Przy scenariuszach przedstawiających wzrost średnich globalnych temperatur o około 6°C, najważniejsza jest potrzeba dekarbonizacji wszystkich sektorów. Nigdzie nie jest to bardziej pilne niż w sektorze budynków, który stanowi około 40% energii pierwotnej zużywanej na świecie i 35% emisji gazów cieplarnianych. Najpierw zajrzymy do domów i mieszkań, aby zobaczyć, jakie środki są podejmowane w celu ich dekarbonizacji.
Panele słoneczne w stylu kalifornijskim
Kalifornijska Komisja Energetyczna (ang. California Energy Commission) opublikowała niedawno informację, głosując jednogłośnie, aby do 2020 r. większość nowych domów i mieszkań została wyposażona w panele słoneczne na dachu. Komisja szacuje, że środek ten doprowadzi do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych równoważnego z usunięciem z ruchu drogowego 50 tysięcy samochodów. Chociaż przewiduje się, że wprowadzone zmiany dodadzą około $30 miesięcznie do typowej miesięcznej spłaty kredytu hipotecznego, oczekuje się, że to samo gospodarstwo domowe może zaoszczędzić $80 miesięcznie na kosztach energii.
Chociaż to zasada paneli słonecznych znalazła się na pierwszych stronach gazet, Komisja wprowadziła jednocześnie inne przepisy dotyczące kodeksu budowlanego. Obejmują one aktualizację standardów efektywności energetycznej w celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej netto do zera; oraz dostosowanie standardów oświetlenia w celu zmniejszenia zużycia energii podczas korzystania z oświetlenia o 30%.
Czytaj: Dotacje, ulgi, pożyczki. Jak zainwestować we własne panele słoneczne?
Panele słoneczne w Europie
Europa ryzykuje jednak zrobienie kroku wstecz. Aby zachęcić do instalacji domowych paneli słonecznych, niektóre kraje, takie jak Holandia, oferują taryfy gwarantowane (forma „priorytetowej wysyłki”). Są to specjalne stawki dla właścicieli domów, którzy zasilają energię elektryczną wytwarzaną przez energię słoneczną do sieci, gdy jej nie potrzebują. Ale, takie zachęty mogą zniknąć lub zostać poważnie ograniczone w wyniku zmiany w prawie UE, które traktowałoby takie same duże przedsiębiorstwa i generatory na małą skalę.
W swojej ocenie skutków pakietu „Czysta energia”, Komisja Europejska proponuje zniesienie obecnego systemu wyłączeń dla małych instalacji w ramach wysyłki priorytetowej. Jest to postrzegane jako niedopuszczalne rozwiązanie dla małych podmiotów, np. właścicieli domów, którzy chcą zaangażować się w transformację energetyczną.
SolarPower Europe ostrzega, że mogłoby to zniechęcić konsumentów, którzy zainwestowali w panele słoneczne i zniechęciłoby potencjalne nowe instalacje. Wraz z innymi stowarzyszeniami branżowymi rozpoczęły kampanię „Small is Beautiful”, aby zachęcić decydentów politycznych do przyjęcia odrębnego podejścia do integracji rynku małych instalacji odnawialnych, takich jak solarne systemy dachowe.
Tymczasem w Wielkiej Brytanii…
Zwrot w kierunku Kalifornii to interesująca inicjatywa w Wielkiej Brytanii, w której Nissan wprowadza zintegrowane rozwiązanie energetyczne, zapewniające brytyjskim właścicielom domów większą niezależność od sieci. Nissan Energy Solar łączy domowe panele słoneczne z systemem magazynowania energii. Umożliwia on właścicielom domów zbieranie i przechowywanie nadmiaru energii z paneli słonecznych i wykorzystywanie ich w nocy, np. do ładowania pojazdu elektrycznego oraz w pochmurne dni.
Zobacz również: Magazynowanie energii. Niezbędne do rozwoju OZE i nie tylko
Nowy produkt zawiera również system zarządzania energią w domu, który pozwoli użytkownikom kontrolować, jak i kiedy chcą wykorzystać swoją energię w czasie rzeczywistym, a także sprawić, że cały system energetyczny będzie bardziej wydajny i zrównoważony. System znacznie obniża koszty energii i emisję dwutlenku węgla dla właścicieli domów, automatyzując przepływy energii, wykorzystując szczyty produkcji energii słonecznej i zapewniając nowe możliwości magazynowania.
Pompy ciepła
Odchodząc od energii słonecznej, kolejnym kluczowym elementem dekarbonizacji domów i mieszkań jest elektryfikacja ogrzewania za pomocą pomp ciepła. Pompy ciepła istnieją oczywiście od dziesięcioleci, ale te najnowocześniejsze dostarczają ciepło natychmiast i działają z mniejszym hałasem niż ich poprzednicy. Są one znacznie bardziej wydajne niż elektryczne grzejniki oporowe i mogą być wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń oraz podgrzewania wody. A gdy pracują “na biegu wstecznym”, zapewniają zarówno chłodzenie, jak i ogrzewanie.
W grudniu 2017 r., Europejskie Stowarzyszenie Pomp Ciepła (EHPA) ogłosiło 10-milionową pompę ciepła zainstalowaną w Europie. Oczekuje się, że sprzedaż powietrznych pomp ciepła w Europie wzrośnie nawet o 50% w ciągu najbliższych pięciu lat.
Patrząc na ostatnie przykłady ich zastosowania w budynkach mieszkalnych, w londyńskiej dzielnicy Enfield, 400 gruntowych pomp ciepła ma zostać zmodernizowanych w ośmiu wieżowcach i oczekuje się, że rachunki za energię ponoszone przez mieszkańców zmniejszą się o 30-50%. Zgodnie z norweskim przykładem sieci ciepłowniczych, w Glasgow realizowany jest projekt pompy ciepła o wielkości źródła wody przemysłowej. Wydobywa ciepło przez rury biegnące przez rzekę Clyde, a od września 2018 r. planuje zapewnić okolicznemu obszarowi Gorbals tanie ogrzewanie.
Czytaj także: Pompy ciepła. Technologia i wykorzystanie w celu obniżenia emisyjności
Pompy ciepła w Wiedniu
Nagroda EHPA za Miasto Roku Pompy Ciepła 2017 trafiła do Wiednia z powodu inspirującego podejścia miasta do dekarbonizacji za pomocą pomp ciepła. W szczególności miasto wspiera instalację pomp ciepła według trzech inicjatyw:
- Mapowanie potencjału geotermalnego miasta: Region Wiednia ma szczególnie dobre warunki do wykorzystania wód gruntowych i ciepła powierzchniowego do celów energetycznych. Potencjał ten został zbadany, a dla zainteresowanych mieszkańców i projektantów dostępna jest mapa online zawierająca bardzo dobre i uczciwe warunki dla instalacji pomp ciepła.
- System finansowania: Uruchomiono nowy system finansowania w celu promowania instalacji pomp ciepła.
- Wytyczne dotyczące pomp ciepła: Wiedeń opublikował kilka wytycznych zawierających zasady działania różnych pomp ciepła i możliwych źródeł ciepła. Okazały się bardzo pomocne w podejmowaniu decyzji dla projektantów i właścicieli nieruchomości w celu zainstalowania odpowiedniego systemu pomp ciepła z wykorzystaniem najlepszego dostępnego źródła ciepła.
Budynki o niemal zerowym zużyciu energii
Budynek o niemal zerowej energii (NZEB) to budynek o bardzo wysokiej wydajności energetycznej, który wymaga bardzo małej ilości energii, dostarczanej w znaczącym stopniu przez energię ze źródeł odnawialnych.
Dyrektywa ws. Charakterystyki Energetycznej Budynków (EPBD) wymaga, aby do końca 2020 r. wszystkie nowe budynki były prawie zerowe pod względem zużycia energii, z czego do roku 2018 wszystkie nowe budynki publiczne muszą być prawie zerowe energetycznie. Wiele państw członkowskich UE ustanowiło swoją szczegółową definicję krajową NZEB, a różne budynki pilotażowe zostały zaprojektowane, skonstruowane i ocenione.
Zobacz też: Fundusz o wartości 100 mln euro wesprze rozwój inwestycji w czystą energię
Przykładem tego co jest możliwe, jest jednopoziomowy dom dwupokojowy, wybudowany przez Maisons France Confort niedaleko Lyonu, we Francji, który produkuje więcej energii niż potrzebuje na pokrycie wszystkich normalnych zastosowań domowych oraz samochodu elektrycznego. Pokoje rozmieszczone są wokół centralnego dziedzińca, a dom posiada automatykę domową i system zarządzania energią. Jest on wykorzystywany jako wizytówka pompy ciepła połączonej z wentylacją powietrza wywiewanego, panelami fotowoltaicznymi, konstrukcją stalowej ramy i płytami warstwowymi, samochodem elektrycznym, oświetleniem LED, wysokowydajnymi szybami i oknami dachowymi, wydajnymi urządzeniami gospodarstwa domowego i zaawansowanymi osłonami przeciwsłonecznymi. Obliczona wydajność energetyczna budynku wynosi minus 173 kWh / m² / rok energii pierwotnej.
Pomimo pojawienia się takich witryn, postęp w NZEB jest powolny; nie są jeszcze gotowe do masowego wprowadzenia na rynek. Podczas gdy większość zastosowanych w nich technologii jest dość dojrzała, koszty nie są konkurencyjne, uwarunkowania polityczne różnią się w poszczególnych krajach i regionach, a interakcje sieciowe mogą stanowić duże wyzwanie.
Renowacja istniejących budynków
Mówi się, że 75% budynków europejskich jest nieefektywnych energetycznie i dotyczy to przede wszystkim starszych zasobów budowlanych. Nie jest więc zaskoczeniem, że starsze budynki są istotną cechą myślenia UE w zakresie postępującej dekarbonizacji. Oto kilka środków, które należy podjąć w celu renowacji istniejących budynków, aby osiągnąć cele dekarbonizacji:
- Zachęcanie do większego wykorzystania technologii informacyjno-komunikacyjnych i inteligentnych technologii w celu zapewnienia sprawnego funkcjonowania budynków, w tym urządzeń samoregulujących temperaturę lub kontrolę klimatu.
- Wprowadzenie systemów automatyki budynkowej i kontroli budynków jako alternatywa dla kontroli fizycznych.
- Wskaźnik inteligencji do oceny gotowości technologicznej budynku do interakcji z mieszkańcami i siecią oraz do efektywnego zarządzania sobą.
- Promocja rozwoju infrastruktury służącej do ładowania pojazdów elektrycznych
Polecamy: Przyszłość przemysłu miedzi w transformacji energetycznej
