To TYLKO informatyka - Informatyzacja w energetyce

EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA NA RYNKU CIEPŁA
Autor: Bożena Ewa Matusiak
("Rynek Energii" - luty 2014)
Słowa kluczowe: efektywność energetyczna, zmiany na rynku ciepła, modele biznesowe
Streszczenie. Obecnie, orientacja rozważań dotyczących rynku energii zmieniła się całkowicie. Rynek ten zmienia swoje
oblicze, staje się bardzo dynamiczny i w znacznym stopniu - z powodu technologii OZE – rozproszony. Niezwykle ważny
jest fakt, że rynek ten nie jest już tak restrykcyjny, strukturalny i sektorowy w swoich działaniach, jak to było wcześniej.
Rynek energii elektrycznej, gazu i ciepła w wyniku zintegrowanych jego zadań - z punktu widzenia pojedynczego konsumenta, społeczności, regionu lub osiedla – konwerguje się z innymi sektorami, takimi jak budownictwo, transport, rolnictwo energetyczne czy sektor związany z przetwarzaniem odpadów. W artykule omówiono możliwości rozwoju rozproszonego, nowoczesnego rynku ciepła w kontekście efektywności energetycznej, zmiany paradygmatu rynku energii oraz
rozwoju budownictwa energooszczędnego. Wszystkie te zmiany nie są łatwe, ale mają kolosalne znaczenie dla określenia
strategii rozwojowych przedsiębiorstw sieciowych ciepłownictwa scentralizowanego.
1. WSTĘP
Rozważmy następujące tezy:
1. Nastąpiła zmiana paradygmatu rynku energii. Z rynków zbudowanych sektorowo i działających w
sposób regulowany i hierarchiczny (od wytwórcy do odbiorcy) powstaje stopniowo w Polsce zintegrowany rynek energii [1, 5], rynek zliberalizowany, który działa w sposób rozproszony, lokalny
i węzłowy, informacyjnie – dwukierunkowy, tak by integrować działania różnych sektorów i
przedsiębiorstw multienergetycznych, na którym najważniejszą rolę i cel działań wyznacza odbiorca. Użytkownik końcowy dla zaspokojenia swoich potrzeb podejmuje działania i dostarcza mu się
mechanizmy dla zabezpieczenia najbardziej efektywnego i ekonomicznie racjonalnego sposobu zapewnienia źródeł energii w tym ciepła, zgodnie z możliwościami rozproszonego zarządzania energią [1]. Wspierać go muszą odpowiednie rozwiązania i regulacje prawne oraz finansowe systemy
wsparcia, promowane w UE [6, 8]. Perspektywa klienta zmienia relacje na dotychczasowych rynkach.
2. Najprawdopodobniej rozwój tradycyjnie ważnych obszarów, jakim jest rynek elektroenergetyczny,
gazu oraz ciepła wraz z branżą teleinformatyczną (w perspektywie rozwoju smart grids (SG) i smart
house (SH)), budownictwem, transportem i gospodarką odpadami doprowadzi do ukształtowania
obszaru sektora mediów energetycznych1, powstania przedsiębiorstw multimedialnych i infrastrukturalnych [1], gdzie organizacje i instytucje tego sektora nie będą rozdzielały i zawężały, a raczej
będą poszerzały swoje obszary działania i współdziałania, konkurując na jednym wspólnym obszarze rzeczywistego rynku energii (RE), szukając przewagi konkurencyjnej dynamicznie i elastycznie
– zależnie od kształtowania się warunków występujących w makro i mikro otoczeniu w polskiej i
światowej rzeczywistości [1].
1
UE poprzez dyrektywy i rozporządzenia przygotowuje regulacje, dotyczące integracji rynku europejskiego jak również w zakresie integracji wewnętrznej mediów: energii elektrycznej, gazu i ciepła.
3. Można zauważyć konwersję sektorów szczególnie w obszarze elektroenergetyki i rynku gazu (energetyka gazowa), ale też w obszarach: rynek ciepła, budownictwo (domy energooszczędne, budownictwo pasywne), transport, gospodarka odpadami (paliwa nowej generacji, ekologiczny transport
publiczny), energetyczne rolnictwo oraz działania miast i gmin na rzecz zrównoważonego i ekologicznego rozwoju [5].
4. Polski rynek ciepła sieciowego  jest obszarem rynku mediów energetycznych bardzo zaniedbanym
i najmniej rokującym na szybkie i skuteczne działania liberalizacyjne, zamieniające mechanizmy
regulacji w konkurencyjne mechanizmy rynkowe. Jest tak ze względu na jego scentralizowanie i
związanie z kosztowną, fizyczną infrastrukturą przesyłową. Najczęściej, tzw. ciepło sieciowe swym
zasięgiem obejmuje znacząco większe obszary lokalne, takie jak miasta, gminy, rejony czy dzielnice [1], a w związku z tym trudno mówić o budowaniu szerokiej konkurencji. Jednak rozwój indywidualnych działań potencjalnego odbiorcy (także wspólnot mieszkaniowych i regionów – poprzez
rozwój OZE i mikrosieci) ma tutaj duże znaczenie dla ciepła sieciowego, którego obszar działania
będzie się zmniejszał. Budownictwo energooszczędne i pasywne wraz z rozwojem OZE staje się
alternatywą i konkurencyjną możliwością uzyskania znacznej efektywności energetycznej.
5. Zasadnicza zmiana może nastąpić jedynie w momencie wyraźnego rozwoju wdrożonej nowoczesnej
technologii i masowego użytkowania mikro i mini źródeł energii odnawialnej dla generacji ciepła/chłodu oraz zintegrowanie tego medium pod względem zarządzania informacją i pomiarem z
pozostałymi mediami energetycznymi.
6. Wdrożenie dyrektywy efektywnościowej i mechanizmów jej monitorowania wraz z pomiarem uzyskanych wyników, długofalowo, powinno wprowadzić jakościowe zmiany zarówno w obszarze
rozwoju rynku ciepła sieciowego jak i rozproszonych źródeł ciepła oraz otworzyć na te zmiany sektory rynku energii.
2. MODEL RYNKU CIEPŁA
Obecnie, zarówno wybór dostawcy, jak i handel ciepłem na zasadach wolnorynkowych, często nie jest
możliwy z racji charakteru samego produktu i infrastruktury przesyłowej. Na dzień dzisiejszy regulator
(URE) kontroluje taryfy na przesył i ceny ciepła przemysłowego oraz użytkowego w celu ochrony
konsumenta indywidualnego przed nieuzasadnionymi podwyżkami. Ponad ¾ zapotrzebowania na ciepło jest zaspokajane z tzw. skojarzonego wytwarzania ciepła z energią elektryczną, gdzie źródłem
pierwotnym energii jest olej opałowy lekki lub węgiel kamienny.
Istnieje obecnie tendencja spadkowa zapotrzebowania na ciepło wynikająca m.in. z postępującej racjonalizacji jego konsumpcji, ze znacznego ograniczenia produkcji przemysłowej i rezygnacji z energochłonnych technologii oraz poprzez wybór lokalnego sposobu ogrzewania już na etapie decyzji inwestycyjnych nowo powstających obiektów i budynków mieszkalnych.
W najbliższej przyszłości w sektorze ciepła pozostaną oczywiście przedsiębiorstwa sieciowe zajmujące
się wytwarzaniem, przesyłem i obrotem ciepłem w dużych miastach, które muszą coraz racjonalniej
dbać o cenę produkcji i przesyłu ciepła i ciepłej wody użytkowej ale też rozwijać się będą rozproszone, lokalne rynki ciepła w układach przede wszystkim lokalnych mikrosieci i poza nimi, głównie jako
zasilanie lokalne, budynkowe (efektywne zarówno pod względem technologii cieplnej jak i technologii
budynkowej).
Przede wszystkim rozwijać się będą intensywnie technologie wytwarzania ciepła stosujące nowoczesne techniki magazynowania i wytwarzania ciepła z ekologicznych i nowoczesnych paliw, takich jak
biopaliwa, odpady i ścieki. Wszędzie tam, gdzie sprzyjać będzie im ekonomiczna zasadność rozwijać
się będzie tzw. kogeneracja i mikro kogeneracja, tj. wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej na bazie
paliwa gazowego czy biogazu (mikrobiogazownie), ze względu na wysoką sprawność energetyczną i
niską emisyjność (energetyka gazowa), co może spowodować odejście pewnych odbiorców od ciepła
sieciowego na korzyść własnej produkcji (np. mleczarnie).
Rynek ciepła według najbliższych prognoz strategicznych, stanie się rynkiem komplementarnym dla
rynków podstawowych: energii elektrycznej i gazu, a właściwie będą to rozwijane lokalne rynki ciepła. Wyjątki będą dotyczyć wyłącznie dużych skupisk urbanistycznych i miast, gdzie dla uniknięcia
dużych kar za wysoką emisyjność, przedsiębiorstwa będą pobudzane do proekologicznych inwestycji
szukając stabilności rynkowej i racjonalności dla cen za ciepło.
Coraz silniej rozwijać się będą modele przedsiębiorstw ESCO [1] w celu pośrednictwa technologicznego, finansowego i oferowania usług serwisowych dla zintegrowanych mediów energetycznych, dostarczanych odbiorcom, co jest wyzwaniem również dla dokonania rozwoju nowych strategii obecnych
przedsiębiorstw ciepłowniczych i sieciowych.
Wraz z rozwojem SG, następuje rozwój systemów opomiarowania oraz zintegrowanych systemów
zarządzających budynkami (BMS Building Management Systems) i systemów bilansowania energetycznego budynków, osiedli, a także zaawansowane wspomaganie bilansowania dla użytkowania urządzeń (Internet of things) [9].
Poprzez systemy wspomagające zarządzanie mediami u użytkownika należy zintegrować pomiar ciepła
z innymi mediami takimi jak: gaz czy energia elektryczna. Należy pamiętać, że chociaż nie mówi się
głośno o inteligentnym rynku ciepła i inteligentnym opomiarowaniu (SM) dla ciepła jako takim, to
jednak rynek ten rozwija się wraz z rozwojem OZE oraz zintegrowanym odbiorem mediów po stronie
użytkownika końcowego (HAN). Następuje istotny rozwój technologii dotyczących nowoczesnych
sensorów, czujników [9], systemów zarządzania ciepłem i stanem nagrzania powietrza w budynkach,
pomiarem wilgotności, systemów wentylacji itp., co prowadzi w kierunku rozwoju lokalnego inteligentnego zarządzania ciepłem, wentylacją [2] i pomiarem ciepła/chłodu precyzyjniej niż dotychczas, w
ujednoliconej mierze przeliczenia na kWh.
Reasumując - to co znacznie zmieni potrzeby cieplne dla rynku ciepła to jest przede wszystkim rozwój
technologii niskoemisyjnej, smart metering dla wszystkich mediów energetycznych i budownictwo
energooszczędne wraz z inicjatywą działań dla rozwoju inteligentnego zarządzania energią w inteligentnych miastach (rozwój smart cities).
3. MODELE BIZNESOWE NA RYNKU ENERGII
W Europie rozwijane są dwa podstawowe modele nowych działań biznesowych, skutecznych dla
zwiększenia efektywności energetycznej w zakresie potrzeb energetycznych (w tym ciepła) i zintegrowanego rynku energii: model prosumenta oraz model ESCO. Modele te wspomagają rozwój budownictwa energooszczędnego i pasywnego.
Model prosumenta dotyczy indywidualnych działań aktywnego uczestnika rynku energii, który dba o
swój optymalny bilans energetyczny obiektu budowlanego w ramach istniejących i dostępnych mu
technologii, możliwych warunków finansowania inwestycji i możliwości modernizacyjnych oraz udogodnień prawnych i dofinansowań, zachęcających go do działań proekologicznych. W najprostszym
modelu prosument działa indywidualnie i sam ponosi wszelkie koszty i odpowiedzialność związaną z
utrzymaniem jakości swoich instalacji oraz finansowaniem i uzyskaniem zwrotu z inwestycji.
Prosument to nowy, ważny uczestnik rynku energii, odbiorca i jednocześnie potencjalny dostawca np.
energii elektrycznej ze względu na swoją działalność wytwórczą z tzw. mini i mikro źródeł energii
odnawialnej jak i uczestnik programów aktywnej strony popytowej. Funkcja prosumenta to nowa rola
na rynku i nowy model biznesowy na rynku [4]. Konkretne technologie OZE w modelach prosumenckich, to rozwiązania od kilku kW do 100 kW i są to następujące instalacje (porównaj z: projekt ustawy
o OZE), umożliwiające uzyskanie znacznej efektywności energetycznej i oszczędności finansowe w
czasie eksploatacji. Są to:
 małe turbiny wiatrowe na dachach budynków lub wolnostojące dla produkcji energii elektrycznej
i ogniwa PV– aktywny prosument będzie uzyskiwał ciepło/chłód dla rozwiązań technologicznych
niskotemperaturowych a nadwyżki energii elektrycznej „oddawał” do sieci po atrakcyjnych cenach,
 urządzenia magazynowania energii elektrycznej i ciepła – (szczególnie samochody elektryczne,
EV), ogniwa paliwowe itp.,
 kolektory ciepła, dla podgrzewania wody i ogrzewania pomieszczeń – dla bilansowania potrzeb
ciepła,
 ogrzewanie biomasą (np. pelety, odpady leśne), rozwój rolnictwa energetycznego i stosowanie nowoczesnych technologii i stosowania kotłów do automatycznego i kontrolowanego spalania i zgazowania biopaliw stałych (gdzie COP = 90%),
 pompy ciepła o małej skali grzewczej i mikro elektrociepłownie oparte na rozwiązaniach OZE dla
kompleksu domków/domów czy obszaru przemysłowego,
 mikro CHP, z wykorzystaniem gazu ziemnego lub biogazu w kogeneracji dla zasilania mikrosieci
(biogazownie), ewentualnie energia geotermalna (jeśli możliwa),
 systemy magazynowania i odzysku zimna i ciepła (rekuperatory), wspomagające uzyskanie
oszczędności i zmniejszenie potrzeb na ciepło,
 dodatkowo: urządzenia inteligentnego domu, które wspierają niski pobór energii elektrycznej, gazu
i ciepła, bilansowanie potrzeb, itp.,
 rozwiązania hybrydowe  układy wzajemnie się wspierające typu: mała turbina wiatraka, ogniwa
fotowoltaiczne oraz kolektory solarne, pompa ciepła i rekuperatory ciepła wraz z systemem przydomowego magazynowania energii (akumulator energii elektrycznej i akumulatory ciepła, samochody elektryczne),
 technologie budynkowe: izolacyjne, wentylacyjne i cieplne, technologie i systemy budowy domów
pasywnych oraz energooszczędnych i zero plus, technologie modernizacji termicznej starego budownictwa itp.
Obecnie model prosumenta, w Polsce nie został jeszcze w pełni rozwinięty z powodu braku rozwiązań
prawnych (niezbędne jest wdrożenie ustaw, regulacji dla aktywnej strony popytowej oraz sposobów
wspierania rozwoju prosumenta przez instrumenty dofinansowań i programów dedykowanych2).
Model ESCO, przedsiębiorstwo typu ESCO może być pośrednikiem/dostawcą wszelkich mediów
energetycznych na drodze od wytwórcy i dostawcy systemowego do użytkownika końcowego lub też
specjalnym dostawcą usług, w tym usługi efektywności energetycznej dla użytkownika lub też usług
pośrednictwa w finansowaniu inwestycji niskoemisyjnych. W modelu tym przedsiębiorstwo ESCO
może zarabiać na uzyskanym efekcie oszczędności energetycznych z projektów realizujących te
oszczędności poprzez tzw. białe certyfikaty. Strategicznie, obecne przedsiębiorstwa sieciowe powinny
być zainteresowane rozszerzeniem swojej działalności w tym modelu.
Odkąd istnieje możliwość otrzymania białych certyfikatów (ustawa o efektywności energetycznej –
tekst ujednolicony i znowelizowany z dn. 02.2013 r.) za uzyskanie określonych, efektywności energetycznych, przedsiębiorstwa typu ESCO są/będą zainteresowane również uzyskaniem znacznych korzyści finansowych z obrotu białymi certyfikatami na TGE poprzez realizowanie kompleksowych usług
dostawcy mediów energetycznych o wysokiej efektywności energetycznej.
Przedsiębiorstwo typu ESCO stosuje nowe modele uzyskania zwrotu wartości z inwestycji w OZE, a
są to:
 model pokrycia kosztów działalności w dotychczasowych kosztach działania odbiorcy, poprzez
uzyskanie efektywności energetycznej na modernizacji (gwarancja ceny dotychczasowej),
 model dodatkowych opłat za oferowane dodatkowe usługi modernizacyjno –integracyjne (cena typu: szerokie usługi dostawy i utrzymania instalacji wraz z audytem i monitorowaniem: all inclusive),
2
Co prawda istnieje wsparcie NFOŚiGW w zakresie instalacji kolektorów solarnych czy też rozwoju budownictwa energooszczędnego, oraz planowany jest projekt Prosument dla wsparcia inwestycji w OZE
dla prosumenta – jednak są to programy o stosunkowo niewielkiej puli finansowej, które swoją skalą obejmą jedynie niewielką część chętnych odbiorców.
 model wsparcia finansowania inwestycji - wsparcie finansowania uzyskanego na zewnątrz i podjęcie ryzyka finansowego za swojego klienta, co do realizacji spłat zadłużenia.
ESCO dedykuje swoje usługi (np. w zakresie modernizacji cieplnych), głównie dla dużych odbiorców
publicznych, urzędów, szpitali, banków, przedsiębiorstw, hoteli, szkół. Możliwe jest też wsparcie osiedli i regionów mieszkalnych jak i indywidualnego odbiorcy, w tym prosumenta.
Model ten ma wady jak i zalety, których analizę przeprowadzono między innymi w [1].
4. BUDOWNICTWO ENERGOOSZCZĘDNE I PASYWNE
Rys 1. Struktura zużycia energii w polskich gospodarstwach domowych przeliczeniu na mieszkańca [3]
Ponad 40% całkowitego zużycia energii w Europie to wynik funkcjonowania ok. 160 mln budynków,
które trzeba ogrzać oraz utrzymać ich funkcjonalność, z czego 2/3 zużywanej przez budynki energii
wykorzystywane jest głównie do ogrzewania i klimatyzacji (por. rys. 1).
Można by zaoszczędzić 3,3 mln toe baryłek ropy każdego dnia w Europie oraz 460 mln ton emisji CO2,
gdyby budynki te były bardziej oszczędne (domy energooszczędne i pasywne).
Pomieszczenia mieszkalne w warunkach klimatycznych dla Polski ogrzewane są przez około 7 miesięcy. Woda użytkowa ciepła (do mycia, gotowania) potrzebna jest przez cały rok. Struktura zużycia energii w przeciętnym, europejskim gospodarstwie domowym to: 69% - ogrzewanie pomieszczeń; 15% podgrzanie wody; pozostałe 16% to (zasilanie urządzeń elektrycznych (11%) i gotowanie). Jest to skala
w jakiej można mówić o zwiększeniu efektywności energetycznej i realnych oszczędnościach, przede
wszystkim co do potrzeb z rynku ciepła [3].
Według innego źródła samo ogrzewanie i wentylacja/chłodzenie to ponad 47% potrzeb energetycznych
przeciętnego domu (ciepło), podgrzanie wody to dodatkowe 15%, potrzeby energetyczne urządzeń
i oświetlenie to łącznie 32%3. Analizując te parametry należy stwierdzić, że w Polsce przekraczamy
znacznie podobne parametry np. w porównaniu z Niemcami. Poprzez zmiany w budownictwie mieszkaniowym w kierunku budownictwa energooszczędnego możemy uzyskać znaczny efekt oszczędnościowy dotyczący poziomu zapotrzebowania na ciepło i energię elektryczną w Polsce (potencjał
oszczędności to przynajmniej około 50%).
Wg dyrektywy 2010/31/WE, domy energooszczędne staną się koniecznością także w Polsce. Nowo
budowane budynki administracji publicznej już od 1 stycznia 2019 roku muszą spełniać wymagania
wspomnianej dyrektywy i posiadać certyfikat energetyczny budynku.
Podstawowym parametrem, który ma znaczenie przy zaszeregowaniu budynków do określonej klasy
budynków ekologicznych jest wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło EA [kWh/m2a], czyli
ilość kilowatogodzin na metr kwadratowy powierzchni użytkowej na rok. Dla poszczególnych klas
wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło wynosi: dom energooszczędny – maks. 70 EA, dom
niskoenergetyczny – maks. 45 EA, dom pasywny – maks. 15 EA, dom zeroenergetyczny – 0 EA, dom
zeroenergetyczny plus – dodatni bilans energetyczny.
Dla porównania domy wybudowane do 1998 r. mają od 90 do nawet 240 EA [10].
5. PRZYKŁAD
Przykład dotyczy pomiaru tzw. unikniętej emisji zanieczyszczeń poprzez termoizolację i modernizację
systemu ogrzewania dla przeciętnego domu jednorodzinnego o powierzchni 150 m 2 i czteroosobowej
rodziny (2+2).
Przeciętne zapotrzebowanie na c.o., w domu nieszczelnym (przed termomodernizacją) to ok.
200 kWh/m2/rok, potrzeby cw to średnio 50 litrów /doba/osoba, przy czym przeprowadzona modernizacja dotyczy wymiany obecnego kotła na węgiel kamienny o mocy 20 kW na kocioł na biomasę (20 kW)
oraz instalację kolektorów słonecznych (7m2 na dachu). Nasłonecznienie wynosi rocznie przeciętnie:
985 kWh/m2/rok i kolektory pracują przynajmniej 4 miesiące w roku ze sprawnością średnio między
50% a 70%.
Termoizolacja to minimalnie: docieplenie ścian, wymiana okien. To zmniejszy wskaźnik zapotrzebowania rocznego na c.o. przynajmniej do 140 kWh/m2/rok energii, lub mniej (wyniki w tab.1).
Zatem z punktu widzenia efektów środowiskowych najtańszym paliwem jest największy truciciel środowiska i odpowiednio najdroższym paliwem, paliwo najbardziej „ekologiczne z punktu widzenia środowiska”. Jak zatem zmienić zachowania klientów i dostawców paliw, technologii? Kompleksowy system zachęt dla potencjalnych klientów powinien obejmować dofinansowanie do zakupu kotłów, moder3
EIA (Energy Information Administration), USA 2007
nizacji i termomodernizacji budynków. Wyliczenie efektu środowiskowego nawet dla pojedynczych
drobnych odbiorców (domy jednorodzinne) i uznanie go poprzez „kupowanie tego efektu”. Mogłoby to
być np. wliczone w zakup kotła grzewczego (np. zero VAT dla kotłów na biomasę) oraz promowanie
rozwiązań ekologicznych poprzez preferencyjne kredyty na kompleksowe i hybrydowe rozwiązania
instalacyjne z rekuperacją i wymiennikami gruntowymi ciepła (odzyskiem ciepła), wysokosprawnymi
pompami ciepła (min. cop=4) oraz technologią budowania domów energooszczędnych. Z korzyścią
mogą być kompleksowe, dobrze przemyślane i dobrane rozwiązania: np. biogazownie budowane w
układach mikrosieci. Np. biogazownia o mocy 1 MW produkuje energię elektryczną i cieplną zużywając około 15 tysięcy ton zielonej masy, co odpowiada około 3 tysiącom ton węgla. Zasadnicza różnica
polega na tym, że surowce dla biogazowni dostępne są pod ręką i są odnawialne a ich pozyskiwanie
aktywizuje lokalną, gminną działalność. W takiej mikrosieci, optymalnie powinny znaleźć się inne źródła energii (np. ogniwa fotowoltaiczne i rozwiązania hybrydowe), gdzie łączny, roczny bilans zapotrzebowania i produkcji energii dla lokalnych odbiorców byłby dodatni.
6. PODSUMOWANIE
Technologie poprawiające efektywność energetyczną na rynku ciepła po stronie odbiorcy/klienta to:
 rozwój budownictwa energooszczędnego, pasywnego i plus energetycznego,
 wdrażanie modelu prosumenta i modelu ESCO dla rozwoju odnawialnych źródeł energii,
 propagowanie nowych technologii energooszczędnych i niskoemisyjnych dla produkcji ciepła
(OZE, dla rozproszonego rynku ciepła),
 działania wspólne, wspierające zrównoważony rozwój smart cities.
Technologie poprawiające efektywność energetyczną po stronie producentów i dostawców technologii
to:
 skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła na bazie gazu i biopaliw nowej generacji,
 doskonalenie systemów zarządzania zintegrowanym rynkiem energii oraz rozwojem technologii
wspierające efektywność energetyczną miast i regionów,
 wspieranie rozwoju technologii takich jak: wysokosprawne kotły, pompy, silniki elektryczne, wentylatory, rekuperatory,
 odzysk energii odpadowej,
 wytwarzanie energii elektrycznej w wysokosprawnych obiegach gazowo-parowych pracujących na
paliwach gazowych,
 konwersja kotłów węglowych na gazowe lub biomasę i
 substytucja paliw węglowych gazowymi w urządzeniach energetycznych,
 włączanie mechanizmów gratyfikujących dla projektów uzyskujących efektywność energetyczną
i zmniejszenie zanieczyszczeń, w tym CO2 (m.in. białe certyfikaty).
Zmiany w strategii rozwoju ciepła sieciowego, to:
 rozwój obszarów działań (przedsiębiorstwa multienergetyczne),
 wdrożenie modelu ESCO w obszary swoich działań,
 korzystanie z technologii niskoemisyjnych,
 wspieranie działań związanych z efektywnością energetyczną.
Dzięki takim działaniom obszar „czystego” ciepła z sieci wraz z rozwojem rynku ciepła lokalnego uzyska racjonalny i optymalny wymiar. Konkurencyjność innych alternatywnych możliwości będzie lokalnie wpływała na kształtowanie się kosztów i cen rynkowych ciepła.
Tabela 1 Wyniki wykonanych obliczeń znikniętej emisji zanieczyszczeń (parametry do obliczeń - na podstawie dokumentów
KOBIZE (styczeń 2013 r.)
Paliwo
Brykiet węgla kamiennego
Cena rynkowa paliwa pierwotnego (nieodnawialne):
Biomasa (drewno, wilgotność 20%)
Cena rynkowa paliwa pierwotnego (odnawialne):
Gaz ziemny
Cena rynkowa (paliwo ekologiczne dla środowiska, nieodnawialne):
Przyjęte właściwości paliwa:
Wartość opałowa: 27 GJ/t, zawartość siarki: 0,8%, zawartość pyłów: 12%
500 zł brutto za tonę
Wartość opałowa 14 GJ/t, zawartość siarki: 0,1%, zawartość pyłów: 1,8%
Obecnie od 700 zł i więcej
Wartość opałowa 35 GJ/m3, znikoma zawartość siarki,
pyłów
Około 900 zł brutto za średnio 500 m3 gazu (wraz z opłatami dodatkowymi oraz zależność od dostawcy gazu)
Zapotrzebowanie na ciepło:
Przed modernizacją (co+cw): energia końcowa E k, (sprawność urządzenia dla co=0,75 i dla cw=0,85)
Ek =190GJ, potrzebna energia pierwotna (masa): 7,07t węgla
Po modernizacji (oszczędności minimum 30% uzyskane
przez termoizolację oraz dodatkowo przez kolektory (co i
cw
rozliczane
na
8
miesięcy
w roku), wymiana kotła na kocioł na biomasę (sprawność
min=0,82)
Ek =120GJ, potrzebna energia pierwotna z biomasy: 8,6t, z
lub gazu ziemnego (przy wysokiej sprawności pieca gazowego = 0,9) = 3000m3.
Porównanie efektów emisji zanieczyszczeń:
Emisje:
SO2
CO
CO2
NOx
pyły
Węgiel kamienny
90kg
318,3 kg
13,08t
15,55kg
0,85kg
Biomasa (drewno)
0,00099kg
234kg
10,8t
9kg
0,243kg
Gaz ziemny
znikomy
1kg
6t
4,5kg
1,5g
LITERATURA
Matusiak B.E.: Modele biznesowe na zintegrowanym rynku energii. Wydawnictwo UŁ, 2013.
[2] Geidl M., et al.: Energy Hubs for the future. IEEE P&E 2/2007; s. 24-30.
[3] GUS, Energia ze źródeł odnawialnych w 2010r., Warszawa 2011.
[4] Timmerman W., Huitema G.: Design of Energy-Management Services – Supporting the Role of the
Prosumer
in the Energy Market. Proceedings of CAISE-DC 2009; http://ceur-ws.org/Vol-479/paper9.pdf,
[dostęp 16.11.2012].
[5] Popczyk J.: Energetyka rozproszona. Polski Klub Ekologiczny, Warszawa 2011.
[6] Tamaka A.: Doświadczenia krajów europejskich we wdrażaniu mechanizmów wsparcia efektywności energetycznej. Nowa Energia 3/2010.
[7] Dyrektywy: 2009/28/WE, 2006/32/WE, 2010/31/WE, 2004/8/WE, 2003/30/WE i projekt trójpaku
ustaw z grudnia 2012r.
[8] Paska J., Kłos M.: Metodyka oceny ekonomicznej opłacalności magazynowania energii elektrycznej. Rynek Energii 3(106), 2013 s. 20-25.
[9] Projekty: E-balance #609132 (7PR Smartcities), obecnie autorka uczestniczy w tym projekcie oraz
Hub of all things; UWE, Bristol, http://hubofallthings.wordpress.com [dostęp: 2.09.2013].
[10] Materiały wykładowe: Menadżer budownictwa energooszczędnego, Preakademia, 2013.
[1]
ENERGY EFFICIENCY ON HEATING MARKET
Key words: energy efficiency, changes on heat market, business models
Summary. Currently, the orientation of considerations relating to the energy market has been changing completely. The
market is changing its face, is becoming very dynamic and largely - due to RES technologies - dispersed. Extremely important is the fact, that the market is not as strict structural and sectorial in their actions,
as it was before. The market of electricity, gas and heat -in the results of their integrated tasks, - from the point
of view of single consumer, community, region or estate - converges with other sectors, such as construction, transport, agriculture, energy and waste management sectors.
In this paper, the possibility of the development of distributed and modern heating market in terms of energy efficiency, the
paradigm shift of the energy market and the models development of the energy market and energy-efficient construction
have been discussed. All of these are extremely important in determining the development strategy for the central and local
district heating.
Bożena Ewa Matusiak, PhD, currently works at the University of Lodz in the Department of Computer
Science at the Management Faculty. She is interested in developments in the Energy, Heat and Gas
Market in the direction of the Smart Grid. A participant in international projects such as SYNERGY
PLUS, SEESGEN_ICT (2009-2011) and e-Balance (2013-2017). Email: [email protected]