Изменение климата и глобальное потепление считаются двумя величайшими угрозами нашего столетия, серьезные и взаимосвязанные последствия которых влияют на окружающую среду, здоровье и экономику.
За последнее столетие мы наблюдали устойчивый рост концентрации углекислого газа в атмосфере, приводящий к повышению глобальной температуры. Повышение температуры вызывает изменение климата, в долгосрочной перспективе увеличивая риск заболеваний, частоту осадков и объемы стоков, а также последствия ураганов. Изменение климатических параметров, не только температуры, но и осадков, влажности, ветра и солнечной радиации, неизбежно повлияет на здания, представляющие собой границу между наружным и внутренним пространством.
Установка теплового насоса снижает выбросы CO2 за счет использования возобновляемых источников энергии
Результаты показывают, как повышение средней температуры (зимой) способствует переходу на использование электрических тепловых насосов вместо ископаемого топлива.
Тепловые насосы сокращают выбросы парниковых газов на 70% по сравнению с традиционными способами отопления и охлаждения. Отсутствие источника тепла делает новый метод оправданным вариантом борьбы с глобальным потеплением и изменением климата. Тепловые насосы собирают тепловую энергию, в несколько раз превышающую количество электроэнергии, затраченной на их работу, а при выработке этой электроэнергии выделяется CO2, что в значительной степени превышает предел эффективности обычного оборудования, работающего путем сжигания топлива.
Таким образом, выбросы CO2 в результате использования тепла могут быть значительно сокращены за счет синергетического эффекта прогресса в сокращении выбросов углекислого газа в комплексе источников энергии и дальнейшего повышения энергоэффективности тепловых насосов. Возобновляемая энергия рассматривается в тепловых насосах как конечная энергия: они работают на 100% экологически чистой электроэнергии и сегодня обеспечивают на 100% поступающее из возобновляемых источников отопление и охлаждение без выбросов.
Сокращение выбросов парниковых газов является средством борьбы с изменением климата, и тепловые насосы достигают этой цели, заменяя ископаемое топливо возобновляемой энергией или используя избыточную энергию, которая в противном случае была бы потрачена впустую. Следствием этого является повышение эффективности, более чистый воздух и движение к нулевым выбросам в нашей экономике и обществе.
Европейский законодательный и политический контекст
Установка тепловых насосов занимает центральное место в планах Европейской комиссии, которая поставила амбициозную цель — электрификацию отопления и охлаждения как один из стратегических путей сокращения импорта природного газа.
Статистика EHPA за 2017 год говорит о том, что в Европе было продано более 1,1 миллиона тепловых насосов, что соответствует установке 10,6 миллиона блоков. Этот парк оборудования способствовал сокращению выбросов углекислого газа на 29,8 млн тонн, обеспечил выработку 116 ТВтч энергии из возобновляемых источников и помог снизить конечный спрос на энергию на 148 ТВтч.1
В тройку крупнейших рынков тепловых насосов в Европе входят Франция, Италия и Испания, на долю которых приходится 50% всех проданных блоков. На 10 стран с максимальными показателями, в которые дополнительно входят Швеция, Германия, Норвегия, Финляндия, Дания, Швейцария и Австрия, приходится 90% всех проданных блоков. По оценкам Европейской ассоциации тепловых насосов (EHPA) потенциальные продажи во всей Европе — при условии, что все рынки достигнут такого же уровня насыщения, как только что упомянутые, — превысят 6 миллионов блоков в год. Внедрение тепловых насосов имеет решающее значение для перехода на использование экологически чистой энергии и достижения углеродной нейтральности.
Переход на возобновляемые и эффективные технологии отопления и охлаждения в зданиях, промышленности и сетях стал как никогда актуальным. Отчет Европейской комиссии о конкурентоспособности экологически чистых энергетических решений также призывает к более активному развитию технологий тепловых насосов. В промышленном плане Европейского «Зеленого курса» тепловые насосы определены как одна из ключевых технологий для достижения цели ЕС по климатической нейтральности.2 Учитывая стратегическую важность тепловых насосов для достижения целей ЕС по декарбонизации и энергетическому переходу, в апреле 2023 года Европейская комиссия выступила с еще одной крупной инициативой, основной целью которой является именно ускорение установки тепловых насосов на европейском рынке, преодоление препятствий и проблем, которые все еще ограничивают их развитие по всей Европе.
Установка тепловых насосов в городских зданиях
Тепловые насосы — это решение для обеспечения отопления и горячего водоснабжения в жилых зданиях, как одно-, так и многоквартирных домах.
Характеристики тепловых насосов делают их идеальной технологией для любого типа зданий с достаточной поверхностью распределения тепла, обеспечивающей комфортную температуру в помещениях при сравнительно низких температурах в системе распределения тепла. Эти требования соблюдаются во всех новых зданиях, включая здания с «почти нулевой» энергией, «пассивные» дома и постройки «энергия плюс». Аналогично, тепловые насосы могут заменить котлы при капитальной реконструкции зданий.
Чтобы достичь целей 2030 года и добиться необходимой быстрой декарбонизации производства тепловой энергии, необходимо как можно скорее прекратить установку традиционных генераторов с низким КПД в новых зданиях и заменить генераторы, работающие на ископаемом топливе, новыми моделями.
Здания вносят значительный вклад в выбросы углекислого газа. По мере того, как экономика в целом переходит к «чисто нулевым» решениям, различные заинтересованные стороны настаивают на декарбонизации зданий. Электрификация систем отопления помещений и горячего водоснабжения является одним из способов сокращения выбросов в зданиях, а технология электрических тепловых насосов, которая была усовершенствована и стала конкурентоспособной по стоимости на ряде рынков, теперь представляет собой все более эффективное во всех отношениях решение.
Сделайте жилой фонд экологичным путем установки тепловых насосов
В Европейском Союзе (ЕС) на существующие здания приходится около 40% энергопотребления, что делает их одними из наиболее значительных источников выбросов CO2 в Европе. Замена систем отопления, работающих на ископаемом топливе, решениями, использующими возобновляемые источники энергии, является центральным вопросом политики в области энергетики и климата и одной из предпосылок сокращения выбросов CO2 до безопасного для климата уровня.
Хотя установка тепловых насосов в новых зданиях стала массовым явлением, замена существующих систем отопления тепловыми насосами является более сложной, но чрезвычайно важной задачей. Системы тепловых насосов являются экономически эффективными решениями во многих сферах применения. Действительно в недавно построенных жилых домах системы тепловых насосов достигли стадии устоявшегося рынка. Энергоэффективность и обеспечение отопления и охлаждения с помощью одной уникальной генерирующей установки являются приоритетом в этом секторе. В 2021 году рынок малых тепловых насосов для жилищного и третичного применения продемонстрировал рост на 34% по сравнению с предыдущим годом, при этом в ЕС было установлено почти 2,2 миллиона блоков. 3
Потребление энергии в общем энергопотреблении играет важную роль в строительном секторе. По этой причине использование тепловых насосов для снабжения теплом большого сектора многоквартирных зданий и домов, предназначенных для проживания нескольких семей, может значительно снизить выбросы CO2. Еще одним преимуществом является идеальное сочетание с фотогальваникой, солнечной тепловой энергией и тепловыми сетями, еще более содействующее экологичности решений.
Заключение
Постепенная установка тепловых насосов может сократить и даже исключить использование энергии, получаемой из ископаемого топлива, в зданиях и, таким образом, устранить негативный побочный эффект загрязнения окружающей среды, связанный с использованием ископаемого топлива.
Ускорение широкого внедрения тепловых насосов принесет не только климатические выгоды, но в долгосрочной перспективе окажет значительное влияние на мировой энергетических сектор, экономическую деятельность и защиту окружающей среды. По этой причине широкое распространение технологии тепловых насосов может помочь улучшить качество воздуха и здоровье населения.
