Nyomtatás

Hőszivattyú technológia: kulcs az európai épületállomány megújításához

2022. június 29. szerda, 08:40

Európában felgyorsult az a szakpolitikai folyamat, melynek célja, hogy az EU karbonsemlegessé váljon 2050-re. Nemcsak a klímaváltozással kapcsolatos egyre riasztóbb jelenségek és jelentések, de az energiafüggetlenségre való törekvés is komoly lökést adott az Unió döntéshozóinak – beleértve az Európai Bizottság, Parlament és Tanács képviselőit is -, hogy számbavéve a rendelkezésre álló eszközöket, fokozzák az ütemet. Ahogy az energiarendszer az átalakulás következő szakaszába lép, szigorodnak az éghajlati célok, és nő az igény a gázfüggőség csökkentésére, a kibocsátás-csökkentés legnyilvánvalóbb módja az épületek – főként otthonaink – emissziójának visszafogása.

Ehhez pedig a hőszivattyúk jelentik azt a fenntartható, kiforrott, már rendelkezésre álló fűtési technológiát, amely jelentősen képes mérsékelni a primerenergia-igényt.
Ha a szakpolitikai előnyöket vesszük számba, a hőszivattyú egy olyan technológia, mely a fűtés, hűtés és melegvíz-előállítás elektrifikálása mellett hozzájárulhat a megújulóenergia-célok könnyebb eléréséhez, az épületek fűtési energiaigényének jelentős csökkentésén túl. Hiszen a hőszivattyúk által előállított hasznos hőenergia - származzon az a fűtésből vagy hűtésből - maga is megújuló energia.


Környezeti energia, mint megújulóenergia-forrás
A hőszivattyú működési elve viszonylag egyszerű. Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású forrásokból előállítható villamos energiát arra használják, hogy hatékonyan összegyűjtsék a környezet hőjét, és olyan hőmérsékletre emeljék, amelyen az épületek fűtésére, hűtésére és meleg víz előállítására alkalmas. Napjainkban a hőszivattyúkban leggyakrabban a levegőből és a talajból származó környezeti hőt hasznosítják, de a technológia alkalmas a hulladékhő, szennyvíz, geotermia vagy természetes vizek hasznosítására is.

A hőszivattyúval előállított, egy épület hőigényének kielégítéséhez szükséges energiamennyiség és a folyamat beviteli energiaigényének különbözetét is megújuló energiának kell tekinteni. Ezt az energiát figyelembe kell venni az európai energiastatisztikában is .


A hőszivattyúval előállított, egy épület hőigényének kielégítéséhez szükséges energiamennyiség és a folyamat beviteli energiaigényének különbözetét is megújuló energiának kell tekinteni. Ezt az energiát figyelembe kell venni az európai energiastatisztikában is .


A hőszivattyú technológia elterjedésének központi ösztönzése az egyik leginkább költséghatékony és sokoldalú megoldást nyújtó szakpolitikai eszköz lehet, mivel a hőszivattyúk számának és kapacitásának növelése számos járulékos előnnyel is jár. Ilyen lehet az idővel egyre olcsóbb megújuló villamos energia fűtési célú felhasználásának és integrációjának elősegítése, vagy az épületekben rejlő hőtárolási flexibilitás hálózatszabályozásra való kihasználása.

Az Európai Bizottság egyértelmű utat jelölt az európai épületállomány dekarbonizációja érdekében: a REPower EU javaslatcsomagban azt a célt tűzte ki, hogy 2030-ra 30 millió új hőszivattyú működjön, ebből a következő öt évben már 10 millió.

Nem véletlenül. A hőszivattyú technológia széles körű alkalmazásában hatalmas széndioxid-csökkentési potenciál van. Egyes modellek szerint a hőszivattyúk alkalmazásának köszönhető elkerült széndioxid-kibocsátás meghaladhatja 570 millió tonna széndioxid egyenértéket (CO2e) 2050-re, uniós szinten.  Ha ezt a potenciált perspektívába szeretnénk helyezni, akkor összehasonlíthatjuk Magyarország teljes üvegházhatású-gáz kibocsátásával. 2020-ben ez 63,5 millió tonna széndioxid egyenérték volt.

Az Európai Unió jogalkotása jellemzően irányelvekkel dolgozik, a tagállamokra bízva az eszköztár kiválasztását az adaptáció során. Az „Irány az 55%” (Fit for 55) csomag részeként felülvizsgálat alatt álló irányelvekben megfogalmazott módosítási javaslatok azonban már túllépnek az egyszerű iránymutatáson az épületállomány fűtésére (és hűtésére) vonatkozó technológiaválasztás tekintetében.

Az irányelvekben javasolt módosítások közül kiemelt néhány példán keresztül ez jól demonstrálható.

Az „Energiahatékonyság az első (Energy Efficiency First)” elv érvényesíthetősége 2021-ben egy komoly támogatást kapott egy konkrét bizottsági iránymutatás megjelenésével. Ez ernyőként fog át minden uniós irányelvet és rendeletet, megerősítve azt a közös célt, hogy milyen szempontokat kell és érdemes figyelembe venni annak érdekében, hogy előbb csökkentsük az energiafelhasználást, hatékonyabban használjuk fel a megtermelt energiát, mielőtt azt minél kevesebb emisszióval előállítanánk. Hiszen csökkenteni jellemzően olcsóbb és egyszerűbb, mint új energiatermelő kapacitásokat létrehozni.

Az energiahatékonysági irányelv  megemeli a közös európai kötelező energiamegtakarítási célt 39%-ra , ehhez az éves tagállami energiamegtakarítási elvárást ténylegesen elérendő 1,5%-ra növelné. Évről évre tehát az ország primerenergia-felhasználását 1,5%-kal kellene csökkenteni 2021-2030 között, és 2024-től a fosszilis tüzelőanyagokon alapuló technológiák – és az abból származó energiamegtakarítás - már nem tartoznának ebbe a számítási mechanizmusba.
A megújuló irányelvben  a megnövelt közös cél már 40%, kötelező nemzeti célokkal. Azaz az energiafelhasználáson belül a megújulókból származó energia aránya már 40%-ra kell nőjön európai szinten, melyhez minden tagállamnak hozzá kell járulnia. Ehhez - a javaslat szerint - az épületek fűtésében és hűtésében évi 1,1%-kal kellene emelni a megújuló arányt energetikai felújításuk mellett, és 2030-ra az épületekben a megújuló energiafelhasználás mértéke 49%-ot el kellene érnie.


Megterhelő-e a megújuló cél Magyarország számára?
Ha a hazai 2020 évi 13%-ból indulunk ki, és a Klímatörvényben , illetve Nemzeti Energia- és Klímatervben rögzített hazai megújulós célokból, akkor annak tűnhet.
Már ma azonban számos fűtésre és hűtésre használt, környezeti energiát hasznosító hőszivattyú van beépítve a hazai épületállományba. Megszámolatlanul. A megújuló statisztikában  ugyanis jórészt a kedvezményes áramtarifát igénylők vannak beleszámítva, azaz a hőszivattyúk által termelt hasznos energia potenciálja túlmutat a ténylegesen elszámoltnál. Különösen, ha azt is figyelembe vesszük, hogy a fűtés mellett már a hűtési hőenergia is elszámolható válik a bizottsági iránymutatás alapján.
Az APPLIA Egyesülés által készített 2021 évi piackutatás szerint már a magyar háztartások 24%-a rendelkezik levegő-levegő hőszivattyúval, azaz légkondícionáló berendezéssel. Sőt, nincs olyan irodaépület, hotel, vagy alig találni olyan vendéglátó helyiséget hazánkban, ahol ne működne az épületek komfortját biztosító hűtő- és fűtőberendezés. A hőszivattyúk által előállított hőenergia rendelkezésre áll a hazai megújulós célok teljesítésének megkönnyítésére. Csak számba kell azt venni.


Talán a legjelentősebb módosítási javaslatok az épületek energetikai jellemzőit  meghatározó irányelvben fedezhetők fel. Meglevő épületállományban a tagállamoknak 2040-re fokozatosan ki kellene vezetni az új fosszilis fűtőberendezések engedélyezését.

2027 után pedig már – a tervek szerint - nem támogatható a fosszilis alapú fűtés!

Minimum energiahatékonysági követelményeket is meghatároznának az éghajlati zónákra , és célként jelölik meg a leggyengébb hatékonyságú épületek felújítását is, záródátummal. A mélyfelújítást is definiálták és 2030 előtt közel nulla szintre, utána már ténylegesen nulla emissziós szintre kellene az épületeket felújítani.
Új épületek esetén bevezetésre kerül a ténylegesen nulla emissziós épület fogalma, mely a definíció szerint olyan nagyon alacsony energiaigényű épület, ahol a primerenergia-szükségletet teljes egészében megújuló energiával fedezik, és nem okoznak helyszíni szén-dioxid-kibocsátást.

Az irány egyértelmű: a fosszilis alapú fűtés nem kivánatos. Mégha nem is kerül de facto betiltásra a fosszilis energiahordozón alapuló fűtés egy adott tagállamban, a javaslatcsomag alapján 2024-től már nem lesz értelme azt uniós vagy állami forrásokból támogatni, hiszen az abból származó energiamegtakarítás nem lesz elszámolható az energiahatékonysági irányelv 7. cikkely energiamegtakarítási kötelezettsége keretében. 2027-től pedig támogatását is megtiltanák.
Az uniós jogalkotás az ETS -irányelv felülvizsgálatára irányuló javaslattal még tovább lép a fosszilis alapú fűtés  visszafogására. Egy második ETS-t („ETS 2”) hozna létre, amely az épületekben és a közúti közlekedésben használt fosszilis tüzelőanyagokból származó közvetlen kibocsátásokra vonatkozna, függetlenül a meglévő rendszertől („ETS 1”), amely már lefedi a villamosenergia-termelésből származó kibocsátásokat.

Az ETS2 javalat szerint már az épületekre is bevezetésre kerülne - a közlekedés mellett – a karbonadó: a helyiségfűtő-berendezésekben fűtésre használt fosszilis tüzelőanyagokra vetnék ezt ki, ugyanúgy, ahogy a már hatályos kibocsátás-kereskedelmi rendszer most is széndioxid-árat vet ki a nagy tüzelőberendezésekben (pl. erőművekben) előállított villamos energiára és hőre. Ez az ár hozzájárulna a magas és az alacsony széndioxid-kibocsátású tüzelőanyagok közötti költségkülönbözet csökkentéséhez, azaz a széndioxid-felárat beépítené a tüzelőanyag végfelhasználói árába.


Az EU ETS a „cap (felső korlát) and trade (kereskedés)” elvén működik. Korlátozzák a rendszer által lefedett létesítmények által kibocsátható egyes üvegházhatású gázok teljes mennyiségét. A felső határ idővel csökken, így a teljes kibocsátás is csökken.

Az ETS2 javaslat
•    Szabályozza az energia-beszállítókat (nem a végfelhasználókat), hogy kibocsátási egységeket szerezzenek az energia-értékesítésükhöz kapcsolódó szén-dioxid-kibocsátás fedezésére;
•    2025-ben indulna, 2026-tól érvényes kibocsátási felső határral;
•    Olyan felső kibocsátási limitet határoz meg, amely 2030-ra a 2005-ös szint 43%-ára csökkenti az éves kibocsátást;
•    Minden kibocsátási egység elárverezésre kerül (azaz nincs ingyenes kiosztás);
•    A kibocsátási egységek egy részét előre kell finanszírozni, és piaci stabilitási tartalékot kellene létrehozni a túlzott áremelkedés kockázatának kezelésére;
•    Az Európai Bizottság azt javasolja, hogy a teljes bevétel 25%-át uniós „saját forrásként” vonják be egy új szociális klímaalap létrehozására, és előírja a tagállamoknak, hogy a fennmaradó aukciós bevételeket az épületek és a közlekedés szén-dioxid-mentesítését támogató intézkedésekre fordítsák.

Még ha a javaslat nem is kerülne bevezetésre Magyarországon , a koncepció jól mutatja az európai szándékot.

Az EU ÁFA-irányelve pedig már lehetővé teszi azt is, hogy a nagy hatékonyságú fűtési rendszerek – ideértve a hőszivattyúkat – áfakulcsát egy tagállam akár nullára csökkentse.

A nagy hatékonyságú berendezések meghatározásában az Ecodesign környezetbarát tervezésre vonatkozó szabályozási  csomag segít eligazodni. A készülékek és berendezések minimum energiakövetelménye kerül meghatározásra az  Ecodesign segítségével, melyhez az energiacímkék átsklázása is társul. A helyiségfűtőkre (LOT1) vonatkozó jelenlegi környezetbarát tervezési és energiacímkézési előírások felülvizsgálata folyamatban van, az előttünk álló kb. két évben kerülnek az új előírások finalizálásra.

Ennek keretében a helyiségfűtési technológiák előírásait vizsgálják felül, 1 MW-ig. Csak a központi fűtést szolgáló berendezések tartoznak ide, a szilárd tüzelőanyagot használó fűtőberendezések más szabályozás vonatkozik. A környezetbarát tervezésre vonatkozó javaslat tartalmazza a szezonális helyiségfűtési energiahatékonyságra, a vízmelegítési energiahatékonyságra és a hangteljesítményszintre vonatkozó követelményeket, valamint a NOx-kibocsátással és az anyaghatékonysággal kapcsolatos követelményeket. A hatásfok követelményeit szezonális helysiégfűtési hatékonyságban fejezik ki. Ezt a hatékonysági mutatót a fűtési igény és ennek kielégítéséhez szükséges éves energiafelhasználás arányaként számítják ki, osztva az EU átlagos primerenergia-tényezőjével , amely a fűtési igény kielégítéséhez szükséges primerenergia-felhasználás hatékonyságát jelenti. 

 

 

Energiacímke tervezet, LOT-1

 

 

Konklúzió
Ha körvonalazzuk Európa épületállományát az előttünk álló évtizedekre, a következő jövőkép olvasható ki a folyamatokból, irányokból. Az épületek a jövőben nem pusztán passzív energiafogyasztók, hanem aktív részei, elemei lesznek a villamos hálózatoknak. A hálózati kiegyenlítésben, energiatárolásban maguk az épületek is szerepet kapnak. A decentralizált energiarendszerek kombinálása az energiahálózatokkal és a tárolási opciókkal az elektromos hálózatok számára rugalmasságot és stabilitást biztosít. Természetesen ehhez olyan okos épületekre lesz szükség, melyek egyrészt az optimális működés biztosítására folyamatos távoli monitoring alatt állnak. Másrészt az épületautomatizálás a felhasználói komfortot erősíti. A fűtés mellett a hűtés is mindinkább elengedhetetlenné válik.
Az okos épületek hőellátásában, és az épületek dekarbonizációjában kulcsszerep jut a hőszivattyús technológiának, amely nem csupán az egyik leghatékonyabb környezetbarát gépészeti megoldás az ingatlanok fűtésére, hűtésére, használati meleg víz előállítására, hanem a megújuló energiára vonatkozó közös európai célok teljesítéséhez is hozzájárul. Mindezt úgy, hogy a felhasználók komfortját is maximálisan kielégíti.

 


Szalai Gabriella
Szakmai munkatársa, Magyar Hőszivattyú Szövetség

 

Források, megjegyzések, hivatkozások
1.  Az e hozzájárulás kiszámításának módszerét 2013/114/EU tartalmazza
2.  Forrás: EPEE HFC Outlook EU modell
3.  Forrás: European Environmental Agency, Approximated estimates for greenhouse gas emissions
4.  2012/27/EU EED recast
5.  Primerenergia-fogyasztás esetén. Végsőenergia-felhasználási cél 36%
6.  2009/28/EC RED recast
7.  2020. évi XLIV. Törvény a klímavédelemről
8.  MEKH Országos Eurostat típusú részletes energiamérleg, környezeti hő (hőszivattyúk)
9.  2010/31/EU EPBD recast
10. Ezt a javaslatot a tagállamok képviselőiből álló Tanács elvetette.
11.  EU Emissions Trading System (EU ETS)
12.  A hazai álláspont értelmében el kell kerülni a negatív társadalmi hatásokat és a pénzügyi terhek háztartásokra való hárítását az alacsony-jövedelmű tagállamokban, amely emelné az energiaszegénység kockázatát az egységes karbonárazás következtében.
13.  2,1 primenergia-átváltási tényező

Utoljára frissítve: 2022. június 29. szerda, 09:25
Címkék:

Kapcsolódó cikkek