2.3. Koszt zakupu energii cieplnej z systemu ciepłowniczego
Dolnośląski Zakład Termoenergetyczny S.A. dla odbiorców ciepła dostarczanego w postaci wody gorącej na terenie Kłodzka posiada dwie taryfy ciepła zatwierdzone przez Prezesa URE w decyzji nr OWR-820/134-A/ /37/2000/II/JJ z dnia 7 września 2000 r. Odbiorców ciepła dostarczanego z kotłowni przy ulicy Kruczkowskiego i Wielisławskiej obowiązuje taryfa A2.
Grupa A2 – odbiorcy, którym ciepło jest dostarczane za pośrednictwem sieci ciepłowniczej i węzłów cieplnych
sprzedawcy.
Taryfy netto dla poszczególnych grup odbiorców (bez podatku VAT):
Lp. |
Rodzaje cen i stawek opłat |
Jednostki |
Grupa A2 |
1. |
Cena za zamówioną moc cieplną |
zł/MW/rok |
74 151,11 |
zł/MW/m-c |
6 179,26 |
||
2. |
Cena ciepła |
zł/GJ |
19,18 |
3. |
Cena nośnika ciepła |
zł/m 3 |
7,00 |
4. |
Stała stawka opłaty za usługi prz esyłowe |
zł/MW/rok |
13 876,41 |
zł/MW/m-c |
1 156,37 |
||
5. |
Zmienna stawka opłaty za usługi przes yłowe |
zł/GJ |
6,79 |
6. |
Stawka opłaty abonamentowej |
zł/przyłącze |
7,26 |
Przy przeliczeniu ceny ciepła na ceny jednoskładnikowe przyjęto czas wykorzysta
nia mocy szczytowej 2200 godzin.Opłata za ciepło loco odbiorca dla przyłącza 100 kW
th wynosi:– dla taryfy A2 37,10 PLN/GJ
w tym:
– za wytworzenie ciepła 28,54 PLN/GJ
– za przesył ciepła 8,54 PLN/GJ
3. PROPOZYCJE W ZAKRESIE MODERNIZACJI I ROZWOJU
Głównymi założeniami przeprowadzonej analizy była efektywność i gwarancja zapewnienia ciągłości dostaw ciepła przy spełnieniu wymogów ochrony środowiska. Te elementy stan
owią kryterium planowanych zamierzeń modernizacyjnych.System ciepłowniczy miasta był projektowany i wykonany w zupełnie innych realiach rynk
owych i w oparciu o założenia, które całkowicie odbiegają od stanu obecnego. Efektem tego jest znacznie przewymiarowana kotłownia przy ul. Wielisławskiej, której moc jest wykorzystywana w 37%. Docelowa moc planowana dla tej ciepłowni miała wynosić około 80 MWth, co skutkowało wykonaniem głównych magistral przesyłowych przystosowanych do przesyłania tej mocy. Wynikiem tego są znaczące straty ciepła (straty średnioroczne około 22%), znacznie przewyższające straty przyjęte dla porównywalnych systemów ciepłowniczych jako średnie.Rozważania na temat modernizacji systemu zostały przeprowadzone dwutorowo:
obejmują zmiany średnic rur magistralnych, poprawienie izolacji, ograniczenie zasięgu sieci magistralnych,
obejmują wariantową modernizację kotłowni przy ulicy Kruczkowski
Modernizacja kotłowni lokalnych będzie kontynuacją podjętych przez miasto działań w zakr
esie modernizacji kotłowni lokalnych. Dla wybranych obiektów zostanie przeprowadzona analiza ceny ciepła w zależności od rodzaju paliwa.3.1. Modernizacja sieci
Z uwagi na ukształtowanie sieci i lokalizację kotłowni sieć ciepłowniczą możemy podzielić na trzy zasadnicze odcinki, których modernizację będziemy rozważać:
– magistrala zasilająca od kotłowni przy ulicy Wielisławskiej do komory K1,
– magistrala zasilająca od komory K1 do komory K3,
– magistrala zasilająca od komory K3 do komory K4.
Odcinki te posiadają największe rezerwy przesyłowe, a tym samym stosunek strat do przesyłanej mocy jest największy.
3.1.1. Obliczenia strat ciepła
Sieć cieplna w trakcie przesyłania ciepła traci pewną część energii do otoczenia. Wielkość strat jest uzależniona w głównej mierze od jakości i grubości izolacji cieplnej na rurociągu. Drugim istotnym elementem jest ilość przejmowania ciepła przez otoczenie. Zupełnie odmienny jest charakter obliczeń dla rurociągu napowietrznego lub rurociągu prowadzonego w kanale od rurociągu ułożonego bezpośrednio w ziemi.
Zastosowany algorytm obliczeń jest zgodny z procedurą obliczeń zawartą w poz. literatury [3].
Charakterystyka analizowanych odcinków sieci:
Odcinek I: magistrala zasilająca od kotłowni przy ulicy Wielisławskiej do komory K1,
sieć napowietrzna o długości L
Odcinek II: magistrala zasilająca od komory K1 do komory K3,
sieć kanałowa o długości L
Odcinek III: magistrala zasilająca od komory K3 do komory K4,
sieć kanałowa o długości L
Przyjęte założenia:
– mata z waty szklanej (w funkcji temperatury):
l 20=0,052 W/(mK)
m=0,00023
Z uwagi na stan techniczny współczynnik przewodności cieplnej zwiększono o 20%.
– płaszcz azbestowo-cementowy:
l =0,9 W/(mK)
Z uwagi na stan techniczny współczynnik przewodności cieplnej zwiększono o 50%.
– do otoczenia:
a =20 W/(m2
K) dla średniorocznej prędkości wiatru 1,5 m/s– w kanale:
a =12 W/(m2K)
– opór cieplny gruntu:
l =1,83 W/(mK)
– opór cieplny ścianki kanału
:l
=1,8 W/(mK) dla płyty żelbetowejl =0,18 W/(mK) dla lepiku asfaltowego
– długość sezonu grzewczego: 4740 h,
– czas wykorzystania mocy szczytowej w czasie sezonu grzewczego: 2200 h,
– długość sezonu letniego: 4020 h.
Temperatury i współczynniki przewodności cieplnej izolacji przyjęte w obliczeniach
Lp. |
Okres |
tz |
tp |
te |
twiz |
tmizz |
tmizp |
Współczynnik przewodności ciep lnejl t [W/mK] |
|||||
Mata z waty szklanej |
Płaszcz azbest owo--cementowy |
||||||||||||
[oC] |
[oC] |
[oC] |
[oC] |
[oC] |
[oC] |
l izz |
l izp |
l iz |
l iz |
l iśr |
l iz |
||
Odcinek I |
sezon grzewczy |
130 |
80 |
–20 |
–16 |
57 |
32 |
0,063 |
0,055 |
0,071 |
0,9 |
0,9 |
1,35 |
Odcinek II |
sezon grzewczy |
130 |
80 |
30 |
34 |
82 |
57 |
0,069 |
0,061 |
0,097 |
0,9 |
0,9 |
1,35 |
poza sezonem |
75 |
50 |
30 |
34 |
54,5 |
42 |
0,060 |
0,057 |
0,088 |
0,9 |
0,9 |
1,35 |
|
Odcinek III |
sezon grzewczy |
150 |
80 |
30 |
34 |
82 |
57 |
0,069 |
0,061 |
0,097 |
0,9 |
0,9 |
1,35 |
poza sezonem |
75 |
50 |
30 |
34 |
54,5 |
42 |
0,060 |
0,057 |
0,088 |
0,9 |
0,9 |
1,35 |
Zestawienie strat ciepła
Lp. |
Okres |
Długość odcinka |
Warunki obliczeniowe |
|||||||
ql [W/m] |
S Q |
E |
S E |
|||||||
[m] |
zasilanie |
powrót |
[kW] |
[GJ] |
[GJ] |
|||||
Odcinek I |
sezon grzewczy |
1600 |
191 |
127 |
509 |
4 029 |
4 029 |
|||
Odcinek II |
sezon grzewczy |
560 |
151 |
75 |
127 |
1 003 |
1 865 |
|||
poza sezonem |
63 |
28 |
51 |
862 |
||||||
Odcinek III |
sezon grzewczy |
384 |
151 |
75 |
87 |
688 |
1 279 |
|||
poza sezonem |
63 |
28 |
35 |
591 |
Wyniki obliczeń zawierają dla każdego odcinka sieci ciepłowniczej:
– stratę na rurociągu zasilającym i powrotnym w sezonie grzewczym,
– stratę na rurociągu powrotnymi powrotnym poza sezonem grzewczym,
– stratę mocy w sezonie grzewczym,
– stratę mocy poza sezonem grzewczym,
– stratę ilości ciepła w sezonie grzewczym,
– stratę ilości ciepła poza sezonem grzewczym,
3.1.2. Modernizacja izolacji
Najmniej kosztowną inwestycją zapewniającą natychmiastowy efekt jest poprawienie par
ametrów technicznych izolacji. Z uwagi na fakt, że istniejąca izolacja jest w znacznym stopniu zdegradowana zakładamy jej całkowitą wymianę na izolację nowego typu o współczynniku przewodności l =0,034 W/(mK) lub niższym.Zestawienie strat ciepła po modernizacji
Lp. |
Okres |
Dł ugość odcinka |
Warunki obliczeniowe |
||||||
ql [W/m] |
S Q |
E |
S E |
||||||
[m] |
zasilanie |
powrót |
[kW] |
[GJ] |
[GJ] |
||||
Odcinek I |
sezon grzewczy |
1600 |
95 |
63 |
254 |
2 010 |
2 010 |
||
Odcinek II |
sezon grzewczy |
560 |
57 |
28 |
48 |
377 |
726 |
||
poza sezonem |
25 |
11 |
21 |
349 |
|||||
Odcinek III |
sezon grzewczy |
384 |
57 |
28 |
33 |
258 |
497 |
||
poza sezonem |
25 |
11 |
14 |
239 |
Zestawienie kosztów
Lp. |
Okres |
Dł ugość odcinka |
D Q |
D E |
Nakłady finans owe |
Oszczę dności energii |
SPBT |
[m] |
[kW] |
[GJ] |
tys. PLN |
tys. PLN |
[lata] |
||
Odcinek I |
sezon grzewczy |
1600 |
255 |
2 019 |
480 |
74,9 |
6,4 |
Odcinek II |
sezon grzewczy |
560 |
79 |
1 139 |
140 |
42,2 |
3,3 |
poza sezonem |
30 |
||||||
Odcinek III |
sezon grzewczy |
384 |
54 |
782 |
96 |
29,0 |
3,3 |
poza sezonem |
21 |
Wyniki obliczeń strat ciepła zostały przedstawione w takim samym układzie tabelarycznym jak w obliczeniach strat dla stanu istniejącego. Grubość izolacji po modernizacji została prz
yjęta w oparciu o grubości zalecane przez producentów dla typoszeregu rurociągów i temperatury czynnika.Zestawienie kosztów określonych dla każdego odcinka rurociągów obejmuje:
– oszczędność mocy w sezonie grzewczym,
– oszczędność mocy poza sezonem grzewczym,
– oszczędność ilości ciepła w sezonie grzewczym,
– oszczędność ilości ciepła poza sezonem grzewczym,