Ενεργειακή αξιολόγηση κτηρίων Ενεργειακή τιμολόγηση Δρ. Κολοκοτσά Διονυσία

Πηγές ενέργειας Το πετρέλαιο έχει το σημαντικότερο μερίδιο στην αγορά ενέργειας από κάθε άλλο καύσιμο. Το 1970 αποτελούσε το 60% της βασικής παροχής ενέργειας, ενώ σήμερα το 44%. Η ζήτηση πετρελαίου αυξάνεται κυρίως στις μεταφορές, καθώς εξαρτώνται αποκλειστικά από αυτό και αποτελούν τον κυριότερο καταναλωτή του. Το φυσικό αέριο είναι ένα ιδιαίτερης σημασίας καύσιμο για την ασφάλεια παροχής ενέργειας για τρεις λόγους: αυξάνεται σημαντικά η χρήση του και αποκτάει ιδιαίτερη προτίμηση στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (συμπεριλαμβανομένου της συμπαραγωγής) αντικαθιστώντας σταδιακά το πετρέλαιο και τον άνθρακα. Τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρική ενέργειας με φυσικό αέριο απαιτούν χαμηλότερο κόστος επένδυσης δηλαδή σύντομη περίοδο αποπληρωμής και μεγαλύτερη απόδοση. λόγω της χημικής του σύστασης το φυσικό αέριο εκπέμπει μικρότερες ποσότητες των αερίων του θερμοκηπίου σε σύγκριση με το πετρέλαιο και τον άνθρακα σε πολλά είδη ενεργειακών εφαρμογών πλεονεκτεί με το να είναι εύκολα διαθέσιμο από τα αποθέματα εντός της ΕΕ και κοντά στα σύνορά της (Αλγερία, Ρωσία και Νορβηγία). Στα στερεά καύσιμα περιλαμβάνονται: ο λιθάνθρακας ο ασφαλτούχος άνθρακας ο λιγνίτης Πυρηνική ενέργεια Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Κόστος ηλεκτρικής ενέργειας (http://www.energy.eu/)

Κόστος φυσικού αερίου

Φόροι πετρελαιου

Φορολογία

Φυσικό αέριο: Ηλεκτρική ενέργεια Πετρέλαιο Οικιακό τιμολόγιο Τιμολόγηση Φυσικό αέριο: Οικιακό τιμολόγιο Βιομηχανικό τιμολόγιο Ηλεκτρική ενέργεια Πετρέλαιο Οικιακό Βιομηχανικό Πετρέλαιο κίνησης

Ενεργειακή τιμολόγηση (1) Service charge : Πάγια χρέωση υπηρεσίας που δεν περιλαμβάνει το κόστος ενέργειας. Μπορεί να είναι χρέωση συντήρησης, διοικητικά έξοδα, κλπ. Κόστος ενέργειας : Τιμή kWh. Μπορεί να είναι: Σταθερή για όλο το εύρος κατανάλωσης Τμηματική αύξηση (block pricing) Εποχιακή διακύμανση

Ενεργειακή τιμολόγηση (2) Χρέωση αιχμής: Καθορίζεται σε μικρά χρονικά διαστήματα π.χ. 30 λεπτών. Η τιμολόγηση ζήτησης βασίζεται στην πραγματική ζήτηση στο κάθε χρονικό διάστημα για την περίοδο χρέωσης. Κόστος ενέργειας : Τιμή kWh. Μπορεί να είναι: Σταθερή για όλο το εύρος κατανάλωσης Τμηματική αύξηση (block pricing) Εποχιακή διακύμανση

Χρέωση συνημίτονου Φαινόμενη ισχύς Ενεργός Άεργος ισχύς 𝐵𝑖𝑙𝑙𝑒𝑑 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑=𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑 𝑝𝑓 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑝𝑓 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙

Ratchet clause Επιπλέον χρέωση που σχετίζεται με την αιχμή ζήτησης μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο π.χ. το καλοκαίρι. Η τιμολόγηση περιλαμβάνει και μια επιπλέον χρέωση ως μέρος της ζήτησης αιχμής ενός μήνα.

Παράδειγμα 1 Μια εταιρία παροχής ηλεκτρικής ενέργειας χρεώνει: 450€/μήνα πάγιο, χρέωση αιχμής 20€/kW και χρέωση κατανάλωσης 0.03€/kWh. Αν η διόρθωση συνημίτονου απαιτείται για συντελεστή 0.9 και υπάρχει ρήτρα ratchet clause σύμφωνα με την οποία η ζήτηση αιχμής σε μηνιαία βάση δεν μπορεί να είναι μικρότερη του 70% της αιχμής για τους τελευταίους 12 μήνες να υπολογιστούν: Η χρέωση σε καταναλωτή με ζήτηση 300 kW, κατανάλωση 50000 kWh και συντελεστή ισχύος 60% χωρίς ρήτρα αιχμής. Η εξοικονόμηση κόστους ενέργειας αν αυξηθεί ο συντελεστής συνημίτονου σε 0.9 Η χρέωση αιχμής, αν λάβουμε υπόψη η αιχμή τον προηγούμενο χρόνο είναι ίση με 700KW για το μήνα Ιούλιο.

Παράδειγμα 2 Υπολογίστε το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας για κατοικία με κατανάλωση τον μήνα Ιούλιο 800 kWh

Παράδειγμα 3 Υπολογίστε την κατανάλωση ανά kWh βιομηχανικού καταναλωτή με βάση το τιμολόγιο του σχήματος αν η κατανάλωση για τον μήνα Ιανουάριο ήταν 70000kWh, η ζήτηση αιχμής 400 kW και η ζήτηση άεργου ισχύος 150 kVAr

Παράδειγμα 4 Να υπολογιστεί το κόστος ενεργειακής κατανάλωσης για βιομηχανικό καταναλωτή με κατανάλωση 12000kWh το μήνα Ιούλιο και ζήτηση 300 KW με συντελεστή ισχύος 0.8. Το πλαφόν για χρέωση συνημίτονου είναι 0.9. Να υπολογιστεί το κόστος αν υπάρχει ratchet clause που γίνεται με βάση το 80% της ισχύος αιχμής αν τον προηγούμενο χρόνο για το μήνα Μάιο η αιχμή ζήτησης ήταν 500KW   Οκτ-Μα Ιου-Σεπ Πάγια Χρέωση 100 Προσαρμογή καυσίμου (€/kWh) 0.005 Τμήματα τιμολόγησης 3 Τμήμα 1 (kWh) 300 Τμήμα 2 (kWh) 600 Τμήμα 3 (kWh) >900 Κόστος Τ1 (€/kWh) 0.07 0.08 Κόστος Τ2(€/kWh) 0.09 Κόστος Τ3(€/kWh) 0.1 Τμήματα ζήτησης Τμήμα 1 (kW) 50 Τμήμα 2 (kW) Τμήμα 3(kW) >150 Κόστος ΤΖ1(€/kW) 12 13 Κόστος ΤΖ2(€/kW) 15 16 Κόστος ΤΖ3(€/kW) 17

Ενεργειακή τιμολόγηση Ωριαία χρέωση Κίνητρα Ειδικές τιμολογήσεις Τιμολόγηση πραγματικού χρόνου

Ενεργειακή ανάλυση

Εργαλεία ενεργειακής ανάλυσης Tα εργαλεία ενεργειακής ανάλυσης χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της βιωσιμότητας της επένδυσης σε επεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας και είναι 2 τύπων: Μέθοδος κανονικοποίησης Pre-audit Λόγος ενεργειακής κατανάλωσης προς διαστάσεις κτιρίου Forward approach TRNSYS DOE-2 Energy plus Inverse approach Αθροιστική βαθμοημέρα Variable Degree Day Μέθοδος ANAGRAM Μέθοδος PRISM

Κανονικοποίηση Χρησιμοποιείται στα πρώτα στάδια ενεργειακής επιθεώρησης Σύγκριση της ενεργειακής κατανάλωσης του κτιρίου με άλλα παρόμοια Καθορίζεται ο στόχος και oι δυνατότητες εξοικονόμησης. Επιτυγχάνεται η παρακολούθηση της αποδοτικότητας των μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας. Απαιτεί μεγάλες βάσεις δεδομένων με στοιχεία από παρόμοια κτίρια. Δεν είναι αποτελεσματική μέθοδος για λεπτομερή επιθεώρηση ενέργειας. Παραδείγματα είναι το BEST (Building Energy Screening Tool και το Scheduler (Energy Star Buildings Program). O αριθμητής του λόγου είναι συνήθως: Η συνολική κατανάλωση ενέργειας Η κατανάλωση ενέργειας ανά κατηγορία (θέρμανση, ψύξη, αερισμός, φωτισμός, κλπ.) Ο παρονομαστής του λόγου είναι συνήθως: Επιφάνεια κτιρίου ή όγκος κτιρίου Αριθμός χρηστών κτιρίου Βαθμοημέρα Μονάδες παραγωγής

Ανάστροφη μοντελοποίηση Η ανάλυση της υπάρχουσας ενεργειακής κατάστασης του κτιρίου παρέχει ένα πλήθος από παραμέτρους για το κτίριο (π.χ. συντελεστής φορτίου, απόδοση συστήματος θέρμανσης, κλπ). Είναι αποδοτική στην εύρεση δυσλειτουργιών και αναγνώριση συστημάτων με υψηλή ενεργειακή κατανάλωση σε συγκεκριμένες περιόδους. Επαληθεύει την επίτευξη εξοικονόμησης ενέργειας. Η μέθοδος ακολουθεί είτε στατική είτε δυναμική ανάλυση.

Στατική ανάλυση ανάστροφης μοντελοποίησης Μακροπρόθεσμη ενεργειακή ανάλυση Πλεονεκτήματα: Απλότητα (χρησιμοποιεί μικρό πλήθος μετρήσεων) Ευελιξία (μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πλήθος εφαρμογών) Περιορισμοί: Δεν μπορεί να αναλύσει της επιδράσεις της μετάβασης από μια κατάσταση σε άλλη. Δεν είναι υψηλής ακρίβειας

Στατική ανάλυση ανάστροφης μοντελοποίησης: Μέθοδος αθροιστικής βαθμοημέρας Γραμμική συσχέτιση της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης με την βαθμοημέρα. Απεικονίζει την ενεργειακή χρήση κατά τη διάρκεια μιας δεδομένης περιόδου. Τα μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας μειώνουν την κλίση της ευθείας

Στατική ανάλυση ανάστροφης μοντελοποίησης:Μέθοδος ANAGRAM (1)

Στατική ανάλυση ανάστροφης μοντελοποίησης: Μέθοδος ANAGRAM (2)

Στατική ανάλυση ανάστροφης μοντελοποίησης:Μέθοδος ANAGRAM (3) Παράδειγμα:Δίνεται η μηνιαία ενεργειακή κατανάλωση και οι βαθμοημέρες για κτίριο γραφείων όγκου 15000 m3 . Nα γίνει η ανάλυση με την μέθοδο ANAGRAM.

Στατική ανάλυση ανάστροφης μοντελοποίησης:Μέθοδος PRISM Συσχετίζει την ενεργειακή χρήση για κάθε περίοδο ενεργειακής χρέωσης με τις βαθμοημέρες θέρμανσης ή ψύξης

Δυναμική ανάλυση ανάστροφης μοντελοποίησης Η δυναμική ανάλυση χρησιμοποιείται για βραχυπρόθεσμη μελέτη της ενεργειακής χρήσης του κτιρίου. Λαμβάνει υπόψη πλήθος δεδομένων μικρό βήμα μεταβολής. Απαιτούνται καλές γνώσεις μοντελοποίησης του κτιρίου