HODNOCENÍ PLYNOVÝCH TEPELNÝCH ČERPADEL DLE VYHLÁŠKY O ENERGETICKÉM AUDITU
OBSAH Úvod – vyhláška o EA prakticky Energetické hodnocení Ekonomické hodnocení Environmentální hodnocení
Příklady opatření na instalaci TČ Podmínka efektivnosti + TČ za kotel TČ za CZT Cena tepla
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
22
ENERGETICKÉ VSTUPY, ANALÝZA SPOTŘEB ENERGIE °D metoda není vyžadována, ale… Vhodný nástroj pro kontrolu dat Využíváno v ZVA pro dotační programy
Vstupy paliv a energie Elektřina Teplo Zemní plyn Jiné plyny Hnědé uhlí Černé uhlí Koks Jiná pevná paliva TTO LTO Nafta Druhotné zdroje Obnovitelné zdroje Jiná paliva Celkem vstupy paliv a energie Změna stavu zásob (inventarizace) Celkem spotřeba paliv a energie
310,0
Výhřevnost [GJ/jednotku] 1
Přepočet na MWh 310,0
Roční náklady [tis. Kč] 743,6
596,0
0,9
536,4
611,4
846,4
1354,9
846,4
1354,9
Jednotka
Množství
MWh GJ MWh MWh t t t t t t t GJ GJ/MWh GJ
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
33
POSOUZENÍ ÚČINNOSTI VÝROBY ENERGIE Např. kotle Přímá/nepřímá metoda Vyhláška č.194/2013
V rámci vyhlášky o ochraně ovzduší
Název ukazatele
Jednotka
Hodnota
Roční celková účinnost zdroje Roční účinnost výroby elektrické energie Roční účinnost výroby tepla Spotřeba energie v palivu na výrobu elektřiny Spotřeba energie v palivu na výrobu tepla Roční využití instalovaného elektrického výkonu Roční využití instalovaného tepelného výkonu
% % % GJ/MWh GJ hod hod
88 88 1931,1 1966,9
Název ukazatele
Jednotka
Hodnota
Instalovaný elektrický výkon celkem Instalovaný tepelný výkon celkem Výroba elektřiny Prodej elektřiny Vlastní technologická spotřeba elektřiny na výrobu elektřiny Spotřeba energie v palivu na výrobu elektřiny Výroba tepla Dodávka tepla Prodej tepla Vlastní technologická spotřeba tepla na výrobu tepla Spotřeba energie v palivu na výrobu tepla Spotřeba energie v palivu celkem
MW MW MWh MWh MWh GJ/r GJ/r GJ/r GJ/r GJ/r GJ/r GJ/r
0,24 1699,4 1699,4 1931,1 1931,1
Revize
Sezonní účinnost/termická úč.
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
44
ZMAPOVÁNÍ ENERGETICKÝCH TOKŮ Název ukazatele
Výchozí roční energetická bilance Senkeyův diagram – vhodný nástroj
Vstupy paliv a energie Změna zásob paliv Spotřeba paliv a energie (ř.1+ř.2) Prodej energie cizím Konečná spotřeba paliv a energie (ř. 3 - ř. 4) Ztráty ve vlastních zdrojích a rozvodech (z ř. 5) Spotřeba energie na vytápění (z ř. 5) Spotřeba energie na chlazení (z ř. 5) Spotřeba energie na přípravu teplé vody (z ř. 5) Spotřeba energie na větrání (z ř. 5) Spotřeba energie na úpravu vlhkosti (z ř. 5) Spotřeba energie na osvětlení (z ř. 5) Spotřeba energie na technologické a ostatní procesy (z ř. 5)
Energie (GJ) (MWh) 3047,0 846,4
Náklady (tis. Kč) 1354,9
3047,0
846,4
1354,9
3047,0 231,7 1 699,4
846,4 64,4 472,1
1354,9 73,4 538,0
1115,8
310,0
743,6
Rovněž ve finančním vyjádření Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
55
EKONOMICKÁ ANALÝZA V ENERGETICKÉM AUDITU Cíle: Identifikace ekonomicky významných (energetických) toků Specifikace a ohodnocení ekonomicky proveditelných úsporných opatření
Ekonomická analýza je podklad pro: Výběr (skupiny) opatření k realizaci Opatření s krátkou/dlouhou dobou návratnosti Nízko/vysoko nákladová opatření Celková výše investice/celková výše dosažených úspor
Vypracování studie proveditelnosti Volbu způsobu financování (vlastní prostředky, dotace, EPC…)
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
66
CASH FLOW PROJEKTU Příjmy Úspora z nespotřebované energie Úspory na údržbě a mzdách Příjmy z prodeje energie Úprava tarifů za energie
Výdaje Investiční náklady Provozní a servisní náklady
CF= příjmy - výdaje
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
Údaje
Jednotka
Varianta EÚP I
Investiční výdaje projektu Změna nákladů na energie Změna ostatních provozních nákladů - změna osobních nákladů (mzdy, pojistné) - změna ostatních provozních nákladů - změna nákladů na emise a odpady Změna tržeb (za teplo, elektřinu, využité odpady) Přínosy projektu celkem Doba hodnocení Roční růst cen energie Diskont TS - prostá doba návratnosti TSD - reálná doba návratnosti NPV - čistá současná hodnota IRR - vnitřní výnosové procento
tis. Kč tis. Kč tis. Kč tis. Kč tis. Kč tis. Kč tis. Kč tis. Kč roky % % roky roky tis. Kč %
3500 -801,2 0 0 0 0 0 801,2 20 3 3,5 4,4 4,6 11 292,6 25,45%
77
PROSTÁ DOBA NÁVRATNOSTI Jednoduchý výpočet, názorný, počítá s konstantním CF IN – investiční náklady energeticky úsporného projektu
CF – cash flow, roční úspora energie v peněžních jednotkách
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
88
REÁLNÁ DOBA NÁVRATNOSTI Diskont 3%, růst cen energie 10% a 0% Zahrnuje faktor času, CF je diskontované, r-diskontní sazba
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
99
ČISTÁ SOUČASNÁ HODNOTA (NPV) Hlavní ekonomický ukazatel projektu, NPV > 0 pro ekonomicky efektivní projekt Kumulované diskontované CF projektu Výhody Zahrnuje faktor času Nepočítá s konstantním CF
Zahrnuje příjmy a výdaje za celou dobu investice
Nevýhody Nutné určit diskontní sazbu
Údaj méně porovnatelný mezi projekty (závislý na diskontní sazbě, výše investice, růstu cen energie) Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
10 10
VNITŘNÍ VÝNOSOVÉ PROCENTO (IRR) Diskont při NPV = 0 Výhody Zahrnuje faktor času
Nepočítá s konstantním CF Zahrnuje příjmy a výdaje za celou dobu investice Není nutné určit diskontní sazbu => bývá užíváno jako hodnotící kritérium v dotačních programech (při CF=konst.)
Nevýhody Nutné hlídat průběh funkce, nemusí existovat
IRR by mělo být větší než diskont, nebo cena kapitálu
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
11 11
ENVIRONMENTÁLNÍ HODNOCENÍ Emisní faktory
Palivo
Em. koef.
Jednotky
Hnědé uhlí
0,36
t CO2/MWh výhřevnosti paliva
Černé uhlí
0,33
t CO2/MWh výhřevnosti paliva
TTO
0,27
t CO2/MWh výhřevnosti paliva
LTO
0,26
t CO2/MWh výhřevnosti paliva
Zemní plyn
0,20
t CO2/MWh výhřevnosti paliva
Biomasa
0,00
t CO2/MWh výhřevnosti paliva
Elektřina
1,17
t CO2/MWh elektřiny
Hodnocení na lokální a globální úrovni Účinnost výroby el. energie v ČR je 33,5% (výroba v kond. elektrárnách), 40% v EU
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
12 12
NÁKLADOVĚ OPTIMÁLNÍ POHLED NA DIMENZOVÁNÍ TČ Nákladové optimum : větší TČ, větší výroba tepla (úspora), větší investice a naopak
Optimální rozsah Optimum
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
Tep. ztráta
Křivka trvání tep. ztráty 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
Otopné období
13 13
NÁHRADA PLYNOVÉHO KOTLE I. Základní podmínka energetické efektivnosti spotřeba primární energie zdrojem tepla pro dodání požadovaného množství energie u tepelného čerpadla menší
Pozn.: pro el. TČ
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
14 14
NÁHRADA PLYNOVÉHO KOTLE II. Předpoklad možného snížení tep.spádu v OS SPER ideálně vypočítat s klimatem dané lokality, pro konkrétní TČ a předpokládanou ekvitermní křivku Instalace GAHP-A LT energie v palivu na výrobu tepla 1931,1 sezonní úč. původního zdroje 88,0 potřeba tepla na vytápění (výroba) 1699,4 sezonní účinnost TČ 140 nová spotřeba energie v palivu 1213,9 obnovitelná ene. dle 2013/114/EU 485,5 úspora tepla 717,3 úspora nákladů na teplo 817,5 jmenovitý el. příkon TČ 0,9 roční využití inst. výkonu 1966,9 nárůst spotřeby el. energie 1770,2 navýšení nákladů 4,2 opravy a údržba 12,0 celková úspora nákladů 801,2 investiční náklady 3500,0 prostá doba návratnosti 4,4 Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
GJ/r % GJ/r % GJ/r GJ/r GJ/r tis. Kč kW h kWh tis.Kč tis.Kč/r tis.Kč tis. Kč let 15 15
KOMBINACE OPATŘENÍ ! Vlivy kombinace opatření, např.: Zateplení – úspora 45% Výměna zdroje – úspora 10% Výsledná úspora není 55% (jedno opatření „odčerpává“ efekty druhému)! Výsledná spotřeba 0,55*0,9=0,5 => úspora 50% Podíl jednotlivých opatření je pak 50/55*45% = 41% => 41% a 9% Vykazování úspor pro OPŽP při kombinaci s jinými zdroji financování (zásluhovost, např. kombinace s ECP v OPŽP), pokles dílčích úspor např. zateplením z 45->41%!
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
16 16
UPRAVENÁ ENERGETICKÁ BILANCE I. Kam zahrnout energii z obnovitelných zdrojů? Obnovitelná energie do „Vstupy paliv a energie“-> kde se projeví úspora paliva? Ukazatel
=> doplňující tabulka
Vstupy paliv a energie Změna zásob paliv Spotřeba paliv a energie Prodej energie cizím Konečná spotřeba paliv a energie v objektu Ztráty ve vlastním zdroji a rozvodech Spotřeba energie na vytápění Spotřeba energie na chlazení Spotřeba energie na přípravu teplé vody Spotřeba energie na větrání Spotřeba energie na úpravu vlhkosti Spotřeba energie na osvětlení Spotřeba energie na technologické a ostatní procesy
Ukazatel Obnovitelná složka energie
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
Před realizací Energie Náklady (GJ) (MWh) (tis. Kč) 3047,0 846,4 1354,9
Po realizaci projektu Energie Náklady (GJ) (MWh) (tis. Kč) 2336,0 648,9 1132,1
3047,0
846,4
1354,9
2336,0
648,9
1132,1
3047,0 231,7 1699,4
846,4 64,4 472,1
1354,9 73,4 538,0
2336,0 0,0 1699,4
648,9 0,0 472,1
1132,1 0,0 538,0
1115,8
310,0
743,6
1122,2
311,7
747,8
Před realizací Energie Náklady (GJ) (MWh) (tis. Kč) 0,0 0,0 0,0
Po realizaci projektu Energie Náklady (GJ) (MWh) (tis. Kč) -485,5 -134,9 -153,7
17 17
UPRAVENÁ ENERGETICKÁ BILANCE II. „Konečná spotřeba paliv a energie“=„Vstupu paliv a energie“(bez uvažování prodeje a změny zásob)
„Ztráty ve vlastním zdroji“ + „Spotřeba energie na …“ vychází z KSPaE (z řádku 5) Ukazatel Vstupy paliv a energie Změna zásob paliv Spotřeba paliv a energie Prodej energie cizím Konečná spotřeba paliv a energie v objektu Ztráty ve vlastním zdroji a rozvodech Spotřeba energie na vytápění Spotřeba energie na chlazení Spotřeba energie na přípravu teplé vody Spotřeba energie na větrání Spotřeba energie na úpravu vlhkosti Spotřeba energie na osvětlení Spotřeba energie na technologické a ostatní procesy
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
Před realizací Energie Náklady (GJ) (MWh) (tis. Kč) 3047,0 846,4 1354,9
Po realizaci projektu Energie Náklady (GJ) (MWh) (tis. Kč) 2336,0 648,9 1132,1
3047,0
846,4
1354,9
2336,0
648,9
1132,1
3047,0 231,7 1699,4
846,4 64,4 472,1
1354,9 73,4 538,0
2336,0 -485,5 1699,4
648,9 -134,9 472,1
1132,1 -153,7 538,0
1115,8
310,0
743,6
1122,2
311,7
747,8
18 18
ALTERNATIVNÍ ZDROJ K CZT Cena tepla 560 Kč/GJ
Výpočet ceny tepla
Instalace GAHP-A LT náklady na teplo potřeba tepla na vytápění (výroba) sezonní účinnost TČ spotřeba energie v palivu (LCV) obnovitelná ene. dle 2013/114/EU cena ZP (vztažena k LCV) náklady na výrobu tepla úspora nákladů na teplo jmenovitý el. příkon TČ roční využití inst. výkonu nárůst spotřeby el. energie navýšení nákladů opravy a údržba celková úspora nákladů investiční náklady prostá doba návratnosti
1081,4 1931,0 140,0 1379,3 551,7 1,6 623,8 457,6 0,9 2235,0 2011,5 4,8 12,0 440,8 3500,0 7,9
tis. Kč GJ/r % GJ/r GJ/r Kč/kWh tis. Kč tis. Kč kW h kWh tis.Kč tis.Kč/r tis.Kč tis. Kč let
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
Výpočet ceny tepla investice anuita potřeba tepla spotřeba energie v palivu (LCV) cena ZP (k LCV) náklady na palivo vícenáklady na el. ene opravy a údržba roční náklady cena tepla na kWh cena tepla na GJ
3500,0 350,0 536,4 383,1 1,6 613,0 4,8 12,0 979,9 1,8 507,4
tis.Kč tis.Kč/r MWh/r MWh/r Kč/kWh tis.Kč/r tis.Kč/r tis.Kč/r tis.Kč/r Kč/kWh Kč/GJ
19 19
DALŠÍ INFORMACE
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
20 20
Děkuji za pozornost! Petr Chmel
www.svn.cz
Seminář “Plynové vytápění s využitím obnovitelných zdrojů energie”, 4/2015
21 21
