Wraz z rosnącym wdrażaniem systemów BACS, w budynkach stosowana jest nie tylko zaprawa i cegły, ale też miedź. Jakie ilości miedzi są konieczne, aby ułatwić wdrażanie systemów BACS, na przykład w budynkach niemieszkalnych na terenie Unii Europejskiej?
• Systemy BACS odgrywają znaczącą rolę w przekształcaniu budynków w kluczowe czynniki transformacji energetycznej.
• Coraz częstsze wdrażanie systemów BACS ma pozytywny wpływ na ilość miedzi w budynkach.
• Miedź jest niezbędna w dodatkowym okablowaniu i elektrycznych siłownikach wykonawczych.
• Bezpośredni wpływ systemów BACS na zawartość miedzi jest związany z atrakcyjnością większej liczby technologii i miejsc zastosowania, oraz ze zwiększonym udziałem odnawialnych źródeł energii
BACS jest skrótem od Building Automation and Control Systems i oznacza systemy automatyki i sterowania budynku. Są to scentralizowane systemy służące do monitorowania, sterowania i rejestrowania funkcji usług zarządzania budynkami w celu ulepszenia warunków panujących w budynku (komfort cieplny, jakość powietrza, poziom oświetlenia itd.) oraz zmniejszenia zużycia energii i śladu środowiskowego.
ZOBACZ TAKŻE: Rola automatyki budynków w budynkach o niemal zerowym zużyciu energii (nZEB)
Systemy BACS sterują systemami mechanicznymi, elektrycznymi, hydraulicznymi, oświetleniowymi, HVAC oraz bezpieczeństwa, a także windami i schodami ruchomymi w budynku. Jest to możliwe dzięki układom czujników i sterowników obsługiwanym za pomocą interfejsu użytkownika lub pulpitu.
Systemy BACS odgrywają ogromną rolę w przekształcaniu budynków z biernych odbiorców energii w katalizatory transformacji energetycznej. Systemy te są instalowane we wszystkich typach budynków; w budynkach mieszkalnych znane są jako Home Automation Systems (systemy automatyki domowej). Ten artykuł koncentruje się na wykorzystaniu systemów BACS w budynkach niemieszkalnych.
Systemy BACS jako samodzielne rozwiązanie umożliwiające ograniczenie zużycia energii i węgla
Systemy BACS odgrywają kluczową rolę w ograniczaniu zużycia energii oraz emisji CO2 w budynkach. Zostało obliczone, że systemy BACS potencjalnie mogą ograniczyć całkowite zużycie energii w budynku o 15-22%. Oznacza to łącznie niemal 1000 Mtoe zaoszczędzonej energii na przestrzeni 20 lat oraz zredukowanie emisji CO2 o 2,4 gigatony rocznie.
Systemy BACS są ekonomiczne, dobrze opracowane i szybko skalowalne. Dzięki odpowiedniemu programowaniu w skali Unii Europejskiej, koszt oszczędności został oszacowany na poziomie zaledwie 1,1 EUR/kWh, a oszacowany stosunek kosztów do korzyści wynosi 11. Wdrażanie systemów BACS może być szybkie i nie wiąże się z poważnymi i niedogodnymi zakłóceniami funkcjonowania budynku. Mimo konkretnych danych przedstawionych w tym studium biznesowym, przemysł usług zarządzania budynkami rozwija się stosunkowo powoli w porównaniu z innymi branżami opartymi na mikroprocesorach.
CZYTAJ TAKŻE: Automatyka i sterowanie budynków – cele i praktyczne zastosowanie. Przeczytaj wywiad
Klimat polityczny dla systemów BACS
Ogólnie rzecz biorąc, aktualna sytuacja polityczna sprzyja promowaniu technologii takich jak systemy BACS, które optymalizują długoterminowe zużycie energii w budynkach przy niewielkim nakładzie kosztów. Inicjatywy polityczne ewoluują w kierunku wyznaczania celów dotyczących redukcji emisji dwutlenku węgla w systemie energetycznym. W 2014 r. w Unii Europejskiej uruchomiono strategię na rzecz unii energetycznej, a w 2018 r. miało miejsce przełomowe wydarzenie – zatwierdzenie pakietu „Czysta energia dla wszystkich Europejczyków”.
W ramach tego pakietu Komisja Europejska zamierza zapewnić stabilne warunki przejścia na czyste źródła energii i umożliwić Unii Europejskiej realizację postanowień Porozumienia paryskiego z 2016 r. Zadaniem sektora budowlanego jest realizacja tych długoterminowych celów w sposób powszechnie uznany za ekonomiczny.
Wyzwania i możliwości
Jednym z głównych wyzwań stawianych przez systemy BACS jest konieczność zmiany myślenia prawodawców – wydajność energetyczna budynków często jest analizowana przez pryzmat pomiarów związanych z przegrodami budynków (na przykład izolacja lub szkliwienie), bez brania pod uwagę istotnych możliwości związanych ze sprzętem usług zarządzania energią w budynkach. Brak konkretów w kwestii oszczędzania energii połączony z niedocenieniem skali możliwości oferowanych przez systemy BACS sprawia, że temat ten nie otrzymał zasłużonej uwagi – ani w ogólnounijnych pakietach ani w planach wdrożenia przez kraje członkowskie. Większe nakłady inwestycyjne to jedna z głównych przeszkód na drodze uzyskania zewnętrznego finansowania systemów BACS.
Na szczęście decydenci podejmują kroki na rzecz uznania, że renowacja nie może dotyczyć jedynie izolacji dachowej, a także, że systemy BACS są kluczowymi ekonomicznymi metodami oszczędności energii – co stwarza pewną szansę na zmianę. Ponadto systemy techniczne budynku stają się coraz bardziej interesujące nie tylko pod względem ogrzewania i chłodzenia. Budynki przestają być wyłącznie biernymi odbiorcami energii i stają się aktywnymi graczami w procesie transformacji energetycznej na rynku Unii Europejskiej. Budynki wdrażają nowe funkcje, takie jak wytwarzanie energii odnawialnej, co pomaga w zbilansowaniu sieci poprzez zarządzanie przechowywaniem i popytem, oraz rozwija infrastrukturę potrzebną do ładowania pojazdów elektrycznych.
Dostosowywanie się do zmieniających się potrzeb mieszkańców nabiera znaczenia także w debacie publicznej. Systemy BACS odgrywają ogromną rolę w stosowaniu wszystkich tych funkcji, umożliwiając łączenie technologii bazowych oraz mieszkańców z siecią.
Systemy BACS a zużycie miedzi
Coraz częstsze zastosowanie systemów BACS będzie miało zarówno pośredni, jak i bezpośredni wpływ na ilość miedzi niezbędnej w takich systemach.
Bezpośrednim skutkiem wdrażania systemów BACS będzie konieczność wykorzystania większej ilości miedzi w dodatkowym okablowaniu, a także w dodatkowych elektrycznych siłownikach wykonawczych i ich okablowaniu.
Pośredni wpływ systemów BACS na zawartość miedzi trudniej określić ilościowo.
Przewiduje się, że miedź będzie intensywnie wykorzystywana – zwiększona automatyzacja i ulepszone sterowanie wiąże się z zastosowaniem kolejnych technologii, a wiele z nich wymaga wykorzystywania miedzi. Skutkiem dalszego wdrażania systemów BACS będzie także rosnące wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa i słoneczna, które intensywnie wykorzystują miedź.
Ile dodatkowej miedzi znajduje się w budynkach niemieszkalnych?
Oszacowane współczynniki dodatkowej zawartości miedzi w zautomatyzowanych instalacjach elektrycznych w budynkach niemieszkalnych różnią się w zależności od typu budynku:
| Typ budynku | Dodatkowa miedź (g/m²) | Obszar 27 krajów UE (milion m²) | Dodatkowa miedź (tony) |
| 1. Biurowce | 57,23 | 1 211 | 69 311 |
| 2. Obiekty handlowe | 35,59 | 2 449 | 87 156 |
| 3. Hotele i obiekty gastronomiczne | 66,39 | 954 | 63 357 |
| 4. Placówki zdrowotne | 66,39 | 962 | 63 835 |
| 5. Placówki edukacyjne | 46,49 | 1 462 | 67 967 |
| 6. Budynki przemysłowe | 7,60 | 3 010 | 22 878 |
| 7. Budynki użyteczności publicznej | 57,23 | 1 243 | 71 125 |
| 8. Pozostałe budynki | 7,60 | 1 999 | 15 191 |
| SUMA | — | 13 291 | 460 822 |
Jak wykazano powyżej, ilość dodatkowej miedzi wymagana w budynkach niemieszkalnych wynosi około 461 kiloton.
Czy wdrażanie systemów BACS jest proste?
Niestety nie. Możliwość zaoszczędzenia za pomocą systemów BACS aż 15-22% całkowitej energii zużywanej w budynkach robi wrażenie, ale nie da się jej zastosować w praktyce bez podjęcia zdecydowanych i proaktywnych działań na rzecz ugruntowania dobrej praktyki i zwiększenia liczby zastosowań.
Istnieje wiele sposobów na osiągnięcie tego celu:
• promowanie ciągłego komisjonowania o wysokiej jakości,
• promowanie rozwoju zaawansowanych technik analizy danych i sposobów wejścia na rynek,
• budowanie potencjału wśród inżynierów i dostawców usług zarządzania energią w budynkach,
• wzmacnianie interoperacyjności i standaryzacji
• podnoszenie świadomości na rynku i edukacja w obrębie łańcucha dostaw,
• tworzenie mechanizmów zachęt finansowych w celu stymulacji popytu i podaży dotyczących jakościowych produktów i usług systemów BACS, tak szybko jak to możliwe bez szkód dla rynku spowodowanych nieprofesjonalnym świadczeniem usług,
• wykorzystywanie i dostosowywanie istniejących narzędzi politycznych, w szczególności Dyrektywy w sprawie wydajności energetycznej budynków oraz Dyrektywy w sprawie efektywności energetycznej.
Jednak w kwietniu 2018 r. Parlament Europejski zatwierdził raport Bendtsena dotyczący Dyrektywy w sprawie wydajności energetycznej budynków (EPBD). Jest to kamień milowy na drodze do dekarbonizacji Europy i może mieć bardzo korzystny wpływ na korzystanie z systemów BACS. Nowa Dyrektywa nakazuje masowe wdrażanie systemów BACS w dużych budynkach niemieszkalnych i zachęca do ich stosowania w obiektach mieszkalnych. Dyrektywa ustanawia także opcjonalny schemat oceny inteligentnego przygotowania budynków.
ZOBACZ RAPORT: Rola automatyki budynków w budynkach o niemal zerowym zużyciu energii (nZEB)
