Kierownik Laboratorium Zakładowego, Apator Metrix S.A., 83-110 Tczew, ul. Piaskowa 3 e-mail: jozefdopke@wp.pl

stopniodni grzania, gaz ziemny

Liczbę stopniodni grzania stosuje się do określenia zapotrzebowania na energię do ogrzewania budynków podczas sezonu grzewczego. Stopniodni grzania oblicza się z minimalnej i maksymalnej temperatury dziennej i porównuje z założoną temperaturą bazową 18,3oC (65oF). Przedstawiono proste regresji zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych względem ważonej zaludnieniem liczby stopniodni grzania dla stanu Michigan, USA. Rysunki ilustrują trendy zmian zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych stanu Michigan, Nebraska, Illinois, Pensylwania, Minnesota, Wyoming, Oregon, Idaho, Iowa, Wisconsin, Nowy Jork, New Jersey, Floryda, Teksas, Kalifornia i USA. Prezentacja graficzna zużycia gazu ziemnego w sektorze komunalnym na jeden stopniodzień grzania służąca do prognozowania zużycia gazu ziemnego. Zużycie gazu ziemnego na stopniodzień grzania może być dobrym narzędziem dla inżynierów do prognozowania zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych i przez odbiorców komercyjnych.

W 2002 r. największymi konsumentami gazu ziemnego były Stany Zjednoczone z zużyciem 651,4 mld m3, Federacja

Rosyjska 388,9 mld m3, Wielka Brytania 93,8 mld m3, Niemcy 90,7 mld m3, Kanada 86,6 mld m3, Ukraina 78,7 mld m3, Japonia 75,3 mld m3, Włochy 70,4 mld m3, Uzbekistan 52,4 mld m3, Holandia 50 mld m3, Francja 44,9 mld m3, Meksyk 42,3 mld m3, Chiny 32,6 mld m3, Korea Południowa 24 mld m3, Hiszpania 20,4 mld m3.

W USA głównymi odbiorcami gazu ziemnego są gospodarstwa domowe, odbiorcy komercyjni, przemysł, elektrownie

gazowe. Niewielką część gazu ziemnego zużywa się jako paliwo do napędu pojazdów. Wielkość dostaw gazu ziemnego do gospodarstw domowych zależy od liczby ludności, liczby gospodarstw domowych, wielkości zajmowanych mieszkań,

liczby osób w gospodarstwach, cen gazu, liczby stopniodni grzania obszaru zamieszkania (klimatu), izolacji termicznej budynków, wyposażenia w urządzenia gazowe i ich sprawności. Wpływ wymienionych czynników zostanie dalej omówiony. W 1996 r. liczba ludności w USA wynosiła 266,6 mln, w stanie Kalifornia 31,9 mln, Floryda 14,4 mln, Illinois 11,8 mln,

Michigan 9,6 mln, Arizona 4,4 mln oraz Maine 1,2 mln. W okresie od 1996 do 2004 roku liczba ludności w USA wzrosła o 27,055 mln. W 2004 r. liczba ludności w USA wynosiła 293,655 mln, w najludniejszym stanie Kalifornia 35,894 mln, Teksas 22,49 mln, Nowy Jork 19,227 mln, Floryda 17,397 mln, Illinois 12,714 mln, Pensylwania 12,406 mln, Ohio 11,459 mln, Michigan 10,113 mln, New Jersey 8,699 mln. Najmniej zaludnione stany to Alaska 655,4 tys., Północna Dakota 634,4 tys., Vermont 621,4 tys., Wyoming 506,5 tys. Największy przyrost ludności w okresie od 1996 do 2004 r. wystąpił w południowych stanach takich jak Floryda 20,81%, Kalifornia 12,52%, mniejszy w Illinois 7,75%, Michigan 5,34%. Wzrost liczby ludności w południowych stanach o mniejszym, ze względu na klimat, średnim rocznym zużyciu gazu ziemnego w gospodarstwach domowych skutkuje zmniejszeniem średniego krajowego rocznego zużycia gazu w gospodarstwach domowych w USA. W 2004 r. liczba odbiorców gazu w USA wynosiła 67,817 mln ( ) w tym 62,469 mln to gospodarstwa domowe,

5,136 mln - to odbiorcy komercyjni i 0,212 mln - odbiorcy przemysłowi. Najwięcej gospodarstw domowych odbierających gaz ziemny jest w stanie Kalifornia 9,957 mln, następnie w stanie Nowy Jork - 4,199 mln, Teksas 3,939 mln, Illinois - 3,754 mln, Ohio - 3,249 mln, Michigan - 3,161 mln, Pensylwania - 2,591 mln, New Jersey - 2,583 mln.

Tablica 1. Liczba odbiorców gazu ziemnego w USA według typów odbiorców

Typ odbiorcy gazu Liczba odbiorców --- 2000 2001 2002 2003 2004

Gospodarstwa domowe 59252728 60286364 61107254 61857913 62469142 Odbiorcy komercyjni 5010817 4996446 5064384 5150925 5135985 Odbiorcy przemysłowi 220251 217026 205915 205457 212191 Razem 64483796 65499836 66377553 67214295 67817318

Najwyższy procent zgazyfikowanych gospodarstw domowych występuje w stanach: Utah 100%, Kolorado 90,2%,

Kalifornia 86,6%, Nevada 86,3%, New Jersey 84,3%, Michigan 83,5%, Kansas 82,4%, Illinois 81,8% a najniższy w stanach Vermont 13,3%, Floryda 10,1% i Maine 3,6%. Około 55% wszystkich mieszkań w USA jest zasilanych gazem ziemnym a 67% nowo wybudowanych mieszkań w 2003 r. było ogrzewanych gazem ziemnym. Zużycie gazu ziemnego w 2005 r. w USA ( ) wynosiło 620,974 mld m3, w tym dostarczono do konsumentów

574,909 mld. Zużycie gazu ziemnego przez gospodarstwa domowe wynosiło 136,994 mld m3, przez odbiorców komercyjnych 86,628 mld m3, przez odbiorców przemysłowych 186,557 mld m3, przez elektrownie 164,129 mld m3 oraz na

Tablica 2. Produkcja i dostawy gazu ziemnego do odbiorców w USA w mld m3 w latach 2000-2005

Rok 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Produkcja netto 543,119714 555,417387 535,922500 540,757302 531,100311 516,533407 Import gazu 107,072531 112,603286 113,690056 111,663542 120,577063 122,489790 Export gazu 6,900589 10,569015 14,616652 19,251352 24,184114 20,629652 Magazyny netto gaz 23,045379 -32,719019 13,245940 -5,464075 -3,211862 1,410125 Magazyny netto LNG 0,414631 -0,275779 -0,020018 0,19287 0,022396 --- Zużycie ogółem 660,655365 629,665712 651,422037 630,738192 635,090714 620,974315 Paliwo dla zakładów 32,588010 31,670747 31,515869 31,776387 31,086062 30,233412 Zużycie na rurociągach 18,183572 17,695268 18,883212 16,747539 16,191480 --- Dostawy do odbiorców 609,883812 580,299697 601,022955 582,214266 587,813172 574,909352 Gospodarstwa domowe 141,462107 135,096002 138,422281 143,817044 138,300616 136,993922 Odbiorcy komercyjni 90,108615 85,585246 89,024215 90,024352 88,952948 86,627685 Odbiorcy przemysłowi 230,539864 207,944650 212,558737 202,456734 205,294879 186,556691 Paliwo do pojazdów 0,361061 0,411573 0,423295 0,517326 0,580835 0,630243 Elektrownie 147,412165 151,262226 160,594426 145,398781 154,683895 164,129125

napęd pojazdów 0,63 mld m3. Pozostałe ilości gazu przeznaczone były na napęd oraz na zużycie na rurociągach i w dystrybucji. Najwięcej gazu ziemnego zużywa się w stanie Teksas. W 1993 roku w Teksasie zużyto 96,3 mld m3 gazu ziemnego prawie dwa razy więcej niż w stanie Kalifornia, który zajmuje drugą pozycję na liście największych konsumentów gazu ziemnego w USA. W Teksasie produkuje się około 155,7 mld m3 gazu ziemnego rocznie, co stanowi 25% krajowej produkcji gazu ziemnego w USA.

W USA gaz dostarczany do gospodarstw domowych służy do gotowania, podgrzewania wody użytkowej, ogrzewania

mieszkania, suszenia wypranej odzieży i bielizny a ostatnio również do zasilania kominków. Stosowanie kominków opalanych drewnem jest ograniczane w wielu miejscowościach w trosce o środowisko naturalne. Zużycie gazu na przygotowanie posiłków i podgrzewanie wody zależy od liczby osób w gospodarstwie domowym.

Zużycie gazu ziemnego na ogrzewanie zależy od: strefy klimatycznej, w której znajduje się gospodarstwo domowe, wielkości zajmowanego mieszkania przez gospodarstwo, stopnia izolacji termicznej budynku, rodzajów odbiorników gazu w gospodarstwie domowym (kocioł CO lub dwufunkcyjny CWU, tradycyjny lub kondensacyjny, ogrzewacz gazowy), zachowania członków gospodarstwa (wewnętrzna temperatura mieszkania), dochodów gospodarstw domowych, ceny oraz ciepła spalania gazu ziemnego. Zużycie gazu ziemnego na ogrzewanie pomieszczeń, grzanie wody i przygotowanie posiłków można przedstawić w

postaci modelu:

E = a + b Sd(tb) + e (1) gdzie: E - zużycie gazu ziemnego (energii), a, b - współczynniki, Sd(tb) - liczba stopniodni grzania zależna od temperatury bazowej tb, e – błąd metody.

Zużycie energii na grzanie pomieszczeń w małych przedziałach czasu zależy liniowo od liczby stopniodni grzania. Współczynnik b określa wielkość zużycia gazu ziemnego (energii) na jeden stopniodzień. Zużycie gazu ziemnego (energii) na cele nie związane z ogrzewaniem pomieszczeń (głównie grzaniem wody użytkowej i gotowaniem) określa współczynnik a. Jeżeli we wzorze (1) są stosowane dane miesięczne (lub roczne), to współczynniki a i b będą dotyczyły miesięcznego (lub rocznego) zużycia gazu.

Jedną z metod określania wielkości zużycia energii na ogrzewanie mieszkania jest metoda stopniodni. Wymaga ona przyjęcia temperatury bazowej, która jest średnią temperaturą wewnątrz budynku pomniejszoną o zyski energii od wewnętrznych źródeł. Bardzo często jako temperaturę bazową tb wybiera się 18

oC (lub 65oF=18,3oC w USA). Jeżeli ogrzewanie od ludzi i urządzeń w domu wraz z energią od promieniowania słonecznego może podwyższyć temperaturę o 2oC, to wystarczy aby przy temperaturze zewnętrznej 18oC zapewnić temperaturę 20oC w mieszkaniu bez ogrzewania. Za dni grzewcze przyjmuje się dni, w których średnia temperatura zewnętrzna jest niższa niż 18oC. Stopniodni grzania Sd(tb) są zdefiniowane jako tb- tśr, gdzie tśr jest średnią temperaturą danego dnia. Dzień ze średnią temperaturą dzienną 10

oC będzie miał 8oCdni grzania. Do obliczenia stopniodni grzania dla całego roku oblicza się stopniodni dla wszystkich 365 dni i sumuje.

Stopniodni oblicza się dla miast , regionów, stanów w USA oraz jako średnią krajową. Do porównania zużycia energii na grzanie definiuje się średnie wieloletnie stopniodni grzania, np. dla lat 1971-2000 w USA lub lat 1980-2004 w Unii Europejskiej oraz średnie ważone liczbą ludności stopniodni grzania. W USA liczy się liczbę stopniodni grzania ważoną zaludnieniem gospodarstw domowych ogrzewających mieszkania gazem ziemnym, olejem opałowym i prądem elektrycznym. Liczba stopniodni grzania jest szeroko stosowana w USA i Kanadzie do prognozowania zużycia energii na cele grzewcze. Dalej przeanalizowane będą trendy zmian zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych wybranych stanów USA,

których warunki klimatyczne są najbardziej zbliżone do terytorium Polski. Średnia wieloletnia dla lat 1971-2000 liczba stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla temperatury bazowej 18,3oC wynosiła dla stanu: Południowa Dakota – 4360oCdni, Wisconsin - 4328oCdni, Iowa – 3921oCdni, Michigan - 3861oCdni, Nebraska - 3625oCdni, Nowy Jork - 3398oCdni, Pensylwania - 3285oCdni ( ). W Polsce najcieplejszy Tarnów ma - 3430oCdni, Wrocław - 3466oCdni, Szczecin, Hel – 3610oCdni, Warszawa – 3791oCdni, Suwałki - 4368oCdni i najzimniejsze Zakopane - 4801oCdni. Ta liczba stopniodni grzania jest różna dla różnych lat, wyższa dla zimniejszych zim i niższa dla cieplejszych zim.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Hawa

jeMaryla

nd

Massachusetts

Mich

igan

Minn

esota

Miss

isipi

Miss

ouri

Montana

Nebraska

Newa

da

New Ha

mpshire

New Jersey

Nowy

Meksyk

Nowy

Jork

Płn Ka

rolina

Płn Da

kotaOh

ioOk

lahom

aOregon

Pensylw

ania

Rhode Island

Płd Ka

rolina

Płd Da

kota

Tennessee

TeksasUtah

Vermont

Wirginia

Waszyngton

Zach W

irginia

Wisc

onsin

Wyoming

Rys. 1. Średnia wieloletnia (1971-2000 r.) ważona zaludnieniem liczba stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla wybranych stanów USA

W latach 1996-2005 można zaobserwować ocieplenie klimatu w kresach sezonu grzewczego na terytorium USA. Spadek liczby stopniodni grzania powoduje dodatkowe zmniejszenie zużycia gazu ziemnego.

Na i widać lata, w których zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych rośnie równocześnie (w 1996 r.) dla kilku sąsiednich stanów USA lub maleje zależnie od przebiegu pogody w sezonie grzewczym. Średnia wieloletnia dla Polski liczba stopniodni grzania ważona zaludnieniem wynosi 3719oCdni. Stany Michigan i Nebraska mają najbardziej zbliżoną średnią wieloletnią (1971-2000 r.) ważoną zaludnieniem liczbę stopniodni grzania Sd(18,3oC) do Polski. Dlatego zużycie gazu na ogrzewanie będzie podobne do zużycia w Polsce dla mieszkań o tej samej wielkości i podobnej izolacji. Tabela 3. Średnia wieloletnia (1971-2000) ważona zaludnieniem liczba stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla wybranych stanów USA.

Liczba stopniodni grzania Sd(18,3oC) Stan Wartość średnia Odchylenie standardowe

Liczba gospodarstw domowych odbierających gaz ziemny

--- oCdni oCdni Sztuk Iowa 3921,1 275,6 839 415 Michigan 3861,1 240,0 3 161 370 Utah 3673,9 258,9 701 255 Nebraska 3625,0 267,2 479 391 Illinois 3530,6 251,7 3 754 132 Nowy Jork 3397,8 201,1 4 199 302 Ohio 3317,2 236,7 3 248 821 Pensylwania 3285,0 197,8 2 591 458 Liczba stopniodni grzania jest mocno skorelowana ze średnim miesięcznym zużyciem gazu ziemnego w gospodarstwach

domowych. Na przedstawiono tę zależność dla stanu Michigan a na dla całego terytorium USA. Michigan jest najbardziej zbliżonym klimatycznie do Polski (3719oCdni) stanem USA ( ). Dla miesięcy o Sd(18,3oC)=0 miesięczne zużycie gazu ziemnego jest większe od zera, ponieważ w całkowite zużycie gazu jest sumą stałego zużycia gazu niezależnego od stopniodni grzania (gotowanie, podgrzewanie wody użytkowej) oraz zmiennego zużycia gazu zależnego od liczby stopniodni grzania przeznaczonego na ogrzewanie pomieszczeń.

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Minnesota

Iowa

Płn Dakota

Płd Dakota

Montana

Wyoming

Idaho

Waszyngton

Oregon

Rys. 2. Średnie roczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w północnych stanach USA dla lat od 1967 do 2004.

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Illinois

Michigan

Nebraska

New Jersey

Nowy Jork

Ohio

Pensylwania

Wisconsin

Teksas

USA

Rys. 3. Średnie roczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w wybranych stanach USA oraz średnie roczne zużycie krajowe dla USA

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 12 24 36 48

Analizowany okres (1=01.2002, 54=06.2006 r.)

Średnie miesięczne zużycie gazu (m3 )

Liczba stopniodni grzania (o Cdni)

Zużycie gazu

Sd(18,3oC)

Rys. 4. Średnie miesięczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych oraz liczba stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla stanu Michigan [1] w okresie od 01. 2002 r. (1) do 06.2006 r. (54).

W przedziale od stycznia 2002 r. do grudnia 2005 r. miesięczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych

stanu Michigan jest mocno skorelowane liniowo z liczbą stopniodni grzania ( ) ze współczynnikiem korelacji r=0,977. Oszacowane wartości współczynników wynoszą a=47,23317 m3/miesiąc i b= 0,7250259 m3/(oCdzień miesiąc) a równanie (1) ma postać:

E[Sd(18,3oC)]=47,23317 m3/miesiąc + 0,7250259 m3/(oCdzień miesiąc) Sd(18,3oC) + e gdzie: Sd(18,3oC) – miesięczna liczba stopniodni grzania dla tb=18,3

oC. Dla miesiąca o liczbie stopniodni grzania 600oCdzień/miesiąc oszacowane średnie miesięczne zużycie gazu w

gospodarstwach domowych stanu Michigan wyniesie E(600oCdzień/miesiąc)=482,2±14,8 m3/miesiąc z poziomem ufności 0,95. Z wartości współczynnika a można obliczyć, że średnie stałe roczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych stanu Michigan wynosi 577 m3/rok, co odpowiada stałemu zużyciu gazu 225 m3/osobę przy liczbie 2,52 osób w gospodarstwie domowym. W 2004 r. średnie roczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych stanu Michigan wynosiło 3242 m3/rok (0,8641 m3/oCdzień rok) z tego 577 m3/rok stałe zużycie i 2665 m3/rok zmienne zużycie zależne od stopniodni grzania. Liczba stopniodni grzania w 2004 r. wynosiła 3752oCdzień. Współczynnik b wynosił 0,7103 m3/(oCdzień rok) w 2004 r., 0,736 m3/(oCdzień rok) w 2003 r. i 0,7535 m3/(oCdzień) rok w 2002 r. Zmienne zużycie gazu na jeden stopniodzień grzania maleje od 2002 r. do 2004 r. To jest przyczyna zastrzegania liniowej zależności zużycia gazu na ogrzewanie pomieszczeń tylko dla małych przedziałów czasu we wzorze (1).

0

100

200

300

400

500

600

700

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Miesięczna liczba stopniodni grzania Sd(18,3oC) (oCdzień)

Średnie miesięczne zużycie gazu (m3 )

Rys. 5. Prosta regresji średniego miesięcznego zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych względem liczby stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla stanu Michigan [1] w okresie od 01.2002 r. do 12.2005 r., współczynnik korelacji r=0,977, a=47,23317 m3/miesiąc, b=0,7250259 m3/(oCdzień miesiąc).

0

100

200

300

400

500

600

0 12 24 36 48 60 72 84�� � � �� � � � � � � � � � � � � �� � � � �� � �� � � � � � � � �� � �� � � � � � �

�� ��� �� ! � "# $�� � %& " � �'! � %( )'* +�� ��� �� ! &,� � -&�.( /!� (0!� %1 &!� &20 )3 4 567 8 +)7 80!� +

Sd(18,3oC)

Zużycie gazu

Rys. 6. Średnie miesięczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych oraz liczba stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla USA [1] w okresie od 01.1998 r. (1) do 12.2004 r. (84).

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 100 200 300 400 500 600� �� � �� � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � ��� ��� ��� �� !" #�� � $%� !�� �& � $'( $'� )'*%+ �,( %�- *'& '( #�- .& / 0

Rys. 7. Prosta regresji średniego miesięcznego zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych względem miesięcznej liczby stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla USA [1] w okresie od 01.1998 r. do 12.2004 r. współczynnik korelacji r=0,963, a=48,15712 m3/miesiąc, b=0,7060103 m3/(oCdzień miesiąc).

Średnie gospodarstwo domowe w USA zużywało w 2004 r. o 38% mniej gazu ziemnego niż przed 24 laty. Średnie

ogólnokrajowe zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych wynosiło 3058 m3 w 1980 r., 2477 m3 w 1990 r., 2387 m3 w 2000 r., 2324 m3 w 2003 r. i 2214 m3 w 2004 r. ( ). Tylko zużycie gazu w bardzo zurbanizowanych stanach takich jak Nowy Jork (2548 m3/rok w 1980 r., 2443 m3/rok w 1990 r., 2722 m3/rok w 2000 r. i 2648 m3/rok w 2004 r.) i New Jersey (2492 m3/rok w 1980 r., 2452 m3/rok w 1990 r., 2633 m3/rok w 2000 r. i 2559 m3/rok w 2004 r.) nie maleje. W stanie Nowy Jork 37% budynków zbudowano przed 1940 r. podczas gdy na Florydzie jedynie 5%, w Kalifornii 10% a w Teksasie 8%. W aglomeracji Nowego Jorku 50% budynków zbudowano przed 1946 r. Badania zużycia energii wykonane przez Energy Information Adninistration w 1997 r. pozwalają określić wielkość

zużycia gazu ziemnego na ogrzewanie na gospodarstwo domowe w wysokości: 136 m3 na Florydzie, 544 m3 w Kalifornii, 843 m3 w Teksasie i 2093 m3 w stanie Nowy Jork. Średnie krajowe stałe zużycie gazu niezależne od liczby stopniodni grzania wynosiło: 243 m3/osobę na podgrzewanie wody i 53 m3/osobę na inne cele. W USA w 2000 r. było średnio 2,6 osób w gospodarstwie domowym. Głównymi przyczynami spadku zużycia gazu ziemnego była: poprawa izolacji termicznej domów i sprawności gazowych

urządzeń oraz nasycenie rynku gazowymi urządzeniami grzewczymi. Wzrost ceny gazu powodował zmniejszenie zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych. Przedmiotem dalszej analizy będą ceny gazu ziemnego dla gospodarstw domowych w USA, które w istotny sposób kształtowały zużycie gazu ziemnego.

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400

3600

3800

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005�� � � �� � � � � � � � � � � � � �

�� ���� �� ���� �� �� ��� � ��� ��� ��� �� �� � ! "# $� %�� ���� ��� ��� �# � & ' (!�) " �)��� " Zużucie gazu

Sd(18,3oC)

Liniowy (Sd(18,3oC))

Liniowy ( Zużucie gazu)

Rys. 8. Średnie roczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych oraz liczba ważonych zaludnieniem stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla USA w latach od 1967 do 2004 r. Żródło: U.S. Energy Information Administration.

Większość gazu ziemnego zużywanego w USA pochodzi z krajowego wydobycia. Pozostały gaz pochodzi z importu,

głównie rurociągami z Kanady. Wydobycie krajowe i import wystarcza podczas lata do pokrycia popytu i napełnienia zbiorników podziemnych, z których pobiera się gaz podczas zimy, kiedy dodatkowe zapotrzebowanie na gaz na ogrzewanie mieszkań przekracza produkcję krajową i import.

Od 1992 r. ceny gazu ziemnego dla wszystkich odbiorców ( ) rosną. Wyjątkiem jest większy spadek cen w 2002 r. w większości stanów. Średnia cena krajowa w USA wzrosła z około 0,21 dolarów w 1992 r. do około 0,46 dolarów za 1 m3 w 2005 r. W sezonie 2001/2002 37% ceny to koszty samego gazu a 63% to koszty przesyłu i dystrybucji, w sezonie 2004/2005 r. 53% ceny to koszty gazu a 47% koszty przesyłu i dystrybucji, w sezonie 20005/2006 r. już 64% ceny to koszty gazu a tylko 36% to koszty przesyłu i dystrybucji

Średnie miesięczne ceny gazu ziemnego dla gospodarstw domowych w USA podano na Najwyższe miesięczne ceny gazu występują w miesiącach letnich o najniższym zużyciu gazu ziemnego w gospodarstwach domowych. Np. lipcu i sierpniu 1999 r. (x=7 i 8), 2000 r. (19, 20), 2001 r. (31, 32), 2002 r. (43, 44), 2003 r. (55, 56), 2004 r. (67, 68) i 2005 r. (79, 80). Najniższe ceny występowały w miesiącach zimowych.

Wzrost cen gazu ziemnego w USA jest spowodowany małym wydobyciem gazu, które w 2005 r. osiągnęło najniższy poziom od 1999 r. Rosnący import 122,49 mld m3 i malejący eksport 20,63 mld m3 nie zrekompensowały spadku produkcji w 2005 r. Całkowite zużycie gazu w 2005 r. wynosiło 620,974 mld m3 i było najniższe od 2000 r. W 2005 r. wystąpił wysoki popyt na gaz ziemny spowodowany wysokimi temperaturami w okresie lata w całym kraju. Spowodowało to zapotrzebowanie na energię elektryczną do klimatyzacji pomieszczeń, wytwarzanej w elektrowniach stosujących jako paliwo gaz ziemny.

Następnym czynnikiem wzrostu cen gazu była wysoka cena ropy naftowej. W sierpniu 2005 r. ceny ropy osiągnęły wysokość 69,91 dolara za baryłkę. Duża liczba odbiorców przemysłowych i elektrowni w USA może stosować jako paliwo zarówno gaz ziemny jak i produkty petrochemiczne. Wzrost cen ropy spowodował przejście tych odbiorców na tańszy gaz ziemny. W kilku stanach północno wschodnich USA również odbiorcy domowi korzystają zarówno z gazu jak i oleju opałowego zależnie od ceny tych paliw. W wyniku tych zależności wzrost cen ropy zwiększa popyt na gaz ziemny co pociąga za sobą wzrost jego cen. W sierpniu i wrześniu 2005 r. huragany Katrina i Rita zakłóciły wydobycie w Zatoce Meksykańskiej w rezultacie czego doszło do rekordowego wzrostu cen gazu.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 10 20 30 40 50�� � � �� � � � � � � � � � � � � �� � �� �� � �� � � � � � � � �� � �� � � � � � �

��� � �� ! " �#� � �$ %&$' �( )*+ ,# - . gosp.dom.

komercyj.

przemysł

elektrownie

Liniowy (gosp.dom.)

Liniowy (komercyj.)

Liniowy (przemysł)

Liniowy (elektrownie)

Rys. 9. Średnie miesięczne ceny gazu ziemnego dla odbiorców domowych, komercyjnych, przemysłowych i elektrowni gazowych w USA od stycznia 2002 r. do kwietnia 2006 r. wraz z prostymi regresji trendu wzrostu

�� � �� � � � �� � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � �

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005

Floryda

Arizona

Kalifornia

Nebraska

Pensylwania

Illinois

Michigan

USA

Rys. 10. Średnie roczne ceny gazu ziemnego dla gospodarstw domowych w wybranych stanach USA oraz średnioroczne ceny krajowe dla USA

Tablica 4. Liczba ludności, liczba gospodarstw domowych (w 2000 r.), liczba gospodarstw domowych zgazyfikowanych, średnie roczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych, ważone zaludnieniem stopniodni grzania oraz cena za dostarczany gaz dla poszczególnych stanów USA w 2004 r. Źródło: Energy Information Administration. Natural Gas Annual 2004

Stan USA

Liczba ludności

Liczba gospodarstw domowych w 2000 r.

Liczba gospodarstw domowych

odbierających gaz

Ważone zaludnie-niem stopniodni

grzania Sd(18,3oC)

Średnia cena gazu dla

gospodarstw domowych

Średnie roczne zużycie gazu w gospodar-stwach

--- osoby sztuk sztuk oCdni dolar/m3 m3 Alabama Alaska Arizona Arkansas Kalifornia

4530182 655435 5743843 2752629 35893799

1737080 221600 1901327 1042696 11502870

806175 104360 993885 554944 9957417

1445 ----

1088 1774 1342

0,4711 0,1724 0,4295 0,4143 0,3482

1540 4938 1088 1774 1503

Kolorado Connecticut Dystr. Kolumbia Delaware Floryda

4601403 3503604 553523 830364

17397161

1658238 1301670 248338 298736 6337929

495551 469332 138134 133197 638357

3822 3326 ----

2599 384

0,2991 0,4966 0,5054 0,4266 0,6269

2280 2665 2926 2211 705

Georgia Hawaje Idaho Illinois Indiana

8829383 1262840 1393262 12713634 6237569

3006369 403240 469645 4591779 2336306

1750745 26255 288380 3754132 1588738

1562 ----

3571 3289 3088

0,4899 0,9589 0,3193 0,3323 0,3525

2044 565 2031 3344 2648

Tablica 4 c.d. Źródło: Energy Information Administration. Natural Gas Annual 2004

Stan USA

Liczba ludności

Liczba gospodarstw domowych w 2000 r.

Liczba gospodarstw domowych

odbierających gaz

Ważone zaludnie-niem stopniodni grzania S(18,3oC)

Średnia cena gazu dla

gospodarstw domowych

Średnie roczne zużycie gazu w gospodar-stwach

--- osoby sztuk sztuk oCdni dolar/m3 m3 Iowa Kansas Kentucky Luizjana Maine

2954451 2735502 4145922 4515770 1317254

1149276 1037891 1590647 1656053 518200

839415 855077 766729 935151 18707

3654 2630 2303 918 4532

0,3581 0,3786 0,3874 0,3959 0,4945

2305 2153 2084 1286 1800

Maryland Massachusetts Michigan Minnesota Missisipi

5558058 6416505 10112620 5100958 2902966

1980859 2443580 3785661 1895127 1046434

1000159 1306142 3161370 1338061 445212

2580 3575 3752 4566 1344

0,4369 0,5089 0,3009 0,3355 0,3730

2430 2445 3242 2812 1535

Missouri Montana Nebraska Nevada New Hampshire

5754618 926865 1747214 2334771 1299500

2194594 358667 666184 751165 474606

1346773 236511 497391 648551 88600

2682 4251 3365 1774 4118

0,3892 0,3246 0,3200 0,3549 0,5128

2307 2383 2197 1595 2264

New Jersey Nowy Meksyk Nowy Jork Półn. Karolina Półn.Dakota

8698879 1903289 19227088 8541221 634366

3064645 677971 7056860 3132013 257152

2582714 505973 4199302 948283 112266

2907 2573 3325 1882 5090

0,4083 0,3380 0,4415 0,4485 0,3189

2559 1911 2648 1875 2808

Tablica 4 c.d. Źródło: Energy Information Administration. Natural Gas Annual 2004

Stan USA

Liczba ludności

Liczba gospodarstw domowych w 2000 r.

Liczba gospodarstw domowych

odbierających gaz

Ważone zaludnie-niem stopniodni grzania S(18,3oC)

Średnia cena gazu dla

gospodarstw domowych

Średnie roczne zużycie gazu w gospodar-stwach

--- osoby sztuk sztuk oCdni dolar/m3 m3 Ohio Oklahoma Oregon Pensylwania Rhode Island

11459011 3523553 3594586 12406292 1080632

4445773 1342293 1333723 4777003 408424

3248821 871762 595495 2591458 223669

3207 1869 2569 3188 3317

0,3694 0,3613 0,3924 0,4334 0,4676

2795 1924 1832 2707 2465

Połud. Karolina Połud. Dakota Tennessee Teksas Utah

4198068 770883 5900962 22490022 2389039

1533854 290245 2232905 7393354 701281

527008 148105 1037429 3939101 701255

1502 3937 2029 1015 3477

0,4238 0,3362 0,3744 0,3662 0,2868

1575 2348 1783 1377 2444

Vermont Wirginia Waszyngton Zach. Wirginia Wisconsin Wyoming

621394 7459827 6203788 1815354 5509026 506529

240634 2699173 2271398 736481 2084544 193608

31971 1029389 926510 358027 1569719 137434

4568 2359 2706 2791 4133 4294

0,3896 0,4605 0,3500 0,3853 0,3588 0,3055

2756 2276 2168 2399 2438 2491

USA 293655404 105480101 62469142 2383 0,3797 2214 Ceny gazu ziemnego dostarczanego do gospodarstw domowych są bardzo zróżnicowane w poszczególnych stanach.W

2003 r. najniższe ceny gazu ziemnego były na Alasce 0,155 dolara/m3, w stanie Kolorado 0,2335 dolara/m3, Montana

0,2501 dolara/m3, Wyoming 0,2522 dolara/m3, Północna Dakota 0,2561 dolara/m3, Michigan 0,2582 dolara/m3, Utah 0,2589 dolara/m3. Najwyższe ceny były w stanie Hawaje 0,9631 dolara/m3, Floryda 0,5711 dolara/m3, Connecticut i Main 0,451 dolara/m3. Najniższe ceny gazu ziemnego były najbliżej jego zagłębi wydobywczych.

Wzrost cen gazu ziemnego jest podstawowym czynnikiem ekonomicznym skłaniającym gospodarstwa domowe do ograniczenia jego zużycia. Poprawa izolacji ścian budynku i dachu powoduje zmniejszenie strat cieplnych i istotny spadek zużycia gazu na ogrzewanie mieszkania. Drugim czynnikiem zmniejszającym zużycie gazu na ogrzewanie mieszkania jest zmniejszenie strat ciepła na wentylacji. Jednym z zanieczyszczeń powietrza w mieszkaniach, wymagającym odpowiedniej ilości powietrza do jego odprowadzenia, jest para wodna. Źródłem pary wodnej w mieszkaniu są: ludzie (40-80 g/h), spalany gaz w kuchniach gazowych, podgrzewaczach wody (1,6 kg/m3 gazu), gotowanie potraw, mycie naczyń, kąpiel (100-600 g/h), suszenie bielizny w mieszkaniu (1000-2000 g/kg), kwiaty 500-1000 g/doba. Dlatego wymagana jest pewna ilość powietrza potrzebna do odprowadzenia zysków wilgoci z mieszkania. Aby zminimalizować ilość powietrza niezbędnego do odprowadzenia wilgoci, należy zmniejszyć zyski wilgoci. Można to osiągnąć przez: gotowanie pod przykryciem lub w naczyniach typu ZEPTER, racjonalne korzystanie z palników kuchni gazowej, wymiana kuchni gazowej na elektryczną, zmywanie naczyń w zmywarce, suszenie bielizny na zewnątrz mieszkania lub w mieszkaniu po odwirowaniu na bardzo wysokich obrotach (1000 obr./min), stosowanie okapu nad kuchnią gazową z odprowadzeniem do kanału wentylacyjnego, zastosowanie boilera elektrycznego zamiast gazowego podgrzewacza wody, lokalizowanie kratek wentylacyjnych grawitacyjnych bezpośrednio nad źródłem wilgoci. W efekcie można wymienić tradycyjne okna na okna o dużej szczelności i doprowadzać do mieszkania powietrze w ilości uznawanych za minimalne przez obowiązujące przepisy.

Minimalna ilość świeżego powietrza, która powinna w sposób ciągły dopływać do mieszkania, wynosi 120-150 m3/h. Może ona pochłonąć i odprowadzić w warunkach obliczeniowych około 1,6 kg/h pary wodnej nie powodując przy tym przekroczenia wilgotności względnej powietrza wewnętrznego 70%. Przeważające zyski wilgoci powstają w kuchni i łazience, natomiast w pokojach są one nieznaczne i pochodzą od ludzi, kwiatów itp. nie stanowiąc żadnego problemu związanego z zawilgoceniem mieszkań, wręcz odwrotnie - zwiększają nieco wilgotność powietrza podnosząc komfort klimatyczny.

�� � �� � � � � � � �� � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � �� �� � � � �� � �� � � � � � � � ��0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12� � � � �� � � � � �

! "#$% "& '( )*% " +,& '&% "-$ " +. /- 0 1 Floryda

Arizona

Kalifornia

Nebraska

Pensylwania

Illinois

Michigan

USA

Rys. 11. Średnie miesięczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstw domowych wybranych stanów i w USA w 2004 r. (1 – styczeń, 12- grudzień)

Wszystkie te przedsięwzięcia modernizujące gospodarstwa domowe zmniejszają zużycie gazu bezpośrednio (likwidacja

gazowego podgrzewacza wody i kuchni gazowej) lub pośrednio ograniczając straty ciepła do otoczenia. Mniejsza część spadku zużycia gazu będzie dotyczyła zużycia stałego związanego z modernizacją gazowych podgrzewaczy wody i kuchni gazowych. Najniższe miesięczne zużycia gazu występują w miesiącach letnich kiedy nie ogrzewa się mieszkań ( ) i jest to zużycie niezależne od liczby stopniodni grzania. Najwyższe stałe zużycie gazu w okresie od czerwca do września występuje w gospodarstwach stanów: Illinois (2,62-2,74 osób w gospodarstwie domowym), Michigan (2,48-2,56 osób) i Kalifornii (2,87-3,13 osób) a najmniejsze w stanach: Floryda (2,16 osób) i Arizona (2,62-2,74 osób). Na jego wielkość ma wpływ liczba osób w gospodarstwie domowym. Średnia liczba osób w gospodarstwie domowym w USA wynosiła 2,6. Gospodarstwa domowe w stanach Hawaje, Kalifornia i Utah liczą od 2,87 do 3,13 osób, w stanach Idaho, Nevada, Arizona, Nowy Meksyk, Teksas, Luizjana, Missisipi, Georgia, Illinois, Nowy Jork i New Jersey od 2,62 do 2,74 osób a najmniej liczne gospodarstwa składające się z 2,16 osób występują w stanach Floryda, Montana, Północna Dakota, Vermont, Maine, Iowa, Kentucky i Zachodnia Wirginia. Stałe zużycie gazu ziemnego niezależne od liczby stopniodni grzania maleje w USA ( ) wskutek modernizacji

gazowych kuchni i podgrzewaczy wody (podwyższenie sprawności), większego nasycenia mieszkań zmywarkami do naczyń. W latach od 1987 do 2004 spadek stałego zużycia gazu był liniowy ( ).

Tabela 5. Średnie miesięczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w USA

Miesiąc Średnie miesięczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w USA w m3

--- Rok --- 1987 1990 1995 2000 2004

Styczeń 440 442 425 412 438 Luty 397 360 393 370 390 Marzec 341 309 313 263 269 Kwiecień 239 224 218 192 172 Maj 132 139 136 109 97 Czerwiec 87 90 83 74 66 Lipiec 75 71 68 61 57 Sierpień 70 68 60 59 55 Wrzesień 75 74 70 67 57 Październik 132 120 113 113 99 Listopad 210 211 255 231 185 Grudzień 351 353 395 437 330 Średnie roczne zużycie gazu 2548 2477 2528 2387 2214 Średnie roczne stałe zużycie gazu 880 852 792 748 676 Średnie roczne zmienne zużycie gazu 1668 1625 1736 1639 1538 Stopniodni grzania Sd(18,3oC) oCdzień --- --- --- 2609 2383

30

40

50

60

70

80

90

100

1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

Czerwiec

Lipiec

Sierpień

Wrzesień

Liniowy (Czerwiec)

Liniowy (Sierpień)

Liniowy (Lipiec)

Liniowy (Wrzesień)

Rys. 12. Proste regresji średniego miesięcznego zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w USA w czerwcu, lipcu, sierpniu i wrześniu dla okresu od 1967 do 2004 r.

W stanie Nebraska w 2003 r. liczba odbiorców domowych wzrosła o 5 tys. do 492451 gospodarstw domowych. Średnie

roczne zużycie gazu zmalało o 4% do 2435 m3/rok; a średni roczny koszt zakupu gazu ziemnego wzrósł o 21% do 673 dolarów USA w porównaniu do poprzedniego roku. Wysokość rachunku dla średniego gospodarstwa domowego była rekordowa w 2001 r. i wynosiła 854 dolarów USA i była najwyższa od 35 lat ( . Każdy wzrost cen gazu powodował spadek zużycia gazu w gospodarstwach domowych. Pomimo spadku cen gazu w następnych latach nie następował powrót do poprzedniego większego zużycia gazu. Ocieplenie klimatu w stanie Nebraska w nieznacznym stopniu wpływało na zmniejszenie zużycia gazu ( . W Nebrasce w 1970 roku liczba stopniowi wynosiła 3608oCdni przy średnim rocznym zużyciu gazu przez gospodarstwa

domowe wynoszącym 5181 m3/rok co odpowiadało zużyciu około 1,436 m3/oCdzień rok. W 2003 roku liczba stopniowi wynosiła 3487oCdni przy średnim rocznym zużyciu gazu wynoszącym 2435 m3/rok co odpowiadało zużyciu około 0,698 m3/oCdzień rok. Modernizacja urządzeń gazowych i termoizolacji budynków wskutek wzrostu cen gazu w istotny sposób zmniejszyła zużycie gazu w gospodarstwach domowych. Na podano trendy zmian średniego zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych stanu Michigan,

najbardziej zbliżonego klimatycznie liczbą stopniodni grzania do Polski. Analogiczne trendy zmian zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych spowodowane wzrostem cen gazu

występują w Ohio, Illinois jak również w Kalifornii, Teksasie ( ) o znacznie cieplejszym klimacie niż w Polsce. Jedynie w stanie Nowy Jork ( ) i New Jersey średnie roczne zużycie gazu w gospodarstwach domowych nie maleje w latach od 1990 do 2004. Spadek średniego zużycia gazu ziemnego spowodowany wzrostem jego cen wspierany był w wielu stanach programem ekonomicznej stymulacji oszczędności energii. Wiele stanów opracowuje wieloletnie programy obniżki zużycia energii na cele komunalne.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005�� � � �� � � � � � � � � � � � � �

�� ���� �� ���� �� �� ��� � ��� � �� !" �� �� �� �� �# ���� �$ %& ��' �� ()* !

+ � �� ,� ��- .���� -#/ ���0 ��,� �� �1/ ��� � �2& $$ !

Zużycie

Cena

Liczba odbiorców

Liniowy (Zużycie)

Rys. 13. Prosta regresji średniego rocznego zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w stanie Nebraska, cena za zużyty gaz w analizowanym roku w dolarach oraz liczba gospodarstw domowych odbiorców gazu ziemnego dla lat od 1967 do 2003.

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005�� � � �� � � � � � � � � � � � � �

�� ���� �� ���� �� �� ��� � ��� � �� !" # �� $�%&� '�� ���� ��� ��� �(� �) * + �, !��,��� �- !

Zużycie gazu

Sd(18,3oC)

Liniowy (Sd(18,3oC))

Liniowy (Zużycie gazu)

Rys. 14. Proste regresji średniego rocznego zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych oraz liczby stopniodni grzania Sd(18,3oC) w stanie Nebraska dla lat od 1970 do 2004.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

Cena gazu

Zużycie gazu

Liczba gospod.

Liniowy (Cena gazu)

Liniowy (Zużycie gazu)

Rys. 15. Proste regresji średniorocznego zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych i ceny gazu w dolarach za 1000 m3 oraz liczba zgazyfikowanych gospodarstw domowych w stanie Michigan dla lat od 1987 do 2004 r.

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005�� � � �� � � � � � � � � � � � � �

�� ���� �� ���� �� �� ��� � ��� ��� ��� � �� �� ! Kalifornia

Floryda

Teksas

USA

Liniowy (USA)

Liniowy (Teksas)

Log. (Teksas)

Liniowy (Floryda)

Liniowy (Kalifornia)

Rys. 16. Średnie roczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w Kalifornii, Teksasie i Florydzie dla lat od 1967 do 2004 r.

�� � �� � � � � � � �� � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � �� � � � � �� �

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 10 20 30 40 50 60 70 80 � � ! � � � �� � �� � � � " �# � $ $ $% � &# & " " ' � � � � � � �( � �

)* +,-. +/. +0. 123- +3 43 52. + 673 48 690 :; ,9/; </ = >? @9 :-. 9,-. 6*3 7-. 7? , <A B C=9D ><9D,3. +E > Sd(18,3oC)

Zużycie/gosp

Rys. 17. Średnie miesięczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych oraz liczba stopniodni grzania Sd(18,3oC) dla stanu Nowy Jork, USA w okresie od 01.1999 r. do 12.2004 r.

Średnie roczne zużycie gazu na osobę na podgrzewanie wody i przygotowanie posiłków wynosiło około: 300 m3 w USA,

290 m3 w Kanadzie, 285 m3 w Polsce i na Ukrainie, 280 m3 w Wielkiej Brytanii i 230 m3 w Niemczech. To zużycie gazu jest więc bardzo zbliżone w tych krajach. Różne roczne zużycia gazu na ogrzewanie mieszkania uzależnione są od liczby stopniodni grzania w danym kraju. Maksymalne zużycia gazu ziemnego w USA i w Polsce są zbliżone. Ze względu na duże podobieństwo należy oczekiwać, że podobne trendy spadku zużycia gazu w gospodarstwach domowych jakie miały miejsce w USA wystąpią również w Polsce. Średnia cena gazu w USA dla gospodarstw domowych w kwietniu 2006 r. wynosiła 0,469 dolarów/m3, co odpowiada

1,48 zł/m3. Ceny gazu ziemnego w USA w 2005 r. były bardzo zróżnicowane i wynosiły 0,367 dolarów/m3 (1,16 zł/m3) w stanie Michigan, 0,369 dolarów/m3 (1,16 zł/m3) w stanie Wyoming, 0,371 dolarów/m3 (1,17 zł/m3) w stanie Montana, 0,374 dolarów/m3 (1,18 zł/m3) w stanie Idaho, 0,381 dolarów/m3 (1,20 zł/m3) w stanie Nebraska, 0,522 dolarów/m3 (1,65 zł/m3) w stanie Nowy Jork do 0,739 dolarów/m3 (2,33 zł/m3) na Florydzie. Średnie ceny gazu ziemnego w USA wynosiły 0,452 dolarów/m3 (1,42 zł/m3). Ceny gazu w Polsce odpowiadają cenom gazu w wielu stanach USA. Według wysokości cen i stawek opłat Mazowieckiej Spółki Gazownictwa z lipca 2006 r. w taryfie W-3 ceny zmienne wynoszą 0,681 zł/m3 za gaz i 0,325 zł/m3 za przesył gazu. Po uwzględnieniu VAT-u otrzymuje się cenę płaconą przez odbiorcę 1,23 zł/m3 plus opłaty stałe 21,20 zł/miesiąc. Zakładając średnie zużycie gazu w taryfie W-3 w wysokości 2500 m3/rok opłaty stałe powodują dodatkowy wzrost ceny o 0,124 zł/m3. Cena za gaz ziemny w taryfie W-3 wynosi 1,354 zł/m3 i jest zbliżona do ceny gazu ziemnego dla gospodarstw domowych w USA w kwietniu 2006 r., która wynosiła 0,469 dolarów/m3 (1,48 zł/m3). Cena za gaz w Polsce jest wyższa niż w wielu stanach USA w 2005 r. Porównanie cen gazu ziemnego w krajach Unii Europejskiej ( ) wskazuje, że ceny w Polsce, w Wielkiej Brytanii, Czechach i Słowacji są zbliżone.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

Dania

Portugalia

Szwe

cjaHiszpaniaNiem

cyHo

landia

FrancjaAu

striaBe

lgiaUE

-15

IrlandiaEU

-25

Słow

enia

Luksem

burg

Słow

acja

W.Brytania

CzechyPo

lska

Węgry

Litwa

Rumunia

EstoniaŁotwa

���� �� ���� ��� �� �� � �� �� � ��� �

Rys. 18. Ceny netto gazu ziemnego w 2005 r. w krajach Unii Europejskiej. Źródło: Eurostat

�� � � �� � � �� � � � � � � � � � � �� � �� � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � �� � � � � � � � � ��

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

DaniaSzwe

cjaHo

landiaWłoc

hyNiem

cyAu

stria

Portugalia

HiszpaniaBe

lgiaUE

-25

Słow

enia

FrancjaIrlandia

Słow

acja

Luksem

burg

CzechyPo

lska

W.BrytaniaWęgry

LitwaŁotwa

Estonia

� ! "#$ %&&' (") %)* +! (' ,- %$ '.+/ 0

Rys. 19. Ceny brutto z podatkami dla typowego odbiorcy domowego o rocznym zużyciu 2143 m3/h gazu ziemnego w krajach Unii Europejskiej w styczniu 2006 r. Źródło: Eurostat

Średnie zużycie gazu ziemnego na 1 m2 powierzchni mieszkania w USA wynosiło około 19 m3/rok w 1980 r., 16 m3/rok w 1990 r., 13 m3/rok w 2001 r. i 11 m3/rok w 2004 r., podczas gdy w Polsce zakłada się obecnie zużycie około 20 m3/rok. Istnieje więc dalsza realna możliwość spadku zużycia gazu ziemnego w Polsce w części przeznaczanej na ogrzewanie pomieszczeń. Duży wzrost cen gazu w ostatnich miesiącach w Polsce przyśpieszy spadek zużycia gazu na ogrzewanie, analogicznie jak miało to miejsce w USA i w krajach europejskich. W USA wyznacza się zużycie gazu ziemnego oraz innych paliw na jeden stopniodzień grzania oraz wyznacza trend jego

zmian. Na bazie analizy tych danych prognozuje się przyszłe zużycie gazu w krótkich przedziałach czasu w zależności od prognozowanego przebiegu pogody. Liczba stopniodni grzania jest dobrym narzędziem do przewidywania popytu na dowolne paliwo przeznaczone na

ogrzewanie pomieszczeń [ ]. Powinna być wyznaczana systematycznie dla obszaru obsługiwania przez polskich dostawców energii cieplnej i gazu ziemnego i porównywana z zużyciem energii. Znajomość zużycia energii (gazu) na stopniodzień grzania ( ) pozwala obiektywnie badać trendy zmian zużycia energii spowodowanych termomodernizacjami budynków oraz poprawą sprawności kotłów i podgrzewaczy wody.

70

75

80

85

90

95

100

1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004�� � � �� � � � � � � � � � � � � �

� �� ��� � ��� � ������ � !"�� �# $

Rys. 20. Zużycie gazu ziemnego do celów komunalnych (gospodarstwa domowe plus odbiorcy komercyjni) na jeden stopniodzień grzania w USA. Źródło: Monthly Energy Review and Short Term Energy Outlook

[1] U.S. Energy Information Administration. Updated on 29.11.2006.

http://tonto.eia.doe.gov/bdnav/ng/hist/n3010us2m.htm [2] Dopke J.: Stopniodni i metry. Nafta & gaz biznes 2006 (103) nr 2/3/4. [3] Dopke J.: Zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych i trendy jego zmian. Nowoczesne Gazownictwo 2005

(XI) nr 1. [4] Dopke J.: Prognozowanie zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych na podstawie liczby stopniodni grzania.

Materiały konferencji „Rynek gazu 2006”, Kazimierz Dolny n. Wisłą, 2006. [5] Dopke J.: Zależność zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych od liczby stopniodni grzania. Rynek Energii

nr 5 (66) 2006. [6] Dopke J.: Trendy zmian zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w USA. Wiadomości Naftowe i

Gazownicze nr 11 (103) 2006, str. 15-19. [7] Dopke J.: Prognozuvannja vitrat prirodnogo gazu nasieliennjam za graduso-dnjami obigrivannja – Forecasting of Natural

Gas Consumption for Households Calculated by Heating Degree Days. Rinok Instaliacij 2006 (X) nr 10 i 11. [8] Matzarakis A., Balafoutis C.: Heating Degree-Days over Greece as an Index of Energy Consumption. International

Journal of Climatology. 24: 1817-1828, 2004.

Head of Factory Laboratory APATOR METRIX S.A.

: heating degree days, natural gas

The heating degree days (HDDs) are used to estimate the amount of energy required for residential space heating during the cool season. HDDs are calculated by using daily maximum and minimum air temperature and then compared with an determined basic air temperature equal 18,3oC (65oF).

The paper presents regression line for relationship between natural gas use in households and heating degree days weighted by population for state Michigan and United States. Figures illustrate the historical residential natural gas consumption trends for Michigan, Nebraska,California, Illinois, Wisconsin, Oregon, Texas, Idaho, Iowa, Minnesota, Wyoming, Florida, Pensylvania, New York, New Jersey and United States. The graphical presentation of buildings sector natural gas consumption per heating degree day for forecasting of natural gas use.

Natural gas consumption per heating degree days can be a useful tool to engineers, in forecasting the residential and commercial natural gas consumption.

Head of Factory Laboratory APATOR METRIX S. A., PL 83-100 Tczew, Poland, ul. Piaskowa 3 Factory Phone: 058-5309-236 Home Phone: 058 531-72-40 e-mail: jozefdopke@wp.pl