| Efektywność ekonomiczna Gruntowych Pomp Ciepła 5 |
|
| 05.05.2007. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Opłacalność pomp ciepła w Polsce - popatrz na koszty inwestycyjneW chwili obecnej brak jest w naszym kraju fachowych, rzetelnych i
pogłębionych analiz na temat opłacalności stosowania pomp ciepła (w tym
GPC) do celów grzewczych i klimatyzacyjnych. Wynika to głównie ze
słabej ciągle organizacji rynku pomp ciepła i nikłego zainteresowania
władz rządowych i samorządowych rozwojem tej technologii. Informacje na temat opłacalności
stosowania instalacji GPC można znaleŹć głównie w materiałach
reklamowych producentów i instalatorów pomp ciepła i czasami w prasie
fachowej dotyczącej ochrony środowiska oraz budownictwa mieszkaniowego.Eksponuje się w nich głównie zalety technologii, w tym zwłaszcza niskie koszty użytkowania systemów GPC w stosunku do systemów konwencjonalnych, marginalizując jednocześnie problem generalnie wyższych kosztów inwestycyjnych.Trudno znaleŹć jakiekolwiek dane na temat całkowitych kosztów użytkowania instalacji GPC w całym okresie ich funkcjonowania (LCC), ponieważ mało jest instalacji, które funkcjonują od wielu lata, a jeśli są, nikt nie monitoruje ich pracy.W związku z takim stanem rzeczy zamieszczone dalej informacje mają charakter raczej poglądowy i opierają się głównie na materiałach uzyskanych u producentów i instalatorów pomp ciepła. Koszty inwestycyjne instalacji GPCPlanując budowę instalacji GPC, w kosztach inwestycyjnych należy uwzględnić przede wszystkim:
Wpływ tych czynników (zwłaszcza termomodernizacji) może często czynić inwestycję nieopłacalną, bo okres zwrotu zainwestowanego kapitału jest zbyt długi, nawet przy założeniu znacznie niższych kosztów operacyjnych niż w przypadku systemów konwencjonalnych.Ponieważ brak jest w naszym kraju pogłębionych i szerszych analiz na temat rzeczywistych kosztów inwestycyjnych różnych typów instalacji GPC montowanych w różnych typach budynków, poniżej (tab. 29) przedstawiono ogólne informacje na ten temat opierając się na danych uzyskanych od jednej z polskich firm produkujących pompyc ciepła.Tab. 29. Zestawienie kosztów inwestycyjnych instalacji GPC w różnych typach budynków na terenie Polski
Mimo że przedstawione wyżej przykłady dotyczą bardzo różnych przypadków, które trudno ze sobą porównywać z uwagi na bardzo zróżnicowany zakres wykonanych prac instalacyjnych i adaptacyjnych budynków, ich analiza umożliwia sformułowanie następujących wniosków ogólnych:
Ten niższy koszt, oprócz niższych kosztów pracy, związany jest głównie z tym, że w prezentowanych przykładach zostały zastosowane tylko urządzenia krajowe. W przypadku zastosowania droższych urządzeń zagranicznych, podane ceny jednostkowe byłyby wyższe i bardziej zbliżone do tych w krajach zachodniej Europy.Koszty użytkowania instalacji GPCNa koszty użytkowania składają się głównie: koszty operacyjne (tj. zakup energii elektrycznej niezbędnej do pracy sprężarki i pomp obiegowych) oraz koszty bieżącej obsługi serwisowej.Dobrze zaprojektowana instalacja wyposażona w wysokiej klasy urządzenia i materiały jest praktycznie bezawaryjna. Stąd też jej bieżąca obsługa jest mało kosztowna i nie wpływa w sposób znaczący na ostateczny koszt produkowanej energii cieplnej. Niestety brak jest wiarygodnych danych z rynku krajowego na temat rocznych kosztów obsługi bieżącej instalacji GPC. Według danych niemieckich (Kaltschmit, 2001) koszty te szacuje się w wysokości około 0,7 €/GJ wytworzonego ciepła (tab. 23), co dla typowego domu jednorodzinnego o powierzchni 120 m i rocznym zapotrzebowaniu na energię cieplną rzędu 50 GJ (domy budowane w nowoczesnej technologii) daje kwotę około 35 € rocznie (t.j. ok. 140 zl/rok). Dane amerykańskie (tab. 17) podają, że koszt rocznej obsługi serwisowej instalacji GPC wynosi około 1,40 $/m2 ogrzewanej powierzchni, W obu przypadkach koszty obsługi zamykają się w granicach 10 - 15% kosztów ponoszonych na zakup energii elektrycznej. W warunkach polskich, uwzględniając znacznie niższe koszty pracy, kwota ta powinna być znacząco mniejsza, natomiast procentowa relacja pozostaje na podobnym poziomie; roczny koszt przeglądów technicznych, wykonywanych z reguły przed sezonem grzewczym, nie przekracza 10% kosztów operacyjnych (zakupu energii elektrycznej), a w przypadku większych instalacji nawet mniej. Znacznie poważniejszą pozycję w kosztach użytkowania stanowi koszt zakupu energii elektrycznej niezbędnej dla pracy pompy ciepła. Według Kaltschmita i dla warunków niemieckich (tab. 22) w skali roku wynosi on średnio 4,3 €/GJ (t.j. ok. 17,2 zł/GJ) wytworzonego ciepła, co stanowi około 85% całkowitych kosztów eksploatacji systemu grzewczego. W materiałach reklamowych firm oferujących systemy grzewcze oparte na pompach ciepła podkreśla się głównie ich znacząco niższe koszty wytwarzania energii cieplnej w porównaniu do systemów klasycznych. Porównuje się przy tym koszt wytworzenia jednostki energii cieplnej (podawanej z reguły w GJ lub kWh) uwzględniający najczęściej tylko koszt zakupu energii lub jej nośnika. Mimo że porównania te nie pokazują pełnych kosztów wytworzenia energii cieplnej, stanowią dobrą ilustrację różnic kosztów użytkowania różnych systemów grzewczych. Poniżej przedstawiono przykłady takiego porównania oparty na danych dwóch krajowych firm produkcyjno-instalacyjnych pomp ciepła (tab. 30, rys. 24, 25). Tab. 30. Koszt wytworzenia 1 GJ energii cieplnej w różnych systemach - ceny brutto z lipca 2005 r.
 Rys. 24. Porównanie kosztów wytworzenie ciepła w różnych systemach ciepłowniczych grzewczych  Rys. 25. Względne koszty wytworzenia jednostki energii cieplnej z poszczególnych Źródeł (nośników) energii Tab. 31. Koszt wytworzenia jednostki energii cieplnej w Polsce za pomocą konwencjonalnych urządzeń grzewczych
Z przedstawionych wyżej zestawień wynikają następujące wnioski:
Ogólna zasada jest jednak oczywista: im niższa będzie cena zakupu jednostki energii elektrycznej w stosunku do kosztu wytworzenia jednostki energii cieplnej ze Źródeł konwencjonalnych (węgiel, gaz ziemny, propan-butan, biomasa, inne) tym stosowanie instalacji GPC będzie bardziej opłacalne. Należy również pamiętać, że efektywność ekonomiczna stosowania pomp ciepła jest bardzo silnie uzależniona od efektywności energetycznej całego systemu grzewczego. Przy efektywności w wysokości 2,4 (przypadek poziomych wymienników gruntowych i instalacji grzejnikowej) i cenie energii elektrycznej 0,35 zł/kWh koszt uzyskania jednostki ciepła wyniesie około 40,50 zł/GJ, a dla efektywności w wysokości 5,4 (ogrzewanie podłogowe, wody podziemne jako dolne Źródło ciepła) i cenie energii elektrycznej w wysokości 0,20 zl/kWh koszt ten wyniesie tylko 10,30 zl/GJ. Jak wynika z podanych wyżej wartości, koszty ogrzewania budynku przy pomocy instalacji GPC mogą różnić się nawet 4-krotnie tylko z uwagi na różnice w cenie energii elektrycznej i w efektywności energetycznej systemu grzewczego.W tym miejscu należy również podkreślić bardzo duże wpływ energochłonności budynku na koszty jego ogrzewania.Chociaż w przypadku wszystkich systemów grzewczych wzrost rocznych kosztów ogrzewania związany ze wzrostem energochłonności budynku proporcjonalnie będzie podobny (choć nie w sensie wartościowym) to w przypadku instalacji GPC będzie miał szczególne znaczenie, bo ich efektywność ekonomiczna jest tym wyższa im niższa jest energochłonność budynku. Jeśli jest ona zbyt wysoka, pompa ciepła może nie wystarczyć do ogrzania budynku i system grzewczy trzeba wspomóc dodatkowym, konwencjonalnym Źródłem ciepła, co oczywiście podraża znacznie koszty całego ogrzewania.Poniżej (tab. 32) przedstawiono klasy energochłonności budynków stosowane w Polsce przy audytach energetycznych wykonywanych najczęściej dla potrzeb projektów termomodernizacyjnych. Klasyfikacja ta jest ogólnie zgodna ze stosowaną w krajach Unii Europejskiej.Tab. 32. Klasyfikacja energetyczna budynków
Tu warto dodać, że w Polsce zdecydowana większość budynków (ponad 95%) ma wskaŹnik zużycia energii ponad 300 kWh/m2*rok.Patrz opracowania w dziale "mieszkalnictwo" W krajach zachodniej Europy, prezentując efektywność ekonomiczną systemów grzewczych opartych na pompach ciepła, odnosi się ją z reguły do klasy średnioenergochłonnej. We Francji na przykład najczęściej przyjmuje się wskaŹnik energochłonności w wysokości 120 kWh/(m2.rok).Poniżej zamieszczono przykładowe kalkulacje rocznych bieżących kosztów ogrzewania budynków za pomocą systemów GPC podawane przez różne firmy instalacyjne. Przykład I - teoretyczny
Przykład II - teoretyczny
Przykład III - instalacja zrealizowana
W załączonych wyżej przykładach roczny koszt ogrzewania budynku przy pomocy systemu GPC zawiera się w przedziale 6,7-9,5 zl/m2, czyli około 1,7-2,4 €/m2. W krajach zachodniej Europy (np. Francja - rozdz. 6.3.4) szacowany jest on średnio w wysokości około 3,0 €/m2 . Wydaje się, że relacja ta jest wiarygodna, odzwierciedlająca różnice w kosztach pracy i energii. Koszt skumulowany produkcji ciepła w instalacjach GPCAby właściwie ocenić efektywność ekonomiczną instalacji grzewczej należy uwzględnić i zsumować wszystkie koszty związane z jej budową i użytkowaniem w całym okresie funkcjonowania.W Polsce, gdzie technologia pomp ciepła rozwija się praktycznie dopiero w ostatnich latach, brak jest rzetelnych badań monitoringowych na temat rzeczywistych kosztów uzyskiwania energii cieplnej przy pomocy pomp ciepła. Mimo tego analiza kosztów skumulowanych jest wykonywana (a przynajmniej powinna być) dla każdej nowo projektowanej inwestycji. Z uwagi na niepewność prognoz cen nośników energii w dłuższym okresie czasu, ocena kosztów skumulowanych może być dokonana jedynie w przybliżeniu. Z reguły odnosi się ją cen bieżących energii i paliw oraz aktualnej polityki finansowej i podatkowej państwa. Poniżej przedstawiono wykres porównawczy (rys. 26) skumulowanych kosztów ogrzewania typowego budynku mieszkalnego przy pomocy instalacji GPC i innych konwencjonalnych systemów grzewczych. Obrazuje on najpełniej ich rzeczywistą efektywność ekonomiczną w dłuższym okresie czasu, choć odniesioną do hipotetycznie założonych warunków.  Rys. 26. Wykres porównawczy skumulowanych kosztów ogrzewania budynku jednorodzinnego przy pomocy różnych systemów grzewczych Dla powyższego wykresu przyjęto następujące założenia wyjściowe: dom mieszkalny o powierzchni ogrzewanej 120 m2, instalacja GPC oparta na poziomym kolektorze gruntowym, ceny energii i nośników z 2004 r. W analizie uwzględniono optymalne rozwiązania grzewcze dla poszczególnych rodzajów instalacji. Wykres przedstawia zakumulowane koszty ogrzewania, czyli sumę kosztów inwestycyjnych i kosztów eksploatacyjnych ponoszonych w kolejnych 10 latach użytkowania instalacji. Punkty przecięcia prostej wykreślonej dla pompy ciepła z prostymi odnoszącymi się do innych systemów ogrzewania obrazują okres zwrotu wyższych nakładów inwestycyjnych poniesionych na instalację grzewczą z pompą ciepła. Z wykresu wynika, że w stosunku do ogrzewania elektrycznego (według najdroższej dziennej taryfy) oraz w stosunku do gazu propan-butan zwrot ten następuje już po około 3 latach, w stosunku do oleju opałowego po około 5,5 latach, a w stosunku go gazu ziemnego po około 10 latach. Porównując ten wykres z rys. 21 widzimy, że okres zwrotu kapitału zainwestowanego w GPC w stosunku do gazowej instalacji grzewczej jest znacznie krótszy w USA (6 lat) niż w Polsce. Wynika to z wyższej ceny gazu w stosunku do energii elektrycznej w USA niż w Polsce. PodsumowanieChcąc właściwie ocenić efektywność ekonomiczną stosowania systemu GPC należy pamiętać o następujących, podstawowych zasadach:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| « poprzedni artykuł | następny artykuł » |
|---|