Oddziaływanie pomp ciepła na środowisko

Jest wiele powodów, dla których warto wybrać pompę ciepła. Właśnie dlatego firma Daikin stworzyła białą księgę Czynniki wpływające na wdrażanie pomp ciepła w europejskich gospodarstwach domowych, przedstawiającą oparte na faktach spostrzeżenia, które mają pomóc konsumentom w podjęciu świadomej decyzji. Analizuje ona kluczowe czynniki, takie jak oszczędność kosztów energii, zachęty rządowe, oddziaływanie na środowisko, rozwój polityki oraz sposób, w jaki pompy ciepła integrują się z rozwiązaniami w zakresie energii odnawialnej, aby przygotować domy na przyszłość.

W tym artykule skupimy się na korzyściach środowiskowych pomp ciepła, w tym na zmniejszonej emisji dwutlenku węgla i poprawionej efektywności energetycznej.

Pompy ciepła: klucz do dekarbonizacji UE i transformacji ogrzewania

Pompy ciepła to jedno z kluczowych rozwiązań dla osiągnięcia celów dekarbonizacji UE. Nasze studium przypadku pokazuje, że pompa ciepła Daikin jest 2-24 razy mniej emisyjna, pomagając zaoszczędzić od 0,2 do 2 ton CO₂-eq w fazie użytkowania każdego roku (w zależności od współczynnika emisji - EF - sieci elektrycznej każdego kraju).

Dekarbonizacja UE do 2050 r. jest głównym celem Zielonego Ładu UE, kompleksowego planu walki ze zmianami klimatu. Celem UE jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 55% we wszystkich sektorach, włączając w to energetykę i budynki. Budynki są największymi konsumentami energii, odpowiadając za 40% całkowitego zużycia energii w UE i 36% emisji gazów cieplarnianych. W budynkach mieszkalnych około 80% końcowego zużycia energii wykorzystuje się do ogrzewania pomieszczeń i wody, z czego większość nadal opiera się na paliwach kopalnych, takich jak węgiel, gaz ziemny i ropa naftowa. Dekarbonizacja ogrzewania w budynkach ma więc zasadnicze znaczenie dla osiągnięcia celów klimatycznych UE.

Rola pomp ciepła w procesie dekarbonizacji

Pompy ciepła mają kluczowe znaczenie dla dekarbonizacji UE, oferując bardziej energooszczędne i przyjazne dla środowiska rozwiązanie grzewcze w porównaniu z tradycyjnymi systemami opartymi na paliwach kopalnych. W raporcie European Heat Pump Market and Statistics Report 2023 podkreślono, że tylko w 2022 r. pompy ciepła przyczyniły się do redukcji emisji gazów cieplarnianych o 52,52 Mt. Zastosowanie pomp ciepła zamiast kotłów i pieców na paliwa kopalne mogłoby w skali globalnej zmniejszyć roczną emisję CO₂ o 3 gigatony.

Wsparcie dla regulacji UE

Pompy ciepła mają decydujące znaczenie dla przejścia UE na czystą energię i osiągnięcia neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 roku. Według raportu Międzynarodowej Agencji Energii z roku 2022, pompy ciepła mogą zmniejszyć zapotrzebowanie Europy na gaz do ogrzewania budynków o co najmniej 21 miliardów metrów sześciennych do roku 2030. Plan działania UE w zakresie pomp ciepła ma na celu zainstalowanie co najmniej 10 milionów dodatkowych pomp ciepła do 2027 r., wspieranych przez różne inicjatywy polityczne UE, takie jak Strategia fali renowacji, dyrektywa w sprawie odnawialnych źródeł energii (RED) i Dyrektywa w sprawie efektywności energetycznej (EED).

Ocena cyklu przydatności (LCA) pomp ciepła do użytkowania

Aby zrozumieć korzyści związane ze śladem węglowym pomp ciepła w porównaniu z technologiami grzewczymi opartymi na gazie, konieczne jest przeprowadzenie oceny cyklu eksploatacji (LCA). LCA ocenia pełny cykl eksploatacji produktu - od wydobycia zasobów po produkcję, użytkowanie, recykling i utylizację - zapewniając kompleksowy obraz jego oddziaływania na środowisko.

Od 2021 roku firma Daikin przeprowadza ocenę cyklu życia (LCA) „od kołyski do grobu” dla pomp ciepła, oceniając ich oddziaływanie na środowisko od etapu produkcji do wycofania z eksploatacji. Ocena LCA firmy Daikin jest weryfikowana przez niezależną stronę trzecią i przedstawiana jako Deklaracja Środowiskowa Produktu (EPD), która oferuje niezależnie zweryfikowane podsumowanie oddziaływania produktu na środowisko w całym jego cyklu eksploatacji. Istnieją dwa główne rodzaje EPD: ogólnobranżowe i specyficzne dla produktu. EPD są coraz częściej wymagane przez przepisy krajowe.

Studium przypadku: ślad węglowy pomp ciepła Daikin w porównaniu z kotłami gazowymi

To studium przypadku zostało przeprowadzone dla Daikin Altherma 3 R 180L (pompa ciepła woda-powietrze) i wysokowydajnego kotła gazowego (90% efektywności).

Cały cykl życia dwutlenku węgla

Cały cykl życia dwutlenku węgla (WLC) odnosi się do całkowitego śladu węglowego produktu przez cały okres jego istnienia, obejmującego zarówno węgiel operacyjny, jak i węgiel ucieleśniony. Całkowity potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP). pompy ciepła Daikin jest prawie ośmiokrotnie niższy niż w przypadku kotła gazowego.

Węgiel operacyjny

Emisje węgla operacyjnego to emisje związane z bieżącym użytkowaniem produktu (faza użytkowania). W tym studium emisje operacyjne z kotła gazowego są prawie dziesięciokrotnie wyższe niż emisje z pompy ciepła. Zużycie energii zostało obliczone dla Francji.

Węgiel ucieleśniony

Węgiel ucieleśniony odnosi się do emisji powstających podczas wydobycia, produkcji, transportu, budowy, konserwacji, naprawy i wycofania z eksploatacji produktu lub budynku. Pompa ciepła Daikin charakteryzuje się wyższym poziomem węgla ucieleśnionego w porównaniu z kotłem gazowym, głównie ze względu na wyższe emisje na etapie produkcji i wycofania z eksploatacji.

Pompy ciepła zapewniają znacznie niższą emisję CO₂

Wymiana kotła gazowego na pompę ciepła spowoduje znaczne oszczędności emisji CO₂ w typowych budynkach jednorodzinnych w krajach europejskich. Zmiany śladu węglowego pompy ciepła w fazie jej użytkowania zostały zmierzone w różnych krajach dla typowego średniej wielkości gospodarstwa domowego o rocznym zużyciu energii 10 000 kWh - reprezentatywnego dla rynku nowych budynków.

W Polsce stwierdzono, że pomimo najwyższego współczynnika emisji z sieci elektrycznej (0,7766 kg/kWh), roczny ślad węglowy pompy ciepła jest o 11% niższy niż w przypadku kotła gazowego, co pozwala zaoszczędzić 226 kg CO₂ rocznie. Oznacza to znaczący postęp w dekarbonizacji polskiego sektora ciepłowniczego, który będzie ulegał dalszej poprawie w miarę przechodzenia z energii elektrycznej wytwarzanej z węgla na mniej emisyjne alternatywy.

Roczne emisje z użytkowania pomp ciepła są 2-24 razy niższe niż emisje z kotłów gazowych zapewniających takie samo ogrzewanie i chłodzenie powietrza i wody w gospodarstwie domowym we wszystkich badanych krajach. Ponieważ oczekuje się, że EF energii elektrycznej spadnie tylko w najbliższej i długoterminowej przyszłości ze względu na inwestycje w energię odnawialną przez UE i Wielką Brytanię, pompy ciepła będą również nadal zapewniały mniejszą emisję w fazie użytkowania, pomagając tym samym w osiągnięciu celów klimatycznych.

Podsumowując, pompy ciepła są gotowym do użycia, pozytywnym dla klimatu rozwiązaniem z daleko idącymi korzyściami dla środowiska w porównaniu z tradycyjnymi kotłami gazowymi.

Szczegółowe dane, źródła i referencje można znaleźć w pełnej białej księdze (dostępnej do pobrania w języku angielskim).