Pompy ciepła to jedno z kluczowych rozwiązań dla osiągnięcia celów dekarbonizacji UE. 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 w skali roku (w zależności od współczynnika emisji sieci elektrycznej każdego kraju).
Rola pomp ciepła w dekarbonizacji.
Głównym celem Zielonego Ładu UE jest dekarbonizacja UE do 2050 roku. Ten kompleksowy plan ma na celu zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 55% we wszystkich sektorach, w tym w energetyce i budynkach. Budynki zużywają obecnie 40% energii w regionie i przyczyniają się do 36% emisji. Pompy ciepła mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia celu dekarbonizacji UE, oferując efektywne energetycznie i przyjazne dla środowiska ogrzewanie w porównaniu z systemami opartymi na paliwach kopalnych. Sześć kluczowych zalet pomp ciepła wspomagających wysiłki na rzecz dekarbonizacji to wysoka efektywność energetyczna, wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, zmniejszona zależność od paliw kopalnych, elektryfikacja ogrzewania, możliwości modernizacji i inteligentne chłodzenie. Międzynarodowa Agencja Energii oczekuje, że pompy ciepła zmniejszą zapotrzebowanie Europy na gaz do ogrzewania budynków o 21 miliardów metrów sześciennych w 2030 roku. UE pracuje nad unijnym planem działania w zakresie pomp ciepła, którego celem jest 10 milionów dodatkowych instalacji pomp ciepła do 2027 roku, ocena możliwości finansowania poszczególnych budynków i sieci grzewczych zasilanych przez duże pompy ciepła oraz włączenie tej oceny do lokalnych i regionalnych strategii ogrzewania i chłodzenia.
Ocena cyklu życia pomp ciepła (LCA)
Od 2021 roku firma Daikin stosuje znormalizowaną metodę oceny cyklu życia (LCA – Life Cycle Assessment) w odniesieniu do produktów pomp ciepła, oceniając ich cały cykl życia, od wydobycia zasobów po utylizację odpadów. To podejście LCA „od kołyski do grobu” zapewnia całościowe zrozumienie śladu środowiskowego, obejmujące etapy produkcji i końcowej eksploatacji. Jest ona zgodna z koncepcją emisji dwutlenku węgla przez cały cykl życia produktu (WLC – Whole Life Carbon), biorąc pod uwagę całkowity ślad węglowy przez cały okres istnienia produktu. Ocena LCA firmy Daikin jest weryfikowana przez niezależną stronę trzecią i przedstawiana jako deklaracja środowiskowa produktu (EPD – Environmental Product Declaration). Deklaracje EPD pomagają w uzyskaniu punktów w systemach certyfikacji, takich jak LEED i BREEAM, stając się niezbędnymi w spełnianiu przepisów krajowych, takich jak francuskie przepisy środowiskowe RE2020, promujące efektywność energetyczną budynków. Deklaracje EPD dla Francji są dostępne w bazach danych, takich jak PEP Ecopassport i INIES.
Studium przypadku: ślad węglowy pomp ciepła Daikin w porównaniu z kotłem gazowym.
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.
Całkowity GWP pompy ciepła Daikin jest prawie osiem razy mniejszy niż całkowity GWP kotła gazowego: 7,87 ton ekwiwalentu CO2 w porównaniu do 63,9 ton ekwiwalentu CO2 (w referencyjnym okresie eksploatacji = 17 lat). Różnicę tę można wyjaśnić wysokim udziałem fazy użytkowania w całkowitych wartościach obu porównywanych produktów, gdzie pompa ciepła Daikin zużywa mniej energii i działa na energii elektrycznej o niższym GWP (tutaj: mix energii elektrycznej we Francji).
Węgiel operacyjny
Węgiel operacyjny stanowi największą część całkowitej emisji CO2 zarówno pompy ciepła, jak i kotła gazowego. Emisje z kotła gazowego użytego w tym badaniu są prawie 10 razy większe niż z pompy ciepła. Zużycie energii zostało obliczone dla Francji. Ślad węglowy w fazie użytkowania pompy ciepła będzie różny w każdym kraju ze względu na specyficzny wskaźnik emisji z sieci elektrycznej.
Korzyści z emisji dwutlenku węgla pompy ciepła na etapie użytkowania w poszczególnych krajach.
Wymiana kotła gazowego na pompę ciepła spowoduje znaczne oszczędności emisji CO2 w typowych budynkach jednorodzinnych w krajach europejskich. Aby to zilustrować, obliczono emisję CO2 w okresie jednego roku na różnych rynkach europejskich, dla typowego średniej wielkości gospodarstwa domowego o rocznym zużyciu energii 10.000 kWh - reprezentatywnego dla rynku nowych budynków. Kraje uwzględnione w tym badaniu to Francja, Wielka Brytania, Włochy, Hiszpania, Holandia, Belgia, Niemcy i Polska. Kraje zostały podzielone na dwie duże grupy w oparciu o ich średnią temperaturę minimalną lub tak zwaną temperaturę projektową, w skrócie Td. Wybrana temperatura projektowa dla dwóch różnych rozważanych grup wynosi odpowiednio -7 i -11,6°C.
Kraje z Td=-7°C
Kraje z Td=-11,6°C
Wyniki studium przypadku.
Jak widać na wykresach, 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 miały 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.
Aby uzyskać bardziej precyzyjną ocenę ilościową, źródła i odniesienia, należy zapoznać się z całym dokumentem.