Vplyv tepelných čerpadiel na životné prostredie

Existuje mnoho dôvodov, prečo si vybrať tepelné čerpadlo. Preto spoločnosť Daikin vytvorila dokument s názvom Drivers to Heat Pump Adoption by European Households (Dôvody, pre ktoré by európske domácnosti mali prejsť na tepelné čerpadlo), ktorý uvádza fakty, aby zákazníkom pomohol rozhodnúť sa na základe overených informácií. Zaoberá sa kľúčovými faktormi, ako sú úspory nákladov za energiu, štátne dotácie, vplyv na životné prostredie, vývoj nových nariadení a spôsob integrácie tepelných čerpadiel do riešení v oblasti obnoviteľných zdrojov energie na prípravu domácností na budúcnosť.

V tomto článku sa zameriame na prínosy tepelných čerpadiel pre životné prostredie vrátane nižších emisií uhlíka a vyššej úspory energie.

Tepelné čerpadlá: kľúč k dekarbonizácii EÚ a zmene spôsobu vykurovania

Tepelné čerpadlá sú jedným z kľúčových riešení na dosiahnutie cieľov EÚ v oblasti znižovania emisií uhlíka. Naša 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).

Hlavným cieľom Európskej zelenej dohody, ktorá predstavuje komplexný plán na boj proti klimatickým zmenám, je dekarbonizovať EÚ do roku 2050. Snahou EÚ je znížiť emisie skleníkových plynov o 55 % naprieč všetkými sektormi vrátane energetiky a budov. Budovy sú najväčšími konzumentmi energie: podieľajú sa až 40 % na celkovej spotrebe energie v EÚ a 36 % na emisiách skleníkových plynov. V rezidenčných budovách sa až 80 % konečnej spotreby energie používa na vykurovanie priestoru a ohrev vody, pričom väčšina systémov sa stále spolieha na fosílne palivá ako uhlie, zemný plyn a ropa. Dekarbonizácia vykurovania v budovách je preto kľúčom k splneniu klimatických cieľov EÚ.

Úloha tepelných čerpadiel pri dekarbonizácii

Tepelné čerpadlá ponúkajú v porovnaní so systémami na fosílne palivá energeticky účinný a ekologický spôsob vykurovania, a preto sú nevyhnutné pre dekarbonizáciu EÚ. Štatistická správa o európskom trhu s tepelnými čerpadlami z roku 2023 uvádza, že len samotné zásoby tepelných čerpadiel prispeli v roku 2022 k zníženiu emisií skleníkových plynov o 52,52 Mt. Celosvetovo by prechod z kotlov a pecí na fosílne palivá na tepelné čerpadlá mohol znížiť emisie CO₂ až o 3 gigatony ročne.

Súlad s nariadeniami EÚ

Tepelné čerpadlá sú kľúčom k prechodu na čistú energiu a dosiahnutiu uhlíkovej neutrality EÚ do roku 2050. Podľa správy medzinárodnej agentúry pre energiu z roku 2022 sa očakáva, že tepelné čerpadlá do roku 2030 znížia využitie plynu na vykurovanie budov v Európe o 21 miliárd metrov kubických. Cieľom akčného plánu EÚ pre tepelné čerpadlá je do roku 2027 nainštalovať aspoň 10 miliónov nových tepelných čerpadiel s podporou rôznych iniciatív EÚ, ako sú napríklad Stratégia vlny obnovy, Smernica o obnoviteľných zdrojoch energie (RED) a Smernica o energetickej efektívnosti (EED).

Posudzovanie životného cyklu (LCA) tepelných čerpadiel

Aby sme lepšie pochopili výhody tepelných čerpadiel v oblasti uhlíkovej stopy v porovnaní s vykurovacími technológiami na plyn, je nevyhnutné vypracovať posudzovanie ich životného cyklu (life cycle assessment, LCA). LCA posudzuje celý životný cyklus produktu – od ťažby nerastných surovín až po jeho produkciu, používanie, recykláciu a likvidáciu – a poskytuje tak komplexný pohľad na jeho vplyv na životné prostredie.

Spoločnosť Daikin vykonáva LCA svojich tepelných čerpadiel od roku 2021, kde posudzuje ich environmentálny vplyv od výroby až po ich likvidáciu. LCA produktov Daikin overuje nezávislá tretia strana a následne sa zverejňuje vo forme vyhlásenia o environmentálnych vlastnostiach výrobku (EPD, Environmental Product Declaration), ktoré ponúka nezávisle overený súhrn o environmentálnom vplyve produktov počas ich životného cyklu. Existujú dva hlavné typy vyhlásenia EPD: odvetvové a špecifické pre produkt. Vyhlásenia EPD sú čoraz viac požadované v rámci národných nariadení.

Prípadová štúdia: uhlíková stopa tepelných čerpadiel Daikin vs. plynové kotly

Táto prípadová štúdia porovnáva tepelné čerpadlo vzduch-voda Daikin Altherma 3 R 180L s vysokoúčinným plynovým kotlom (90 % účinnosť).

Celoživotné uhlíkové emisie

Celoživotné uhlíkové emisie označujú celkovú uhlíkovú stopu produktu počas celej jeho existencie a zahŕňajú prevádzkové aj viazané emisie. Celkový potenciál globálneho otepľovania (GWP) je u tepelného čerpadla Daikin takmer osemkrát nižší ako u plynového kotla.

Prevádzkové uhlíkové emisie

Prevádzkové uhlíkové emisie sú emisie spojené s neustálym používaním produktu (fáza používania). V tejto štúdii sú prevádzkové emisie plynového kotla takmer desaťkrát vyššie než tie z tepelného čerpadla. Spotreba energie bola vypočítaná pre Francúzsko.

Viazané uhlíkové emisie

Viazané uhlíkové emisie označujú emisie vyprodukované pri ťažbe, výrobe, preprave, zostavení, údržbe, oprave a posledných fázach života produktu alebo budovy. Tepelné čerpadlo Daikin má vyššie viazané uhlíkové emisie v porovnaní s plynovým kotlom, a to najmä kvôli vyšším emisiám počas výrobného procesu a na konci životnosti.

Tepelné čerpadlá výrazne znižujú emisie CO₂

Výmena plynového kotla za tepelné čerpadlo má za následok výrazný pokles emisií CO₂ v typickej domácnosti určenej pre jednu rodinu v európskych krajinách. Variácie uhlíkovej stopy tepelného čerpadla počas fázy jeho používania boli merané pre typickú stredne veľkú domácnosť s ročnou spotrebou energie 10 000 kWh, čo zodpovedá trhu s novostavbami. V rôznych krajinách boli zistené tieto výsledky:

• Francúzsko: Pri najnižšom emisnom faktore elektrickej siete (0,041 kg/kWh) ušetrí tepelné čerpadlo Daikin asi 2 107 kg CO₂ ročne, vďaka čomu je počas svojej fázy používania až 24-krát menej uhlíkovo náročný v porovnaní s plynovým kotlom.
• Spojené kráľovstvo: Tepelné čerpadlo Daikin ušetrí 1 695 kg CO₂ ročne a v porovnaní s plynovým kotlom má štvornásobne vyššiu uhlíkovú efektívnosť.
• Taliansko: Tepelné čerpadlo Daikin ušetrí 1 503 kg CO₂ ročne a v porovnaní s plynovým kotlom má trojnásobne vyššiu uhlíkovú efektívnosť.
• Španielsko: Tepelné čerpadlo Daikin ušetrí 1 852 kg CO₂ ročne a v porovnaní s plynovým kotlom má šesťnásobne vyššiu uhlíkovú efektívnosť.
• Holandsko: Tepelné čerpadlo Daikin ušetrí 1 358 kg CO₂ ročne a v porovnaní s plynovým kotlom má trojnásobne vyššiu uhlíkovú efektívnosť.
• Belgicko: Tepelné čerpadlo Daikin ušetrí 1 921 kg CO₂ ročne a v porovnaní s plynovým kotlom má osemnásobne vyššiu uhlíkovú efektívnosť.
• Nemecko: Tepelné čerpadlo Daikin ušetrí 1 240 kg CO₂ ročne a v porovnaní s plynovým kotlom má 2,3-násobne vyššiu uhlíkovú efektívnosť.
• Poľsko: Napriek najvyššiemu emisnému faktoru elektrickej siete (0,7766 kg/kWh) je ročná uhlíková stopa tepelného čerpadla o 11 % nižšia než u plynového kotla, čím sa ušetrí 226 kg emisií CO₂ ročne. Tento výsledok znamená výrazný pokrok v procese dekarbonizácie sektoru vykurovania v Poľsku a s prechodom výroby elektriny z uhlia na menej uhlíkovo náročné alternatívy sa bude toto číslo ešte zlepšovať.

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.

Podrobné dáta, zdroje a referencie nájdete v odbornej správe (k dispozícii na stiahnutie v angličtine).