Analiza ekonomiczna dla domu jednorodzinnego Elektrownia fotowoltaiczna.pdf

(383 KB) Pobierz
Analiza ekonomiczna dla domu
jednorodzinnego zasilanego z elektrowni
fotowoltaicznej
Prowadzący:
prof. dr hab. inŜ. Jan Popczyk
Opracował:
inŜ. Marek Sojka
Kierunek studiów:
Elektrotechnika
Rodzaj studiów:
II stopnia
Przedmiot:
Energetyka rynkowa
Gliwice, styczeń 2013
(rok akademicki 2012/2013. sem. zimowy)
SPIS TREŚCI
1.
2.
3.
4.
5.
6.
6.1.
6.2.
6.3.
OPIS OBIEKTU ...........................................................................................................................3
CHARAKTERYSTYKA BUDYNKU .........................................................................................3
ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ ORAZ EMISJA ZANIECZYSZCZEŃ ......................4
MODYFIKACJA BUDYNKU......................................................................................................5
INSTALACJA FOTOWOLTAICZNA ........................................................................................6
WYBÓR PRACY ELEKTROWNI I DOBÓR URZĄDZEŃ ....................................................7
Dobór ogniw:...................................................................................................................................... 8
Dobór inwertera:.............................................................................................................................. 10
Dobór licznika energii: ...................................................................................................................... 12
7.
7.1.
7.2.
7.3.
PODSUMOWANIE KOSZTÓW I PRZYCHODÓW........................................................... 13
Koszty inwestycyjne: ........................................................................................................................ 13
Koszty eksploatacyjne: ..................................................................................................................... 13
Przychody:........................................................................................................................................ 14
8.
9.
10.
11.
12.
ZWROT KOSZTÓW ................................................................................................................ 14
INSTALACJA A OCHRONA ŚRODOWISKA....................................................................... 17
DODATKOWE KORZYŚCI ................................................................................................ 18
PODSUMOWANIE .............................................................................................................. 19
LITERATURA ...................................................................................................................... 21
Gliwice, styczeń 2013
(rok akademicki 2012/2013. sem. zimowy)
1. Opis obiektu
Obiektem, którego dotyczy opracowanie jest istniejący dom jedno rodzinny. Znajduje się w
Rydułtowach na ulicy Niewiadomskiej. Jest to budynek jedno piętrowy w całości
podpiwniczony. Wybudowany w 1964 roku. Przebudowany w roku 1985.
2. Charakterystyka budynku
Ściany:
mury wykonane z cegły palonej na zaprawie wapiennej lub wapienno-cementowej
Stropy: nad piwnicami
Ŝelbetowy,
krzyŜowo-zbrojony, nad parterem i piętrem
Ŝelbetowy,
krzyŜowo-zbrojony
Dach i pokrycie: stropodach kryty 2 x papa na lepiku. Wymiary dachu 10,68 x 10,28 m.
Wysokość budynku wynosi 9,53 m. Omawiany dom zamieszkuje 5 osób.
Ściany
budynku nie
posiadają izolacji.. Dach ma formę jednej, płaskiej płaszczyzny, izolowany jest warstwą 10
cm styropianu, natomiast z zewnątrz jest pokryty papą. Wszystkie pomieszczenia wyposaŜone
są w miedzianą instalację elektryczną, która podłączona jest do sieci elektroenergetycznej.
Ogrzewanie powierzchni budynku zrealizowane jest za pomocą centralnego ogrzewania
zasilanego z pieca na węgiel kamienny. Zainstalowany kocioł jest kotłem firmy Viadrus o
mocy 29 kW, maksymalna sprawność pieca wynosi 87%. Wszystkie pomieszczenia
ogrzewane są za pomocą kaloryferów naściennych.
Budynek posiada dach spadzisty o nachyleniu 45°, co jest duŜym atutem w montaŜu ogniw
fotowoltaicznych, gdyŜ uzyskują one najlepszą sprawność właśnie przy kącie ok. 45°. Dach
budynku jest podzielony na pół, ze spadami na stronę północną i południową, co dodatkowo
sprzyja instalacji ogniw, poniewaŜ najkorzystniejszy efekt otrzyma się montując je w
kierunku południowym. Wszystkie te czynniki sprawiają,
Ŝe
nie będzie konieczne
Gliwice, styczeń 2013
(rok akademicki 2012/2013. sem. zimowy)
montowanie dodatkowych podpór stelaŜowych pod ogniwa fotowoltaiczne. Powierzchnia
dachu to 111 m
2
, a więc do montaŜu przyjmę powierzchnię równą około 50 m
2
.
3.
Zapotrzebowanie na energię oraz emisja zanieczyszczeń
Pomieszczenia oraz ciepła woda uŜytkowa (c. w. u.) są podgrzewane za pomocą pieca
centralnego ogrzewania sprzęŜonego z zbiornikiem na ciepłą wodę, z którego zasilane są
grzejniki w pomieszczeniach. Energia potrzebna do podgrzania wody w zbiorniku pochodzi
ze spalania węgla kamiennego w piecu centralnego ogrzewania. Roczne zuŜycie węgla
kamiennego wynosi 8 ton. Do oszacowania wartości emisji CO
2
z węgla kamiennego przyjęto
w obliczeniach następujące załoŜenie,
Ŝe
z 1 tony węgla powstaje 2,8 tony CO
2
. Do
obliczenia wartości energii zuŜytej w ciągu roku ze spalania paliw kopalnych przyjęto
następujące wartości energetyczne tych paliw. Dla węgla kamiennego 7,5 kWh/kg. Cena
jednej tony węgla kamiennego wynosi 605,83zł. Roczne zapotrzebowanie na energię cieplną
z węgla wynosi zatem 60 000 kWh. Do gotowania wykorzystywana jest kuchenka gazowa
zasilana gazem propan-butan. Miesięczne zuŜycie gazu wynosi około 9 kg. Cena zuŜytego
gazu wynosi 49 zł. Aby obliczyć ile energii powstaje w wyniku spalenia gazu naleŜy
przeliczyć kilogramy na metry sześcienne w następujący sposób: 1 kg gazu = 1,92 l, a 1 l =
0,254 m
3
gazu. Przyjęta w obliczeniach wartość energetyczna gazu propan-butan wynosi 25,6
kWh/m
3
.. Dla tak przyjętych danych roczne zuŜycie energii wytworzonej z spalenia gazu
propan-butan wynosi 1348,3 kWh. Emisja CO
2
powstała w wyniku spalenia gazu propan-
butan wynosi 0,202 t/MWh. Energia elektryczna wykorzystywana jest jedynie do zasilania
urządzeń znajdujących się w budynku oraz do oświetlania pomieszczeń. Roczne
zapotrzebowanie na energię elektryczną budynku wynosi 3 835,9 kWh. Przyjęto,
Ŝe
wytworzenie energii elektrycznej w elektrowniach węglowych jest związane w emisją CO
2
równą 1 kg CO
2
na 1 kWh.
Roczny bilans zuŜycia energii, emisji CO2 i kosztów energii w domu:
Gliwice, styczeń 2013
(rok akademicki 2012/2013. sem. zimowy)
Rodzaje energii wykorzystywanew
rozpatrywanym budynku
Gaz propan-butan
Węgiel kamienny
Energia elektryczna
Razem:
ZuŜycie energii [kWh]
Koszt energii
[zł]
588
4 846,3
1 918
5 634,39
Emisja CO
2
[t]
0,272
22,4
3,835
26,507
1 348,3
60 000,0
3 835,9
65 0184,2
4. Modyfikacja budynku
W obszarze korzystania z róŜnych mediów występują duŜe moŜliwości oszczędności
kosztów, co przy rosnących cenach nośników energii, ciepła i wody jest szerokim polem do
zagospodarowania dla kaŜdego konsumenta. Dlatego pojawiło się pojęcie „prosument”, który
wprowadzając w swoim najbliŜszym otoczeniu nowoczesne rozwiązania technologiczne z
jednej strony uzyskuje wymierne korzyści w formie obniŜenia bieŜących wydatków na
zuŜycie energii elektrycznej, cieplnej, czy wody, a z drugiej strony jest takim pionierem w
działaniach racjonalizujących ich wykorzystanie.
Działania prosumenckie mogą być realizowane w następujących obszarach:
– produkcja energii elektrycznej w mikroelektrowniach (wiatrowe i/ lub fotowoltaiczne),
– zastosowanie energooszczędnych odbiorników energii elektrycznej,
– produkcja energii cieplnej (kolektory słoneczne lub pompa ciepła),
– odzysk ciepła w instalacjach wentylacyjnych,
– kontrola i usuwanie
źródeł
strat mediów (energii, ciepła, wody),
– izolacja termiczna budynku mieszkalnego, zmniejszająca straty energii traconej
bezpowrotnie,
– zastosowanie automatycznych systemów regulacyjnych, dopasowujących zuŜycie mediów
do bieŜących potrzeb.
Gliwice, styczeń 2013
(rok akademicki 2012/2013. sem. zimowy)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin