Ekonomika Gruntowych Pomp Ciepła - Przykład rynku kanadyjskiego

W 1999 r. na zlecenie rządu została opracowana krajowa strategia rozwoju geotermalnych pomp ciepła (fran. Pompes a chaleur geothermiąues - strategie de developpement du marche - www.canren.gc.ca). Rząd kanadyjski, zachęcony sukcesem tej technologii w USA, podjął intensywne działania mające na celu jej upowszechnienie. Założono ambitny program rocznego wzrostu instalacji na poziomie 20%, głównie w sektorze przemysłowym i użyteczności publicznej. Przygotowując się do tego programu szczegółowo analizowano efektywność grzewczą i ekonomiczną instalacji GPC lokalizowanych w różnego typu budynkach i w różnych regionach klimatycznych kraju. Wyniki tych analiz uznano za wystarczająco zachęcające, aby podjąć działania na rzecz wsparcia tej technologii. W strategii podkreślono następujące cechy i zalety systemów GPC:

Generalnie koszty instalacji (inwestycyjne) są wyższe od systemów klasycznych (choć nie zawsze), ale roczne oszczędności na kosztach eksploatacji są znaczne;
Koszty inwestycyjne mogą być porównywalne lub niższe, jeśli budujemy kompleksowy system grzewczo-wentylacyjny;
Instalowane urządzenia mają mniejszą moc;
Źródło ciepła jest stałe i niewyczerpalne;
Zmniejsza się zużycie zasobów naturalnych (paliw kopalnych);
Serwis i obsługa instalacji są mniej uciążliwe i mniej kosztowne; Są mniej podatne na wzrost kosztów nośników energii.

Z analiz porównawczych różnych instalacji GPC z instalacjami klasycznymi, opartymi na mazucie i gazie ziemnym, wykonanymi dla sektora publicznego, wynikają następujące wnioski ogólne (dla rynku kanadyjskiego):

Koszty inwestycyjne GPC w nowo budowanych, nowoczesnych budynkach biurowych są porównywalne lub nieco niższe. Trochę wyższe są w przypadku instalacji do podgrzewania stadionów i terenów do curlingu. Ogólnie zależą od typu budynku, jego wieku i rozmiarów oraz regionu klimatycznego. W warunkach kanadyjskich, w przypadku budynków komercyjnych zużywających od 100 do 400 kWh/(m2.rok) energii cieplnej, koszty instalacji wynoszą średnio 105 $/m , wobec 89 $/m dla systemów klasycznych, są więc wyższe o koło 18% (dane dla 2000 r.)
Koszty operacyjne są znacznie niższe. Oszczędności na opłatach za zużytą energię są bardzo znaczące i sięgają 60% w stosunku do paliw kopalnych.
Koszty utrzymania też są znacząco niższe i oceniane średnio na 0,95 $/m2 rocznie dla systemów zamkniętych i 2,33 $/m2 dla systemów otwartych opartych na wodach podziemnych.
Koszt jednostkowy wytworzenia energii cieplnej odniesiony do całego okresu jej funkcjonowania (20 lat) zawiera się średnio w przedziale 3,5-6,5 $/m2 na rok i zależy od regionu, typu budynku, rodzaju instalacji (według cen z 2000 r.)
średni okres zwrotu zwiększonych nakładów inwestycyjnych w stosunku do ogrzewania gazowego zawiera się w przedziale 4-8 lat. Stosunkowo najgorzej wypada to porównanie w przypadku szkół, z uwagi na nierównomierne w ciągu roku zużycie energii.
W przypadku istniejących budynków, przejście na ogrzewanie GPC może być nieopłacalne z uwagi na konieczność wykonania prac termomodernizacyjnych i wymiany wewnętrznej instalacji grzewczej.

Według wyliczeń kanadyjskich stosowanie systemów GPC może być szczególnie opłacalne w sektorze budownictwa jednorodzinnego. Obrazuje to poniższe zestawienie porównawcze (tab. 20) rocznych kosztów zużycia energii cieplnej w typowym budynku mieszkalnym o powierzchni 165 m2 i 4 osobach, wykonanym według termooszczędnej technologii. Podane wartości uwzględniają ceny energii z roku 2000 (elektryczność - 0,06 $/kWh; gaz ziemny - 0,42 $/m ; ceny dla mazutu nie podano).

Tab. 20 Roczne koszty zużycia energii z różnych Źródeł (w $ kanadyjskich CAD)

System grzewczy	Elektryczność	Gaz ziemny	Mazut	GPC(COP3,2)
Ogrzewanie	1485	1213	2030	470
Ciepła woda	339	276	463	215
Obsługa	-	120	120	-
Razem	1824	1609	2613	685

Z powyższego zestawienia wynika, że w warunkach kanadyjskich roczne koszty ogrzewania typowego jednorodzinnego budynku mieszkalnego przy pomocy GPC są średnio ponad 2,3 razy niższe od ogrzewania gazowego i ponad 2,6 razy od ogrzewania elektrycznego. Ogrzewanie olejowe jest najdroższe.

Podane wartości nie uwzględniają kosztów inwestycyjnych i stąd też nie mogą służyć do porównywania opłacalności ekonomicznej wymienionych systemów grzewczych.
Na wysokość kosztów inwestycyjnych instalacji GPC wpływa przede wszystkim typ instalacji podziemnej. W poniższej tabeli przedstawiono średni koszt ich wykonania dla budynków mieszkalnych o różnej wielkości.

Tab. 21. Koszty inwestycyjne instalacji GPC w zależności od typu instalacji (w $ kanad. CAD)

Wielkość domu	Typ instalacji
	Zamknięta horyzontalna - ZH	Zamknięta pionowa - ZG		Otwarta OP,OG
	Zamknięta horyzontalna - ZH	skały luŹne	skały zwięzłe	Otwarta OP,OG
120m2(8,8kW)	1200 -1600	1400-1800	2400-3200	1000-5000
160 m2 (14,0 kW)	1800-2200	2000-2500	3500-4500	1000-6000
240 m2 (17,6 kW)	2400 - 3200	2800-3600	4800-6000	1000-7000

Z powyższego zestawienia wynika, że instalacje horyzontalne są tylko nieco tańsze od zamkniętych instalacji otworowych wykonywanych w skałach luŹnych.

Wiercenie otworów w skałach twardych jest znacznie kosztowniejsze i stąd też instalacje na nich oparte są średnio 2 razy droższe od horyzontalnych.

W przypadku instalacji otwartych, opartych na wodach podziemnych, koszty inwestycyjne mogą być bardzo zróżnicowane w zależności od sposobu odprowadzania wody (studnie zatłaczające, zbiorniki powierzchniowe), zakresu niezbędnych badań oraz szczególnych wymagań formalnoprawnych.

W celu ułatwienia inwestorom wykonywania analizy całkowitych kosztów budowy i funkcjonowania instalacji i ułatwienia w ten sposób wyboru najlepszej opcji, opracowano w Kanadzie specjalny program komputerowy o nazwie RETScreen®International do analizy opłacalności instalacji OZE.
Program opracowany w MSExcel jest udostępniany za darmo wszystkim zainteresowanym drogą internetową ze strony http://www.retscreen.net/pl/home.php (strona w języku polskim).

Komentarze (0) >>

Write comment