Po siedmiu latach od podpisania porozumień paryskich widać już, że nie wszystko idzie zgodnie z planem. Dotyczy to przede wszystkim dekarbonizacji budynków, które odpowiadają za 30 proc. całej emisji CO2. W swoim raporcie Towards Net-Zero Buildings („Ku budynkom zeroenergetycznym”) Schneider Electric pokazuje jednak, jak możemy nadgonić zieloną transformację i żyć w budynkach przyszłości, oszczędzając przy tym na rachunkach za energię. Największym wyzwaniem będzie ekomodernizacja naszych domów.
Jak zaznaczają autorzy opracowania, słabością sektora mieszkaniowego jest jego rozdrobnienie oraz to, że wszelkie próby zmian rozbijają się o ścianę sceptycyzmu. A jednak także w tym obszarze do 2050 roku musimy wypracować sobie scenariusz net-zero, czyli brak emisji na poziomie energii pierwotnej (oznacza to, że każda produkcja CO2 musi być zbilansowana przez odpowiednią ilość wychwyconych emisji).
Na razie postępy są tak nieśmiałe, że istnieje ryzyko zużycia do 2030 roku całego budżetu węglowego, jaki został przewidziany w scenariuszu, w którym uda się osiągnąć limit wzrostu temperatury na poziomie 1,5 °C (do 2050 roku).
“Ogólna, choć niewłaściwa ocena transformacji jest taka, że będzie ona kosztować społeczeństwo. Być może dlatego rozmowy na wysokim szczeblu wypadają słabo, by nie powiedzieć, że utknęły w jakiejś formie impasu. Przyjęcie zobowiązań, które nakładają obciążenia na społeczeństwa, zwłaszcza na tych, którzy z trudem wiążą koniec z końcem, z politycznego punktu widzenia jest zadaniem niemal niewykonalnym. Pójście w kierunku hiperwydajnych, zrównoważonych i odpornych Budynków Przyszłości wydaje się jedyną, aczkolwiek wymagającą nakładów, drogą”, mówi Marek Olszewski, menadżer kanału integratorów systemów automatyki budynkowej w Schneider Electric.
Jako dobrze znaną egzemplifikację tego zjawiska przytaczają protest Żółtych Kamizelek we Francji w 2018 roku. Jednym z ich postulatów był sprzeciw wobec wprowadzenia kolejnego podatku od paliw kopalnych, który miał wspierać dekarbonizację transportu. Ten rodzaj impasu widać także w przypadku budynków, gdzie wskaźnik głębokiej modernizacji jest o rząd wielkości niższy, niż powinien być w praktyce. Duże zaległości odnotowywane są m.in. w obszarze elektryfikacji ogrzewania, traktowanej jako najprostszy sposób na dekarbonizację źródeł ciepła (prąd odpowiada za 5 proc. jego produkcji.) Wiele krajów wciąż bazuje bowiem na przestarzałych systemach taryfowych, które sprawiają, że elektryfikacja jest opcją mało konkurencyjną. W wielu przypadkach źle skonstruowane są także zachęty do inwestycji w instalacje fotowoltaiczne.
Wyzwanie jest duże, ale to, co ułatwia zadanie, to fakt, że potrzebne rozwiązania są dobrze znane, a technologie gotowe. Mamy tu właściwie kilka kluczowych elementów, takich jak wspomniane wdrożenie technologii grzewczych o obniżonej emisyjności, zwłaszcza elektrycznych, czy zwiększenie efektywności energetycznej. W ostatnim czasie doszły też nowe możliwości, takie jak cyfrowe sterowanie energią, inteligentne pompy ciepła oraz szybko zyskująca na popularności, produkowana i magazynowana na miejscu, energia słoneczna.
Niezbędne narzędzia mamy więc w ręku, teraz trzeba tylko zacząć ich używać na jak najszerszą skalę. Jak do tego przekonać nieprzekonanych? Najlepiej pokazując korzyści, a te są największe, gdy wszystkie elementy są połączone i działają razem. Dobrym tego przykładem jest elektryfikacja ogrzewania, która staje się bardziej opłacalna, gdy opiera się na energii elektrycznej produkowanej w rozproszonych, przydomowych instalacjach fotowoltaicznych. Dziś to czołowy temat także w Polsce, gdy po fali instalacji paneli słonecznych, mamy równie wzmożone zainteresowanie pompami ciepła. Widać to zresztą na wykresie poniżej, gdzie porównane zostały oszczędności, jakie przynosi wdrożenie poszczególnych elementów – np. samej pompy ciepła (HP) czy fotowoltaiki (PV) – w zestawieniu z efektami zintegrowanej modernizacji (na wykresie oznaczona kolorem zielonym).
W takim właśnie inteligentnym łączeniu rozwiązań i technologii Schneider Electric widzi przyszłość użytkowanych budynków, podnosząc je do rangi „Budynków Przyszłości”. W swoim raporcie ocenia potencjał redukcji CO2 dla różnego typu budynków (mieszkalnych, biurowych, publicznych itp.) funkcjonujących w różnych rejonach świata. Wygląda na to, że zmiany najłatwiej przeprowadzić w budynkach usługowych, bo tu efekty widoczne będą najbardziej i w najkrótszym czasie. Do 2030 r. można ograniczyć 60-70 proc. emisji dwutlenku węgla w tym segmencie, generując oszczędności rzędu 15-50 proc. rocznych wydatków na energię. Sprawia to, że wydatki na modernizację zwrócą się w mniej niż 10 lat.
Największy potencjał korzyści tkwi jednak w branży handlowej. Modernizacja sklepów przynosi ponad 60 proc. redukcji emisji CO2, co z kolei przekłada się na 50 – 60 proc. oszczędności w wydatkach na energię – a to szczególnie istotne także w czasach niepewności na rynku paliw kopalnych. Ważny, zwłaszcza w elektryfikacji ogrzewania, jest jednak kontekst miejsca i sposób produkcji prądu w danym kraju. Tam, gdzie procesowi wytwórczemu nie towarzyszy duża emisja CO2 (jak we Francji, gdzie trzy czwarte prądu powstaje z bezemisyjnych elektrowni jądrowych), przejście na ogrzewanie elektryczne jest najbardziej wydajne ze środowiskowego punktu widzenia. Polsce znacznie bliżej jednak do Chin, gdzie w elektrowniach króluje węgiel i efekt dekarbonizacji towarzyszący transformacji budynków jest relatywnie najmniejszy.
Z cywilizacyjnego punktu widzenia największym wyzwaniem są jednak obiekty mieszkalne, które odpowiadają za 60 proc. całości emisji, jaką generują budynki (czyli 18 proc. całej produkcji CO2 na świecie). Tutaj także można dokonać znacznego postępu w dekarbonizacji (60-90 proc. redukcji emisji) i zmniejszenia o połowę rocznych wydatków na energię. W przypadku domów w grę wchodzą jednak znacznie większe inwestycje, które sprawiają, że zwrot takiej modernizacji następuje dziś w okresie ponad 20 lat.
“Zwroty z inwestycji wciąż nie są wystarczające, aby spowodować masową transformację budynków, zwłaszcza w przypadku społeczności o niższych dochodach. W nadchodzących latach będzie to główny obszar zainteresowania zarówno polityki, jak i innowacji biznesowych. Nadzieję może dać szybki postęp technologii i związany z nim spadek cen, połączony z dobrze dopracowanym systemem dotacji”, zaznacza Marek Olszewski, ekspert Schneider Electric.
Wyzwaniem pozostaje fakt, że trzeba zainwestować w trzy kosztowne elementy ekologicznego modelu zasilania: pompę ciepła, która jest modułem relatywnie najtańszym, instalację fotowoltaiczną i – najdroższy z nich – magazyn energii. Według szacunków Schneider Electric taka modernizacja to dziś wydatek rzędu 130 – 175 tys. złotych (mowa o domu o powierzchni 150 mkw.), który przynosi 4,5 – 11 tys. złotych oszczędności rocznie. Zwrot rozciąga się więc na kilka dekad.
Pozytywnym czynnikiem pozostaje fakt, że koszty technologii stale spadają i w 2030 roku będziemy już mówić o wydatkach rzędu około 90 tys. złotych. Z drugiej strony, w związku z rosnącymi cenami energii, znacznie większe mogą być też oszczędności. Eksperci Schneider Electric już teraz wskazują jednak także na alternatywne rozwiązania, które inwestycję w zieloną transformację mogą uczynić bardziej przystępną. Chodzi m.in. o:
- Wdrażanie mniejszej ilości rozproszonych instalacji fotowoltaicznych – ich potencjał na dachach budynków mieszkalnych znacznie przewyższa zapotrzebowanie szczytowe w ciągu dnia, alternatywą mogłoby więc być zastosowanie mniejszej ilości paneli, a tym samym mniejszej ilości magazynów i odpowiednie obniżenie kosztów początkowych. Wadą byłoby oczywiście większe uzależnienie od energii elektrycznej dostarczanej do sieci, co miałoby negatywny wpływ na oszczędności CO2 i wydatki na energię.
- Wykorzystanie różnych technologii magazynowania energii – kalkulacja kosztów inwestycji zawarta w raporcie bazuje na wykorzystaniu baterii do akumulacji prądu (np. litowo-jonowych). To jednak najdroższa forma magazynowania energii, alternatywą mogą być znacznie tańsze magazyny ciepła. Rozwiązanie tym bardziej przekonujące, że ponad połowa zapotrzebowania na energię w gospodarstwie domowym pochodzi z ogrzewania i chłodzenia.
- Wzajemne magazynowanie na poziomie dzielnicy lub sieci – tu chodzi o wyeliminowanie kluczowego elementu kosztów początkowych, jakim jest domowy magazyn energii. Można więc wybrać rozwiązanie bez baterii indywidualnych, a system magazynowania przenieść na poziom sieci, do której prosumenci dostarczaliby nadwyżki energii. To wymagałoby specjalnego systemu monetyzacji, ale okres zwrotu z inwestycji na poziomie właścicieli domów znacząco by spadł, wynosząc zwykle poniżej 10 lat dla większości regionów Europy.
Widać więc już dziś dysponujemy odpowiednimi technologiami, których koszty stale spadają. Trzeba jednak pamiętać, że nie ma jedynej właściwej drogi do dekarbonizacji, a zieloną transformację można przeprowadzić na różne, dostosowane do okoliczności sposoby. “Istnieją rozwiązania pozwalające przełamać impas, w którym się znaleźliśmy i szybko przyspieszyć dekarbonizację zasobów. Aby tak się stało, konieczne będzie jednak przyjęcie innowacyjnego podejścia. Dzisiejszych problemów nie da się rozwiązać przy użyciu wczorajszych metod”, podsumowuje Marek Olszewski ze Schneider Electric.
/Fot: Maria Godfrida via Pixabay//
Tekst powstał we współpracy z Schneider Electric
Jeszcze nie dodano komentarza!