Sezonska učinkovitost toplotne črpalke se stalno izboljšuje
Za večino aplikacij za ogrevanje prostorov se je tipični sezonski koeficient učinkovitosti toplotne črpalke (povprečni letni indeks energetske učinkovitosti, COP) od leta 2010 vztrajno povečeval na skoraj 4.
Običajno je, da cop toplotne črpalke doseže 4,5 ali več, zlasti v razmeroma blagih podnebjih, kot je sredozemska regija ter osrednja in južna Kitajska. Ravno nasprotno, v ekstremno mrzlih podnebjih, kot je severna Kanada, bo nizka zunanja temperatura pozimi zmanjšala energijsko učinkovitost trenutno razpoložljivih tehnologij na povprečno približno 3-3,5.
V zadnjih desetletjih je prehod iz neinverterske v invertersko tehnologijo izboljšal učinkovitost. Današnja tehnologija frekvenčne pretvorbe se izogne večini izgube energije, ki jo povzroči zaustavitev in zagon tehnologije brez frekvenčne pretvorbe, in zmanjša dvig temperature kompresorja.
Predpisi, standardi in oznake ter tehnološki napredek so spodbudili globalne izboljšave. Na primer, potem ko je bil minimalni standard energetske učinkovitosti dvakrat dvignjen, se je povprečni sezonski koeficient učinkovitosti toplotnih črpalk, prodanih v Združenih državah, v letih 2006 in 2015 povečal za 13 % oziroma 8 %.
Če želite povečati sezonski koeficient učinkovitosti toplotne črpalke na 4,5–5,5 do leta 2030, boste poleg nadaljnjih izboljšav v kompresijskem ciklu pare (npr. s komponentami naslednje generacije) potrebovali sistemsko usmerjene rešitve (za optimizacijo energije uporaba celotne zgradbe) in uporaba hladilnih sredstev z zelo nizkim ali ničelnim potencialom globalnega segrevanja.
V primerjavi s plinskimi kondenzacijskimi kotli lahko toplotne črpalke zadovoljijo 90 % svetovnega povpraševanja po ogrevanju in imajo nižji ogljični odtis.
Čeprav električne toplotne črpalke še vedno ne predstavljajo več kot 5 % svetovnega ogrevanja stavb, lahko dolgoročno zagotovijo več kot 90 % svetovnega ogrevanja stavb in imajo nižje emisije ogljikovega dioksida. Tudi če upoštevamo visoko ogljično intenzivnost električne energije, toplotne črpalke oddajajo manj ogljikovega dioksida kot tehnologija kondenzacijskih plinskih kotlov (običajno delujejo z 92-95-odstotnim izkoristkom).
Od leta 2010 se je na podlagi nenehnega izboljševanja energetske učinkovitosti toplotne črpalke in proizvodnje čiste energije potencialna pokritost toplotne črpalke močno izboljšala za 50 %!
Od leta 2015 je politika pospešila uporabo toplotne črpalke
Na Kitajskem subvencije v okviru akcijskega načrta za nadzor onesnaževanja zraka pomagajo zmanjšati stroške zgodnje namestitve in opreme. Februarja 2017 je kitajsko ministrstvo za varstvo okolja uvedlo subvencije za toplotne črpalke na zrak v različnih provincah Kitajske (na primer 24000–29000 RMB na gospodinjstvo v Pekingu, Tianjinu in Shanxi). Japonska ima podoben načrt s svojim načrtom varčevanja z energijo.
Drugi načrti so posebej za toplotne črpalke zemlja-voda. V Pekingu in po vseh Združenih državah 30 % začetnih stroškov naložbe krije država. Da bi pomagala doseči cilj uvedbe 700 milijonov metrov zemeljske toplotne črpalke, je Kitajska predlagala dodatne subvencije (35 juanov/m do 70 juanov/m) za druga področja, kot so Jilin, Chongqing in Nanjing.
Združene države zahtevajo, da izdelki navajajo sezonski koeficient ogrevanja in minimalni standard energetske učinkovitosti toplotne črpalke. Ta sistem spodbud na podlagi uspešnosti lahko posredno izboljša prihodnjo učinkovitost s spodbujanjem kombinacije toplotne črpalke in fotovoltaike v načinu samouporabe. Zato bo toplotna črpalka neposredno porabljala lokalno proizvedeno zeleno energijo in zmanjšala neto porabo električne energije javnega omrežja.
Poleg obveznih standardov evropska oznaka učinkovitosti ogrevanja prostorov uporablja isto lestvico toplotne črpalke (vsaj razred A +) in kotla na fosilna goriva (do razreda A), tako da je njuno učinkovitost mogoče neposredno primerjati.
Poleg tega je na Kitajskem in v EU energija, ki jo uporabljajo toplotne črpalke, razvrščena kot obnovljiva toplotna energija, da bi pridobili druge spodbude, kot je davčni popust.
Kanada razmišlja o obvezni zahtevi po faktorju učinkovitosti, večjem od 1 (kar ustreza 100-odstotni učinkovitosti opreme) za energetsko učinkovitost vseh ogrevalnih tehnologij leta 2030, kar bo učinkovito prepovedalo vse tradicionalne kotle na premog, olje in plin. .
Zmanjšajte ovire za sprejemanje na večjih trgih, zlasti na trgih prenove
Do leta 2030 je treba delež toplote za stanovanjske namene, ki jo dobavljajo svetovne toplotne črpalke, potrojiti. Zato morajo politike obravnavati izbirne ovire, vključno z visokimi zgodnjimi nakupnimi cenami, operativnimi stroški in podedovanimi težavami obstoječih gradbenih zalog.
Na mnogih trgih morebitni prihranki pri stroških namestitve toplotnih črpalk glede na porabo energije (na primer pri prehodu s plinskih kotlov na električne črpalke) običajno pomenijo, da bodo toplotne črpalke morda le nekoliko cenejše v 10 do 12 letih, celo če imajo večjo energetsko učinkovitost.
Od leta 2015 so se subvencije izkazale za učinkovite pri izravnavi začetnih stroškov toplotnih črpalk, spodbujanju razvoja trga in pospeševanju njihove uporabe v novogradnjah. Ukinitev te finančne podpore lahko močno ovira popularizacijo toplotnih črpalk, predvsem toplotnih črpalk zemlje.
Prenova in zamenjava ogrevalne opreme je lahko tudi del političnega okvira, saj samo pospešena uvedba v novih stavbah ne bo zadostovala za potrojitev stanovanjske prodaje do leta 2030. Uvedba prenovitvenih paketov, ki vključujejo nadgradnjo komponent in opreme ohišja stavbe, bo prav tako zmanjšala stroški namestitve toplotne črpalke, ki lahko predstavljajo približno 30 % skupnih investicijskih stroškov toplotne črpalke na zrak in predstavljajo 65-85 % skupnih investicijskih stroškov črpalke.
Uvedba toplotne črpalke mora predvideti tudi spremembe elektroenergetskega sistema, ki so potrebne za izpolnjevanje varnostnega lista. Na primer, možnost povezave s sončnimi fotonapetostnimi paneli na lokaciji in sodelovanje na trgih odzivanja na povpraševanje bo naredila toplotne črpalke privlačnejše.
Čas objave: 16. marca 2022