Medzinárodná energetická agentúra: tepelné čerpadlo dokáže pokryť 90 % celosvetovej spotreby tepla a jeho emisie uhlíka sú nižšie ako emisie plynových pecí (časť 2)

Sezónny výkon tepelného čerpadla sa neustále zlepšuje

Pre väčšinu aplikácií vykurovania priestorov sa typický sezónny koeficient výkonu tepelného čerpadla (priemerný ročný index energetickej náročnosti, COP) od roku 2010 neustále zvyšuje na takmer 4.

Je bežné, že hodnota tepelného čerpadla dosahuje 4,5 alebo viac, najmä v relatívne miernom podnebí, ako je oblasť Stredozemného mora a stredná a južná Čína. Naopak, v extrémne chladnom podnebí, akým je napríklad severná Kanada, nízka vonkajšia teplota zníži energetickú náročnosť v súčasnosti dostupných technológií v priemere na 3-3,5 v zime.

V posledných desaťročiach transformácia z neinvertorovej na invertorovú technológiu zlepšila účinnosť. V súčasnosti technológia frekvenčnej konverzie zabraňuje väčšine strát energie spôsobených zastavením a spustením technológie bez frekvenčnej konverzie a znižuje nárast teploty kompresora.

Predpisy, normy a označenia, ako aj technologický pokrok, viedli k globálnym zlepšeniam. Napríklad po dvojnásobnom zvýšení normy minimálnej energetickej účinnosti sa priemerný sezónny koeficient výkonu tepelných čerpadiel predávaných v Spojených štátoch v rokoch 2006 a 2015 zvýšil o 13 % a 8 %.

Ak chcete do roku 2030 zvýšiť sezónny koeficient výkonu tepelného čerpadla na 4,5 – 5,5, okrem ďalších vylepšení cyklu kompresie pary (napr. prostredníctvom komponentov novej generácie), budete potrebovať systémovo orientované riešenia (na optimalizáciu spotreby energie využitie celej budovy) a používanie chladív s veľmi nízkym alebo nulovým potenciálom globálneho otepľovania.

V porovnaní s plynovými kondenzačnými kotlami dokážu tepelné čerpadlá pokryť 90 % celosvetového dopytu po vykurovaní a majú nižšiu uhlíkovú stopu.

Hoci elektrické tepelné čerpadlá stále predstavujú nie viac ako 5 % globálneho vykurovania budov, z dlhodobého hľadiska dokážu zabezpečiť viac ako 90 % globálneho vykurovania budov a majú nižšie emisie oxidu uhličitého. Aj keď vezmeme do úvahy uhlíkovú intenzitu elektriny, tepelné čerpadlá vypúšťajú menej oxidu uhličitého ako technológia kondenzačných plynových kotlov (zvyčajne pracujú s účinnosťou 92 – 95 %).

Od roku 2010, spoliehajúc sa na neustále zlepšovanie výkonu tepelného čerpadla a výrobu čistej energie, sa potenciálne pokrytie tepelného čerpadla výrazne zlepšilo o 50 %!

Od roku 2015 politika urýchlila aplikáciu tepelného čerpadla

V Číne pomáhajú dotácie v rámci akčného plánu kontroly znečistenia ovzdušia znížiť náklady na skorú inštaláciu a vybavenie. Vo februári 2017 Ministerstvo ochrany životného prostredia Číny spustilo dotácie na vzduchové tepelné čerpadlá v rôznych provinciách Číny (napríklad 24 000 – 29 000 RMB na domácnosť v Pekingu, Tianjine a Shanxi). Japonsko má podobný plán prostredníctvom svojho plánu na úsporu energie.

Ďalšie plány sú špeciálne pre zemné tepelné čerpadlá. V Pekingu a v celých Spojených štátoch hradí 30 % počiatočných investičných nákladov štát. S cieľom pomôcť dosiahnuť cieľ nasadenia 700 miliónov metrov zemného tepelného čerpadla Čína navrhla dodatočné dotácie (35 juanov/m až 70 juanov/milión) pre iné oblasti, ako sú Jilin, Chongqing a Nanjing.

Spojené štáty americké vyžadujú, aby výrobky uvádzali sezónny koeficient výkonu vykurovania a minimálny štandard energetickej účinnosti tepelného čerpadla. Tento motivačný systém založený na výkonnosti môže nepriamo zlepšiť budúcu výkonnosť podporou kombinácie tepelného čerpadla a fotovoltaiky v režime vlastnej spotreby. Preto bude tepelné čerpadlo priamo spotrebovávať zelenú energiu vyrobenú lokálne a znižovať čistú spotrebu energie verejnej siete.

Európsky štítok výkonu vykurovania využíva okrem povinných noriem rovnakú stupnicu tepelného čerpadla (aspoň stupeň A+) a kotla na fosílne palivá (až do stupňa A), takže ich výkon možno priamo porovnávať.

Okrem toho v Číne a EÚ je energia využívaná tepelnými čerpadlami klasifikovaná ako obnoviteľná tepelná energia, aby sa získali ďalšie stimuly, ako napríklad daňová úľava.

Kanada zvažuje povinnú požiadavku na faktor účinnosti väčší ako 1 (ekvivalent 100 % účinnosti zariadenia) pre energetickú hospodárnosť všetkých vykurovacích technológií v roku 2030, čím sa účinne zakážu všetky tradičné kotly na uhlie, olej a plyn .

Znížiť prekážky pre prijatie na väčších trhoch, najmä na trhoch s renováciou

Do roku 2030 sa musí podiel bytového tepla dodávaného globálnymi tepelnými čerpadlami strojnásobiť. Politiky preto musia riešiť prekážky výberu, vrátane vysokých cien za skorý nákup, prevádzkových nákladov a starých problémov existujúcich stavebných fondov.

Na mnohých trhoch potenciálne úspory nákladov na inštaláciu tepelných čerpadiel v porovnaní s výdavkami na energiu (napríklad pri prechode z plynových kotlov na elektrické čerpadlá) zvyčajne znamenajú, že tepelné čerpadlá môžu byť o 10 až 12 rokov len o niečo lacnejšie. ak majú vyšší energetický výkon.

Od roku 2015 sa dotácie osvedčili pri kompenzácii počiatočných nákladov na tepelné čerpadlá, iniciovaní rozvoja trhu a urýchlení ich aplikácie v nových budovách. Zrušenie tejto finančnej podpory môže značne brániť popularizácii tepelných čerpadiel, najmä tepelných čerpadiel zem.

Renovácia a výmena vykurovacích zariadení môže byť tiež súčasťou politického rámca, pretože zrýchlené nasadenie v nových budovách samo osebe nebude stačiť na strojnásobenie predaja obytných budov do roku 2030. Nasadenie renovačných balíkov zahŕňajúcich modernizáciu komponentov a zariadení plášťa budov tiež zníži inštalačné náklady tepelného čerpadla, ktoré môžu tvoriť cca 30 % celkových investičných nákladov vzduchového tepelného čerpadla a zaberať 65 – 85 % celkových investičných nákladov zdrojového čerpadla.

Nasadenie tepelného čerpadla by malo tiež predpovedať úpravy energetického systému potrebné na splnenie KBÚ. Napríklad možnosť pripojenia k solárnym fotovoltaickým panelom na mieste a účasť na trhoch s reakciou na dopyt zatraktívni tepelné čerpadlá.