Távhőszolgáltatás és fogyasztóközeli megújuló energiaforrások Pécs, 2010. szeptember 14.
Győri Csaba műszaki igazgatóhelyettes Németh András üzemviteli mérnök
Távhő helyett/mellett megújuló energia
Megújuló Energia Irányelv (Európai Unió), 2008. december: - célkitűzések 2020-ra: 20%-ra növelni a megújuló energia részesedését (13%-ra Magyarországon) 20%-kal csökkenteni az üvegházhatású gázok kibocsátását 20%-kal csökkenteni a primer energiafogyasztást A fosszilis energiahordozók problémái Gazdasági okok (olcsóbb?)
Új lehetőségek a piacon
• 1990-es évekig nem volt leválási szándék • 1990-es és 2000-es évek: a fő versenytárs és lehetőség a földgáz • 2000-es évtized végétől: újabb versenytárs és lehetőség a megújuló energia
A távhő és a fogyasztóközeli megújuló energia
• Nincs helyi emisszió • A hő és a villamos energia előállítása központilag történik az erőműben • A kapcsolt energiatermelés tovább javítja a hatékonyságot • Lehetőség: helyi és központi megoldás illesztése - meglévő távhő eszközök - kiegészítésként megújuló energia
A megújuló energiaforrások helyi hasznosítása
Felhasználók Erőmű
Hőközpont
Primer hálózat 120°C
Szekunder hálózat 40, 50, (75) °C
Pécsett: megújuló energia versenyez a megújuló energiával Jelenleg: • kb. 30%-ban megújuló energia alapú hőtermelés • 30 MW hőteljesítmény • fűtési időszakon kívül teljes távhőtermelés 2011-től: • új fejlesztések: új kazán, szalma és energianád tüzelés • 70 MW hőteljesítmény • távhő termelés nagyobb része megújuló alapon • próbaüzem 2012-ben
A megújuló energiaforrások felhasználásának feltételei Napkollektor (használati melegvíz termelésre): • Egyedi hőközpont ellátásnál egyszerűbb • Központi használati melegvíztermelésnél is működtethető Hőszivattyú: • Az épület megfelelő hőtechnikai adottsága (hőszigetelés, nyílászárók) • Az épület fűtési rendszere korszerű legyen (szabályozhatóság) • Kis hőigényű ellátás, alacsony hőmérsékletű paraméterek Gazdaságossági tényezők: • beruházás összege (támogatás) • üzemeltetési költségek (H tarifa) • a kiváltott energiaforrás ára
Távhő és fogyasztóközeli megújuló energia megoldások
1. Napkollektor és meglévő távhő használati melegvíz előállításra 2. Hőszivattyú és meglévő távhő használati melegvíz és fűtés célra 3. Hőszivattyú a távhő teljes kiváltásával
1. Meglévő távhő rendszer bővítése napkollektorral • 30 lakásos épület • 80 l/nap/lakás, 2 400 l/nap/épület felhasználás • 40 m2 szelektív síkkolektor, 456 kWh/m2 év energiahozam (65,7 GJ/év) •7 200 000 Ft beruházási költség
Távhő
Távhő Napkollektor
Napkollektorral termelt energia elszámolása fogyasztói hőközpontnál Fűtés és használati melegvíz hőfelhasználás együtt mérve, fogyasztói tulajdonú hőközpont
Távhő Távhő Napkollektor
Éves hmv. felmelegítés energia: 127 GJ Hődíj: 3 002 Ft/GJ Éves hőköltség: 381 254 Ft
9 000 000 8 000 000
Napkollektor energiahozam: 65,7 GJ
7 000 000 6 000 000
Be vé te l
Ft
Megtakarítás: 197 228 Ft, 51,7%
Költs é g 5 000 000 4 000 000 3 000 000 2 000 000
Megtérülési idő > 25 év
1 000 000 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 év
A módszer ismertetése Beruházási költség:
7 200 000 Ft
Karbantartási költségtényező
2%
Jegybanki alapkamat
5,25%
Villamos energia árváltozás
5%
Távhő árváltozás
7%
Karbantartási költség árváltozás
4%
Villamos energia induló év ár
37,64 Ft/kWh
Távhő hődíj induló év ár
3 002 Ft/GJ
Vizsgált életciklus
25 év
Bevétel induló év
197 228 Ft
Távhő Távhő Napkollektor
Megtérülés Távhő Távhő
9 000 000
Napkollektor 8 000 000 7 000 000 6 000 000 Költs é g
5 000 000 Ft
Be vé te l
4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 év
Napkollektorral termelt energia elszámolása szolg.-i hőközpontnál Fűtés elszámolás hőmennyiségmérővel, használati melegvíz mért m3 alapján, szolgáltatói tulajdonú hőközpont Felmelegítési díj: 1 173
Távhő
Ft/m3
Napkollektor
Éves felmelegítési díj: 1 013 472 Ft
9 000 000 8 000 000
Napkollektoros energia megvásárlása: Hődíj: 3 128 Ft/GJ
Távhő
7 000 000
Hő: 65,7 GJ
6 000 000 Költs é g
5 000 000 Ft
Be vé te l
Hődíj összesen: 205 530 Ft
4 000 000
Megtakarítás: 20,7%
2 000 000
3 000 000
1 000 000 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 év
Megtérülési idő > 25 év
Megtakarítási lehetőség • eszközök amortizációja • üzemeltetési költségek (pl. szivattyúk, vízkezelés) • karbantartás, tisztítás • 24 órás ügyelet, hibafelvétel • melegvízmérők leolvasása, cseréje, hitelesítése • számlázás • hátralékkezelés • ellátási kötelezettség Szolgáltatói ár
Termelői ár
Megtérülés számítás Beruházási költség:
7 200 000 Ft
Vizsgált életciklus
Távhő
25 év
Bevétel induló év
Távhő
205 530 Ft
Napkollektor
9 000 000 8 000 000 7 000 000 6 000 000 Költs é g
5 000 000 Ft
Be vé te l 4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 év
Megtérülési idő > 25 év
Távhő és gázkazán rendszer bővítése napkollektorral Közületi felhasználó, irodaépület étteremmel • 2005-ben készült • 14 db 2,5 m2-es napkollektor • Használati melegvíz előállítás és fűtés rásegítés • Fűtés és a használati melegvíz hőfelhasználás együtt mérve, távhő fogyasztás csökkenése Más pécsi távhő felhasználónál nem létesült megújuló energia célú beruházás
2. Meglévő távhőellátás kiegészítése hőszivattyúval (bivalens) A modell épület adatai: • 30 lakásos épület • 108 kW fűtési teljesítmény • Meleg időben hőszivattyús, hideg időben távhő ellátással • 127 GJ használati melegvíz, 450 GJ fűtési energia felhasználás
Bivalens alternatív, rész-párhuzamos és párhuzamos A hőszivattyú egy meghatározott külső hőmérsékletig egyedül működik. E határ alatt a távfűtés bekapcsol, a hőszivattyú
Q
• leáll (alternatív), • egy ideig működik (rész-párhuzamos), • végig együtt működik a távhővel (párhuzamos). Meglévő távhő fogyasztónál (alternatív, rész-párhuzamos) • Kisebb teljesítményű hőszivattyú elegendő (beruházási költség) • A hőszivattyú csak a leggazdaságosabb tartományban működik • A meglévő távhő berendezések megmaradnak • Magasabb üzembiztonság • A távhő teljesítménycsúcs lekötés megmarad (alapdíj költség) Új távhő fogyasztónál (párhuzamos) • Kisebb teljesítményű hőszivattyú • Kisebb teljesítményű távhő berendezések • Kisebb távhő alapdíj
Távhő T
Hőszivattyú
Átlaghőmérséklet megoszlás (1997-2009 között) Mérés helye: Pécs, Tüzér u. 27,50 22,00 16,50 11,00
5,50 0,00 Átlaghomérséklet
-5,50
Futési határhomérséklet
-11,00 jan.
febr.
márc.
ápr.
máj.
jún.
júl.
aug.
szept.
okt.
nov.
dec.
A termelt hő megoszlása kis távhő részesedéssel Távhő
Hőmérséklethatár: 2 °C
Hőszivattyú
Hőszivattyú:
565,32 GJ
97,98%
Távhő:
11,68 GJ
2,02%
Távhő Hőszivattyú
27,50
Hmv. teljesítmény (%) Fűtés teljesítmény (%) Átlaghőmérséklet Teljesítményhatár
Teljesítmény: 22,00
Hőszivattyú:
70 kW (2°C-ig)
Távhő:
108 kW (-11 °C-ig)
100% 90% 80%
16,50
70% 60%
11,00
50% 5,50
40% 30%
0,00
20% -5,50 10% -11,00
0% jan.
febr.
márc.
ápr.
máj.
jún.
júl.
aug.
szept.
okt.
nov.
dec.
Megtérülés számítás levegő-víz hőszivattyúval Távhő
Hőmérséklethatár 2 °C
Hőszivattyú Távhő
Beruházási költség: 10 200 000 Ft
Hőszivattyú
Bevétel az induló évben (hődíj): 1 768 496 Ft 14 000 000 Ft
Fizetendő távhő díjak:
12 000 000 Ft
Alapdíj: 945 239 Ft
10 000 000 Ft
8 000 000 Ft Ft
Hődíj: 1 887 523 Ft
Költs é g Be vé te l
6 000 000 Ft
Hőszivattyú üzemeltetési
4 000 000 Ft
2 000 000 Ft
és karbantartási költségek 0 Ft
az induló évben: 1 323 104 Ft
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Év
A termelt hő megoszlása jelentősebb távhő részesedéssel Hőmérséklethatár
Távhő
10 °C
Hőszivattyú:
428,59 GJ 74,28%
Távhő:
148,41 GJ 25,72%
Hőszivattyú Távhő Hőszivattyú 27,50
100%
Teljesítmény:
Hmv. teljesítmény (%) Fűtés teljesítmény (%)
Hőszivattyú:
40 kW (10 °C-ig)
Távhő:
108 kW (-11 °C-ig)
22,00
90%
Átlaghőmérséklet
80%
Teljesítményhatár
16,50
70% 60%
11,00
50% 5,50
40% 30%
0,00
20% -5,50 10% -11,00
0% jan.
febr.
márc.
ápr.
máj.
jún.
júl.
aug.
szept.
okt.
nov.
dec.
Megtérülés számítás levegő-víz hőszivattyúval Távhő
Hőmérséklethatár 10 °C Beruházási költség:
Hőszivattyú Távhő
6 300 000 Ft
Hőszivattyú
Jósági fok: 3,5 8 000 000 Ft
Bevétel az induló évben: Hődíj: 1 340 762 Ft
6 000 000 Ft
Költs é g
Ft
Be vé te l
4 000 000 Ft
2 000 000 Ft
0 Ft 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Év
Megtérülési idő = 12 év
Megtérülés számítás talajhő-víz hőszivattyúval Távhő
Hőmérséklethatár 10 °C Beruházási költség:
Hőszivattyú Távhő
8 800 000 Ft
Hőszivattyú
Jósági fok: 4 12 000 000 Ft
Bevétel az induló évben: Hődíj: 1 340 762 Ft
10 000 000 Ft Költs é g Be vé te l
Ft
8 000 000 Ft
6 000 000 Ft
4 000 000 Ft
2 000 000 Ft
0 Ft 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Év
Megtérülési idő = 13 év
3. Meglévő épület távhő teljes kiváltása hőszivattyúval Hőszivattyú
• 30 lakásos épület • 127 GJ/év használati melegvíz és 450 GJ/év fűtési energia felhasználás Típus:
Levegő-víz
Talajhő-víz
Teljesítmény:
140 kW
140 kW
Jósági fok: Beruházási költség:
3 19 600 000 Ft
Távhő költség megtakarítás: Alapdíj + hődíj: 945 239 + 1 887 532 Ft = 2 832 771 Ft
4 31 000 000 Ft
Hőszivattyú
Megtérülés számítás - Távhő teljes kiváltás Levegő-víz hőszivattyú
Hőszivattyú
Beruházási költség: 19 600 000 Ft
Hőszivattyú
Jósági fok: 3
25 000 000 Ft
Bevétel az induló évben: Alap- és hődíj: 2 832 771 Ft
20 000 000 Ft Költs ég Bevétel
Ft
15 000 000 Ft
10 000 000 Ft
5 000 000 Ft
0 Ft 1
Megtérülési idő = 15 év
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Év
Megtérülés számítás - Távhő teljes kiváltás Talajhő-víz hőszivattyú
Hőszivattyú
Beruházási költség: 31 000 000 Ft
Hőszivattyú
Jósági fok: 4 40 000 000 Ft
Bevétel az induló évben:
35 000 000 Ft
Alap- és hődíj: 2 832 771 Ft
30 000 000 Ft
Költs ég Bevétel
Ft
25 000 000 Ft
20 000 000 Ft
15 000 000 Ft
10 000 000 Ft
5 000 000 Ft
0 Ft 1
Megtérülési idő = 18 év
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Év
A megtérülési idők összehasonlítása 20
18 15
15
Meg térülés , év
12
13
Bivalens
10
Monovalens
5
0 Levegő-víz
Talajhő-víz
Köszönöm a figyelmet!
