Sezonowa wydajność pompy ciepła jest stale poprawiana
W przypadku większości zastosowań związanych z ogrzewaniem pomieszczeń typowy współczynnik sezonowej wydajności pompy ciepła (średni roczny wskaźnik efektywności energetycznej, COP) stale rośnie do prawie 4 od 2010 roku.
Często wskaźnik pompy ciepła osiąga 4,5 lub więcej, szczególnie w stosunkowo łagodnym klimacie, takim jak region śródziemnomorski oraz środkowe i południowe Chiny. Z drugiej strony, w ekstremalnie zimnym klimacie, takim jak północna Kanada, niska temperatura zewnętrzna obniży wydajność energetyczną obecnie dostępnych technologii do średnio około 3-3,5 w zimie.
W ostatnich dziesięcioleciach przejście z technologii bezinwerterowej na technologię inwerterową poprawiło wydajność. Obecnie technologia konwersji częstotliwości pozwala uniknąć większości strat energii spowodowanych zatrzymywaniem i uruchamianiem technologii innych niż konwersja częstotliwości oraz ogranicza wzrost temperatury sprężarki.
Przepisy, standardy i etykiety, a także postęp technologiczny przyczyniły się do globalnej poprawy. Przykładowo, po dwukrotnym podniesieniu minimalnego standardu efektywności energetycznej, średni współczynnik sezonowej wydajności pomp ciepła sprzedawanych w USA wzrósł odpowiednio o 13% i 8% w latach 2006 i 2015.
Oprócz dalszych usprawnień w cyklu sprężania pary (np. poprzez komponenty nowej generacji), chcąc do 2030 roku podnieść współczynnik efektywności sezonowej pompy ciepła do 4,5-5,5, potrzebne będą rozwiązania systemowe (optymalizacja wykorzystania energii wykorzystanie całego budynku) oraz stosowanie czynników chłodniczych o bardzo niskim lub zerowym potencjale globalnego ocieplenia.
W porównaniu z kotłami kondensacyjnymi opalanymi gazem, pompy ciepła mogą zaspokoić 90% światowego zapotrzebowania na ciepło i mają niższy ślad węglowy.
Chociaż elektryczne pompy ciepła nadal odpowiadają za nie więcej niż 5% światowego ogrzewania budynków, w dłuższej perspektywie mogą zapewnić ponad 90% światowego ogrzewania budynków i charakteryzują się niższą emisją dwutlenku węgla. Nawet biorąc pod uwagę emisyjność energii elektrycznej na początkowym etapie, pompy ciepła emitują mniej dwutlenku węgla niż technologia kotłów kondensacyjnych opalanych gazem (zwykle działająca ze sprawnością 92-95%).
Od 2010 roku, w oparciu o ciągłą poprawę wydajności energetycznej pomp ciepła i wytwarzanie czystej energii, potencjalny zasięg pompy ciepła został znacznie zwiększony o 50%!
Od 2015 roku polityka przyspieszyła stosowanie pomp ciepła
W Chinach dotacje w ramach planu działania dotyczącego kontroli zanieczyszczenia powietrza pomagają obniżyć koszty wczesnej instalacji i sprzętu. W lutym 2017 roku Ministerstwo Ochrony Środowiska Chin uruchomiło dotacje dla powietrznych pomp ciepła w różnych prowincjach Chin (np. 24000-29000 RMB na gospodarstwo domowe w Pekinie, Tianjin i Shanxi). Japonia ma podobny plan w ramach planu oszczędzania energii.
Inne plany dotyczą specjalnie gruntowych pomp ciepła. W Pekinie i całych Stanach Zjednoczonych 30% początkowych kosztów inwestycji pokrywa państwo. Aby pomóc w osiągnięciu celu polegającego na rozmieszczeniu 700 milionów metrów gruntowych pomp ciepła ze źródłem ciepła, Chiny zaproponowały dodatkowe dotacje (35 juanów/m do 70 juanów/m) dla innych pól, takich jak Jilin, Chongqing i Nanjing.
Stany Zjednoczone wymagają, aby produkty wskazywały współczynnik sezonowej wydajności ogrzewania oraz minimalny standard efektywności energetycznej pompy ciepła. Ten system motywacyjny oparty na wynikach może pośrednio poprawić przyszłe wyniki, zachęcając do łączenia pompy ciepła i fotowoltaiki w trybie samodzielnego użytkowania. Dlatego pompa ciepła będzie bezpośrednio zużywać zieloną energię wytwarzaną lokalnie i zmniejszać zużycie energii netto w sieci publicznej.
Oprócz obowiązkowych norm, europejska etykieta wydajności ogrzewania pomieszczeń wykorzystuje tę samą skalę dla pompy ciepła (co najmniej klasa A +) i kotła na paliwo kopalne (do klasy A), dzięki czemu można bezpośrednio porównać ich wydajność.
Ponadto w Chinach i UE energia wykorzystywana przez pompy ciepła jest klasyfikowana jako odnawialna energia cieplna, aby uzyskać inne zachęty, takie jak ulga podatkowa.
Kanada rozważa wprowadzenie obowiązkowego wymogu współczynnika efektywności większego niż 1 (równoważnego 100% sprawności sprzętu) w odniesieniu do charakterystyki energetycznej wszystkich technologii grzewczych w 2030 r., co skutecznie zablokuje stosowanie wszystkich tradycyjnych kotłów opalanych węglem, olejem i gazem .
Zmniejsz bariery w przyjęciu na większych rynkach, zwłaszcza na rynkach renowacji
Do 2030 r. udział ciepła do budynków mieszkalnych dostarczanego przez globalne pompy ciepła musi zostać potrojony. Dlatego też w ramach polityki należy eliminować bariery w wyborze, w tym wysokie ceny zakupu na wczesnym etapie, koszty operacyjne i problemy związane z istniejącymi zasobami budowlanymi.
Na wielu rynkach potencjalne oszczędności w kosztach instalacji pomp ciepła w stosunku do wydatków na energię (na przykład przy przejściu z kotłów gazowych na pompy elektryczne) zwykle oznaczają, że pompy ciepła mogą być tylko nieznacznie tańsze za 10–12 lat, nawet jeśli mają wyższą wydajność energetyczną.
Od 2015 roku dotacje skutecznie rekompensują koszty początkowe pomp ciepła, inicjują rozwój rynku i przyspieszają ich zastosowanie w nowym budownictwie. Rezygnacja z tego wsparcia finansowego może znacznie utrudnić popularyzację pomp ciepła, zwłaszcza gruntowych.
Remont i wymiana sprzętu grzewczego mogą również stanowić część ram polityki, ponieważ samo przyspieszone wdrażanie w nowych budynkach nie wystarczy, aby potroić sprzedaż mieszkań do 2030 r. Wdrożenie pakietów remontowych obejmujących modernizację komponentów i wyposażenia powłoki budynku również zmniejszy koszt instalacji pompy ciepła, który może stanowić około 30% całkowitego kosztu inwestycyjnego pompy ciepła ze źródłem powietrza i zajmować 65-85% całkowitego kosztu inwestycji pompy ciepła.
Wdrożenie pompy ciepła powinno również przewidywać modyfikacje systemu elektroenergetycznego wymagane do spełnienia SDS. Na przykład możliwość podłączenia do lokalnych paneli fotowoltaicznych i uczestnictwo w rynkach reagowania na zapotrzebowanie zwiększy atrakcyjność pomp ciepła.
Czas publikacji: 16 marca 2022 r