Æwiczenie 9, Studia, UR OŚ INŻ, semestr VII, prawo i ekonomia w ochronie środowiska, kolos 2
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Ćwiczenie 9:Ochrona środowiska a zużycie energii w sektorze komunalno-bytowym.Ze statystyk międzynarodowych wynika, że potrzeba nieustannej konsumpcji energii urasta do„największego nałogu współczesnej cywilizacji”. Dobitnie świadczy o tym wykres zamieszczony poniżej:wroku 2014 świat wyprodukował i skonsumował ponad 23,5 tys. TWh(TeraWatt-hours) energiielektrycznej, a światowa konsumpcja energii rośnie w tempie 473TWh/rok. Światowemu wzrostowizapotrzebowania na energię towarzyszy bardzo dynamiczny wzrost zużycia surowców energetycznych -w latach 1950-1970 wzrosło ono niemal 3-krotnie.0,30024,023,5Konsumpcja energii w 1000 TWh22,0y = 0,4731x + 8,592621,420,322,620,017,618,015,416,014,413,712,812,211,310,310,011,916,219,00,200y = 0,0009x + 0,13314,012,00,135 0,1340,139 0,1430,1420,1460,1590,1520,164 0,1650,100ŚwiatPolskaLiniowy (Świat)Liniowy (Polska)Źródło: BP Statistical Review of World EnergyW Polsce zużycie energii również podlega tendencji wzrostowej, choć wzrost ten nie był aż takgwałtowny. W naszym kraju występuje jednak inny problem: paliwa stałe (a szczególnie węgiel kamienny)stanowią u nas główny nośnik konsumowanej energii pierwotnej (udział około 65%).Ma to ścisły związekze stanem środowiska, bowiem spalaniupaliw stałychtowarzyszy wysoka emisyjnośćszkodliwych substancjitj.: dwutlenek siarki, tlenek azotu czy tlenek węgla. W 2014 roku w Polsce w wyniku energetycznegospalania paliw (głównie węgla) do atmosfery wyemitowanookoło 510 tys. t SO2oraz 287 tys. t NOx.Źródłem dodatkowych 457 tys. t. SO2oraz 197 tys. t NOxbyło spalanie paliw w przemyśle i poza nim. Zkolei w odniesieniu do tlenku węgla przeważającym źródłem emisjibyło spalanie poza przemysłem (niemal2 mln t CO).Spalanie paliw stałych rodzi zatem wiele problemów: większe są koszty inwestycyjne kotłownii wyższe koszty ich eksploatacji zgodnie z wymogami ochrony środowiska i limitami emisyjnymi. Dlaczegowięc nasza gospodarka jest w tak dużym stopniu uzależniona od węgla? Węgiel kamienny jest naszymgłównym zasobem zapewniającym bezpieczeństwo energetyczne.Jego złoża w Polsce są szacowane na 46mld ton, co stanowi około 5% znanych zasobów światowych.Polska gospodarka jest energochłonna, ponieważ węgiel jest wciąż przetwarzany ze znacznie mniejsząsprawnością na różne formy energii niż inne paliwa. Wyższy udział węgla wśród innych nośników energiimiały na świecie tylko Chiny i RPA. Niekorzystna struktura zużycia surowców energetycznych w naszymkraju sprawia, że cierpi nie tylko nasze środowisko lecz i finanse. Używamy bowiem znacznie więcej paliwaumownego na jednostkę PKB niż kraje bazujące na gazie ziemnym i ropie naftowej. Z podobnychprzyczyn w naszym kraju zużywa się także ponad 2 razy więcej energii na jednostkę powierzchnimieszkaniowej niż w krajach Europy Zachodniej o zbliżonym klimacie. Przyczyny niskiej efektywnościenergetycznej naszego kraju stanowią:Bariery ekonomiczne (brak kapitału, kosztowność przedsięwzięć energooszczędnych, brak politykipodatkowej zachęcającej do podnoszenia efektywności energetycznej).Bariery informacyjne (brak wiedzy o normach zużycia energii, brak informacji o korzyściachpłynących z inwestycji energooszczędnych i o możliwościach finansowania takich inwestycji).Bariery techniczne (niezgodność przestarzałych technologii i urządzeń z aktualnymi przepisami).Zużycie energii w sektorze komunalno-bytowym (ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody) jestw Polsce porównywalne ze zużyciem energii w przemyśle. Wynosi ok. 42% globalnego zużycia energii, wtym w mieszkalnictwie 35%. Zużycie energii w sektorze mieszkaniowym ma bardzo znaczący wpływ nabilans energetyczny naszego kraju. Postępującemu od 1990 roku wzrostowi gospodarczemu towarzyszywprawdzie ogólny spadek zużycia energii przypadającej na jednostkę PKB, ale z porównania malejącejenergochłonności w Polsce do malejącej energochłonności w UE wynika, że spadek ten zachodzi zbytwolno. Udział kosztów energii w budżetach domowych w Polsce jest ponad dwukrotnie większy niżśrednio w krajach UE. Wynika to z niższej zamożności polskiego społeczeństwa oraz wyższejenergochłonności naszego kraju w porównaniu ze starszymi krajami UE. Stąd tak ważne są w naszym krajuinwestycje proekologiczne (w tym inwestycje mające na celu zmniejszanie energochłonności sektorakomunalno-bytowego).Inwestycje proekologiczne podobnie jak każde inwestycje powinny zawsze podlegać ocenieekonomicznej. W ocenie ekonomicznej inwestycji proekologicznych wykorzystuje się zwykle analizęprzepływów finansowych oraz obliczenie podstawowych wskaźników, którymi są: prosty czas zwrotunakładów (SPBT), wartość bieżąca inwestycji netto (NPV), wewnętrzna stopa zwrotu (IRR).Prosty czas zwrotu nakładówobliczamy ze wzoru:SPBT = I/Zgdzie:I – wielkość nakładów (kosztów) inwestycyjnych w zł,Z – roczny efekt ekonomiczny (suma miesięcznych zysków z tytułu oszczędności energii w zł).Oczywiście najlepiej byłoby aby czas zwrotu nakładów był możliwie najkrótszy, tzn. roczne oszczędnościstanowiły stosunkowo wysoką część poniesionego nakładu inwestycyjnego. Obliczenie tego wskaźnikapozwala jednak na bardzo przybliżoną ocenę przedsięwzięcia (wielkość oszczędności bywa zmiennaw poszczególnych latach, a złotówka wydatkowana dziś ma dla inwestora inną wartość niż złotówkaotrzymana po upływie n lat)Wartość bieżąca inwestycji nettojest obliczana następująco:NPV = Σ [Z/(1+r)t] – Igdzie:Z – roczne zyski z tytułu zaoszczędzonej energii,I – dzisiejsze koszty przedsięwzięcia,r – stopa dyskontowa,t – kolejne lata eksploatacji inwestycji.Sumowanie następuje w kolejnych latach okresu użytkowania inwestycji. Wartość bieżąca inwestycji nettojako różnica pomiędzy zdyskontowanymi przepływami pieniężnymi a nakładami początkowymi informujenas o ekonomicznej efektywności energooszczędnej inwestycji. Wskaźnik NPV daje jednoznaczneprzesłanki w zakresie decyzji inwestycyjnych. Zgodnie z tymi przesłankami inwestycja z punktu widzeniaekonomicznego powinna zostać zaakceptowana, jeżeli NPV ≥ 0 oraz odrzucona, gdy NPV < 0.Wewnętrzna stopa zwrotu(IRR) określa taką wartość stopy dyskontowej, dla której wartość bieżącainwestycji netto (NPV) będzie równa zero. Należy pamiętać, że istnieje odwrotna, nieliniowa zależnośćpomiędzy wysokością stopy dyskonta, a wartością wskaźnika NPV: wraz ze wzrostem stopy dyskontawartość wskaźnika NPV danej inwestycji spada, co ma wpływ na ocenę rentowności inwestycji iewentualną decyzję, co do jej realizacji. Zatem dla danej inwestycji zachodzą następujące zależności:Jeżeli r > IRR, to NPV<0Jeżeli r = IRR, to NPV=0Jeżeli r < IRR, to NPV>0Zadanie 1.Gospodarstwo domowe składające się z trzech osób zamieszkuje lokal mieszkalny o pow. 64,8m2. Lokal ten ogrzewany jest dwufunkcyjnym kotłem gazowym TERMET. Urządzenie to cechujestosunkowo wysoka sprawność cieplna wynosząca 89%. Ze względu na rozkład pomieszczeń orazrozmieszczenie w nich grzejników, w sezonie grzewczym dwa pomieszczenia dogrzewane są regularnienaściennymi grzejnikami elektrycznymi typu KONWEKTOR o mocach:1800 W – w sypialni (praca tygodniowa szacowana na około 3 h)600 W – w łazience (praca tygodniowa szacowana na około 4 h)W opisywanym lokalu nie ogrzewa się pomieszczenia gospodarczego o powierzchni 2,6 m2.Poniższa tabela przedstawia zużycie gazu w poszczególnych okresach rozliczeniowych:Okres rozliczeniowy(przed instalacją regulatora)oddo2013-01-262013-03-252013-03-252013-05-252013-05-252013-06-302013-06-302013-07-192013-07-192013-09-262013-09-262013-09-302013-09-302013-11-292013-11-292013-12-312013-12-312014-01-27Zużycie gazuilość (m3)2581213719798124139118Okres rozliczeniowy(po instalacji regulatora)oddo2014-01-272014-03-292014-03-292014-03-312014-03-312014-05-312014-05-312014-07-182014-07-182014-09-282014-09-282014-10-222014-10-222014-11-202014-11-222014-12-312014-12-312015-01-31Zużycie gazuilość (m3)15979825868759710099Na początku lutego 2014 r. instalację grzewczą wyposażono w elektroniczny regulator programowalny firmyHoneywell, który umożliwia efektywniejsze wykorzystanie kotła gazowego poprzez zmienne sterowanie temperaturąogrzewanych pomieszczeń o różnych porach dnia i tygodnia. Ponadto w całym mieszkaniu zainstalowano ekranyzagrzejnikowe. Po dokonaniu tych inwestycji oczekiwano wymiernego ograniczenia kosztów ogrzewania. Dziękiekranom energię wykorzystywano efektywniej a zaprogramowany regulator obniżał temperaturę lokalu w ciągu dobyw czasie nieobecności jego mieszkańców oraz w godzinach nocnych, gdy nie była wymagana temperatura pełnegokomfortu. Wykorzystując poniższą tabelę proszę oszacować grzewczą energochłonność tego lokalu - przedinwestycją i po inwestycji, biorąc pod uwagę średnie roczne zużycie gazu (m3) przez piec oraz roczne zużycie energiielektrycznej (kWh) przez grzejniki naścienne. Jaki w ujęciu rocznym wymiar finansowy (ile złotych wg aktualnych cengazu ziemnego) oraz środowiskowy (ile m3gazu) miała ta stosunkowo niewielka inwestycja (cena regulatora=420 zł,koszty montażu=140 zł, cena ekranów 117 zł, koszty montażu 50 zł)? Oblicz prosty czas zwrotu nakładów (SPBT)dla tej inwestycji. Przyjmij następujące składniki ceny gazu ziemnego: gaz – 0,9350 zł/m3netto, abonament – 6,4000zł/m-c netto, opłata sieciowa stała – 9,8500 zł/m-c netto, opłata sieciowa zmienna – 0,4065 zł/m3 netto. Stawkapodatku VAT=23%.Obliczeń należy dokonać wypełniającdwukrotnieponiższą tabelę (najlepiej w pliku Excel – przykład na zajęcia),tzn. raz wpisujemy zużycie nośników energii przed inwestycją, drugi raz zużycie po inwestycji.1.ABCDE2.Roczne zużycie energiigaz ziemny (m3/rok)………………………….olej opałowy (l/rok)………………………….węgiel kamienny (kg/rok)………………………….drewno (kg/rok)………………………….energia elektryczna………………………….(kWh/rok)Łączne zużycie energii……………..……… kWh-3.Zużycie energii naogrzewaniekWh : …………………/Przelicznikx 9,5x 11,6x 6,0x 4,5x 1,0=====Zużycie energii……………..kWh……………..kWh……………..kWh……………..kWh……………..kWhEnergia zużyta na podgrzanie wody(przyjąć 1000 kWh/osobę)………………………….kWh=Zużycie energiina ogrzewanie……………..kWhOgrzewana powierzchnia (m2)………………=Zużycie energii na 1 m2…………….. kWh/m2Zadanie 2.Inwestycja energooszczędna, jaką przeprowadzono wkosztowała gminę 38 tys. zł. Dotychczas wygenerowała ona woszczędności energii:2002 – 6700 zł2005 – 6000 zł2003 – 6600 zł2006 – 5300 zł2004 – 6500 zł2007 – 5000 złbudynku gimnazjum na początku 2002 rokukolejnych latach następujące zyski z tytułu2008 – 4600 zł2009 – 4500 zł2010 – 4400 zł2011 – 4000 zł2012 – 3800 złStopa dyskontowa wynosiła9%. Oszacuj: prosty czas zwrotu nakładów w odniesieniu do średniej rocznejoszczędności oraz wartość bieżącą inwestycji netto. Czy biorąc pod uwagę oszczędności jakie do tej pory przyniosłata inwestycja, była ona twoim zdaniem ekonomicznie uzasadniona?Zadanie 3.Odwiedź witrynęUruchom znajdujący się tam kalkulatoremisji CO2 i sprawdź do jakiej emisji przyczynić się może twój styl życia i sposób postępowania.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]