Tepelné čerpadlá sú jedným z kľúčových riešení na dosiahnutie cieľov EÚ v oblasti znižovania emisií uhlíka. Táto prípadová štúdia ukazuje, že tepelné čerpadlo Daikin je 2 až 24-krát menej uhlíkovo náročné, vďaka čomu dokáže počas používania ročne ušetriť od 0,2 do 2 ton ekvivalentu CO2 (v závislosti od emisného faktoru elektrickej siete jednotlivých krajín).
Úloha tepelných čerpadiel pri dekarbonizácii
Hlavným cieľom Európskej zelenej dohody je dekarbonizovať EÚ do roku 2050. Snahou tohto komplexného plánu je znížiť emisie skleníkových plynov o 55 % naprieč všetkými sektormi vrátane energetiky a budov. Budovy aktuálne spotrebúvajú 40 % energie nášho regiónu a tvoria až 36 % jeho emisií. Tepelné čerpadlá ponúkajú v porovnaní so systémami na fosílne palivá energeticky účinný a ekologický spôsob vykurovania, a preto sú nevyhnutné na dosiahnutie cieľa dekarbonizácie EÚ. K šiestim kľúčovým výhodám tepelných čerpadiel, ktoré napomáhajú v snahe o dekarbonizáciu, patria: vysoká energetická účinnosť, využívanie obnoviteľných zdrojov, nižšia závislosť od fosílnych palív, elektrifikácia vykurovania, možnosti obnovy vybavenia a inteligentné chladenie. Medzinárodná agentúra pre energiu očakáva, že tepelné čerpadlá do roku 2030 znížia potrebu plynu na vykurovanie budov v Európe o 21 miliárd metrov kubických. EÚ pracuje na akčnom pláne pre tepelné čerpadlá, ktorého cieľom je dosiahnuť 10 miliónov ďalších inštalácií tepelných čerpadiel do roku 2027, a to posudzovaním možností financovania pre jednotlivé budovy aj vykurovacie siete zabezpečované veľkými tepelnými čerpadlami a integráciou tohto posúdenia do miestnych a regionálnych stratégií pre vykurovanie a chladenie.
LCA tepelných čerpadiel
Spoločnosť Daikin od roku 2021 dodržiava štandardizovanú metódu posudzovania životného cyklu (LCA, Life Cycle Assessment) tepelných čerpadiel, ktorou sa vyhodnocuje celý ich životný cyklus od ťažby surovín až po likvidáciu odpadu. Tento komplexný prístup LCA poskytuje ucelený obraz o vplyve produktu na životné prostredie, pričom pokrýva fázy jeho výroby aj ukončenia životnosti. Je v súlade s konceptom celoživotných emisií uhlíka (WLC, whole life carbon), ktorý berie do úvahy uhlíkovú stopu produktu za celé obdobie jeho existencie. LCA produktov Daikin overuje nezávislá tretia strana a následne sa zverejňuje vo forme vyhlásenia o environmentálnom vplyve produktov (EPD, Environmental Product Declaration). Vyhlásenia o environmentálnom vplyve produktov (EPD) pomáhajú získavať hodnovernosť v certifikačných schémach, ako sú LEED a BREEAM a stávajú sa nevyhnutnou súčasťou na splnenie nariadení niektorých krajín, napr. francúzskych environmentálnych nariadení RE2020, ktoré sa zameriavajú na propagáciu energeticky účinných budov. EPD pre Francúzsko sú k dispozícii v databázach ako PEP Ecopassport a INIES.
Prípadová štúdia: uhlíková stopa tepelných čerpadiel Daikin oproti plynovému kotlu
Táto prípadová štúdia bola vykonaná na tepelnom čerpadle vzduch-voda Daikin Altherma 3 R 180L a vysokoúčinnom plynovom kotle (90 % účinnosť).
Uhlíkové emisie počas celého životného cyklu
Celkový potenciál globálneho otepľovania (GWP) je u tepelného čerpadla Daikin takmer osemkrát nižší ako celkový GWP plynového kotla: 7,87 tony ekvivalentu CO2 verzus 63,9 tony ekvivalentu CO2 (počas referenčného obdobia životnosti = 17 rokov). Tento rozdiel vysvetľuje najmä vysoký podiel počas fázy používania u oboch produktov, pričom však tepelné čerpadlo Daikin spotrebúva menej energie a funguje na elektrinu, ktorá má nižší GWP (v tomto prípade: elektrická sieť vo Francúzsku).
Uhlíkové emisie počas prevádzky
Uhlíkové emisie počas prevádzky predstavujú najvyšší podiel z celkových emisií CO2 tepelného čerpadla aj plynového kotla. Emisie z plynového kotla použitého v tejto štúdii sú takmer 10-krát vyššie než emisie z tepelného čerpadla. Spotreba energia bola vypočítaná pre Francúzsko. Uhlíková stopa fázy používania tepelného čerpadla sa bude v jednotlivých krajinách líšiť v závislosti od emisného faktoru ich elektrickej siete.
Výhody uhlíkových emisií tepelného čerpadla počas fázy používania podľa krajiny
Výmena plynového kotla za tepelné čerpadlo má za následok výrazný pokles emisií CO2 v typickej budove určenej pre jednu rodinu v európskych krajinách. Na ilustráciu tohto vplyvu boli vypočítané emisie CO2 za obdobie jedného roka na rôznych európskych trhoch, a to pre typickú stredne veľkú domácnosť s ročnou spotrebou energie 10 000 kWh (reprezentatívna hodnota pre novostavby). Do porovnania v tejto štúdii boli zahrnuté Francúzsko, Spojené kráľovstvo, Taliansko, Španielsko, Holandsko, Belgicko, Nemecko a Poľsko. Krajiny boli rozdelené do dvoch veľkých skupín na základe ich priemernej minimálnej teploty alebo tzv. prevádzkovej teploty (so skratkou Td). Určené prevádzkové teploty týchto dvoch skupín boli -7 a -11,6 °C.
Krajiny s Td = -7 °C
Krajiny s Td = -11,6°C
Výsledky prípadovej štúdie
Ako možno vidieť na grafoch, ročné emisie pri používaní tepelných čerpadiel sú 2 – 24-krát nižšie než emisie z plynového kotla pri poskytovaní rovnakého ohrevu vzduchu a vody a chladenia pre domácnosti vo všetkých krajinách zapojených do štúdie. Keďže sa očakáva, že v krátkodobom aj dlhodobom horizonte sa budú emisné faktory elektriny znižovať v dôsledku investícií EÚ a Spojeného kráľovstva do obnoviteľnej energie, tepelné čerpadlá budú mať ešte nižšie emisie počas fázy používania, vďaka čomu budú môcť dosiahnuť stanovené klimatické ciele.
Na záver možno zhrnúť, že tepelné čerpadlá sú v porovnaní s tradičnými plynovými kotlami klimaticky prívetivé riešenie pripravené na okamžité použitie s ďalekosiahlymi pozitívnymi vplyvmi na životné prostredie.
Presnejšie kvantitatívne posúdenie, zdroje a referencie nájdete v kompletnej štúdii.