Ogrzewanie pompami ciepła coraz tańsze…

Nowa taryfa (G13) opłacalna dla powietrznych pomp ciepła

Nie będzie nadinterpretacją, że pompy ciepła stają się kwestią pierwszego wyboru, szczególnie dla nowego budownictwa. W ostatnim czasie nastąpił kolejny przełomowy krok – firma dystrybucyjna TAURON wprowadziła jako pierwsza z dystrybutorów do swojej oferty specjalną ogólnodostępną taryfę DOM OSZCZĘDNY PLUS. Taryfa rewolucjonizuje podeście sprzedawcy energii elektrycznej dla urządzeń grzewczych i jest pierwszym etapem rekomendacji dla Ministerstwa Rozwoju proponowanej przez stowarzyszenie PORT PC (Polską Organizację Rozwoju Technologii Pomp Ciepła) zanim zostaną wprowadzone dynamicznie sterowane taryfy energetyczne oraz system SMART GRID (system dynamicznego sterowania urządzeniami w momencie zmiany popytu i podaży energii elektrycznej).


Dlaczego taryfa, która obowiązująca na niecałych 20%  terytorium kraju ma tak duże znaczenie?
Ponieważ może wyznaczyć trend dla rozwoju całego rynku dystrybucji energii elektrycznej w Polsce. Zalety tej taryfy dotyczą nie tylko użytkowników pomp ciepła czy innych urządzeń produkujących energię cieplną z energii elektrycznej, ale również dostawców i producentów energii elektrycznej.

Główną zaletą nowej taryfy dla dostawców jest wyrównanie charakterystyki rynku mocy w ciągu dnia poprzez ograniczenie poboru energii w szczycie oraz przeniesienie go na godziny mniejszego obciążenia sieci.

Powoduje to zwiększenie elastyczności dystrybucji, mniejszą liczbę elektrowni szybkiego reagowania (najczęściej turbin gazowych), polepszenie wykorzystania wyprodukowanej energii elektrycznej z konwencjonalnych elektrowni (oraz planowanych elektrowni jądrowych), których modulacja w krótkim odstępie czasu jest mocno ograniczona. Nadmiar wyprodukowanej energii elektrycznej jest bardzo ciężki do zmagazynowania. Przykładowo energetyka szczytowo-pompowa spełniająca zadanie magazynu energii i stabilizacji sieci, odzyskuje średnio do 70% energii włożonej, ponadto wymaga bardzo dużych nakładów inwestycyjnych i eksploatacyjnych.

 

Oprócz wyrównania charakterystyki wytwórcy energii elektrycznej zyskują jeszcze jeden atut – większą jednostkową sprzedaż do pojedynczego klienta detalicznego. W statystycznym domu jednorodzinnym zużycie energii elektrycznej jest na poziomie 3000-4000 kWh/rocznie. W przypadku zainstalowanej pompy ciepła w budynku zużycie to rośnie około dwukrotnie. Większa sprzedaż to więc większe zyski dla energetyki przy jednoczesnym zapewnieniu bardziej wyrównanej charakterystyki dziennego rynku energii.

A co nowa taryfa daje użytkownikom?
Przede wszystkim energię elektryczną, której koszt w skali całego dnia może być niższy niż dotychczasowej z taryfy G11, przekraczając go nawet o 30%. Co ciekawe sama cena energii spada wyłącznie o ok. 6%, natomiast koszty dystrybucji w porównaniu do taryfy G11 średnio spadają nawet o 51%.

Jedyną niedogodnością jest konieczność blokady urządzenia (możliwie długo w okresach żółtego pola na wykresie 2). Najtańszą średnią energię elektryczną będą mieć użytkownicy potrafiący zablokować urządzenie z pracy na 5 godzin w okresie zimowym. Oczywiście każda blokada, nawet 2-godzinna da pewne oszczędności w porównaniu do taryfy standardowej G11. Najprostszym i bezkosztowym systemem akumulacji ciepła jest niewielkie przegrzanie posadzki, w której zainstalowano ogrzewanie podłogowe z odpowiednio dużą masą akumulacji. Podgrzanie posadzki o 1,5°C, dla 200 m2 powierzchni o grubości 8 cm daje nam analogiczny wynik, jak podgrzanie wody w buforze o pojemności 2300 litrów o 5°C. Odbywa się to bez większej straty komfortu związanej ze zbyt dużym przegrzaniem budynku. W przypadku budynków o dużej akumulacji ciepła (tj. budynków murowanych z odpowiednim ociepleniem) strata ciepła w warunkach zimowych nie powinna być większa niż 0,2°C temperatury pomieszczenia w ciągu godziny, co pozwala na wyłączenie ogrzewania przez kilka godzin dziennie.

Czy wyłączenie pompy ciepła na czas blokady może mieć wpływ na komfort użytkowania budynku?

Moc grzewcza urządzenia ma pokryć straty budynku w przypadku ujemnej temperatury projektowej, jednakże ponad 90% sezonu grzewczego to dni, w których temperatura jest znacząco wyższa. Na wykresie 4 możemy zaobserwować średnie zapotrzebowanie energii dla ogrzewania budynku w Warszawie. Widzimy, że dla temp. poniżej -5°C zużywane jest tylko 10% energii całkowitej potrzebnej do ogrzewania domu w ciągu całego roku, więc możemy wyciągnąć wniosek – przez resztę sezonu grzewczego nasze źródło ciepła może być po prostu zablokowane na czas wysokiej taryfy bez ryzyka niedogrzania budynku ze względu na założoną moc grzewczą urządzenia.

 

Czy w przypadku powietrznych pomp ciepła ogrzewanie za pomocą taryf ma sens? 

Wszyscy wiemy, że jednym z elementów wartości współczynnika efektywności COP pompy ciepła jest wartość temperatury dolnego źródła, czyli w tym przypadku powietrza atmosferycznego. Nocą temperatura powietrza jest najczęściej około 5-10°C niższa niż w dzień, więc współczynnik efektywności COP też spada. Dlatego w przypadku powietrznej pompy ciepła należy znaleźć rozwiązanie, które będzie oparte na wyważeniu tych dwóch zależności (taniej energii i niższego COP w nocy w porównaniu z całodzienną pracą na stałej taryfie w dzień). Współczynnik COP dla pracy w nocy może być niższy ok. 15-20%, więc koszty energii elektrycznej muszą tę różnicę pokryć. W przypadku taryfy G12  różnica ta najczęściej nie jest pokrywana z odpowiednim naddatkiem oszczędności, który zachęca nas do zmiany sposobu korzystania z energii elektrycznej w domu (m.in. włączenie w „tańszych” godzinach pralki czy zmywarki).
Sama nocna tania taryfa nie spełni założeń tańszej pracy powietrznej pompy ciepła, bo współczynnik COP spada i urządzenie ze względu na krótki czas pracy musi pracować z niekorzystnym obciążeniem 100%. Inaczej sytuacja wygląda już w taryfie G13. Większość sezonu grzewczego urządzenie może być wykluczone z pracy przez kilka „najdroższych” godzin w ciągu dnia, ponieważ stosunkowa tania taryfa jest dostępna przez całą resztę dnia. Krótki czas blokady jednocześnie pozwala na modulację mocy sprężarki inwerterowej, co znowu obniża koszty przygotowania energii cieplnej.

Na wykresie 5 widzimy porównanie kosztów dla urządzenia, które pobiera 4000 kWh na swoje zasilanie w ciągu roku w oparciu o poszczególne taryfy energetyczne.

 

 

Temat taryf jest szeroko komentowany w ostatnim czasie w mediach i na spotkaniach branżowych. Miejscem debaty, również z przedstawicielami Ministerstwa Energii będzie spotkanie na Kongresie Polskiej Organizacji Pomp Ciepła PORT PC jeszcze w październiku w Warszawie, na które serdecznie zapraszamy wszystkich zainteresowanych.

pastedGraphic_5.png

 

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 12/2017 4/2017 6/2016