Opłacalność zastosowania kolektorów słonecznych w budownictwie jednorodzinnym
Odnawialne źródła energii zadomowiły się na dobre w naszym otoczeniu i stają się powoli codziennością. To nie tylko duże instalacje jak siłownie wiatrowe, hydroelektrownie czy biogazownie, ale także małe urządzenia, które każdy może mieć w swoim domu. Spośród wszelkich możliwych odnawialnych źródeł energii najbardziej rozpowszechnione w budownictwie jednorodzinnym jest wykorzystanie biomasy do celów grzewczych, czy to poprzez kominek, czy też poprzez zwykły kocioł grzewczy na paliwo stałe lub lepiej - dedykowany do spalania drewna. Drewno jest nieco tańsze w eksploatacji od węgla i zdecydowanie tańsze od paliw płynnych, dlatego wiele osob korzysta z tego źródła energii, jeśli ma taką możliwość.
Cieczowe kolektory słoneczne można wskazać jako drugą od strony popularności instalację wykorzystującą odnawialne źródło energii, jakim jest w tym przypadku energia słoneczna. Kolektory słoneczne wyglądają atrakcyjnie od strony wizualnej i coraz więcej osób decyduje się na ich instalację, pozyskując w ten sposób darmową energię cieplną. Ze względu na znaczący koszt inwestycyjny takiego układu powstaje zasadne pytanie, jaka jest opłacalność ekonomiczna takiej inwestycji? Kiedy zainwestowane pieniądze zwrócą się w postaci zaoszczędzonego paliwa lub energii?
Aby określić prosty czas zwrotu takiej inwestycji (SPBT), tj. czas, po jakim poniesiony nakład inwestycyjny zwróci się w postaci oszczędności, potrzebujemy znać dwie wartości: nakład inwestycyjny oraz roczną oszczędnośc finansową. Każdy przypadek jest nieco inny, przyjmijmy zatem założenie, że rozpatrujemy sytuację rodziny 4-osobowej, w której przeciętne dobowe zużycie ciepłej wody wynosi 300 dm3. Dla takiego zużycia instalatorzy rekomenduja najczęsciej układ solarny zlożony z 3 kolektorów płaskich oraz zasobnika o pojemności zgodnej z zapotrzebowaniem dobowym tj. 300 dm3. Szacunkowo koszt takiej instalacji "pod klucz" można przyjąć obecnie w przeciętnej wysokości 13.000 zł brutto.
Roczna gęstość promieniowania słonecznego w Polsce wynosi ok. 1.000 kWh/m2, czyli taką sumaryczną ilość energii moglibyśmy zgromadzić przy braku wszelkich strat ciepła. Przeciętna sprawność eksploatacyjna płaskich kolektorów słonecznych wynosi średniorocznie 55 % (maksymalnie jest to ok. 80 %). Nasza instalacja posiada 3 kolektory o typowej powierzchni czynnej 1,8 m2. Zatem w ciągu roku uzyskamy energię użyteczną w ilości:
1.000 [kWh/m2] * 55 [%] * 3 * 1,8 [m2] = 2.970 [kWh] = 10,7 [GJ]
Aby określić roczną oszczędność finansową musimy znać koszt jednostki energii, którą wykorzystujemy do podgrzewu c.w.u.. Najczęściej jest to węgiel kamienny, gaz ziemny lub energia elektryczna. Poniewać ceny tych paliw bardzo się różnią, obliczenia należy przeprowadzić oddzielnie dla każdego przypadku.
Węgiel kamienny.
Cena paliwa: 750 zł/t
Wartość opałowa: 25.000 kJ/kg
Średnia sprawność wytwarzania ciepła: 70 %
Cena energii: 750 [zł/t] / 25 [GJ/t] / 70 [%] = 42,86 [zł/GJ]
Roczna oszczędność: 42,86 [zł/GJ] * 10,7 [GJ] = 459 [zł]
Prosty czas zwrotu: 13.000 [zł] / 459 [zł/rok] = 28,3 [lat]
Gaz ziemny.
Cena paliwa: 2,27 zł/m3
Wartość opałowa: 35,6 MJ/m3
Średnia sprawność wytwarzania ciepła: 90 %
Cena energii: 2,27 [zł/m3] / 0,0356 [GJ/m3] / 90 [%] = 70,85 [zł/GJ]
Roczna oszczędność: 70,85 [zł/GJ] * 10,7 [GJ] = 758 [zł]
Prosty czas zwrotu: 13.000 [zł] / 758 [zł/rok] = 17,2 [lat]
Energia elektryczna.
Cena energii: 0,61 zł/kWh
Średnia sprawność wytwarzania ciepła: 100 %
Cena energii: 0,61 [zł/kWh] / 0,0036 [GJ/kWh] = 169,44 [zł/GJ]
Roczna oszczędność: 169,44 [zł/GJ] * 10,7 [GJ] = 1.813 [zł]
Prosty czas zwrotu: 13.000 [zł] / 1.813 [zł/rok] = 7,2 [lat]
Wnioski nasuwają sie same. Analizując problem wyłącznie od strony ekonomicznej, kolektory słoneczne opłacają się wyłącznie w przypadku, gdy c.w.u. podgrzewamy za pomocą energii elektrycznej, która jest najdroższym nośnikiem energii.
W budynkach ogrzewanych za pomocą kotłów węglowych często stosuje się rozwiązanie, że w sezonie grzewczym ciepło dla c.w.u. pochodzi z kotła, natomiast poza sezonem grzewczym wykorzystuje się elektryczny podgrzewacz pojemnościowy. W takim przypadku należy przyjąć, że korzystamy w zdecydowanej większości z energii elektrycznej. Wynika to z faktu, że 80 % energii słonecznej otrzymujemy właśnie w półroczu letnim (okres od kwietnia do września). Fakt ten również wpływa na to, że w warunkach meteorologicznych naszego kraju zastosowanie kolektorów słonecznych do wspomagania podgrzewu instalacji c.o. mija się z celem.
W rachunku ekonomicznym musimy również uwzględnić sposób finansowania inwestycji. Od roku 2010 istnieje możliwość uzyskania dotacji w wysokości 45 % na montaż systemów solarnych. W takim przypadku analizowana instalacja kosztować będzie 7.150 zł, dzięki czemu prosty czas zwrotu ulegnie skróceniu odpowiednio do 15,6, 9,5 oraz 4,0 lat.
Czy inwestować w kolektory słoneczne? Odpowiedzi na to pytanie każdy musi udzielić sobie sam, biorąc pod uwagę zarówno przedstawione powyżej aspekty ekonomiczne, jak i pozostałe czynniki, jak np. bezobsługowość i bezemisyjność pracy instalacji.
Poziom cen: kwiecień 2012 r., gaz: grupa taryfowa W-2, energia elektryczna: grupa taryfowa G11.
--> Powrót do Czytelnii...
|
