Domy plusenergetyczne: budynki demonstracyjne, wytyczne dotyczące powielania i mapa strategii
Decentralizacja i demokratyzacja produkcji energii, w ramach której to obywatele będą produkować energię odnawialną, zarządzać nią i ją zużywać, będzie miała kluczowe znaczenie dla przejścia Europy na miasta neutralne dla klimatu. Budynki o dodatnim bilansie energetycznym (PEB), zwane też plusenergetycznymi, i dzielnice o dodatnim bilansie energetycznym (PED) idą o krok dalej: zapewniają nadwyżkę produkcji energii odnawialnej. Celem finansowanego ze środków UE projektu EXCESS jest przekształcenie budynków o niemal zerowym zużyciu energii w PEB. Skupia się on na zintegrowanych rozwiązaniach w czterech głównych strefach klimatycznych UE reprezentowanych przez Austrię, Belgię, Finlandię i Hiszpanię.
Pilne zapotrzebowanie na rozwiązania w zakresie sezonowego magazynowania energii
Europejskie zasoby mieszkaniowe, warunki klimatyczne i wymagania energetyczne są bardzo zróżnicowane, a to wymaga elastycznych i modułowych rozwiązań technologicznych. Prace w ramach projektu EXCESS uwidoczniły istotne różnice w gotowości rynkowej kluczowych technologii. Konwencjonalne technologie PEB, w tym technologie fotowoltaiczne (PV), akumulatory, pompy ciepła i materiały izolacyjne cechuje gotowość rynkowa. Innowacyjne technologie PEB, takie jak technologie fotowoltaiczno-termiczne (PVT), wielofunkcyjne energooszczędne systemy elewacyjne oraz hybrydowe systemy geotermalne są bliskie komercjalizacji. Jednak, jak wyjaśnia koordynator projektu, Andreas Tuerk z firmy JOANNEUM RESEARCH: „rozwiązania w zakresie sezonowego magazynowania energii, które będą kluczowe dla PEB, zostają w tyle”.
Nie tylko technologie, klimat i kwestie związane z budynkami
Magazynowanie energii jest szczególnie ważne dla osiągnięcia rozwiązań plusenergetycznych, a w klimacie północnym — jeszcze ważniejsze. W Finlandii dużo trudniej było osiągnąć PEB ze względu na wysokie zapotrzebowanie na ogrzewanie oraz ograniczone nasłonecznienie, a w Hiszpanii nie było to problemem. Drugim najważniejszym czynnikiem po strefie klimatycznej okazał się być kształt budynku. Najlepiej sprawdzały się budynki kilkupiętrowe z dużym dachem.
Przeszkody regulacyjne, prawne, finansowe i bariery związane z siłą roboczą
Technologie PEB często są droższe niż technologie konwencjonalne, dlatego potrzebne są zintegrowane portfolia technologii, aby obniżyć koszty w całym okresie eksploatacji. Na przykład rozwiązania PVT mogą zmniejszyć związane z energią koszty odwiertów pod geotermalne pompy ciepła. Jednak to przepisy, takie jak te ograniczające odwierty pod geotermalne pompy ciepła lub dotyczące ochrony przeciwpożarowej, stanowiły bariery dla większości demonstracyjnych rozwiązań projektu EXCESS. Wyższe koszty inwestycji można częściowo zrekompensować niższymi kosztami energii elektrycznej, ale w tym celu potrzebne są dopłaty, dotacje i inne wsparcie. Ramy regulacyjne dotyczące świadczenia usług elastyczności na małą skalę powinny zostać ulepszone, co odblokuje dodatkowe możliwości przychodów i oszczędności energii. Jak wyjaśnia Tuerk: „systemy sterowania ICT w połączeniu z inteligentnymi narzędziami, które motywowałyby lub nagradzały użytkowników końcowych mogą przyczynić się do oszczędności energii nawet na poziomie 10%”. I wreszcie potrzebne są wykwalifikowana siła robocza, wiedza i zdolności wytwórcze, aby wspierać technologie PEB i PED. Na przykład PVT ma ugruntowaną pozycję we Francji, ale trudno znaleźć instalatorów tych rozwiązań w Belgii i Finlandii. Sektor budowlany potrzebuje szkoleń w zakresie wdrażania nowych rozwiązań ICT. Rozwój zautomatyzowanych technologii produkcji powinien przyspieszyć renowację z wykorzystaniem prefabrykowanych elewacji wielofunkcyjnych.
Dalsze działania: komercjalizacja, powielanie i polityka
Kilka technologii opracowanych przez EXCESS jest coraz bliżej wejścia na rynek: PVT w połączeniu z geotermalnymi pompami ciepła w krajach nordyckich, wysokowydajne pompy ciepła w Europie Środkowej i Wschodniej oraz wielofunkcyjna elewacja w Austrii. Strona internetowa projektu EXCESS zawiera informacje na temat powielania technologii PEB EXCESS i zalecenia dotyczące polityki. Jak podsumowuje Tuerk: „Niezależnie od tego, czy chodzi o pojedyncze technologie PEB, czy o ich portfolia, muszą one zostać włączone do głównego nurtu planowania miejskiego oraz miejskich planów energetycznych i klimatycznych. Uzupełnieniem tego musi być masowa produkcja i automatyzacja instalacji, zapewniające znaczne zmniejszenie kosztów, oraz złagodzenie ograniczeń prawnych i regulacyjnych. Jeżeli UE zajmie się tymi kwestiami, możemy osiągnąć znacznie wyższy udział energii odnawialnej — oraz rosnącą liczbę PEB i PED — przed 2030 rokiem”.
Słowa kluczowe
EXCESS, energia, PEB, PED, pompy ciepła, PVT, magazynowanie energii, geotermalne, budynki o dodatnim bilansie energetycznym, PV, dzielnice o dodatnim bilansie energetycznym