Nova tehnologija za grijanje: Tržište dizalica topline eksplodiralo

U borbi zvanoj ‘smanjenje emisija ugljika’, jedan od velikih problema su i emisije do kojih dolazi zbog grijanja zgrada. Kao jedno od mogućih rješenja su se pokazale i dizalice topline. I u posljednje vrijeme, došlo je do eksplozije na tržištu.

Kako piše Carbon Brief, prodaja dizalica toplina je u 2021. godini drastično porasla, i to u raznim zemljama, od Austrije pa do Kine. No, i dok je to slučaj u raznim zemljama, i dalje postoje zemlje u kojima to nije slučaj, što itekako usporava opći napredak na globalnoj razini.

Dizalice topline su tehnologija za grijanje s niskim korištenjem ugljika – mogle bi itekako smanjiti razinu emisije ugljika do kojih dolazi zbog grijanja. Koriste električnu energiju za prijenos topline iz vanjskog zraka, vode ili tla u unutrašnjost zgrade i za zagrijavanje vode. Ovaj je proces vrlo učinkovit, s toplinskim pumpama koje isporučuju tri do četiri jedinice topline za svaku jedinicu električne energije potrebnu za njihovo pokretanje.

S obzirom na to da je električna energija koja pokreće dizalice topline proizvedena iz niskougljičnih izvora, i sama toplina je takva. Također, u pitanju je vrlo efikasan i čist način ‘stvaranja’ topline.

Put Međunarodne energetske agencije (IEA) do nulte razine emisija ugljika do 2050., na primjer, uključuje 1,8 milijardi toplinskih pumpi u zgradama u 2050. godini koje osiguravaju 55% potražnje za energijom za grijanje na globalnoj razini. To se može usporediti sa samo 180 milijuna jedinica instaliranih danas, osiguravajući 7% grijanja.

Slično u Ujedinjenom Kraljevstvu, najisplativiji ‘uravnoteženi’ put do nulte razine emisija ugljika u Odboru za klimatske promjene (CCC) predviđa da se većina domova grije dizalicama topline do 2050. godine.

Spor rast

Donedavno je, međutim, tržište toplinskih pumpi raslo puno sporije nego što je to bilo potrebno u scenarijima IEA ili CCC. To je vidljivo iz IEA-inih globalnih podataka o zalihama toplinskih pumpi u grafikonu u nastavku, koji pokazuju da bi prema sadašnjim trendovima do 2030. globalno bilo instalirano samo 253 milijuna toplinskih pumpi, u usporedbi sa 600 milijuna jedinica potrebnih do te godine u IEA-inom scenariju.

Globalno, prema podacima IEA-e, do 2020. godine instalirano je samo 177 milijuna dizalica topline. Najviše ih je bilo u Kini (33%), zatim u Sjevernoj Americi (23%) i Europi (12%).

Zanimljivo je da se najveći prodor toplinskih pumpi može pronaći u najhladnijim klimatskim uvjetima. U Europi, četiri zemlje s najvećim udjelom dizalica topline su Norveška (60% kućanstava), Švedska (43% kućanstava), Finska (41% kućanstava) i Estonija (34% kućanstava). Ove četiri zemlje suočavaju se i s najhladnijim zimama u Europi.

Podaci IEA-e pokazuju da je globalno tržište dizalica topline poraslo za samo 3% u 2020. godini. Prije toga, tržište je raslo oko 10% godišnje. IEA-in plan zahtijeva rast tržišta na globalnoj razini od oko 13% iz godine u godinu do 2030.

Snažan oporavak

Nakon usporavanja u 2020. godini, početni podaci sugeriraju da je tržište dizalica topline doživjelo snažan oporavak u 2021., s dvoznamenkastim rastom u nekim zemljama u kojima su brojke dostupne. U cijeloj Europi, na primjer, Europska udruga za toplinske pumpe (EHPA) očekuje da će rast tržišta premašiti 25% u 2021. godini i po prvi put dostići 2 milijuna prodanih jedinica godišnje.

Poljsko udruženje za toplinske pumpe Port PC izvijestilo je o porastu od 60% za toplinske pumpe u 2021., uglavnom zbog propisa koji postupno ukidaju grijanje na ugljen za obiteljske kuće u zemlji. U Njemačkoj je tržište toplinskih pumpi poraslo za 28% u 2021. s 154.000 prodanih jedinica – uglavnom zbog širenja prodaje toplinskih crpki na zrak. Usvajanje poreza na ugljik na goriva za grijanje 2021. djelomično objašnjava uočeni rast.

Ove brojke prikazane su u donjem grafikonu, s podacima za nekoliko drugih zemalja u kojima su podaci dostupni do 2021.

SAD, još jedan globalni lider u proizvodnji dizalica topline, dobio je 15% u 2021., ograničavajući kontinuirani godišnji rast iznad 5% od 2015. Finska je 2021. godine pokazala sličan rast kao Njemačka, s povećanjem od 25% na 130.000 instaliranih dizalica topline, prema Finskom udruženju dizalica topline. S obzirom na malu veličinu zemlje u smislu broja stanovnika, to je izvanredno, s gotovo 5% svih domova koji imaju instalirane dizalice topline 2021. godine.

Hlađenje

Većina dizalica topline instaliranih u Finskoj bile su dizalice topline zrak-zrak, koje se također mogu koristiti za hlađenje. Međutim, Finsko udruženje dizalica topline procjenjuje da dizalica topline zrak-zrak koje se koriste za hlađenje čine samo 10% -15% odgovarajućeg tržišta. Ono što je značajno za Finsku je da se tržište dizalica topline počelo širiti tek sredinom 2000-ih, s kumulativnim instalacijama koje sada premašuju milijun jedinica.

Sveukupno, francusko tržište dizalica topline poraslo je za 3% u 2021., ali je segment zrak-voda porastao za 53%. Francusko tržište dizalica topline najveće je u Europi, s više od milijun jedinica u 2021. Daleko najvažniji tip dizalica topline u Francuskoj su dizalice topline zrak-zrak.

Švicarska, još jedno zrelo i dugo uspostavljeno tržište dizalica topline, pokazalo je rast tržišta od 20% u 2021., uglavnom sustava zrak-voda. Zanimljivija je činjenica da su 54% svih sustava grijanja prodanih u Švicarskoj prošle godine bile dizalica topline, što ga čini dominantnom tehnologijom grijanja ne samo u novim zgradama nego i u postojećim zgradama.

U Kini, početne procjene prodaje toplinskih crpki iz zraka za stanovanje u 2021. godini zabilježile su rast tržišta od 10% na više od milijun jedinica, po prvi put, uz naznake još većeg rasta nerezidentne prodaje. U Norveškoj je 2021. prodano ukupno 125.000 dizalica topline, što je sličan broj kao u Finskoj. To predstavlja rast od 36% u odnosu na 2020. godinu. Slično kao u Finskoj je i to što su većina dizalica toplina koje se prodaju u Norveškoj zrak-zrak dizalice topline.

Rast cijena

Iako se daljnji brzi rast sada čini vjerojatnim, tempo usvajanja – i kako se to mjeri u odnosu na put do neto nule – uvelike će ovisiti o vladinim politikama i trendovima cijena energije. Nedavno povećanje cijena plina u Europi i Aziji čini dizalice topline financijski privlačnijim od plinskih kotlova. No, to bi se moglo promijeniti, zbog čega politika ostaje ključna i u tijeku su inicijative za pružanje veće podrške dizalicama topline.

U EU, na primjer, Europski zeleni dogovor i s njim povezan poticaj za dekarbonizaciju grijanja kroz niz direktiva znači da će se tržište dizalica topline udvostručiti na 4 milijuna instalacija godišnje, prema EHPA.

Pokretači uključuju prijedlog Europske komisije da se EU sustav trgovanja emisijama proširi na goriva za grijanje, što bi poboljšalo ekonomičnost dizalice topline u odnosu na grijanje na ulje i plin. Također postoje novi propisi u raznim europskim zemljama koji zabranjuju ili ograničavaju grijanje na fosilna goriva, ne samo u novim zgradama, već i sve više u postojećim zgradama.

Primjerice, nova njemačka vlada objavila je da od 2026. godine svi novi sustavi grijanja moraju raditi na najmanje 65% obnovljive energije. Druge kao što su Norveška, Švedska, Danska i Finska najavile su izričite ili implicitne zabrane novih sustava grijanja na bazi fosilnog ulja u svim zgradama.

Zabrane uljnih kotlova

Nizozemska više ne dopušta spajanje novih domova na plinsku mrežu, dok su Irska, Flandrija (Belgija) i Austrija najavile zabranu uljnih kotlova za nove zgrade. Irska je nedavno predstavila shemu od osam milijardi eura koja gotovo udvostručuje vrijednost bespovratnih sredstava za dizalice topline jer zemlja nastoji isporučiti 400.000 dizalica topline u domove do 2030. godine.

U Ujedinjenom Kraljevstvu vlada se savjetuje o zahtjevu od proizvođača sustava grijanja da prodaju sve veći broj dizalica topline i najavila je ‘ambiciju’ postupnog ukidanja plinskih kotlova do 2035. Također će pokrenuti novu shemu davanja dizalica topline u travnju.

Kina ima iskustvo u korištenju čistih toplinskih rješenja za smanjenje onečišćenja zraka iz kotlova na ugljen. Njezine južne pokrajine imaju veliki tržišni potencijal za dizalice topline, a područja poput Pekinga već nude poticaje.

Međutim, unatoč ovim lokalnim poticajima i programima, dizalice topline nemaju podršku na nacionalnoj razini u Kini. Na primjer, nacionalna vlada ih ne klasificira kao obnovljive, što znači da nemaju koristi od subvencije čiste topline dostupne u sjevernim provincijama.

Bidenova administracija

Očekuje se da će u SAD-u nastojanja za elektrifikacijom domova – i, u nekim područjima, zabranom grijanja na fosilna goriva – dodatno povećati izglede za dizalice topline. Zaustavljeni plan Build Back Better uključivao je 10-godišnji program rabata od 3,5 milijardi dolara za električne kuće s do 4000 dolara za dizalice topline, među ostalim poticajima.

Bidenova administracija također je pokrenula Nacionalnu koaliciju za standarde izvedbe zgrada, radnu skupinu koja se sastoji od 33 državne i općinske vlade, čiji je cilj ‘otključati energetsku učinkovitost i elektrifikaciju u sektoru zgradarstva’.

Dvoznamenkasti rast na glavnim tržištima toplinskih pumpi tijekom 2021. godine pokazuje snažan zamah. No, bez kontinuiranog širenja politika koje bi podržale njihovo uvođenje, primjena toplinskih pumpi neće biti ispod razine potrebne za dostizanje neto nule do 2050. godine i za ograničavanje zagrijavanja na 1,5C.