Heat pumps versus biomass boilers: a comparative analysis of heating costs for public buildings

The aim of the study is a comparative analysis of heating costs of heat pumps and biomass-fired boilers. The study was carried out in the communes of Ruda-Huta (Chełm County) and Dębowa Kłoda (Parczewski County). The subject of the study were school complexes in which the heating system was changed from heating oil to ground heat pumps and a boiler house, working on fine coal, replaced by a biomass-fired boiler-house. The Levelised Cost of Heat (LCOH) method was used to assess heating costs in both facilities. In Poland, according to data for 2018, the basic carrier of renewable energy used in heating was biomass (90.5%), where the share of heat pumps was only 0.4%. The study shows that such proportions, at least in the public utility buildings heating sector, are not economically justified. Average heating costs, estimated using the LCOH method, turned out to be over 20% higher in the case of biomass than in the case of heat pumps. The attractiveness of this technology in heating is evidenced by the development of this market in Europe. Similar trends are also taking place in the world market. Due to the fact that electricity is most often used to generate this type of heat, the development of this sector will highly depend on the relation between its prices and prices of other energy carriers.

Celem badań była analiza porównawcza kosztów ogrzewania przez zastosowanie pomp ciepła i kotła zasilanego biomasą. Badania przeprowadzono w gminach Ruda-Huta (powiat chełmski) i Dębowa Kłoda (powiat parczewski). Obiektem badań były zespoły szkół, w których dokonano zmiany systemu ogrzewania z zasilanego olejem opałowym na gruntowe pompy ciepła oraz kotłowni węglowej na opalaną biomasą. Do oceny kosztów ogrzewania w obu obiektach posłużono się metodą LCOH (Levelised Cost of Heat). W Polsce według danych dla 2018 roku, podstawowym nośnikiem energii odnawialnej stosowanym w ciepłownictwie była biomasa (90,5%), a udział pomp ciepła wyniósł jedynie 0,4%. Z przeprowadzonych badań wynika, że takie proporcje, przynajmniej w sektorze ogrzewnictwa budynków użyteczności publicznej, nie znajdują ekonomicznego uzasadnienia, bowiem uśrednione koszty ogrzewania, oszacowane z wykorzystaniem metody LCOH, okazały się o ponad 20% wyższe w przypadku zastosowania biomasy niż pomp ciepła. O atrakcyjności stosowania tej technologii w ogrzewnictwie świadczy rozwój tego segmentu rynku w Europie. Podobne tendencje występują również na rynku światowym. Z uwagi na to, że do wytwarzania tego rodzaju ciepła najczęściej wykorzystywana jest energia elektryczna, rozwój tego sektora uzależniony będzie od relacji jej cen do innych nośników energii.