie pomiarowym Wynik Pobieranie danych zakończone sukcesem Zablokowany dostęp do sterownika na czas pobierania danych

88 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 88 Próba #3 Skorzystanie z oprogramowania producenta sterownika oraz firm trzecich Założenia Platforma Windows Wykorzystanie oficjalnych narzędzi producenta Wykorzystanie narzędzi firm zewnętrznych Serwer w Internecie + serwer w punkcie pomiarowym Wynik Pobieranie danych zakończone sukcesem Dostęp do sterownika minimalnie ograniczony w czasie pobierania danych

89 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 89 Podsumowanie wyników Próba #1 Rozwiązanie najtańsze Niemożliwe do zrealizowania z powodu nieaktualnej dokumentacji Próba #2 Rozwiązanie wymaga instalacji serwera na miejscu Możliwe do zrealizowania Próba #3 Rozwiązanie wymaga instalacji serwera na miejscu Rozwiązanie wymaga zakupu licencji na oprogramowanie Możliwe do zrealizowania

90 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 90 Rekomendacja wdrożenia Propozycja #3 jako rozwiązanie podstawowe Propozycja #2 jako rozwiązanie zapasowe

91 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 91 Algorytmy symulacyjne zastosowania mikrokogeneracji (w tym mikrobiogazowni) P. Kucharczyk

92 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 92 Umiejscowienie mikrokogeneracji w całości programu symulacji OZE Bilans ciepła Bilans energii elektrycznej Mikrowiatrak Ogniwo PV Kolektory słoneczne Pompa ciepła Mikrokogeneracja Inne źródła ciepła System elektroenergetyczny Produkcja c.w.uCiepło grzewcze Zasobnik ciepła Bateria akumulatorów Odbiorniki en. elektr. Parametry budynku

93 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 93 Urządzenia rozproszonej energetyki zintegrowane z budynkami Budynki mieszkalne, użyteczności publicznej, usługowe, zespoły budynków Urządzenia wykorzystujące zasoby energii odnawialnej powszechnie dostępne na całym obszarze kraju, w szczególności, zasobniki ciepła i energii elektrycznej

94 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 94 Dane wejściowe do obliczeń Parametry urządzeń rozproszonej energetyki (na podstawie ofert rynkowych producentów) Dodatkowe dane do analiz – na podstawie literatury Nakłady inwestycyjne, ceny energii, koszty zewnętrzne, ścieżki zmian cen energii (na podstawie danych rynkowych, krajowych planów, strategii, PE Polski do roku 2030)

95 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 95 Etap 23 OKREŚLENIE WPŁYWU WYKORZYSTANIA OZE ORAZ ZARZĄDZANIA REDUKCJĄ EMISJI CO 2 NA REALIZACJĘ CELÓW PAKIETU 3x20 Gliwice, 22 czerwca 2012 Program Strategiczny ZINTEGROWANY SYSTEM ZMNIEJSZENIA EKSPLOATACYJNEJ ENERGOCHŁONNOŚCI BUDYNKÓW Zadanie 3 ZWIĘKSZENIE WYKORZYSTANIA ENERGII Z ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W BUDOWNICTWIE

96 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 96 Etap 23 – oferta złożona w NCBiR Krytyczna ocena aktualnie propagowanych prognoz i scenariuszy w wybranych aspektach energetyki rozproszonej dotyczących OŹE Analiza obowiązujących unijnych i krajowych aktów prawnych wraz z programami rozdziału środków wspierających Określenie wpływu pakietu 3x20 na kierunki rozwoju systemów zaopatrzenia w energię w Polsce Opracowanie scenariuszy rozwojowych (typu innowacyjnego i zachowawczego) krajowej energetyki z wykorzystaniem metody delfickiej Określenie wytycznych dla modyfikacji aktów prawnych w zakresie systemu wsparcia OŹE dla różnych nośników energii (energii elektrycznej, gazu, ciepła) Rozpatrzenie metod i sposobów zarządzania redukcją CO 2


Pobierz ppt "Kierownik etapu zadania badawczego: prof. dr hab. inż. Jan Popczyk Prezentację zbiorczą przedstawia: Paweł Kucharczyk Gliwice, 22 czerwca 2012 Realizacja."

Podobne prezentacje


Reklamy Google