Zyski za zasłoną dymną

Z uwagi na ograniczenie ilości znaków, w tym artykule odpowiedzi na część powyższych pytań należy szukać samodzielnie na zamieszczonym zdjęciu. Jak to mówią: Jedno zdjęcie „zaoszczędza” 1000 słów.

W praktyce zanieczyszczenia emitowane przez budynki wydobywają się z kominów elektrowni oraz elektrociepłowni z dala od błyszczących elewacji wieżowców, ale dla środowiska nie ma to większego znaczenia. Na szczęście świadomość śladu węglowego jest coraz bardziej powszechna, stając się przedmiotem analiz, raportów, a często podstawowym kryterium przy transakcjach wynajmu oraz zakupu nieruchomości. 

Co więcej, istnieje wiele metod prowadzących do dekarbonizacji, które można zastosować w zależności od specyfiki budynku oraz oczekiwanego tempa osiągnięcia punktu docelowego – zero emisyjności operacyjnej.

Zakwestionuj status QUO

W odpowiedzi na oczekiwania klientów, ich cele strategiczne ESG oraz szeroko rozumianą dekarbonizację, CBRE GWS angażuje się w wykorzystywanie innowacji technologicznych, poszukiwanie nieszablonowych rozwiązań i kwestionowanie statusu quo.

Takim przykładem może być przekonanie, że jeśli mamy w nieruchomości dostęp do ciepła miejskiego, to powinniśmy je wykorzystywać w pierwszej kolejności jako opcja domyślna oraz najbardziej ekonomiczna. Sprawdźmy, czy na pewno?! 

Dlaczego w ogóle interesować się alternatywą dla ciepła miejskiego? Ze względu na sposób jego wytwarzania. Na przykładzie Warszawy struktura paliw zużytych do wytworzenia ciepła sprzedawanego w sieci miejskiej w ponad 98% pochodzi z paliw kopalnych i jest ogromnym źródłem emisji zanieczyszczeń i gazów cieplarnianych. 

U jednego z klientów naszym celem było opracowanie rozwiązania, które w maksymalnym stopniu wyeliminuje konsumpcję ciepła miejskiego na korzyść zielonej energii elektrycznej pochodzącej z OZE, którą można zakupić ze stosownym certyfikatem. Nasze działania skupiły się na zastosowaniu alternatywnego źródła ciepła jakim są pompy ciepła (PC).

‍

Pompy ciepła jeszcze nie umarły

Dzięki nieustannie rozwijającej się technologii obecnie mamy na rynku przemysłowe urządzenia, które nie tylko charakteryzują się wysokimi współczynnikami efektywności, lecz także oferują szereg  dodatkowych zalet, umożliwiających ich wszechstronne zastosowanie: 

• Mogą pracować w szerokim spektrum temperatur zewnętrznych,
• Mają bardzo zróżnicowany typoszereg mocowo-gabarytowy, co ułatwia ich alokację w trudno dostępnych miejscach w istniejących budynkach, gdzie każdy m² ma znaczenie,
• Układy można budować w kaskadach hydraulicznych do kilkudziesięciu urządzeń, co daje możliwość zainstalowania naprawdę pokaźnych mocy,
• Są niekomplikowane w transporcie (nie wymagają rozkładania dźwigu, czy zastosowania helikoptera); dają się łatwo programować i sterować według ustalonych algorytmów lub za pośrednictwem BMS,
• Stosowane czynniki chłodnicze mają coraz niższy i bezpieczniejszy parametr GWP, który jest miarą wpływu na efekt cieplarniany.

Powyższe cechy sprawiają, że nowoczesne urządzenia przemysłowe są nie tylko praktyczne, lecz także przyjazne dla środowiska i sprawdzają się w wielu zastosowaniach. Paradoksalnie ocieplenie klimatu ułatwia zastosowanie PC jako źródła ciepła wykorzystywanego do ogrzewania budynków. 

Aby dobrać optymalną moc urządzeń przeanalizowaliśmy zakres temperatur zewnętrznych z ubiegłego roku dla Warszawy i – co ciekawe – przez 97% czasu temperatura zewnętrzna była równa lub wyższa 5^oC, co stało się oczekiwanym parametrem i wyznacznikiem dalszego doboru urządzeń. Co więcej, aktualne dane zdecydowanie odbiegają od wytycznych projektowych znajdujących się w normach sprzed kilkudziesięciu lat, dlatego warto rozważyć takie podejście, które lepiej odzwierciedla bieżący stan faktyczny. PC w trybie ogrzewania świetnie sobie radzą w temperaturze do -5^oC, utrzymując zadowalający współczynnik efektywności (oczywiście im temperatura zewnętrzna jest wyższa, tym lepszy współczynnik). W związku z powyższym, w budynkach, gdzie ciepło jest konsumowane np. na potrzeby przygotowania c.w.u. lub osuszania latem, można uzyskać najlepsze parametry.

Konkurencja z ciepłem miejskim jest możliwa 

W tym projekcie pojawił się również dość istotny efekt uboczny. W analizowanym przez nas wysokościowym budynku biurowym koszt 1kWh energii cieplej z warszawskiej sieci miejskiej jest niższy od kosztu 1kWh energii elektrycznej zaledwie o 28% , co oznacza, że stosując urządzenia zasilane energią elektryczną z wysokim współczynnikiem efektywności energetycznej na poziomie np. SCOP powyżej 3,5, możemy lokalnie produkować ciepło znacznie taniej. W związku z tym planowany okres zwrotu ROI został wyliczony na 3 lata, a taki parametr przekona każdego finansistę – nawet tego, który do środowiska ma stosunek ambiwalentny.

Oczywiście przed doborem konkretnego rozwiązania każdy budynek należy rozpatrywać indywidualnie, biorąc pod uwagę wiele zmiennych, aby uzyskać jak najlepszy efekt. Podstawowe parametry obejmują:

• dostępność powierzchni dla posadowienia urządzeń w pobliżu instalacji ciepła technologicznego;
• możliwość wpięcia w odpowiednim miejscu instalacji, aby umożliwić odbiór wyprodukowanej ilości ciepła (ewentualna modernizacja instalacji);
• hałas generowany podczas pracy PC;
• rezerwę mocy elektrycznej na potrzeby zasilenia nowych urządzeń; 
• integrację z obecnym systemem sterującym.

Opisany powyżej przykład jest jedną z wielu opcji możliwych do zastosowania w istniejących budynkach – nawet najnowsze i najbardziej zaawansowane technologicznie budynki dają takie możliwości. 

Transformacja energetyczna może być realizowana w wielu krokach i obszarach, z odpowiednim rozłożeniem w czasie, aby angażować środki zgodnie z ich dostępnością i pozwolić realizować zwroty z wcześniej wprowadzonych rozwiązań, a tym samym – finansować kolejne.

‍

Zacznij od podstaw

Zalecaną praktyką jest rozpoczęcie od określenia oczekiwanych przez inwestora celów, takich jak procentowa redukcja zużycia energii lub stopień obniżenia emisji CO2 w określonym czasie. Kolejnym krokiem jest przeprowadzenie audytu, który oceni techniczne możliwości wdrożenia dostępnych na rynku rozwiązań i wyznaczy ścieżkę do osiągnięcia założonych celów. Obszary, gdzie zazwyczaj udaje się znaleźć optymalizacje, to:

• sposób sterowania wydajnością wentylacji w zależności od faktycznego zapotrzebowania;
• przekierowanie produkcji ciepła/chłodu z centralnego na lokalny;
• zastosowanie odzysków ciepła i przekierowanie energii w inny obszar;
• zmiana sposobu przygotowania c.w.u.;    
• zastosowanie instalacji PV i elektrowni wiatrowych z magazynami energii;
• poprawa parametrów izolacji przegród oraz instalacji, wykorzystując materiały o łatwym sposobie wdrożenia;
• znalezienie mostków termicznych i dużych nieszczelności (termowizja + próby ciśnieniowe) oraz ich wyeliminowanie;   
• wymiana urządzeń na nowe ze znacznie lepszymi parametrami efektywności energetycznej (zwłaszcza budynki starsze niż 15 lat);
• zastosowanie przesłon, rolet i roślinności ograniczających nasłonecznienie;
• zastosowanie opcji naturalnej wentylacji;
• zastosowanie urządzeń korygujących poziom napięcia sieciowego;
• dynamiczne korygowanie nastaw temperaturowych z wykorzystaniem big data oraz AI;
• zastosowanie urządzeń grzewczych (promienniki, kogeneratory) zasilane wodorem wraz z instalacją jego lokalnego wytwarzania w procesie elektrolizy.                                                                             

Jak duże oszczędności/efekty można uzyskać, stosując poszczególne rozwiązania? To zależy – temat na kolejny artykuł lub kolejne zdjęcie.

Generalnie wachlarz możliwości jest bardzo szeroki i z pewnością nie ograniczony wyłącznie do powyższych punktów.

‍

{{comment-one}}

‍