Θερμικά οικονομικά Απόστολος Ευθυμιάδης, Διπλ. Μηχ/γος-Ηλ/γος Μηχ., Δρ. Μηχ., μέλος του Δ.Σ του ΠΣΜΔ-Η Μέλος της Επιστημονικής Επιτροπής Μηχανολόγων του ΤΕΕ 1 Εισαγωγή 1.1 Η αγορά πετρελαίου Εν μέσω παρατεταμένης οικονομικής κρίσεως και με την εξωφρενική φορολόγηση του πετρελαίου θερμάνσεως, η χρήση του πετρελαίου εις την θέρμανση των κατοικιών αλλά και των κτιρίων κεντρικής θερμάνσεως καθίσταται απαγορευτική. Αυτό αποδείχθηκε καταφανώς από την δραματική μείωση της καταναλώσεως κατά τον χειμώνα 2012-13 κατά 70% (βλέπε κατωτέρω) όπου τα δημόσια έσοδα μειώθηκαν κατά 300 εκατ. ευρώ, όπως ανακοίνωσε πρώτη η ομοσπονδία πρατηριούχων και παραδέχθηκαν κυβερνητικοί αξιωματούχοι. Η βουτιά στην κατανάλωση πετρελαίου θερμάνσεως αποτυπώνεται καλύτερα με τα ακόλουθα στοιχεία της Γενικής Διευθύνσεως Τελωνείων : Πίνακας 1 : Η βουτιά της καταναλώσεως πετρελαίου θερμάνσεως Μήνας 2011 2012 Μείωση Οκτώβριος 307.218.000 36.265.000-88,2% Νοέμβριος 406.048.000 95.152.000-76,6% Δεκέμβριος 502.090.000 232.908.000-53,6% Μήνας 2012 2013 Μείωση Ιανουάριος 618.443.000 171.392.000-72,3% Φεβρουάριος 524.766.000 171.392.000-67,3% Σύνολο 2.358.567.011 707.111.012-70,0% http://news247.gr/eidiseis/oikonomia/oikonomika/oi_ellhnes_pagwsan_ta_tameia_gemisan_meiwsh_68_7_sthn _katanalwsh_petrelaioy_thermanshs.2216516.html Το ποσοστό μειώσεως κατά 70% δεν οφείλεται αποκλειστικά στην αύξηση της τιμής του πετρελαίου αλλά και στην αύξηση της μέσης θερμοκρασίας κατά τον χειμώνα 2012-13 έναντι του προηγούμενου χειμώνα αναφοράς (2011-12). Εάν γίνει η σχετική αναγωγή, τότε η μείωση εκτιμάται περί το 60%, ήτις παραμένει σημαντική. Όπως έχει προδήλως διαφανεί από την αγορά ειδών θερμάνσεως, οι πολίτες της χώρας στρέφονται σε εναλλακτικές τεχνολογίες θερμάνσεως, πρωτίστως εις την ηλεκτρική θέρμανση και στην βιομάζα (ξύλα, πελλέτα). Ενώπιον αυτής της απότομης και βεβιασμένης στροφής, η αγορά των ειδών θερμάνσεως χαρακτηρίζεται από σύγχυση, υπερβολές, στρεβλώσεις και πρωτίστως, αμάθεια δια τα βασικά δεδομένα της θερμάνσεως και κυρίως σε ότι αφορά τις ισοδύναμες θερμιδικές τιμές των εναλλακτικών πηγών. - 1 -
1.2 Οι δραματικές στρεβλώσεις στην αγορά ενέργειας Πέραν των απαγορευτικών πλέων φόρων του πετρελαίου θερμάνσεως, οι τιμές της ηλεκτρικής ενεργείας έχουν λάβει επίσης την ανιούσα με συνολικές αυξήσεις από το 2012 έως τέλος του 2013 άνω του 25%, οι οποίες κυρίως οφείλονται : Αυξήσεις τιμολογίων προς όφελος της ΔΕΔΔΕΗ (ΔΕΗ) Αυξήσεις προς κάλυψη ελλείμματος ΛΑΓΗΕ (~550 εκατ. ευρώ) οι οποίες υλοποιούνται μέσου του ειδικό τέλος μείωσης εκπομπών αερίων ρύπων ΕΤΜΕΑΡ (πρώην τέλος ΑΠΕ) Το έλλειμμα του ΛΑΓΗΕ, οφειλόμενο εν πολλοίς α) εις την ανεξέλεγκτη προώθηση των φωτοβολταϊκών εις τους αγρούς με υψηλές τιμές αποζημιώσεως μίας κιλοβατώρας β) εις την διατήρηση της λειτουργίας των μονάδων φυσικού αερίου εις το τεχνικό ελάχιστο, γεγονός το οποίο περιορίζει την συμμετοχή του λιγνίτη στο ενεργειακό ισοζυγιο αναμένεται στο τέλος του έτους να σταθεροποιηθεί στα 700 εκατ. ευρώ, γεγονός το οποίο σηματοδοτεί νέες αυξήσεις ρεύματος. Εάν εις τα ανωτέρω συνυπολογιστεί και ο φόρος ΕΕΤΗΔΕ (χαράτσι) οι ανατιμήσεις αυτές έχουν οδηγήσει σε ενεργειακή και θερμική πενία. 1.3 Αντικείμενο Διά τούτο η παρούσα εισήγηση επικεντρώνεται εις το θέμα της αναλύσεως των ισοδυνάμων τιμών καυσίμων/ηλεκτρικής ενεργείας δια τις διάφορες εναλλακτικές τεχνολογίες θερμάνσεως, με σκοπό την διευκόλυνση του έργου του μηχανικού ως συμβούλου θερμάνσεως σε κατοικίες και κτίρια. Ειδικότερα εξετάζεται αναλυτικά το συνολικό ισοδύναμο τίμημα παραγωγής, διανομής και απελευθερώσεως μίας κιλοβατώρας θερμότητας εις τους θερμαινόμενους χώρους, λαμβάνοντας υπ όψιν τον βαθμό αποδόσεως για την παραγωγή και διανομή της θερμότητας. Εις την παρούσα εργασία δεν λαμβάνεται υπ όψιν ο βαθμός αποδόσεως κατά την εκπομπή της θερμότητας εντός του θερμαινόμενου χώρου, διότι αυτός εξαρτάται περισσότερο από τον τύπο και την θέση των θερμαντικών σωμάτων ως και τα χαρακτηριστικά του χώρου και λιγότερο από την τεχνολογία θερμάνσεως. Τα θέματα του βαθμού αποδόσεως εκπομπής εξετάζονται αναλυτικότερα από την εισήγηση του Νικόλαου Γαλάνη. Εν συνεχεία εξετάζονται αναλυτικότερα τα είδη θερμάνσεως 2 Ειδη θερμάνσεως 2.1 Κεντρική ή τοπική θέρμανση Οι τεχνολογίες και οι τεχνικές θέρμανσης είναι δυνατόν να διαχωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες : α β Κεντρική θέρμανση Τοπική θέρμανση - 2 -
Ως γνωστόν η κεντρική θέρμανση (π.χ. καλοριφέρ) παρέχει θερμότητα σε ένα σύνολο χώρων ή ακόμα και σε ένα σύνολο κατοικιών (πολυκατοικίες). Αντίθετα η τοπική θέρμανση (π.χ. με θερμάστρα ή με τζάκι) παρέχει θερμότητα μόνο σε ένα περιορισμένο χώρο (π.χ. ένα δωμάτιο ή και ακόμα μία γωνία ενός δωματίου) Η κεντρική θέρμανση αποτελεί μία από τις στοιχειώδεις ανθρώπινες ανέσεις. Η άνεση αυτή άρχισε να παρέχεται με τις πρώτες πολυκατοικίες που κατασκευάστηκαν στην χώρα μας από την δεκαετία του 50, 60 και κυρίως του 70 και μετά. Σήμερα η κεντρική θέρμανση εφαρμόζεται ακόμα και σε μονοκατοικίες. Η κεντρική θέρμανση αποτέλεσε μαζί με την βιομηχανία, τον βασικό πόλο έλξεως των πολιτών προς τις πόλεις. 2.2 Η τοπική θέρμανση ως διέξοδος στην οικονομική κρίση Η τοπική θέρμανση είναι συχνά οικονομικότερη από την κεντρική θέρμανση, ιδιαίτερα σε μεγάλες κατοικίες, διότι θερμαίνει μόνο ένα υποσύνολο της κατοικίας (βλέπε Σχήμα 1). Το βασικό της μειονέκτημα είναι ότι δεν δημιουργεί περιβάλλον άνεσης σε όλους τους χώρους που χρησιμοποιούνται. Σε περιόδους οικονομικής κρίσης το φαινομενικό «μειονέκτημα» της τοπικής θέρμανσης πρακτικά καθίσταται αμελητέο για ένα μεγάλο μέρος του πληθυσμού με χαμηλά εισοδήματα. Οι κυριότερες συσκευές ή εξοπλισμός τοπικής θέρμανσης είναι : - θερμάστρες (ή σόμπες) πετρελαίου - ηλεκτρικές θερμάστρες αντιστάσεως - ηλεκτρικές θερμάστρες ελαίου ή ελαιόθερμα - αντλίες θερμότητας (κλιματιστικά) - θερμάστρες υγραερίου - ηλεκτρικοί θερμοσυσσωρευτές - τζάκια - ξυλόσομπες - νέες τεχνολογίες (συσκευές αλογόνου, υπερύθρων, κλπ) Η τοπική θέρμανση όταν γίνεται με πετρέλαιο, ξύλα ή υγραέριο πρέπει να συνοδεύεται από τακτικό αερισμό του χώρου για την αναπλήρωση του οξυγόνου. Ο αερισμός είναι ακόμα πιο αναγκαίος όταν δεν υπάρχουν αγωγοί καυσαερίων (μπουριά). Οι θερμοσυσσωρευτές είναι οικονομικοί όταν λειτουργούν με νυχτερινό τριφασικό τιμολόγιο της ΔΕΗ το οποίο είναι φθηνότερο. Οι αντλίες θερμότητας είναι οι πλέον οικονομικές αλλά πότε-πότε χρειάζονται απόψυξη προκειμένου να λιώνει ο πάγος στο εξωτερικό στοιχείο. Η θέρμανση με ηλεκτρικές αντιστάσεις όπως τα ελαιόθερμα, οι ηλεκτρικές θερμάστρες και τα αερόθερμα μετά τις τελευταίες ανατιμήσεις του οικιακού τιμολογίου της ΔΕΗ, είναι πλέον ακριβότερη από την κεντρική θέρμανση με πετρέλαιο ανά παραγόμενη μονάδα θερμότητας. Εάν όμως ληφθεί υπ όψιν ότι με τα τοπικά συστήματα είναι δυνατόν να περιοριστεί σημαντικά η έκταση του θερμαινόμενου χώρου, - 3 -
Διάδρομος Βεστιάριο τότε ακόμα και με τις τιμές του επιδοτούμενου πετρελαίου θέρμανσης, τα συστήματα αυτά καθίστανται οικονομικά και ανταγωνιστικά. Τα βραχυπρόθεσμα μέτρα για μία βιώσιμη και εφικτή θέρμανση είναι τα εξής : Τοπική αντί κεντρικής θερμάνσεως Εκμετάλλευση υφιστάμενων ηλεκτρικών συσκευών θερμάνσεως Προμήθεια τοπικών ηλεκτρικών θερμαντήρων (αντιστάσεων υπερύθρων) Καθορισμός προγράμματος οικονομικής λειτουργίας ηλεκτρικών θερμαντήρων Τεχνολογία εξοικονομήσεως ενεργείας στην κεντρική θέρμανση Κεντρική αντιστάθμιση Τοπικός θερμοστατικός έλεγχος Μέτρηση και κατανομή δαπανών θερμάνσεως Σχήμα 1 : Τοπική θέρμανση κατά την διάρκεια της ημέρας (ερυθρωπή σκίαση στους 20 C) και της νυκτός (γαλάζια σκίαση στους 16 C) σε διόροφη μονοκατοικία Ισόγειο 1 ος Οροφος Τραπεζαρία Υπνοδωμάτιο WC Διάδρομος Βεστ/ριο Κουζίνα Λουτρό Καθιστικό Παιδικό δωμάτιο Παιδικό δωμάτιο Κατακόρυφη στήλη αγωγού Προσαγωγή αέρα Απαγωγή αέρα - 4 -
3 Ισοδύναμη θερμιδική τιμή καυσίμων και ηλεκτρισμού 3.1 Εισαγωγή Όπως αναφέρεται στην εισαγωγή η ισοδύναμη θερμιδική τιμή η οποία εξετάζεται εδώ, ορίζεται ως η τιμή μίας μονάδας θερμότητας η οποία απελευθερώνεται εντός του θερμαινόμενου χώρου. Δηλαδή εις την περίπτωση κεντρικών θερμάνσεων, με την τιμή αυτή λαμβάνονται υπ όψιν οι απώλειες κατά την παραγωγής θερμότητας σε λέβητα καθώς και οι απώλειες διανομής θερμότητας υπό μορφή σωληνώσεων θερμού νερού ή αεραγωγών θερμού αέρα. Εις την θερμιδική τιμή δεν περιλαμβάνονται οι απώλειες εκπομπής θερμότητας από τα θερμαντικά σώματα. 3.2 Ισοδύναμη θερμιδική τιμή πετρελαίου κεντρικής θερμάνσεως Η ισοδύναμη θερμιδική τιμή του πετρελαίου θερμάνσεως λαμβάνεται ως εξής : Κατωτέρα θερμογόνος δύναμη (ΚΘΔ) : Πυκνότητα πετρελαίου: 10250 kcal/kg = 11,92 kwh/kg 0,84 kg/λίτρο Άρα η ΚΘΔ ανά λίτρο : 10,0 kwh/λίτρο ( = 11,92 x 0,84) Ως τυπικός βαθμός αποδόσεως λαμβάνεται ίσος με 75% ο οποίος προκύπτει ως το γινόμενο ενός μέσου βαθμού αποδόσεως παραγωγής θερμότητας στον παλαιό και υπερδιαστασιολογημένο λέβητα (83%) και του βαθμού αποδόσεως διανομής (90%). Εάν ληφθεί ότι το πετρέλαιο κινήσεως διατιμάται σήμερα ίσο με 1,3 ευρώ/λίτρο ενώ το επιδοτημένο πετρέλαιο θερμάνσεως όσο με 0,95 ευρώ ανά λίτρο τότε η ισοδύναμος θερμιδική τιμή προκύπτει ίση με : Πετρέλαιο θέρμανσης : 0,95/(10,0 x 0,75) = 0,127 /kwh Πετρέλαιο κίνησης : 1,30/(10,0 x 0,75) = 0,173 /kwh 3.3 Ισοδύναμη θερμιδική τιμή φυσικού αερίου Τα στοιχεία για το φυσικό αέριο λαμβάνονται από τα τιμολόγια της ΕΠΑ Αττικής, τα οποία περιλαμβάνουν χρέωση ισχύος και χρέωση ενεργείας : Χρέωση ισχύος ( /60 μέρες) Μέχρι 5 m3/ώρα 6,36 Μέχρι 40 m3/ώρα 11,43 Μέχρι 60 m3/ώρα 20,32 > 60 m3/ώρα 33,01-5 -
Χρέωση ενέργειας ( /kwh) Ιανουάριος 2013 0,07775 11,3273 Μάρτιος 2013 0,07540 11,5262 Μάϊος 2013 0,07063 11,4041 Ιούλιος 2013 0,07133 11,3847 Σεπτέμβριος 2013 0,06925 11,4847 Σημειώνεται ότι οι ανωτέρω τιμές ενεργείας, αναφέρονται στην Ανωτέρα Θερμογόνα Δύναμη (ΑΘΔ) του φυσικού αερίου. Για την εκμετάλλευση της ΑΘΔ του καυσίμου θα πρέπει τα καυσαέρια να εξέρχονται σε χαμηλή θερμοκρασία <60 C. Τέτοια συμπεριφορά έχουν οι λέβητες συμπυκνώσεως (υδρατμών καυσαερίων). Όμως στην συντριπτική πλειοψηφία των εγκαταστάσεων φυσικού αερίου η θερμοκρασία των καυσαερίων υπερβαίνει τους 130 C και ένεκα τούτου, οι υδρατμοί στα καυσαέρια ευρίσκονται σε αέρια μορφή. Διά τούτο και αφού μέρος της ενεργείας του καυσίμου αναλώνεται στην εξάτμιση του παραγόμενου νερού, τότε θα πρέπει να λαμβάνεται η Κατωτέρα Θερμογόνος Δύναμη (ΚΘΔ) και όχι η ΑΘΔ. Στο φυσικό αέριο ισχύει περίπου η σχέση : ΑΘΔ ~ 1,11 ΚΘΔ. Συνεπώς η μέση ισοδύναμη θερμιδική τιμή του φυσικού αερίου αναφερομένη στην ΚΘΔ υπολογίζεται ως εξής : Μέση τιμή kwh ΑΘΔ 0,07240 /kwh Μέση τιμή kwh ΚΘΔ 0,08040 /kwh Θερμιδική τιμή (β.α. 0,78) 0,1030 /kwh Η συνολική θερμιδική τιμή εξαρτάται προφανώς από την συνολική κατανάλωση φυσικού αερίου την διμηνία, και τα αποτελέσματα δίδοντα στο Σχήμα 2 που ακολουθεί. 3.4 Το οικιακό τιμολόγιο Γ1 της ΔΕΗ 3.4.1 Γενικά Βασικό στοιχείο εις την επιλογήν τεχνολογίας ηλεκτρικής θερμάνσεως αποτελεί το οικιακόν τιμολόγιον της ΔΕΗ το οποίο περιλαμβάνει τόσο την κανονική έκδοσιν Γ1 όσο και την έκδοσιν του νυκτερινού Γ1Ν. Αμφότερα τα τιμολόγια αυτά εκδίδονται εις τετραμηνιαίαν βάσιν, και είναι κλιμακωτά, ήτοι η τιμή της χρεώσεως της ενεργείας (κιλοβατώρα) είναι συνάρτησις της συνολικής καταναλώσεως ρεύματος εις το τετράμηνον. Εν συνεχεία αναπτύσσονται εν τάχυ τα βασικά στοιχεία εκάστου τιμολογίου ως και οι βασικές καταναλώσεις αίτινες καθορίζουν την τιμή της κιλοβατώρας ανά κλίμακα καταναλώσεως. - 6 -
3.4.2 Παρουσίαση του τιμολογίου Γ1 και Γ1Ν (Νυχτερινό) Το τιμολόγιο περιλαμβάνει δύο σκέλη : τας ανταγωνιστικάς χρεώσεις και τας ρυθμιζομένας χρεώσεις ως ακολούθως : Ανταγωνιστικές χρεώσεις Κλιμάκια (στο σύνολο της κατανάλωσης) Χρέωση Ενέργειας ( / kwh) Χρέωση Παγίου Μονοφασικής παροχής ( ανά τετράμηνο) Χρέωση Παγίου Τριφασικής παροχής ( ανά τετράμηνο) ΑΠΟ 0 800 kwh 0,07793 1,52 4,8 ΑΠΟ 801 2000 kwh 0,0946 1,52 4,8 > 2000 kwh 0,10252 1,52 4,8 Ελάχιστη Χρέωση μονοφασικού ( / τετράμηνο) : 5,3 Ελάχιστη Χρέωση τριφασικού ( / τετράμηνο) : 8,58 Για την νυχτερινή κατανάλωση ισχύει το κάτωθι τιμολόγιο : Κατανάλωση Νύχτας και ζώνης μειωμένης χρέωσης: Πάγιο νύχτας τετραμήνου: 2,00 Ενέργεια νύχτας, όλες οι kwh : 0,06610 /kwh Οι ρυθμιζόμενες χρεώσεις, δηλαδή οι χρεώσεις που αφορούν τα δίκτυα μεταφοράς και διανομής ως καις τις υπηρεσίες κοινής ωφελείας, δηλαδή την επιδότηση της τιμής κιλοβατώρας εις την νησιωτική χώρα έχουν ως εξής : Ρυθμιζόμενες χρεώσεις ΚΛΙΜΑΚΙΑ ΣΕ kwh Χρέωση ισχύος ( /kva* ΣΙ ανά έτος) ΔΙΚΤΥΟ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΔΙΚΤΥΟ ΔΙΑΝΟΜΗΣ Υπηρεσίες Χρέωση ενέργειας ( /kwh) Λοιπές επιβαρύνσεις /kwh) Χρέωση ισχύος Μοναδιαία πάγια χρέωση ( /kva* ΣΙ ανά έτος) Χρέωση ενέργειας Μοναδιαία μεταβλητή χρέωση ( /kwh) κοινής ωφέλειας ( /kwh) 0-1600 0,00699 1601-2000 0,17 0,00541 0,00046 0,63 0,0203 0,0157 2001-3000 0,03987 > 3000 0,04488 Ρυθμιζόμενες χρεώσεις νύχτας και ζώνης μειωμένης χρέωσης (Νυχτερινό) 0,00 0,00000 0,00046 0,00 0,0000 0,00889-7 -
3.4.3 Τέλη και φόροι Εκτός των ανωτέρω χρεώσεων, το τιμολόγιο της ΔΕΗ περιλαμβάνει διάφορα τέλη και φόρους ως ακολούθως : Ειδικό τέλος μείωσης εκπομπών αερίων ρύπων (ΕΤΜΕΑΡ) : (kwh x 0,0208 /kwh) Ειδικός Φόρος Κατανάλωσης (ΕΦΚ) : (kwh x 0,0022 /kwh) Ειδικό τέλος 5 0 / 00 : (Αξία ρεύματος ΕΤΜΕΑΡ + ΕΦΚ) *(0,005) ΦΠΑ : (Αξία ρεύματος + ΕΦΚ) *(13%) Το τέλος ΕΤΜΕΑΡ θα φθάσει στα 0,0208 ευρώ/kwh στο τέλος του 2013. Το τέλος αυτός κλιμακώνεται σταδιακά καθ όλο το έτος 2013, εκκινώντας από τα 0,00953 /kwh καθ φθάνοντας στα 0,0208 /kwh. Η τιμή της κιλοβατώρας για τον νυχτερινό τιμολόγιο, λαμβάνοντας υπ όψιν όλα τα ανωτέρω τέλη και φόρους υπολογίζεται ως : (0,06610 + 0,00046 + 0,00889 + 0,0208) x 13% = 10,9 /kwh 3.4.4 Η ισοδύναμη θερμιδική τιμή ηλεκτρικής ενεργείας Βάσει των ανωτέρω υπολογίζεται η τιμή της ηλεκτρικής ενεργείας ως συνάρτηση της καταναλώσεως τετραμήνου. Τα αποτελέσματα δίδονται στο Σχήμα 2 που ακολουθεί. Σημειώνεται ότι εις το σχήμα αυτό οι τιμές της ηλεκτρικής ενεργείας δεν έχουν επιβαρυνθεί με απώλειες παραγωγής και διανομής θερμότητας, διότι εκλαμβάνεται ότι η θερμότητα παράγεται από ηλεκτρικές συσκευές θερμάνσεως, οι οποίες ευρίσκονται εντός του θερμαινόμενου χώρου. Εις το Σχήμα 2 έχουν περιληφθεί οι τιμές ηλεκτρικής ενεργείας όπως αυτές εξελίχθηκαν κατά τον τελευταίο χρόνο. Η κυανή διακεκομμένη γραμμή δίδει τις τιμές του τιμολογίου Γ1 όπως ήταν στο τέλος του 2012 με την τότε χρέωση ΑΠΕ. Στις αρχές του 2013, είχαμε αύξηση του τιμολογίου Γ1, τόσο σε επίπεδο χρεώσεων ΔΕΗ, όσο και σε επίπεδο νέων χρεώσεων ΑΠΕ (καφέ γραμμή). Η αύξηση αυτή δίδεται ποσοτικά με τις γαλάζιες γραμμοσκιασμένες περιοχές του Σχήματος 2. Παρατηρείται ότι για καταναλώσεις : έως 1600 kwh ανά τετράμηνο, η αύξηση κυμάνθηκε από 13 έως 16% από 1600 έως 2000 kwh ανά τετράμηνο, η αύξηση κυμάνθηκε στο 7,6% άνω των 2000 kwh ανά τετράμηνο, η αύξηση ήταν στο 5%. Μετά όμως την διόγκωση του ελλείμματος του ΛΑΓΗΕ, η ΡΑΕ ανακοίνωσε νέες τιμές για το τέλος ΑΠΕ, το οποίο μάλιστα αντικατέστησε με το τέλος ΕΤΜΕΑΡ. Οι αυξήσεις αυτές δίδονται με την μαύρη διακεκομμένη γραμμή για το αρχικό τέλος ΕΤΜΕΑΡ και με την ερυθρά γραμμή, για τέλος ΕΤΜΕΑΡ όπως αναμένεται να διαμορφωθεί στο τέλος του 2013. Δηλαδή λόγω του τέλους ΕΤΜΕΑΡ, στο τέλος του 2013 οι συνολικές αυξήσεις εντός του έτους 2013 είναι περί το 15%. Εάν δε ληφθούν υπ όψιν οι αυξήσεις από το έτος 2012 στο 2013, τότε οι συνολικές αυξήσεις φθάνουν στο 30% για την χαμηλή κλίμακα καταναλώσεως και στο 20% για την υψηλή. Πρόκειται επομένως για λίαν δραματικές αυξήσεις οι οποίες αναθεωρούν τα δεδομένα αναφορικά με την ηλεκτρική θέρμανση. - 8 -
Μέση τιμή κιλοβατώρας ( /kwh) 16 % 15,6 % 13,5 % 7,6 % Σχήμα 2 : Ισοδύναμη θερμιδική τιμή εναλλακτικών πηγών και καταναλώσεων ενεργείας 0,23 0,22 2013, β' εξάμηνο ΕΤΜΕΑΡ=0,0208 /kwh 0,21 2013, α' εξάμηνο ΕΤΜΕΑΡ=0.00953 /kwh 0,20 0,19 2013 τέλος ΑΠΕ 2012 τέλος ΑΠΕ 5,0 % 4,9% 0,18 0,17 Θερμιδική τιμή πετρελαίου (1,30 /λίτρο) 0,16 0,15 0,14 0,13 Θερμιδική τιμή πετρελαίου (0,95 /λίτρο) 0,12 0,11 0,10 Θερμιδική τιμή φυσικού αερίου ΕΠΑ Αττικής Νυχτερινό τιμολόγιο ΔΕΗ 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας τετραμήνου (kwh) Εις το Σχήμα 2 εμφανίζονται επίσης και οι ισοδύναμες θερμιδικές τιμές καυσίμων, δηλαδή πετρελαίου και φυσικού αερίου. Από το σχήμα αυτό διαπιστώνεται ότι μετά τις δραματικές αυξήσεις τιμών της οικιακής ηλεκτρικής ενεργείας, οι τιμές των καυσίμων, ακόμα και του πετρελαίου κινήσεως, εμφανίζονται ως «ανταγωνιστικές» της ηλεκτρικής ενεργείας. Στη συνέχεια εξετάζονται αναλυτικά οι τιμές αυτές μέσω τεχνολογικών παραδειγμάτων. - 9 -
4 Τα οικονομικά των τεχνολογιών θερμάνσεως 4.1 Η ηλεκτρική τοπική θέρμανση με αντιστάσεις Πλείστες τεχνολογίες οι οποίες διατίθενται ευρέως εις την αγορά είναι τεχνολογίες ηλεκτρικής θερμάνσεως με αντιστάσεις όπως τα ελαιόθερμα, τις θερμάστρες και τις σόμπες με αντιστάσεις. Εφ όσον η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας δεν υπερβαίνει τις 2000 kwh, περιλαμβανομένων και των ηλεκτρικών φορτίων θερμάνσεως, τότε βάσει του Σχήματος 2 η τιμή της ηλεκτρικής κιλοβατώρας θα κυμαίνεται περί τα 18,5 λεπτά ανά kwh. Επομένως η θερμιδική τιμή της ηλεκτρικής θερμάνσεως είναι : ΘΤηλεκ = 0,185 /kwh Εδώ τώρα υπεισέρχεται ο συντελεστής χρήσεως ή καλύψεως της θερμάνσεως f ο οποίος ανέρχεται σε f = 50% όταν η ηλεκτρική θέρμανση είναι τοπική και καλύπτει μόνο το 50% του θερμαινόμενου χώρου της κεντρικής θερμάνσεως, και επομένως. Ισοδύναμη θερμιδική τιμή : ΘΤ x f = 0,0925 /kwh Παράδειγμα 1ον : Έστω μία οικογένεια καταναλώνει περί τις 750 kwh το τετράμηνο χωρίς την ηλεκτρική θέρμανση. Η οικογένεια για τις ανάγκες θερμάνσεως προμηθεύεται δύο ηλεκτρικής θερμάστρες ισχύος 1,0 kw έκαστη. Εάν οι συσκευές αυτές λειτουργούν τον χειμώνα περί τις 5 ώρες ημερησίως, τότε θα καταναλώνουν το τετράμηνο : 2 kw x 122 ημέρες x 5 ώρες = 1220 kwh Επομένως εφ όσον το άθροισμα δεν υπερβαίνει τις 2000 kwh, τότε η ισοδύναμη θερμιδική τιμή εκάστης κιλοβατώρας που καταναλώνεται με f = 50% θα ισούται με 0,09258 /kwh, ήτοι θα έχουν χαμηλότερο τίμημα έναντι του πετρελαίου θερμάνσεως των 0,0173 /kwh. Παράδειγμα 2ον : Έστω η ανωτέρω οικογένεια λειτουργεί τις δύο θερμάστρες περί τις 6 ώρες ημερησίως. Τότε η κατανάλωση τετραμήνου θα είναι ίση με 2 kw x 122 ημέρες x 6 ώρες = 1464 kwh Τότε η συνολική κατανάλωση τετραμήνου θα υπερβεί τις 2000 kwh και επομένως οι 1464 kwh θα χρεωθούν περί τα 0,22 /kwh. Όμως σύμφωνα με το κλιμακωτό τιμολόγιο Γ1 της ΔΕΗ και οι αρχικές 750 kwh θα χρεωθούν επίσης στα 0,22 /kwh έναντι των 0,185 /kwh, δηλαδή θα υπάρξει μία αύξηση κατά 0,035 /kwh. Αυτή η υπερτιμολόγηση θα πρέπει να χρεωθεί εις την ηλεκτρική θέρμανση, διότι χωρίς αυτήν δεν θα άλλαζε κλιμάκιο η κατανάλωση. Έτσι το πραγματικό τίμημα της ηλεκτρικής κιλοβατώρας θα ανέλθει στα : 0,22 + (750/1464) x 0.035 = 0,24 /kwh Πάντως με συντελεστή χρήσεως f = 50% τότε η ισοδύναμη θερμιδική τιμή της ηλεκτρικής θερμάνσεως θα ανέλθει στα 0,12 /kwh, ήτοι θα είναι χαμηλοτέρα της ισοδυνάμου θερμιδικής τιμής του πετρελαίου. Επομένως διαπιστώνεται ότι η χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας έναντι του πετρελαίου θερμάνσεως είναι ανταγωνιστική έναντι του πετρελαίου κινήσεως αλλά όχι έναντι του επιδοτημένου πετρελαίου θερμάνσεως το οποίο εμφανίζει ισοδύναμη θερμιδική τιμή των 0,127 /kwh. - 10 -
4.2 Η αντλία θερμότητας Η αντλία θερμότητας χαρακτηρίζεται από τον συντελεστή συμπεριφοράς, το επικαλούμενο COP το οποίο ισούται με τον λόγο της προσφερόμενης θερμότητας ως προς την απορροφούμενη ηλεκτρική ενέργεια. Για COP =2,5, δηλαδή για μία τιμή που αντιστοιχεί σε κλιματιστικά παλαιότερης τεχνολογίας, η ισοδύναμη θερμιδική τιμή ισούται Για συνολική κατανάλωση < 2000 kwh ανά τετράμηνο : 0,185 /kwh/2,5 = 0,074 /kwh Για συνολική κατανάλωση > 2000 kwh ανά τετράμηνο : 0,24 /kwh/2,5 = 0,096 /kwh Επομένως η αντλία θερμότητας και στις δύο περιπτώσεις είναι ανταγωνιστικότερη του επιδοτημένου πετρελαίου θερμάνσεως ως και του φυσικού αερίου. Εάν περαιτέρω ληφθεί συντελεστής χρήσεως f = 50%, τότε οι ανωτέρω θερμιδικές τιμές μειώνονται κατά το ήμισυ. 4.3 Οι ηλεκτρικοί θερμοσυσσωρευτές Με μία τιμή νυχτερινής κιλοβατώρας, ίση περίπου με 11 λεπτά ανά κιλοβατώρα, και με ένα συντελεστή χρήσεως f = 50%, τότε ηλεκτρικοί θερμοσυσσωρευτές, οι οποίοι λειτουργούν κατά την νύχτα και αποθηκεύουν την θερμότητα την οποία απελευθερώνουν σταδιακά κατά την διάρκεια της ημέρας, είναι λίαν ανταγωνιστική έναντι του επιδοτημένου πετρελαίου και του φυσικού αερίου. 4.4 Οι σόμπες ή λέβητες με πελλέτα Για λόγους γενικότερης συγκρίσεως, εξετάζονται συνοπτικά εδώ τα οικονομικά της θερμάνσεως με σόμπες ή λέβητες με πελλέτα η οποία εμφανίζει μία ΚΘΔ ίση με 4200 kcal/kg, δηλαδή ΚΘΔ = 4,884 kwh/kg Η τιμή καυσίμου (σε σακιά των 15 kg) κυμαίνεται σε : 3,3 / σακί (~220 /τόνο) Επομένως η ισοδύναμη θερμιδική τιμή με βαθμό αποδόσεως 75% : 3,3 / (15 kg) / (4,884 kwh/kg) /0,75 = 0,060 /kwh Εκ των ανωτέρω συμπεραίνεται ότι οι σόμπες ή λέβητες πελέτας εμφανίζουν λίαν ανταγωνιστικές θερμδικές τιμές. Το ίδιο ισχύει επίσης και για τους λέβητες ξύλου ή τα ενεργειακά τζάκια. - 11 -
5 Συγκεντρωτικά αποτελέσματα Τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα της οικονομικής αναλύσεως ισοδυνάμων θερμιδικών τιμών εναλλακτικών πηγών και τεχνολογιών θερμάνσεως δίδεται στον πίνακα που ακολουθεί. Τεχνική θέρμανσης Τιμή πηγής Συντελεστής θερμικής κάλυψης f(%) Μέσος βαθμός απόδοσης η(%) Ισοδύναμη Θερμιδική τιμή ( /kwh) Κεντρική θέρμανση (ΚΘ) με πετρέλαιο 0,95 /λίτρο 1 75% 0,127 1,30 /λίτρο 1 75% 0,173 ΚΘ με φυσικό αέριο - 1 78% 0,115 ~ 0,11 0,185 /kwh 1 100% 0,185 Τοπική ηλεκτρική αντίσταση 0,185 /kwh 0,5 100% 0,0925 0,24 /kwh 0,5 100% 0,12 0,185 /kwh 1 2,5 0,074 Αντλία θερμότητας 0,25 /kwh 1 2,5 0,10 0,25 /kwh 0,5 2,5 0,05 0,25 /kwh 1 4,0 0,0625 Θερμοσυσσωρευτές 0,109 /kwh 0,75 100% 0,082 Από τον πίνακα αυτό διαπιστώνεται ότι η ηλεκτρική θέρμανση με αντλίες θερμότητας και θερμοσυσσωρευτές παραμένει λίαν ανταγωνιστική έναντι του επιδοτημένου πετρελαίου θερμάνσεως και του φυσικού αερίου. Αντίθετα η θέρμανση με ηλεκτρικές αντιστάσεις, η ηλεκτρική θέρμανσης καθίσταται ανταγωνιστική μόνο σε περίπτωση μερικής καλύψεως οτυ θερμαινόμενου χώρου ήτοι με συντελεστή θερμάνσεως της τάξεως του f = 50%. Σε κάθε περίπτωση πριν την τελική επιλογή συστήματος ηλεκτρικής θερμάνσεως, απαιτείται η συμβολή του μηχανικού όστις αναλύει στο σύνολό τους της υφιστάμενες και προσδοκώμενες καταναλώσεις εκάστου συστήματος θερμάνσεως, προκειμένου να επιλέξει την βέλτιστη λύση. - 12 -