Tepelnými čerpadly k uhlíkové neutralitě

tepelná čerpadla

Větší využití tepelných čerpadel může přispět k naplňování evropského plánu na dosažení uhlíkové neutrality.

Úvod

Evropská unie (EU) si klade za cíl snížit do roku 2030 emise skleníkových plynů o nejméně 55 % a směřovat tak k postupnému dosažení tzv. uhlíkové neutrality. K naplnění tohoto ambiciózního cíle je potřeba, aby se v porovnání s rokem 2015 snížily emise skleníkových plynů z budov o 60 %, spotřeba energie v budovách o 14 % a spotřeba energie pro vytápění a chlazení o 18 %: stavební fond v rámci Evropské unie je totiž dnes odpovědný za přibližně 36 % veškerých emisí CO₂, které se v EU vyprodukují. Evropská komise (EK) tak na konci roku 2020 zveřejnila strategii „renovační vlna“, která má za cíl snížit energetickou náročnost budov. Součástí plánu je rovněž výrazné navýšení podílu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Podle Evropské komise by se jednotlivé členské státy měly zaměřit na zdvojnásobení tempa renovací starších budov a zajistit tím snížení jejich energetické náročnosti i účinnější využívání obnovitelných zdrojů. Jednou z možností, jak toho dosáhnout, je širší využití tepelných čerpadel [1]. Aby bylo zajištěno provádění těchto stěžejních iniciativ, doplní Komise pokyny pro členské státy, týkající se příprav Národních plánů obnovy a odolnosti, přizpůsobenými pokyny pro každý členský stát v rámci individuálního posouzení vnitro­státních plánů v oblasti energetiky a klimatu (NECP) a dlouhodobé strategie obnovy.

Národní plán obnovy a reakce Evropské komise

V reakci na předložený český NECP nám v říjnu 2020 Evropská komise doporučila mimo jiné následující opatření [2]:

• Plán CZ ponechává velmi značný prostor pro další rozvoj a zintenzivnění politik a opatření v oblasti obnovitelných zdrojů energie i energetické účinnosti, aby více přispěl k cílům EU v oblasti klimatu a energetiky a posílil přechod k ekologii. Nárůst obnovitelných zdrojů v odvětví vytápění by mohl být usnadněn větším důrazem na vazbu mezi modernizací a dekarbonizací sítí dálkového vytápění, maximálním využitím odpadního tepla, renovací budov a využitím domácích obnovitelných zdrojů energie kromě zdrojů z biomasy.
• Doporučuje zvýšit úroveň am­bicí v odvětví vytápění a chlazení s cílem splnit orientační cíl uvedený v článku 23 směrnice (EU) 2018/2001, kde se uvádí, že v zájmu podpory využívání energie z obnovitelných zdrojů v odvětví vytápění a chlazení usiluje každý členský stát o zvýšení podílu energie z obnovitelných zdrojů v tomto odvětví o indikativních 1,3 procentních bodů jako ročního průměru vypočítaného za období let 2021 až 2025 a 2026 až 2030.
• Cíl OZE byl zvýšen z 0,8 na 1,0 procentního bodu ročního nárůstu obnovitelných zdrojů v sektoru vytápění a chlazení. Údaj však zůstává pod povinnými 1,1 procentního bodu. Opatření popsaná v NECP jsou omezená. Mezi prioritami chybí dálkové vytápění.
• Dálkové vytápění je v Česku rozšířené, ale nebyl vypracován žádný komplexní plán dekarbonizace.
• Pokud jde o energetickou účinnost, Česko se ne­zabývalo doporučením zvýšit úroveň ambicí a za­hrnout nová opatření. Nezvýšilo svůj příspěvek a úrovně spotřeby primární energie jsou ještě vyšší než úrovně uvedené v návrhu plánu.
• Vzhledem k úloze, kterou by elektřina mohla hrát při nákladově efektivní dekarbonizaci sektoru vytápění a chlazení, a vzhledem k tomu, že se česká národní energetická komora silně spoléhá na vytápění biomasou ve velkém, je cílený nárůst elektřiny z obnovitelných zdrojů nízký.

Obr. 1 • Analýza ke splnění cílů dekarbonizace v oblasti vytápění v rezidenčních budovách v České republice [3]

Využití potenciálu tepelných čerpadel k naplnění klimatických cílů

Tepelná čerpadla zcela jistě pomohou splnit jak všechny připomínky EK k českému NCEP, tak klimatické cíle jako takové. Využití tepelných čerpadel v sektoru vytápění a chlazení budov totiž přináší následující výhody:

• snížení množství primární neobnovitelné energie v budovách,
• navýšení podílu obnovitelných zdrojů energie ­budov,
• snížení energetické náročnosti budov,
• značné snížení emisí CO₂ a především zlepšení ­stavu ovzduší včetně snížení emisí skleníkových plynů a emisí pevných částí frakcí PM10 a PM2,5 v budovách,
• možnost velmi efektivně akumulovat energii.

Obr. 2 • Tepelné čerpadlo NIBE F2120 je nejprodávanější tepelné čerpadlo systému vzduch-voda na českém trhu. Hlavní důvody jsou vysoká účinnost, minimální hlučnost, a především vysoká výstupní teplota. Skvěle se tak hodí do starších otopných soustav s vyšším teplotním spádem jako náhrada kotlů na tuhá paliva

Tepelná čerpadla jsou navíc, jako jediný zdroj tepla, vhodná pro integraci do tzv. chytré sítě a ve spojení s fotovoltaikou jedním z možných nejčistších zdrojů vytápění a chlazení budov.

Je totiž otázkou, zda využití plynu jako přechodného zdroje energie v procesu dekarbonizace je ta správná a jediná možná cesta. Zda bychom se již nyní neměli spíše zaměřit na decentralizaci energetiky či zvýšení účinnosti soustav centrálního zásobování teplem. Tepelná čerpadla zde mohou být správným řešením. Například [3] uvádí, že ke splnění cílů pro dekarbonizaci v sektoru vytápění rezidenčních budov by musely být i kotle na plyn nahrazeny právě tepelnými čerpadly, což je znázorněno na obr. 1.

Do České republiky má z Evropské unie přitéct více než 170 miliard korun. Bohužel o tom neexistuje téměř žádná veřejná debata. Nezbývá než doufat, že vláda zvládne dokončit národní plán obnovy včas a s hlavním zaměřením na zvýšení energetické náročnosti budov a využití účinnějších zdrojů.

Zdroje

[1] Evropská komise, A Renovation Wave for Europe - greening our buildings, creating jobs, improving lives, 14 10 2020. [online]. Available: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/ files/eu_renovation_wave_strategy.pdf
[2] Evropská komise, Assessment of the final national energy and climate plan of Czechia, 14 10 2020. [online]. Available: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/staff _working_document_assessment_necp_czechia.pdf
[3] McKinsey & Company, Klimaticky neutrální Česko. Cesty k dekarbonizaci ekonomiky, 2020. [online]. Available: https://www.mckinsey.com/cz/~/media/mckinsey/locations/ europe%20and%20middle%20east/czech%20republic/our %20work/decarbonization_report_cz_vf.pdf