Rosnące koszty energii oraz konieczność ograniczania emisji CO₂ sprawiają, że coraz więcej przedsiębiorstw przemysłowych bierze pod uwagę wdrożenie wysokosprawnej kogeneracji. Rozwiązanie to stanowi atrakcyjną alternatywę dla konwencjonalnych, oddzielnych metod produkcji energii elektrycznej i ciepła. W artykule wyjaśniamy, jak systemy kogeneracyjne mogą przyczynić się do obniżenia wydatków na energię w zakładach, a także omawiamy możliwość skorzystania z premii gwarantowanej oraz korzyści wynikające z redukcji emisji CO₂.
Technologia kogeneracyjna
Kogeneracja to technologia wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w jednym procesie. W praktyce polega to na tym, że paliwo (np. gaz ziemny, biogaz) napędza silnik, a powstające przy tym ciepło – zamiast być tracone – jest odzyskiwane i wykorzystywane np. do ogrzewania, procesów technologicznych czy produkcji pary.
Dzięki temu procesowi znacząco zwiększa się sprawność całego układu (często do poziomu 80–90%), co przekłada się na niższe zużycie paliwa, redukcję kosztów energii oraz ograniczenie emisji CO₂ w porównaniu do rozdzielnej produkcji prądu i ciepła.
Przeanalizujmy opłacalność inwestycji w CHP
Jako podstawa do wykonania analizy opłacalności posłuży nam jednostka kogeneracyjna o mocy elektrycznej 1 MW oraz mocy cieplnej 1,1 MW i porównamy to z uzyskaniem takiej samej wartości energii z zakładu energetycznego, a ciepła z kotłowni przyzakładowej.
W przykładzie, który będziemy analizować:
- moc elektryczna agregatu wynosi 1,0 MWe,
- moc cieplna: 1,1 MWt,
- sprawność wytwarzania energii elektrycznej: 42%.
Przyjmujemy założenie, że agregat pracuje w ciągu roku 8 000 godzin i zużywa w tym czasie gaz ziemny w ilości ok. 2,4 MWh/h. Koszt zakupu paliwa gazowego wynosi 180zł/MWh. Do tego dochodzą koszty dystrybucji w wysokości 35 zł/MWh. Sumarycznie mamy więc kwotę około 215 zł/MWh.
Wyliczamy koszty gazu w skali całego roku, mnożąc roboczogodziny agregatu przez zapotrzebowanie na gaz ziemny oraz stawkę zakupu tego medium:
8000 h/rok x 2,4 MWh/h x 215 zł/MWh = 4,13 mln zł
Roczne koszty zakupu paliwa gazowego (gazu ziemnego ) dla zasilania systemu kogeneracyjnego o mocy elektrycznej 1,0MWe i mocy cieplnej 1,1 MWt wynoszą około 4,13 mln zł.
Każdy użytkownik systemu kogeneracyjnego musi zdać sobie sprawę, że wymaga on profesjonalnej obsługi serwisowej oraz regularnych przeglądów, aby zapewnić jak najlepszą dyspozycyjność i sprawność zainstalowanego układu. Dla obsługi serwisowej należy przyjąć kwotę około 200 000 zł (jest to średnia wyliczona na podstawie analizy kilku lat eksploatacji agregatu, uwzględniająca wymagane w tym czasie przeglądy wraz z wymianą części zapasowych). Po dodaniu tej kwoty roczne koszty eksploatacji agregatu kogeneracyjnego wyniosą około 4,33 mln zł.
W kwocie 4,33 mln zł/rok system kogeneracyjny wytworzy dla zakładu 8000 MWh energii elektrycznej i 8800 MWh energii cieplnej w postaci pary technologicznej i wody grzewczej
Teraz obliczymy dla tych samych parametrów energii elektrycznej i cieplnej koszty ich pozyskania w tradycyjny sposób.
W analizie przyjmiemy taryfę zakupu energii elektrycznej B23, która wynosi 510 zł/MWh, do tego dodamy koszty dystrybucji w wysokości 170 zł/MWh. Łącznie da nam to 680 zł/MWh, a przekładając to na rok roboczy (8000 h) kwota ta wyniesie 5,450 mln zł. Koszt wytworzenia rocznie ciepła o wartości 1,1 MWh z paliwa gazowego wynosi, przy podanej wyżej cenie 215 MWh, 2,1 mln zł.
Sumujemy koszty zakupu energii elektrycznej oraz koszty wytworzenia ciepła w sposób tradycyjny i daje nam to kwotę około 7,55 mln zł/ rok.
Przy wytworzeniu tej samej ilości energii elektrycznej i cieplnej w systemie kogeneracji koszty będą kształtowały się na poziomie 4,33 mln zł/ rok. Zastosowanie systemu kogeneracyjnego generuje nam oszczędności w wysokości 3,2 mln zł/ rok.
Premia gwarantowana – dodatkowy przychód dla firmy inwestującej w kogenerację
Zgodnie z ustawą z 10 stycznia 2019 r., wytwarzanie energii w wysokosprawnej kogeneracji objęte jest systemem premii gwarantowanej, która w 2026 r. wynosi 143 zł/MWh. Dla rocznej produkcji 8.000 MWh oznacza to dodatkowy przychód w wysokości 1,14 mln zł. Łączne roczne korzyści z kogeneracji to zatem:
- oszczędności na zakupie energii: ok. 3,2 mln zł,
- premia gwarantowana: ok. 1,14 mln zł,
- razem: ok. 4,3 mln zł, co odpowiada redukcji kosztów zakupu energii o około 57%.
|
Porównanie dla 1000 kW energii elektrycznej i 1100 kW ciepła |
|
|
Z wykorzystaniem kogeneracji |
Sposób tradycyjny |
|
System kogeneracyjny o mocy elektryczna 1,0MWe i mocy cieplnej 1,1 MWt Zapotrzebowanie na energię w gazie: 2,4 MWh/h Koszt zapotrzebowania na gaz 2,4 x 8000 h x 215 zł/MWh = ok. 4.130.000 zł Koszty rocznej obsługi serwisowej agregatu 200 000 zł Łączne koszty eksploatacji agregatu 4.130.000 zł + 200.000 zł = 4 330.000 PLN |
energia elektryczna – zakup ZE (taryfa B23) Roczne koszty energii elektrycznej Koszt zakupu energii elektrycznej 1,0 MW x 8.000h x 680 zł = ok. 5.450.000 PLN Roczny koszt energii cieplnej Koszt wytworzenia ciepła 65,0 zł/GJ (240,0 zł/MWh) 1,1 MW x 8.000 h x 240 zł = ok 2.100.000 zł Łączne koszty energii elektrycznej i cieplnej |
|
Oszczędności z tytułu produkcji energii w kogeneracji : 7.55 mln zł– 4.33 mln zł = 3,2 mln zł Premia gwarantowana wg ustawy z 10 stycznia 2019r (8000 MWh * 143 zł/MWh = 1.14 mln zł) Roczne oszczędności: 3.2 mln zł + 1.1mln zł = ok. 4,3 mln zł (redukcja kosztów zakupu energii ok. 57%) |
|
Tabela przedstawia porównanie kosztów pozyskania energii w sposób tradycyjny oraz z wysokosprawnej kogeneracji
Opłacalność inwestycji w kogenerację potwierdza również analiza przepływów pieniężnych, która wykazuje, że prosty czas zwrotu inwestycji w jednostkę kogeneracyjną 1 MWe wynosi kilka lat, a zysk NPV przy stopie dyskontowej 6% wskazuje na wysoką atrakcyjność projektu w horyzoncie 15 lat (do końca okresu wsparcia ustawowego, tj. maksymalnie do 2048 roku).
Decyzja o inwestycji kogeneracyjnej - korzyści środowiskowe
Inwestycji w system kogeneracyjny nie należy rozpatrywać wyłącznie przez pryzmat oszczędności finansowych. Coraz ostrzejsze regulacje środowiskowe, dążenie do neutralności klimatycznej oraz proces dekarbonizacji sprawiają, że technologie oparte na zrównoważonym rozwoju i odnawialnych źródłach energii zyskują na znaczeniu w działalności przedsiębiorstw.
W tym kontekście kogeneracja stanowi rozwiązanie dopasowane do potrzeb nowoczesnych zakładów. Umożliwia efektywne wytwarzanie energii bezpośrednio na miejscu, przy mniejszym zużyciu paliwa niż w przypadku oddzielnej produkcji energii elektrycznej i ciepła. Jednocześnie przyczynia się do istotnego ograniczenia emisji CO₂ (nawet do 60%), a także innych gazów cieplarnianych.
Dzięki temu przedsiębiorstwo może łatwiej sprostać rosnącym wymaganiom środowiskowym, poprawić swój wizerunek oraz zwiększyć szanse na uzyskanie wsparcia w ramach programów dotacyjnych. Ogromną zaletą układów CHP jest również to, że wzmacniają one niezależność energetyczną i podnoszą bezpieczeństwo funkcjonowania zakładu, co w obecnych czasach coraz bardziej zyskuje na znaczeniu.
Jeśli zastanawiasz się nad inwestycją w kogenerację. Zadzwoń 12 398 74 03 lub napisz: oze@ces.com.pl
Tutaj znajdziesz więcej informacji na temat technologii kogeneracyjnej oraz mocy, oferowanych przez nas modułów CHP:
