Projekt SEC Sustainable Energy Citizenships

Projekt SEC Sustainable Energy Citizenships

Metodyka realizacji procesu planowania
energetycznego na szczeblu lokalnym
M.Rogulska, A.Oniszk-Popławska
Projekt SEC
Sustainable Energy Citizenships
Intelligent Energy - Europe
1
Projekt SEC
Działania zmierzające do wykorzystania
energii w regionie w 100 % z OZE
Uczestniczące regiony:
•
•
•
•
Niemcy, Ebersberg
Austria, Salzburg
Francja, Feurs
Polska, Lidzbark Warmiński
Project partners
• B.A.U.M. Consult GmbH, Munich, Germany
• District of Ebersberg, Upper Bavaria, Germany
• Communauté de Communes de Feurs en Forez and Communauté de
Communes Collines du Matin, France
• Loire Renewable Energy Agency, St. Étienne, France
• Regional Association Salzburg Lake District, Austria
• Salzburger Institut für Raumordnung, Austria
• Instytut Paliw i Energii Odnawialnej, Poland
2
„A sustainable development meets the
needs of the present without
compromising the ability of future
generations to meet their own needs.“
Brundtland-Commission, 1987
ekologia
ekonomia
akceptacja
społeczna
Rozwój zrównoważony
Feurs en Forez
Road map
Energy citizenship
Pilot activities
Dissemination
Salzburg Lake
District
Ebersberg
Road map
Road map
Energy citizenship
Energy citizenship
Pilot activities
Pilot activities
Dissemination
Dissemination
Dissemination in
new EU states
Guidebook
PL
Poland
Biomass potential
assessments
3
Etapy realizacji projektu
• Ustalenie priorytetów oraz ocena potrzeb
energetycznych poszczególnych gmin
• Przygotowanie danych wejściowych do
opracowania strategii ekoenergetycznej
• Opracowanie strategii energetycznej dla powiatu i
gmin oraz przygotowanie zidentyfikowanych
inwestycji do finansowania
Przykłady działań na szczeblu lokalnym
‰ Program „Mała emisja” – promowanie instalowania kotłów na
biomasę w indywidualnych domach
‰ Organizacja rynku dostawy biopaliw min. m.in. zakładanie
upraw energetycznych, powstawanie firm – dostawców
biopaliw
‰ Inwestycje demonstracyjne np. w obiektach użyteczności
publicznej należących do samorządów
‰ Pomoc inwestorom indywidualnym (organizacja seminariów,
organizacja wystaw i targów, tworzenie baz danych, punkty
informacyjne)
‰ Aktywne poszukiwanie zewnętrznych źródeł finansowania
4
Przykłady działań na szczeblu lokalnym
Ekostrategia dla powiatu
Lidzbark Warmiński
Włączanie lokalnej
społeczności w proces
podejmowania decyzji
ESD
ECBREC
ECBREC
Komitet doradczy na
szczeblu krajowym
•Ministerstwo Środowiska
•Związek Powiatów Polskich
•Fundusz brytyjski Know-How
•Narodowa Agencja
Poszanowania Energii
Starostwo
Powiatowe w
Lidzbarku
Warmińskim
Powiatowy
kierownik
projektu
Przeprowadzenie
obliczeń
Komitet
Doradczy
Uczestnicy:
przemysł, szkoły,
org. społeczne i
pozarządowe
Gminni
kierownicy
projektu
•Identyfikacja, przygotowanie i
realizacja inwestycji
•Uchwalenie strategii
ekoenergetycznych dla powiatu i gmin
•Stworzenie zaplecza instytucjonalnego
5
Proces przygotowania strategii
1
2
Zdefiniowanie
priorytetów i
potrzeb
lokalnych
8
3
Konsultacja
nt.
priorytetów i
potrzeb
lokalnych
7
Identyfikacja
działań i
inwestycji
4
6
Planowanie –
definiowanie
scenariuszy
Określenie
zakresu
niezbędnych
informacji i
danych
Określenie
zakresu
odpowiedzialno
ści uczestników
projektu
5
Zbieranie
danych i
informacji
Wyjaśnienie
sposobu
wykorzystania
danych
Procedura postępowania
¾
¾
¾
¾
¾
¾
KROK 1
oszacowanie, jakie źródła energii (włącznie z OZE) są obecnie
wykorzystywane w regionie,
oszacowanie zasobów OZE dostępnych w regionie (energia słoneczna,
wodna, biomasa, itd.),
KROK 2
określenie bieżącego poziomu zapotrzebowania na energię w
poszczególnych sektorach w regionie,
KROK 3
ocena wariantów zrównoważonego wykorzystania energii pod
względem najbardziej efektywnych kosztów dla użytkowników energii
w powiecie,
obliczenie prawdopodobnego udziału zrównoważonego wykorzystania
energii w powiecie,
ustalenie ekonomicznych i środowiskowych skutków realizacji
inwestycji.
6
Ocena zasobów energii odnawialnej (KROK 1)
• Potencjał poszczególnych źródeł energii odnawialnej
dostępny w regionie można określić kilkoma metodami o
różnym stopniu dokładności i różnych kosztach:
• Wykorzystanie
danych
statystycznych
oraz
wskaźnikowych (np. energia słoneczna – norma PN-B02025:1999,
• Uzyskanie informacji z najbliższej stacji IMGW (energia
słońca i wiatru),
• Przeprowadzenie badań szczegółowych w wybranej
lokalizacji (np. pomiar warunków wiatrowych).
Energia słoneczna (1)
Nasłonecznienie: wg. polskiej normy
Zapotrzebowanie na c.w.u- 4000 MJ/mieszkańca/rok
1,5m2 kolektora- zapotrzebowanie dla 1-ego mieszkańca
Tylko dla budynków nie podłączonych do ogrzewania
sieciowego
0,4 - procent budynków wielorodzinnych nadających się do budowy
kolektorów
0,8 procent budynków jednorodzinnych nadających się do budowy
kolektorów
7
Energia słoneczna –przykład (2)
• Kolektory słoneczne LIDZBARK
Warmiński
• Potencjał techniczny – 24 GWh/rok
• Potencjał rynkowy – 0,6 GWh
• Założenie: dom jednorodzinny = 4 osoby =
6m2 kolektora
• potencjał rynkowy – 135 domów (810 m2
kolektorów)
Małe elektrownie wodne (1)
Potencjał:
• Moc teoretyczna danego obiektu wodnego określona jest
wzorem:
• Pśr= 9,81xQśrxHśr [kW]x 40%
• gdzie Qśr [m3/s] - wieloletni przepływ średni danej rzeki
(SSQ)
• Hśr[m]- spiętrzenie na jazie wodnym.
• 40%- sprawność pracy układu
Przykład
Emew= 8760 x 9,81 x Qśr x Hśr x 40% =
8760 h x 9,81 x 6,16 m3/s x 6 m x 0,4=
1,26 GWh
8
Małe elektrownie wodne (2)
Jeżeli na danej rzece istnieją już jakieś elektrownie wodne przy
szacowaniu potencjału technicznego należy zastosować następującą
procedurę:
¾ zebrać informacje nt. istniejących instalacji i produkcji energii
¾ zebrać informacje nt. istniejących lub planowanych jazach wodnych,
na których można by zainstalować małe elektrownie wodne (pomocny
może być Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej),
¾ wartość potencjału technicznego dla małych elektrowni wodnych na
danym terenie wynosi Nx Ehe , gdzie Ehe -średnia produkcja energii na
hydroelektrowni na danej rzece a N- ilość możliwych do zbudowania
Drewno odpadowe z lasu
A, Zasoby leśne [ha]
P, Przyrost roczny [m3/ha]
Pdr, Pozysk drewna [70% przyrostu]
Cele gospodarcze
[70% pozysku]
Ze, Cele energetyczne
[25% pozysku]
Pozostawienie w lesie celu
zachowania równowagi
ekologicznej [5%]
Zasoby drewna odpadowego z lasu na cele energetyczne
można obliczyć według wzoru:
Zdrl= A x P x Pdr x %Ze=
A x 3,5 x 0,7 x 0,25=
A [ha] x P [m3/ha] x 0,7x 0,25
9
Drewno odpadowe z tartaku
P, Przerób drewna w tartaku [t/rok]
Tarcica [Px72%]
Odpady [Px 28%]
Potrzeby własne [25% odpadów]
Nadwyżka [75% odpadów]
Zdodp= P [t] x 0,28 x0,75= P x 0,21 [t/rok]
Edopd [GWh]= Zdod [t/rok] x 8 [GJ/t] x 60%/ 3600
= 1470 [t/rok] x 8 [GJ/t] x 0,6/ 3600 = 2 GWh
Uprawy energetyczne
•
W oszacowaniu przyjęto, że około 30% tych terenów można
teoretycznie przeznaczyć pod uprawy energetyczne.
•
• Eue [GWH] = Aue [ha]/3 x 20 [t s.m./ha] x 18 [GJ/t] x 80% / 3600 =
• 2705 [ha]/3 x 20 [t s.m./ha] x 18 [GJ/t] x 80% / 3600
gdzie:
• Aue [ha]- dostępny areał pod uprawy energetyczne,
• 3- rotacyjność upraw 3 lata,
• 20 [t s.m./ha]- plony upraw energetycznych z 1 ha,
• 18 GJ/t – wartość energetyczna peletów uzyskanych z upraw
energetycznych,
• 80%- sprawność urządzenia.
10
Słoma
Zsł [t/rok]= Pz[t] x Is/z x Ins lub
Zsł [t/rok]= A[ha] x Is/a [t/ha] x Ins
Energię możliwą do pozyskania ze słomy można policzyć według wzoru:
Esł [GWh] = Zsł x 15 GJ/t x 80% / 3600, gdzie
Pz- plon ziarna,
Is/z- stosunek plonu słomy do plonu ziarna,
Ins- wskaźnik nadwyżek słomy w danym województwie,
A- aerał przeznaczony pod uprawę zboża,
15 GJ/t – wartość energetyczna słomy o wilgotności 18-22%,
80% sprawność urządzeń do spalania słomy.
Przykład
Esł [GWh] = 56 300 [t] x 15 GJ/t x 80% / 3600 = 675 600 GJ czyli 187 GWh.
KROK 1 - wyniki
Dzięki dokładnemu określeniu zasobów
(Krok 1) możemy odpowiedzieć na pytania:
™ Ile i jakich zasobów odnawialnych
znajduje się w gminie/powiecie?
™Czy w idealnych warunkach odnawialne
źródła mogłyby pokryć 100%
zapotrzebowania na energię w powiecie?
11
KROK 2 - Ocena potrzeb energetycznych (1)
• Dostępne są dwa podstawowe sposoby o różnym
stopniu dokładności:
9 Wykorzystanie wskaźników zapotrzebowania na
energię (np. na mieszkańca, na 1 m2 powierzchni),
9 Przeprowadzenie
uproszczonych
audytów
energetycznych.
Ocena potrzeb energetycznych w sektorze mieszkaniowym
Rok budowy budynku
Do 1985
1986-1992
1993-1997
1998-2001
Razem/średnia ważona
Procent budynków budowanych w
kolejnych latach
90%
6%
3%
1%
100%
Średnie jednostkowe zużycie energii
2
w MJ/m
1000
600
500
400
952
12
Ocena potrzeb energetycznych w sektorze mieszkaniowym
Ciepła woda użytkowa
Energia cieplna
4000 MJ/mieszkańca/rok x ilość mieszkańców
Ogrzewanie pomieszczeń
Ogrzewanie sieciowe
Dane uzyskane bezpośrednio z lokalnych kotłowni w GJ
Odbiorcy nie podłączeni do ogrzewania sieciowego
jednostkowe zużycie MJ/m2 (średnia ważona w zależności od roku
budowy budynków) x średnia powierzchnia mieszkania x ilość
gospodarstw domowych
Przygotowywanie posiłków
Wykorzystanie energii elektrycznej na potrzeby
przygotowywania posiłków: przyjmuje się, że 20%
mieszkańców terenów wiejskich i 50% terenów miejskich
posiada kuchenki elektryczne (dane te zależą od czynników
lokalnych, np. czy w danym miejscu poprowadzona jest sieć
) J d tk
ż i
ii
t b
Ocena potrzeb energetycznych w sektorze mieszkaniowym
Przygotowywanie posiłków
Energia elektryczna
Wykorzystanie energii elektrycznej na potrzeby
przygotowywania posiłków: przyjmuje się, że 20%
mieszkańców terenów wiejskich i 50% terenów miejskich
posiada kuchenki elektryczne (dane te zależą od czynników
lokalnych, np. czy w danym miejscu poprowadzona jest sieć
) J d tk
ż i
ii
t b
Inne urządzenia
Dane bezpośrednio z zakładu energetycznego
lub
jednostkowy wskaźnik zużycia na gospodarstwo domowe
(kWh/rok: 2210 miasto, 1560 wieś) x ilość gospodarstw
Ogrzewanie pomieszczeń
Dane ankietowe % gospodarstw domowych korzystających z
elektrycznego ogrzewania pomieszczeń
13
Ocena potrzeb energetycznych w usługach i edukacji
Rodzaj budynku
2
Zużycie energii elektrycznej kWh/m /rok
1
Szkoły
Budynki administracji
Świetlice
Dane niemieckie
(obiekty przed
termomodernizacją)
15-35
Dane uzyskane w trakcie
realizacji projektu
40-110
15-57
18-38
-
4-10
Przedszkola
15
b.d.
Domy
dziecka/
internaty i bursy
Szpitale
35
23
65
80
Dom starców
50
-
-
14-29
Placówki
służby
zdrowia
Hale sportowe
Zużycie energii cieplnej
2
kWh/m /rok
27
12
Sklepy
-
5
Dom kultury
-
14
Dystrybucja
-
0,5
Żywienie zbiorowe
-
5
Tak jak dla budynków
mieszkaniowych w zależności od
roku budowy budynku
(patrz Rysunek 2)
2
Od 120 kWh/m /rok dla nowych
2
budynków do 380 kWh/m /rok dla
starych budynków
Z wyłączeniem hurtowni, które
mają wymagania temperaturowe
ogrzewanych pomieszczeń na
poziomie
0
10 C
Ocena potrzeb energetycznych w rolnictwie
Wielkość gospodarstwa
Powyżej 150 ha
50-150 ha
15-50 ha
5-15 ha
Do 5 ha
Zużycie energii cieplnej GJ
400
250
170
140
70
Zużycie energii elektrycznej
10 000
6 000
4 000
3 000
2 000
14
KROK 2 - wyniki
•
•
•
•
•
Krok 2 jest bardzo istotnym elementem planowania, ponieważ określa
on rynek zarówno dla paliw konwencjonalnych, jak i odnawialnych.
Paliwa te konkurują na rynku ze sobą poprzez ceny energii, nakłady
inwestycyjne oraz decyzje polityków i indywidualnych odbiorców.
Dzięki dokładnemu określeniu popytu będzie można uzyskać
odpowiedź na następujące pytania:
jakie jest zużycie energii cieplnej i energii elektrycznej w
powiecie/gminie?
w jakich sektorach gospodarki można zastosować odnawialne źródła
do produkcji energii cieplnej a w jakich do produkcji energii
elektrycznej?
gdzie i w jakich ilościach możliwe jest wykorzystanie ciepła
odpadowego?
jakie są możliwości oszczędzania energii?
jakie oszczędności i korzyści przyniosą Państwu powyższe działania?
KROK 3 – scenariusze, symulacje, analizy
• Mamy oszacowane potrzeby energetyczne oraz zasoby
OZE – co dalej? Potrzebne jest narzędzie umożliwiające
wielowariantową analizę różnych mniej i bardziej
prawdopodobnych scenariuszy rozwoju
15
Wnioski (1)
Przeprowadzone symulacje wykazały, że gminy
bogate w zasoby OZE (gminy wiejskie)
niekoniecznie wykazują się odpowiednim
poziomem zapotrzebowania na energię, który
mógłby być zaspokojony przez OZE. Z drugiej
strony istnieje również odwrotna sytuacja gminy o małych zasobach OZE charakteryzują
się dużym zapotrzebowaniem na energię.
Konieczna jest bardziej aktywna współpraca
pomiędzy gminami. Dotychczasowa rola
powiatów
w
procesie
planowania
energetycznego wydaje się niedoceniona.
Wnioski (2)
Największe szanse na wykorzystanie w
powiecie ma biomasa: w pierwszej
kolejności odpady drzewne z lasu, w
drugiej słoma i uprawy energetyczne.
Inne źródła energii pomimo posiadania
dużego potencjału teoretycznego
przegrywają w penetracji rynkowej z
biomasą
16
Wnioski końcowe
- konieczne jest włączenie lokalnej społeczności
w proces planowania energetycznego (biznes,
edukacja, organizacja pozarządowe,
samorządy),
- konieczna jest współpraca pomiędzy
sąsiadującymi gminami- idealnym partnerem
jest Powiat,
- po opracowaniu strategii ekoenergetycznej
konieczne jest zaplanowanie i podjecie dalszych
działań,
- bez jednostki odpowiedzialnej za dalsze
wdrażanie Strategii (Centrum OZE???)
zaplanowane działania mają małe szanse na
realizację.
Wymierne korzyści z
realizacji projektu
• Opracowanie Strategii ekonergetycznej dla
powiatu i gmin
• Identyfikacja inwestycji krótko, średnio i
długoterminowych
• Analiza ekonomiczna 20-u inwestycji
krótkoterminowych oraz identyfikacja
możliwych źródeł finansowania
• Przygotowanie wniosku na utworzenie
Centrum OZE w Lidzbarku Warmińskim
17
Podsumowanie projektu
- konieczne jest włączenie lokalnej społeczności w
proces planowania energetycznego (biznes, edukacja,
organizacja pozarządowe, samorządy),
- konieczna jest współpraca pomiędzy sąsiadującymi
gminami,
- po opracowaniu strategii ekoenergetycznej konieczne
jest zaplanowanie i podjęcie działań wykonawczych,
- bez jednostki odpowiedzialnej za dalsze wdrażanie
Strategii (Centrum OZE???) zaplanowane działania
mają małe szanse na realizację.
Dziękuję za uwagę!
Więcej informacji na stronie projektu:
SEC
www.sec-project.ue/
18