Μελέτη σύγκρισης τεχνο- οικονομικών αποτελεσμάτων διαφόρων παρεμβάσεων σε νέα & υφιστάμενα κτήρια της ελληνικής επικράτειας.

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Μελέτη σύγκρισης τεχνο- οικονομικών αποτελεσμάτων διαφόρων παρεμβάσεων σε νέα & υφιστάμενα κτήρια της ελληνικής επικράτειας."

Ἡσαΐας Αντωνοπούλου
5 χρόνια πριν
Προβολές:

Μελέτη σύγκρισης τεχνο- οικονομικών αποτελεσμάτων διαφόρων παρεμβάσεων σε νέα & υφιστάμενα κτήρια της ελληνικής επικράτειας. ενεργειακών «ΙΙ. Μέρος της Ανοικτής Συνεδρίας της Γενικής Συνέλευσης ΕΝ.Ε.ΕΠΙ.

1 Μελέτη σύγκρισης τεχνο- οικονομικών αποτελεσμάτων διαφόρων παρεμβάσεων σε νέα & υφιστάμενα κτήρια της ελληνικής επικράτειας. ενεργειακών «ΙΙ. Μέρος της Ανοικτής Συνεδρίας της Γενικής Συνέλευσης ΕΝ.Ε.ΕΠΙ.Θ.Ε.» Παρασκευή 01/06/2018, Ξενοδοχείο HOLIDAY INN, Παιανία - Σπάτα Πλάτων Β. Πάλλης M.Sc. Μηχ. Μηχ.-Υποψ.Διδάκτωρ Εργαστήριο Ατμοκινητήρων & Λεβήτων Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Ηρώων Πολυτεχνείου 9, Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου plpallis@central.ntua.gr URL: LSBTP

Εισαγωγή Το γενικότερο πλαίσιο της ενεργειακής πολιτικής της Ευρωπαϊκής Ένωσης στον κτηριακό τομέα μετά τον ΚΕΝΑΚ οριοθετείται μέσω της οδηγίας 31/2010 η οποία αποτελεί τη βάση για σημαντικά

2 Εισαγωγή Το γενικότερο πλαίσιο της ενεργειακής πολιτικής της Ευρωπαϊκής Ένωσης στον κτηριακό τομέα μετά τον ΚΕΝΑΚ οριοθετείται μέσω της οδηγίας 31/2010 η οποία αποτελεί τη βάση για σημαντικά αυστηρότερες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης και στην οποία παρουσιάζεται και το φιλόδοξο σχέδιο για κατασκευή κτηρίων σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας από το Συγκεκριμένα τον Ιανουάριο του 2012 δημοσιεύθηκε ο κανονισμός 244/2012 προς συμπλήρωση της 2010/31/ΕΕ για να καθοριστεί το μεθοδολογικό πλαίσιο για τον υπολογισμό των επιπέδων βέλτιστου κόστους των ελάχιστων απαιτήσεων ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων και των δομικών στοιχείων. Τέλος στην μεθοδολογία που αναπτύχθηκε λαμβάνονται υπόψη και οι κατευθυντήριες γραμμές (2012/C 115/01) που συνοδεύουν τον Κανονισμό (ΕΕ) αρ. 244/2012.

3 1. Καθορισμός κτηρίων αναφοράς Με τον όρο «κτήρια αναφοράς» εννοούμε τα αντιπροσωπευτικά - τυπικά κτήρια. Ο καθορισμός αυτών των κτιρίων έγινε σύμφωνα με τις εξής υποπεριπτώσεις: Βάση χρήσης : Μονοκατοικίες Πολυκατοικίες Συγκροτήματα κατοικιών Κτήρια γραφείων Βάση της παλαιότητας του κτιρίου. Υφιστάμενα κτήρια Πριν την ισχύ του ΚΘΚ (< 79) Υφιστάμενα κτήρια Με ισχύ του ΚΘΚ ( ) Υφιστάμενα κτήρια ( ) με υπολογισμό θερμογεφυρών Υφιστάμενα κτήρια Κατά ΚΕΝΑΚ Νέα κτήρια Βάση κλιματικής ζώνης : Α, Β, Γ, Δ κλιματική ζώνη LSBTP

4 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 13% 38% 2. Χαρακτηριστικά κτηριακού δυναμικού Ελλάδας Έτος κατασκευής κατοικιών αποκλειστικής χρήσης 18% 37% 49% 45% 11% 31% 58% Αττική Θεσσαλονίκη Επικράτεια Για τον λόγο αυτό η μελέτη επικεντρώθηκε σε: 1) μονοκατοικίες και τριώροφες πολυκατοικίες κατασκευής προ του 1980 και στην περίοδο ) Νέα κτήρια, για τα οποία επιθυμητός στόχος είναι η επίτευξη των ορίων του nzeb πριν το 1980 Το κτηριακό δυναμικό της Ελλάδας φαίνεται να κυριαρχείται από: 1) Παλαιά κτήρια (προ του 1980 και λιγότερα την περίοδο ). 100% 2) Μονοκατοικίες ή μικρές πολυκατοικίες (με λιγότερες των 5 κατοικίες). 80% 60% 40% 20% 0% Αριθμός κατοικιών ανά κτήριο αποκλειστικής χρήσης ως κατοικία 6% 8% 18% 12% 19% 52% 16% 59% 3% 8% 15% 73% Αττική Θεσ/νικη Επικράτεια 20 και άνω

3.Προσδιορισμός μέτρων ενεργειακής απόδοσης για κάθε τυπικό κτήριο Τα μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας που εξετάστηκαν: Τοποθέτηση πρόσθετης μόνωσης Αντικατάσταση κουφωμάτων Δημιουργία καλύτερης σκίασης

5 3.Προσδιορισμός μέτρων ενεργειακής απόδοσης για κάθε τυπικό κτήριο Τα μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας που εξετάστηκαν: Τοποθέτηση πρόσθετης μόνωσης Αντικατάσταση κουφωμάτων Δημιουργία καλύτερης σκίασης Βελτίωση συστήματος θέρμανσης Βελτίωση συστήματος παραγωγής ζεστού νερού χρήσης Εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων ΣΗΘ μικρής κλίμακας Ηλιακή υποβοήθηση για θέρμανση χώρων και κεντρική παραγωγή ΖΝΧ Τηλεθέρμανση Αυτοματισμοί Αλλά και συνδυασμοί των παραπάνω (δέσμες μέτρων) καθώς δύναται να επιφέρουν πολύ καλύτερα αποτελέσματα απ ότι ως μεμονωμένα μέτρα Αριθμός σεναρίων ανά τυπικό κτήριο που εξετάστηκαν: Υπολογιστικός χρόνος ενεργειακών προσομοιώσεων ανά τυπικό κτήριο: >2.200 Ώρες! Χρησιμοποιήθηκαν 48 Η/Υ x 2 Ταυτόχρονες Προσομοιώσεις ανά Η/Υ. LSBTP

6 4. Υπολογισμός του συνολικού κόστους ως καθαρή παρούσα αξία

7 5. Παρουσίαση αποτελεσμάτων ως νέφη σημείων Για κάθε τυπικό κτήριο / Περίοδο κατασκευής / Κλ. Ζώνη δημιουργήθηκαν διαγράμματα με: Οριζόντιο άξονα την καταναλισκόμενη πρωτογενή ενέργεια (kwh/m²/έτος). Κατακόρυφο άξονα το χρηματοοικονομικό (ή μακροοικονομικό) συνολικό κόστος (κύκλου ζωής) της δέσμης μέτρων ( /m²). Π.χ. Μονοκατοικία Ζώνη Β Πριν το 1980 Χρωματισμοί ανάλογα με το σύστημα θέρμανσης

8 5. Παρουσίαση αποτελεσμάτων ως νέφη σημείων Σε κάθε νέφος σημείων οριοθετήθηκαν οι περιοχές: ZEB (0-30 kwh/m²/έτος και εύρος κόστους έως +350 /m² από το cost optimal σημείο). nzeb (20-60 kwh/m²/έτος και εύρος κόστους έως +350 /m² από το cost optimal σημείο). Cost Optimal (εύρος 10% επί της διαφοράς καλύτερου και χειρότερου οικονομικά σεναρίου). Και τα σημεία: Του μετώπου Pareto. Των αρχικών μεμονωμένων σεναρίων επέμβασης για κάθε σύστημα θέρμανσης και για τις τέσσερις κατηγορίες αυτοματισμού (Α-Δ). Της αρχικής εγκατάστασης, με 81 διαφορετικούς συνδυασμούς τροποποιήσεων της θερμομόνωσης δομικών στοιχείων και κουφωμάτων.

9 5. Παρουσίαση αποτελεσμάτων ως νέφη σημείων Περιοχή ZEB -> επικράτηση Α/Θ και φωτοβολταϊκών Περιοχή nzeb -> επικράτηση Α/Θ Βασικά σενάρια ανά τεχνολογία θέρμανσης Βασικό σενάριο + τροποποιήσεις στη θερμομόνωση Περιοχή Cost Optimal -> επικράτηση λεβήτων Φ.Α.

10 5. Παρουσίαση αποτελεσμάτων ως νέφη σημείων Ανάλυση αποτελεσμάτων ανά τεχνολογία Η «πεταλοειδής» μορφή των νεφών οφείλεται στην αύξηση του κόστους που επιφέρουν τα φωτοβολταϊκά

11 6. Επίδραση έτους κατασκευής και κλιματικής ζώνης Πολυκατοικία πριν το 1980 Ζώνη Β Πολυκατοικία πριν το 1980 Ζώνη Β

12 6. Επίδραση έτους κατασκευής και κλιματικής ζώνης Πολυκατοικία Ζώνη Β Πολυκατοικία πριν το 1980 Ζώνη Γ LSBTP

7. Γενικά συμπεράσματα Σε όλα σχεδόν τα τυπικά κτήρια παρατηρήθηκαν τα ακόλουθα: Σε παλαιά κτήρια, η αναβάθμιση του συστήματος θέρμανσης/znx οδηγεί σε καλύτερες λύσεις (τόσο ενεργειακά, όσο και από

13 7. Γενικά συμπεράσματα Σε όλα σχεδόν τα τυπικά κτήρια παρατηρήθηκαν τα ακόλουθα: Σε παλαιά κτήρια, η αναβάθμιση του συστήματος θέρμανσης/znx οδηγεί σε καλύτερες λύσεις (τόσο ενεργειακά, όσο και από άποψη κόστους) έναντι της διατήρησης της υπάρχουσας εγκατάστασης και αναβάθμιση της θερμομόνωσης. Η περιοχή των βέλτιστων οικονομικά σεναρίων αποτελείται κατά κύριο λόγο από σενάρια με λέβητες συμπύκνωσης Φ.Α. και δευτερευόντως από συστήματα αντλιών θερμότητας και λεβήτων συμπύκνωσης πετρελαίου. Οι περιοχές ZEB και nzeb περιλαμβάνουν κυρίως συστήματα με αντλίες θερμότητας αλλά και βελτιώσεις στη θερμομόνωση, ενώ για τα κτήρια ZEB απαραίτητος γίνεται και ο συνδυασμός με φωτοβολταϊκά. Το χρηματοδοτικό κενό μεταξύ βέλτιστου οικονομικά σεναρίου και οικονομικότερης εγκατάστασης nzeb διαφέρει ανάλογα με την κλιματική ζώνη, την παλαιότητα κ.ο.κ. Συνήθως ανέρχεται σε τιμές /m² για κτήρια κατασκευής πριν το 2000 και κάτω των 100 /m² για νέα κτήρια. LSBTP

8. Μελέτη από τη σκοπιά της εντόκου περιόδου αποπληρωμής για τα παλιά κτήρια Απλή Περίοδος Αποπληρωμής (Α.Π.Α.) = (Κόστος επένδυσης) / ( εξοικονομούνται σε ετήσια βάση).

14 8. Μελέτη από τη σκοπιά της εντόκου περιόδου αποπληρωμής για τα παλιά κτήρια Απλή Περίοδος Αποπληρωμής (Α.Π.Α.) = (Κόστος επένδυσης) / ( εξοικονομούνται σε ετήσια βάση). Έντοκος Περίοδος Αποπληρωμής (Ε.Π.Α.): λαμβάνει υπ όψη την ετήσια μεταβολή των τιμών ενέργειας και το προεξοφλητικό επιτόκιο. Όριο βιωσιμότητας: 15 έτη. Μεμονωμένα σενάρια αναβάθμισης του κελύφους ή των αυτοματισμών επιτυγχάνουν πολύ μικρές περιόδους αποπληρωμής (~2 έτη), χωρίς από την άλλη να μειώνουν σημαντικά την ενεργειακή κατανάλωση. Τα βασικά συστήματα φυσικού αερίου και λεβήτων πετρελαίου συμπύκνωσης βρίσκονται κοντά στα βέλτιστα σενάρια (5-6 έτη)

9. Εξελίξεις Σύμφωνα με το άρθρο 9 της Ε. Οδηγίας 2010/31/EU θα πρέπει: Έως τα τέλη 2018 όλα τα νέα δημόσια κτήρια να είναι κτήρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας (nzeb).

15 9. Εξελίξεις Σύμφωνα με το άρθρο 9 της Ε. Οδηγίας 2010/31/EU θα πρέπει: Έως τα τέλη 2018 όλα τα νέα δημόσια κτήρια να είναι κτήρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας (nzeb). Έως τα τέλη 2020 όλα τα νέα κτήρια να είναι κτήρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας (nzeb). Βέλτιστες τεχνολογικές πρακτικές για να επιτευχθεί η παραπάνω υποχρέωση: Συνδυασμός τεχνολογιών λέβητα συμπύκνωσης με ηλιοθερμικό σύστημα. Συνδυασμός τεχνολογιών αντλίας θερμότητας με φωτοβολταϊκό σύστημα.

16 Επιστημονική Ομάδα Δρ. Βουρλιώτης Παναγιώτης Γκόνης Νικόλαος Αναπλ. Καθ. Καρέλλας Σωτήριος Καστρινάκης Ηρακλής Δρ. Νικόγλου Ανδρέας Πάλλης Πλάτων Ρηγόπουλος Παναγιώτης Σαραφιανός Δημήτρης

Σχετικά έγγραφα

ΦΙΛΙΠΠΟΣ ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ

ΦΙΛΙΠΠΟΣ ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΑ Τμήμα Βιομηχανικής Διοίκησης και Τεχνολογίας Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Χημικών Μηχανικών Δ.Π.Μ.Σ. Οργάνωση και Διοίκηση Βιομηχανικών Συστημάτων