Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Kierownik etapu zadania badawczego: prof. dr hab. inż. Jan Popczyk Paweł Kucharczyk Gliwice, 9 grudnia 2011 Realizacja projektu badawczego strategicznego.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Kierownik etapu zadania badawczego: prof. dr hab. inż. Jan Popczyk Paweł Kucharczyk Gliwice, 9 grudnia 2011 Realizacja projektu badawczego strategicznego."— Zapis prezentacji:

1 Kierownik etapu zadania badawczego: prof. dr hab. inż. Jan Popczyk Paweł Kucharczyk Gliwice, 9 grudnia 2011 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, 9 grudnia 2011 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 H. Kocot – Politechnika Śląska w Gliwicach E. Siwy – Politechnika Śląska w Gliwicach R. Korab – 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. Bukowski – eGmina, Infrastruktura, Energetyka M. Zakrzewski – eGmina, Infrastruktura, Energetyka 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 Przedsięwzięcia powiązane (platformy dyskusyjne, miejsca publikacji wyników) Klaster 3x20 (www.klaster3x20.pl) Podstawowe opracowania związane opublikowane zostaną na platformie Klaster 3x20 Dział Profesorski Konwersatorium Inteligentna Energetyka

9 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 9 Określenie celów i misji samorządu lokalnego w promowaniu rozwoju OŹE D. Bukowski A. Czop M. Zakrzewski

10 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 10 Wytyczne dla samorządów lokalnych Lokalne systemy wspierania OŹE/URE (wsparcie inwestycyjne, system zwolnień podatkowych) Działalność edukacyjna (zróżnicowanie według grup wiekowych) Zarządzanie informacjami (planowanie energetyczne, OŹE w mpzp, udostępnianie informacji inwestorom) Tworzenie autonomicznych regionów energetycznych Tworzenie gminnych centrów energetycznych

11 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 11 Gminne centra energetyczne M. Mastalerska R. Mocha

12 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 12 Zakres prac Zdefiniowanie celów, misji i zakresu działania, identyfikacja uwarunkowań zewnętrznych (makrootoczenie, mikrootoczenie), sformułowanie prognoz rozwoju, opracowanie biznesplanu oraz planu marketingowego wdrażania gminnych centrów energetycznych, opracowanie modelu synergetycznego gminy wraz z modelem matematycznym w postaci arkusza kalkulacyjnego

13 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 13 Misja GCE Misją Gminnego Centrum Energetycznego jest taka zmiana energetyki na terenie gminy, która umożliwi pełne wykorzystanie zasobów odnawialnej energii oraz optymalizację wykorzystania paliw kopalnych. Gminne Centra Energetyczne będą dążyć do stopniowej minimalizacji roli WEK i zastąpienia jej w jak największym stopniu przez OZE/URE. Dodatkowo GCE dbać będzie o wdrażanie projektów których wynikiem będzie racjonalizacja zużycia energii i obniżenie zapotrzebowania na energię w gminie. Gminne Centrum Energetyczne będzie przedsiębiorstwem dla którego obszarem działania będzie zarówno energetyka gminna jak i planowanie energetyczne na poziomie poszczególnych gospodarstw domowych. W celu wypełnienia swojej misji oraz realizacji celów GCE dysponować będzie szeroką gamą usług oraz narzędzi

14 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 14 Produkty i usługi oferowane przez GCE Wyjściowa propozycja produktów i usług które GCE może oferować (lista ma charakter otwarty, ostateczny kształt zależy od uwarunkowań danej gminy): oplanowanie energetyki gminnej, osporządzanie założeń do planów zaopatrzenia gminy w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe, okoncepcje domów plus-energetycznych, doradztwo przy projektowaniu budynków pasywnych, owytwarzanie i dostawa nośników energii (ciepła i energii elektrycznej), opaliwa – biogaz, biopaliwa, pelety, ourządzenia OZE/URE – sieć franczyzowa, odeweloperstwo w zakresie inwestycji w OZE, odoradztwo podczas doboru oraz instalacji OZE/URE, oserwisowanie urządzeń OZE/URE, oumowy ESCO w energetyce, oszkolenia, ozarządzanie projektami

15 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 15 Modele obliczeniowe Kalkulator synergetyczny gminy jest narzędziem do wykonywania szacunkowych analiz rynku OZE/URE na obszarze gminy oraz ma być pomocą w wytyczaniu kierunków rozwoju GCE. Kalkulator jest zbiorem arkuszy kalkulacyjnych programu EXCEL. Posiada arkusze dla poszczególnych technologii – można sprawdzić w jaki sposób szacowano wielkości dotyczące danej technologii

16 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 16 Modele obliczeniowe Kalkulator przedstawia analizy: Ślepy biznesplan – stanowiący oszacowanie wielkości rynku energii na podstawie danych statystycznych charakteryzujących daną gminę Roczna produkcja energii z OZE oraz redukcja CO 2 – jest tabelarycznym zestawieniem wielkości produkcji energii elektrycznej i ciepła przez poszczególne technologie wraz z wielkościami sumarycznymi; ponadto podano wielkości unikniętych emisji CO 2 Szacowane nakłady inwestycyjne – zestawienie szacowanych wielkości nakładów inwestycyjnych dla poszczególnych instalacji wykorzystujących OZE/URE oraz pozostałe źródła energii (przy czym dla biogazowi przy oczyszczalni ścieków i składowisku odpadów nie podano wielkości, gdyż są to instalacje specyficzne dla każdorazowej lokalizacji)

17 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 17 Modele obliczeniowe Tabele w arkuszu głównym

18 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 18 Efekty ekologiczne W opracowaniu przedstawiono także uproszczoną metodykę szacowania efektów ekologicznych związanych z przeprowadzeniem termomodernizacji lub zastosowaniem technologii OZE/URE. Efekty te mogą być podstawą do szacowania wpływu termomodernizacji, kontraktów ESCO oraz wprowadzania OZE/URE w budownictwie na realizację celów Pakietu 3x20.

19 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 19 Audyt energetyczny, umowy ESCO jako narzędzia realizacji Pakietu 3x20 A. Jurkiewicz

20 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 20 Rola audytu energetycznego Wykonanie audytu energetycznego dla budynków to pierwszy krok termomodernizacji Cele audytu: Ocena techniczna budynku i instalacji Wskazanie optymalnych przedsięwzięć modernizacyjnych i ich kosztów Obliczenie opłacalności każdego z wariantów Określenie zużycia energii i kosztów ogrzewania oraz cwu w budynku przed i po programie Określenie wysokości premii termomodernizacyjnej

21 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 21 Warunki realizacji programów termo Z analizy zrealizowanych przedsięwzięć termomodernizacyjnych (ponad 200 programów) wynika, że dla budynków których zużycie energii końcowej jest wyższe od 200 kWh/m 2 /rok, modernizacja zwraca się z uzyskanych oszczędności (poziom oszczędności od 50% do 90%) W przypadkach gdy zużycie energii końcowej jest niższe od 100 kWh/m 2 /rok programy są mało opłacalne Przedział kWh/m 2 /rok zużycia energii końcowej wymaga indywidualnych analiz. Ważnym jest także koszt jednostkowy energii (im droższa tym lepszy efekt ekonomiczny)

22 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 22 ESCO W wielu przypadkach inwestor nie dysponuje odpowiednimi środkami finansowymi i w tym wypadku, zwłaszcza przy możliwości uzyskania dużych oszczędności w zużyciu energii, możliwe jest zastosowanie kontraktu ESCO (inwestowanie przez trzecią stronę). W kontraktach tych bierze się pod uwagę nie tylko same oszczędności, ale także możliwość obniżenia kosztów nośników energii (kosztów pozyskania energii) lub kosztów eksploatacji systemów.

23 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 23 ESCO Cel: oszczędność energii i zmniejszenie kosztów Finansowanie programu: firma ESCO Zakres: modernizacja gospodarki energią Zwrot nakładów: z oszczędności energii i zmniejszenia kosztów związanych z wytwarzaniem, przesyłem i odbiorem energii Uzyskanie dodatkowych przychodów w przypadku stosowania OZE/URE (świadectwa) Koszt: poziom kosztu dla Klienta jest stały przez okres trwania umowy (waloryzacja paliwem i inflacją) Obie strony kontraktu są zainteresowane jak najmniejszym zużyciem energii (zmiana filozofii z konfliktu do współdziałania) – konieczny udział odbiorcy w oszczędnościach

24 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 24 ESCO i Audyty W audytach energetycznych, zwłaszcza pod kontrakty ESCO, należy poddać analizie możliwość zastosowania odnawialnych źródeł energii i urządzeń rozproszonej energetyki (OZE/URE). Dotychczas w typowych audytach najczęściej nie wykonuje się analiz oceniających możliwość zastosowania OZE/URE (brak odpowiedniej metodyki)

25 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 25 W pracy przedstawiono metodykę oceny opłacalności stosowania OZE/URE w budownictwie w formie arkuszy kalkulacyjnych, wraz z określeniem poziomu wygenerowanych oszczędności, zarówno w zużyciu energii, jak i obniżeniu kosztów eksploatacyjnych (założenia do kontraktu ESCO)

26 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 26 W kierunku budynku plus-energetycznego Studium przypadku R. Korab

27 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 27 W kierunku budynku plus-energetycznego (1) OBIEKT BADAŃ Budynek zbudowany w technologii z końca lat 70-tych XX wieku, gruntownie zmodernizowany. Trzy poziomy (plus niewykorzystane obecnie poddasze): poziom 0 – kotłownia, pomieszczenia gospodarcze, garaż, poziomy 1 i 2 – przestrzeń mieszkalna. Zasilanie budynku w energię elektryczną: zasilanie trójfazowe z linii napowietrznej nN, stacja SN/nN oddalona o około 400 m, stacja SN/nN zasilana z linii napowietrznej SN (częściowo przebiegającej przez las), w sieci 110 kV spełniona jest reguła n - 1, a w sieci NN reguła n - 2. Zaspokajanie potrzeb energetycznych domowników (do lata 2011 roku): przygotowanie posiłków: gaz + energia elektryczna, CO: kocioł gazowy, CWU: kocioł gazowy.

28 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 28 W kierunku budynku plus-energetycznego (2) EWOLUCJA GOSPODARKI ENERGETYCZNEJ BUDYNKU Okres 1979 – 1991: CO, CWU, przygotowanie posiłków – węgiel kamienny, Okres 1992 – 1995: CO – węgiel kamienny + gaz ziemny; CWU, przygotowanie posiłków – gaz ziemny, Okres 1996 – 2010: CO, CWU – gaz ziemny; przygotowanie posiłków – gaz ziemny + energia elektryczna, 2003 – termomodernizacja budynku, wymiana instalacji CO i CWU, wymiana kotła gazowego, Rok 2010: integracja agregatu prądotwórczego z instalacją odbiorczą budynku, Rok 2011: hybrydowa instalacja CO i CWU: OZE (kolektory słoneczne, biomasa drzewna) + gaz ziemny.

29 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 29 W kierunku budynku plus-energetycznego (3) SCHEMAT HYBRYDOWEJ INSTALACJI CO I CWU Z WYKORZYSTANIEM ŹRÓDEŁ OZE

30 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 30 W kierunku budynku plus-energetycznego (4) WYBRANE TRYBY PRACY HYBRYDOWEJ INSTALACJI CO I CWU Z WYKORZYSTANIEM ŹRÓDEŁ OZE – PRZYGOTOWANIE CWU: KOLEKTORY SŁONECZNE + BIOMASA DRZEWNA + GAZ ZIEMNY

31 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 31 W kierunku budynku plus-energetycznego (5) WYBRANE TRYBY PRACY HYBRYDOWEJ INSTALACJI CO I CWU Z WYKORZYSTANIEM ŹRÓDEŁ OZE – CENTRALNE OGRZEWANIE: GAZ ZIEMNY

32 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 32 W kierunku budynku plus-energetycznego (6) WYBRANE TRYBY PRACY HYBRYDOWEJ INSTALACJI CO I CWU Z WYKORZYSTANIEM ŹRÓDEŁ OZE – CENTRALNE OGRZEWANIE: KOLEKTORY SŁONECZNE + BIOMASA DRZEWNA

33 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 33 W kierunku budynku plus-energetycznego (7) WYBRANE TRYBY PRACY HYBRYDOWEJ INSTALACJI CO I CWU Z WYKORZYSTANIEM ŹRÓDEŁ OZE – CENTRALNE OGRZEWANIE: KOLEKTORY SŁONECZNE + BIOMASA DRZEWNA + GAZ ZIEMNY

34 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 34 W kierunku budynku plus-energetycznego (8) ENERGIA CIEPLNA DOSTARCZONA PRZEZ UKŁAD KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH (3 kolektory płaskie HEWALEX o łącznej powierzchni 5,5 m 2 ) A – lipiec 2011 – suma miesięczna 256 kWh, B – sierpień 2011 – suma miesięczna 454 kWh, C – wrzesień 2011 – suma miesięczna 466 kWh.

35 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 35 W kierunku budynku plus-energetycznego (9) KIERUNKI DALSZYCH BADAŃ: Wykonane dotychczas modernizacje budynku (integracja agregatu prądotwórczego z instalacją odbiorczą budynku oraz montaż hybrydowej instalacji CO i CWU z wykorzystaniem źródeł OZE) doprowadziły w rezultacie do powstania domu bezpiecznego energetycznie, który może być uważany za etap przejściowy między domem klasycznym a domem nisko-energetycznym, stanowiącym z kolei podstawę do wykreowania domu plus-energetycznego. W ramach dalszych analiz przebadane zostaną możliwości zwiększenia udziału źródeł odnawialnych w pokrywaniu potrzeb energetycznych rozpatrywanego budynku. Po dokonaniu oceny istniejących lokalnych zasobów OZE, przeanalizowane zostaną efekty wynikające z instalacji paneli fotowoltaicznych, mikrowiatraka oraz pompy ciepła. Pozwoli to na odpowiedź na pytanie czy istniejące zasoby OZE pozwolą na przekształcenie analizowanego budynku w dom plus-energetyczny, czy tylko w dom nisko-energetyczny. Na zakończenie analiz przedstawione zostaną rozważania dotyczące smart-gridu dla domu plus- lub nisko-energetycznego, który pozwoliłby na wykazanie realizacji celów pakietu energetyczno- klimatycznego.

36 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 36 Etap 16 OPRACOWANIE ALGORYTMU PROGRAMU KOMPUTEROWEGO ZWIĄZANEGO Z MIKROKOGENERACJĄ ORAZ MIKROPOLIGENERACJĄ Z OŹE, Z UWZGLĘDNIENIEM MIKROBIOGAZOWNI Gliwice, 9 grudnia 2011 Program Strategiczny ZINTEGROWANY SYSTEM ZMNIEJSZENIA EKSPLOATACYJNEJ ENERGOCHŁONNOŚCI BUDYNKÓW Zadanie 3 ZWIĘKSZENIE WYKORZYSTANIA ENERGII Z ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W BUDOWNICTWIE

37 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 37 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

38 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 38 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

39 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 39 Przykładowy schemat współpracy modułów obliczeniowych 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

40 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 40 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: mikrowiatraki, ogniwa fotowoltaiczne, pompy ciepła, kolektory słoneczne, mikrokogeneracja, zasobniki ciepła i energii elektrycznej

41 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 41 Dane wejściowe do obliczeń Zasoby energii (prędkość wiatru i energia promieniowania słonecznego – na podstawie danych meteorologicznych udostępnionych przez MI na potrzeby ŚCHE) Zapotrzebowanie na energię w budynkach – ciepło grzewcze, ciepła woda, en. elektr. (dane statystyczne i profile obciążenia będące wynikiem innych prac badawczych) Parametry urządzeń rozproszonej energetyki (na podstawie ofert rynkowych producentów) Nakłady inwestycyjne, ceny energii, koszty zewnętrzne, ścieżki zmian cen energii (na podstawie danych rynkowych, krajowych planów, strategii, PE Polski do roku 2030)

42 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 42 Prosument wykorzystujący samochód elektryczny w sieci typu smart grid E. Siwy

43 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 43 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

44 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 44 Prosument Użytkowana energia – oświetlenie, AGD+RTV, przygotowanie posiłków, przygotowanie cwu, ogrzewanie

45 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 45 Smart metering u prosumenta

46 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 46 Smart metering u prosumenta Korekta grafiku obciążenia Wyłączenie wyodrębnionych obwodów, ograniczenie mocy Ograniczenie zużycia energii (niewielkie)

47 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 47 Smart grid – instalacja prosumenta

48 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 48 OZE/URE Wiatrak 4000 – 6000 PLN/kW Lekkie konstrukcje z magnesami neodymowymi Wysokość masztu z promieniem turbiny nie powinna przekroczyć 30 m – wymagane uzgodnienia z odpowiadającymi za ruch lotniczy. Ogniwo fotowoltaiczne 6000 – 8000 PLN/kW Sprawność 15 – 20 %

49 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 49 OZE/URE

50 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 50 Smart grid – instalacja prosumenta z OZE/URE

51 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 51 Samochód elektryczny zasobnik 40kWh ładowany przez 6h (mocą 8kW); średnie zużycie energii przez samochód = 20kWh/100km; przy przejechanych km/rok daje to ok. 100 ładowań rocznie (2 tygodniowo); km/rok --> ładowanie co 36h km/rok --> 50 ładowań rocznie (raz w tygodniu)

52 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 52 Samochód elektryczny

53 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 53 Energia w węźle prosumenta Dom jednorodzinny – 4000 kWh/aSamochód elektryczny km/a, 4800 kWh/a Wiatrak – 2 kW, 3000 kWh/aOgniwo fot. – 30 m2, 160 W/m2, 4800 kWh/a

54 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 54 Bilans energetyczny Dom jednorodzinny – 4000 kWh/aSamochód elektryczny km/a, 4800 kWh/a Wiatrak – 2 kW, 3000 kWh/aOgniwo fot. – 30 m2, 160 W/m2, 4800 kWh/a

55 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 55 Bilans energetyczny Dom jednorodzinny – 4000 kWh/aSamochód elektryczny km/a, 4800 kWh/a Wiatrak – 2 kW, 3000 kWh/aOgniwo fot. – 30 m2, 160 W/m2, 4800 kWh/a Energia z OZE na pokrycie ładowania kWh/a Energia z OZE na pokrycie zużycia kWh/a (2350 kWh/a – bez samochodu) Generacja energii zielonej do sieci – 4135 kWh/a Zakup czarnej energii z sieci do ładowania samochodu – 3000 kWh/a Zakup czarnej energii z sieci zużywanej w gospodarstwie domowym – 2135 kWh/a

56 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 56 Instalacja prosumenta w sieci typu smart grid

57 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 57 Podstawowe funkcje smart grid Przesył informacji (podobnie jak w Internecie) Zarządzanie pracą urządzeń w węźle prosumenta Identyfikacja i rejestracja stanu pracy węzła prosumenta i przepływającej energii Koordynacja pracy urządzeń w różnych węzłach prosumenckich np. należących do wirtualnej elektrowni Koordynacja wytwarzania energii w źródłach OZE/URE i zużycia w samochodach elektrycznych i pompach ciepła Zarządzanie pracą węzła w przypadku świadczenia usług systemowych Zarządzanie pracą węzła w stanach awaryjnych

58 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 58 Łańcuch korzyści w systemie certyfikacji ProsumentSamochód elektrycznyOZE/URE Koszty uniknięte DSM: 0,05 gr/kWh Zysk: 200 PLN/a Koszty uniknięte DSM: 0,05 gr/kWh Zysk 82,5 PLN/a Uniknięty zakup 0,55 gr/kWh Certyfikat 0,27 gr/kWh Zysk: 1292, = 3396,5 PLN/a Koszty uniknięte DSM: 0,05 gr/kWh Zysk 111,5 PLN/a Uniknięty zakup 0,55 gr/kWh Certyfikat 0,27 gr/kWh Certyfikat sam. 2,5*0,27 gr/kWh Zysk: = 3860 PLN/a

59 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 59Łańcuch korzyści w systemie certyfikacji w sieci typu smart grid ProsumentSamochód elektrycznyOZE/URE Koszty uniknięte DSM: 0,05 gr/kWh Zysk: 200 PLN/a Uniknięty zakup 0,55 gr/kWh Certyfikat 0,27 gr/kWh Zysk: = 4306 PLN/a Koszty uniknięte DSM: 0,05 gr/kWh Zysk 50 PLN/a Uniknięty zakup 0,55 gr/kWh Certyfikat 0,27 gr/kWh Certyfikat sam. 2,5*0,27 gr/kWh Zysk: = 5700 PLN/a Smart grid Nakłady inwestycyjne OZE/URE ok PLN

60 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 60Rozkład korzyści w systemie certyfikacji w sieci typu smart grid Prosument Użytkownik samochodu elektrycznego Właściciel instalacji ładowania Właściciel OZE/URE Operator smart grid OSD OSP

61 PBS Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków 61 Podsumowanie Przy aktualnych relacjach cenowych możliwe jest ekonomiczne uzasadnienie inwestycji w mikroźródła OZE/URE Budowa sieci typu smart grid nie powinna rozpoczynać się od instalacji 16 mln liczników Istnieje konieczność szybkiego opracowania i wdrożenia metody inkorporacji kosztów zewnętrznych do ceny energii Istnieje konieczność szybkiego opracowania aktów prawnych ustanawiających jasne relacje pomiędzy poszczególnymi podmiotami w przedstawionym łańcuchu wartości


Pobierz ppt "Kierownik etapu zadania badawczego: prof. dr hab. inż. Jan Popczyk Paweł Kucharczyk Gliwice, 9 grudnia 2011 Realizacja projektu badawczego strategicznego."

Podobne prezentacje


Reklamy Google