AKCJA TERMOMODERNIZACJA BUDOWA
Pompy ciepła w istniejących budynkach Ocena ekologiczna i ekonomiczna dr inż. Marek Miara, Fraunhofer ISE, PORT PC
W artykule poświęconym wynikom badań pracy instalacji z pompami ciepła w budynkach istniejących, prowadzonych przez wiele lat w niemieckim Instytucie Fraunhofera ISE, omówiono kwestie redukcji emisji dwutlenku węgla w porównaniu z kotłami węglowymi i gazowymi oraz kosztów eksploatacyjnych. Uwzględniając obecne ceny energii elektrycznej, ogrzewanie pompą ciepła jest bardziej ekonomiczne od ogrzewania kotłem gazowym, jeśli pompa ciepła ma efektywność większą niż 3,0. Czy pompy ciepła w istniejących budynkach działają w sposób przyjazny środowisku?
Redukcja emisji dwutlenku węgla dzięki zastosowaniu elektrycznych pomp ciepła zależy od dwóch czynników – intensywności emisyjnej energii elektrycznej oraz efektywności pompy ciepła. Pierwsza z tych wielkości mówi, w jak „czysty“ sposób wyprodukowana została energia elektryczna, czyli ile gramów CO2 wyemitowane zostało do atmosfery przy produkcji jednej kilowatogodziny prądu. Wskaźnik ten jest wartością dynamiczną i zależy od pory roku czy nawet dnia oraz obszaru geograficznego. W obli-
osiągnięcia redukcji emisji CO2. W tym celu
czeniach używa się najczęściej jego średniej
konieczne jest działanie na dwóch frontach:
wartości rocznej.
po pierwsze, należy wzmóc prace termomo-
Zgodnie ze statystyką Krajowego Ośrodka
dernizacyjne budynków, redukując dzięki
Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KO-
Aby złagodzić skutki zmian klimatycznych,
temu zapotrzebowanie na energię ciepl-
BiZE) wskaźnik emisji dla odbiorców końco-
niezbędna jest drastyczna redukcja emisji
ną, a po drugie, dokonać możliwie szybkiej
wych energii elektrycznej wyniósł w Polsce
dwutlenku węgla. W ramach europejskiego
transformacji ogrzewania budynków, korzy-
w 2019 roku 719 g CO2/kWh. Wartość ta
„Zielonego Ładu” (European Green Deal)
stając z technologii, które zapewnią znaczne
co roku maleje wraz ze wzrostem udziału od-
zwiększono w ostatnim czasie cele reduk-
ograniczenie emisji CO2, a w perspektywie
nawialnych źródeł energii oraz zwiększeniem
cji CO2 do roku 2030 z 40 na 55%. Celem
neutralność klimatyczną.
efektywności elektrowni. Dla porównania
nadrzędnym jest osiągnięcie do roku 2050 neutralności klimatycznej. Wiele krajów zaostrza swoje plany już do roku 2030, by cel ten udało się zrealizować, np. w Niemczech planuje się w tym czasie zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 65%. Plany te
Jak dużą redukcję emisji CO2 można osiągnąć dzięki pompom ciepła w porównaniu z innymi technologiami?
w Niemczech jest to obecnie 401 g CO2/kWh (w roku 2020 po raz pierwszy udział energii odnawialnej w produkcji energii elektrycznej przekroczył 50%), a średnia dla krajów EU28 wynosi poniżej 300 g CO2/kWh. Rysunek 1 obrazuje redukcję emisji dwu-
potwierdzone zostały przez zdecydowaną
Pompy ciepła to technologia dojrzała, któ-
większość krajów na szczycie klimatycznym
ra już dziś w większości przypadków może
pła, w zależności od ich efektywności, w po-
w kwietniu 2020 roku, a brak jednoznacznej
zastąpić systemy grzewcze wykorzystujące
równaniu z kotłem gazowym oraz węglowym.
deklaracji Polski w kwestii neutralności kli-
paliwa kopalne: gaz ziemny, olej opałowy czy
W przypadku kotła gazowego produkcja cie-
matycznej odebrany został jako co najmniej
węgiel. Z tego powodu pompy ciepła uwa-
płej wody użytkowej realizowana jest w 70%
niezrozumiały.
żane są za centralny element przyszłego,
przez termiczny kolektor słoneczny. Analizę
neutralnego klimatycznie systemu energe-
przeprowadzono dla obecnego stanu wskaź-
tycznego.
ników emisji (Polska, 2019) oraz stanu prze-
Dekarbonizacja sektora ogrzewania budynków jest jednym z podstawowych założeń
tlenku węgla dzięki zastosowaniu pomp cie-
widywanego w roku 2030. Biorąc pod uwagę dane z roku 2019, w porównaniu z kotłem gazowym wspomaganym termicznym kolektorem słonecznym pompa ciepła przyczynia się do redukcji CO2, jeśli jej efektywność wynosi minimum 3,0. Warto wspomnieć, że jeśli założymy 20‑proc. udział energii elektrycznej pochodzącej z własnej instalacji fotowoltaicznej, efekty redukcji emisji CO2 uzyskiwane są już od efektywności 2,4. Drugie porównanie przeprowadzono dla Rys. 1. Redukcja emisji dwutlenku węgla w wyniku zastosowania pomp ciepła, w zależności od ich efektywności, w porównaniu z kotłem gazowym oraz kotłem węglowym
34
EKSPERT BUDOWLANY
nr 2/2022
www.ekspertbudowlany.pl
pomp ciepła oraz kotłów spalających węgiel pod postacią „ekogroszku”. W tym przypad-
