Budoucnost tepelných čerpadel v Evropě a ČR
Tepelná čerpadla (TČ) přecházejí do nové fáze pohledu společnosti. Už to nejsou jakési drahé technologie
pro nadšence nebo pro bohaté, ale běžné zařízení pro vytápění a ohřev vody, spojené s případnou
akumulací do vody, do základů budovy nebo zemského masivu. V blízké budoucnosti se ještě více rozvinou
technologie, které se již používají, jako je využití odpadního tepla (větrání, odpadní vody, technologické
procesy), energetická nezávislost – nulové budovy, integrace tepelných čerpadel do staveb, decentrálních
zdroje tepla pro sídliště s využitím tepelných čerpadel apod.
Příspěvek zazněl v Kroměříži na Konferenci Alternativní zdroje energie v červnu 2018.
1. Přehled vývoje instalací tepelných čerpadel v Evropě
Ve svém příspěvku čerpám ze statistik [1] vydávaných Evropskou asociací tepelných čerpadel, jejíž součástí je také naše Asociace. Informace z minulého roku nejsou ještě zpracovány, ale předběžné výsledky ukazují, že se naplňují předpoklady uveřejněné v tomto článku.
Na prvním grafu je vývoj počtu instalací s rozdělením podle jednotlivých systémů. Po krátkém zaváhání kolem krize se segment tepelných čerpadel dále rozvíjí. Poslední 4 roky roste evropský trh s tepelnými čerpadly každoročně o 15 %. Již v roce 2016 se přiblížil hranici 1 milionu ročně nainstalovaných čerpadel a 6. prosince minulého roku Evropská asociace oslavila jednak překročení milionu instalací ročně, a pak zejména dosažení 10 milionů nainstalovaných tepelných čerpadel v Evropě. Jistě, jednalo se o propagační akci, ale i ta ukazuje, jak se obor úspěšně rozvíjí. Na grafu je dále vidět současný příklon k tepelným čerpadlům se zdrojem tepla ze vzduchu.
Na druhém grafu je vývoj počtu instalací tepelných čerpadel pro ohřev vody, tedy jednotek, které jsou v posledních letech populární i u nás.
Třetí graf ukazuje rozdělení instalací mezi jednotlivé státy.
2. Vývoj instalací tepelných čerpadel v ČR
Podle statistiky MPO [2] bylo v roce 2016 nainstalováno necelých 13 tisíc tepelných čerpadel a v loňském roce necelých 16 tisíc jednotek. Meziročně došlo k celkovému nárůstu prodaných tepelných čerpadel o 24 %, z čehož tepelná čerpadla vzduch-voda tvořila asi 88 % celého trhu s nárůstem prodeje o 27 %. Prodej tepelných čerpadel země-voda stagnuje. V současné době je v České republice v provozu přes 80 tisíc tepelných čerpadel.
3. Prognóza vývoje
Odhad vývoje trhu s tepelnými čerpadly vychází z posouzení budoucího vývoje cen energií, vývoje stavebnictví a ekonomického růstu v jednotlivých zemích. Pro tyto podmínky Evropská asociace vytvořila předpokládané průběhy prodejů v příštích letech (obr. 5).
Ve skandinávských zemích „budoucnost už nastala“, poučme se u nich. Každoročně se zde instaluje kolem 30 tepelných čerpadel na 1000 domácností, u nás je to jen desetina této hodnoty.
Celkově je například v Norsku nainstalováno skoro 440 jednotek na 1000 domácností, tedy 44 % domácností má tepelné čerpadlo. Proč je v zemích se studenými a dlouhými zimami technologie tepelných čerpadel tak populární? Možná proto, že potomci Vikingů byli vždy chytří.
Potenciál vývoje trhu s tepelnými čerpadly
Odborníci v Evropské asociaci provedli takový malý myšlenkový experiment a aplikovali situaci právě v Norsku na jednotlivé státy Evropy. Jak by to vypadalo, kdyby byla celá Evropa jako Norsko – neboli jaký je, i když teoretický, potenciál pro obor tepelných čerpadel. Výsledek je na grafu na obr. 7. Vzdálenost tečky od konce sloupečku ukazuje, jak daleko je ten který stát od jeho potenciálu (vodorovný sloupeček). Z grafu je patrné, že počet instalací by se v České republice mohl zdesetinásobit.
Z této úvahy je vidět obrovský potenciál ve velkých evropských zemích tj. v Německu, Francii, Španělsku a Velké Británii. Rychlé nasazení tepelných čerpadel na těchto vyspělých trzích by vedlo k poměrně revolučním změnám s nečekanými výhodami v oboru zaměstnanosti a přínosy pro životní prostředí.
Vliv cen energií
Výše uvedené úvahy předpokládají poměrně optimistický vývoj dalších ukazatelů. Jedním z nich jsou i ceny energií na trhu a jejich poměr. Na obr. 8 je závislost předpokládaného růstu prodeje v závislosti na změně poměru cen elektřiny a plynu v Německu. Zemní plyn je jak v Německu, tak u nás relativně levný a zpomaluje rozvoj oboru tepelných čerpadel. Jeho cena v budoucnosti je proto důležitá a z grafu na obr. 8 si můžeme vytvořit představu o jejím vlivu.
4. Překážky v rozvoji tepelných čerpadel v České republice
V České republice je stále hlavním zdrojem vytápění rodinných a bytových domů plynové kotle a kotle na pevná paliva.
Úřady
Rozvoj tepelných čerpadel brzdí špatná práce stavebních úřadů. Stavební úřady mají v některých regionech zpřísněné požadavky na doložení úrovně hluku u tepelných čerpadel systému vzduch-voda a někde je získání stavebního povolení k zahájení vrtů pro zemní tepelná čerpadla složitý proces.
Chladiva
Nepříjemností je také důsledek snižování množství skleníkových plynů omezováním či zákazem použití některých chladiv.
Dotace
Další překážkou většího rozšíření tepelných čerpadel je nastavení systému státní podpory. Program „Nová zelená úsporám“, zaměřený na stavbu nových domů, čisté energetice příliš nepomáhá. Podporuje spíše zateplování a k instalacím obnovitelných zdrojů tepla motivuje výrazně méně. Podání žádostí není jednoduché a žadatelé často naráží na administrativní překážky při žádosti o státní podporu. Významným zdrojem podpory tepelných čerpadel tak zůstává jen takzvaná kotlíková dotace, která je určená pro domácnosti, které stále ještě používají kotle na pevná paliva.
Propagace
K horší pozici tepelných čerpadel v rámci obnovitelných zdrojů přispívá i menší propagace těchto zdrojů. Například v porovnání se spalováním biomasy nebo větrnými elektrárnami je o tepelných čerpadlech daleko méně slyšet.
Vzdělávání
V mnohých zahraničních firmách se technici dozvědí jen základní pokyny k instalaci zařízení bez toho, aby hlouběji porozuměli problematice tepelných čerpadel.
Všechny tyto překážky se snažíme v naší Asociaci pro využití tepelných čerpadel odstraňovat a přispívat k dalšímu rozvoji oboru.
5. Budoucnost
V současné době lze sledovat velký rozvoj hybridních tepelných čerpadel, tedy zařízení kombinující elektricky poháněné tepelné čerpadlo s dalším zdrojem energie. Roste prodej malých jednotek specializovaných na přípravu teplé vody. Obecně se provedení tepelných čerpadel přizpůsobuje snižování tepelné ztráty v budovách rozšířením nabídky k menším výkonům. Trendem je integrování všech funkcí potřebných pro dům, tedy vytápění, příprava teplé vody, chlazení a větrání, při zachování minimálních rozměrů zařízení. Výhodná je kombinace tepelného čerpadla se sluneční fotovoltaickou elektrárnou na střeše budovy.
V budoucnosti bude pokračovat zlepšování parametrů tepelných čerpadel. Jistě se rozšíří využití odpadního tepla (větrání, odpadní vody, technologické procesy). Obecně se bude snižovat energetická nezávislost budov – tzv. „nulové domy“. Čeká nás integrace tepelných čerpadel do staveb. Zásobování teplem bude stále více doplňováno tepelnými čerpadly a vzniknou decentrální zdroje tepla pro sídliště s využitím tepelných čerpadel.
Literatura
- EHPA European Heat Pump Market and Statistics Report 2017, EHPA, Brussels, Belgium, 2018.
- MPO, Statistika prodejů tepelných čerpadel za rok 2017, Oddělení analýz a datové podpory koncepcí MPO, Praha, květen 2018.
The future of heat pumps in Europe and the Czech Republic
Heat pumps are moving into a new phase of the public's perspective. It's no longer an expensive technology for enthusiasts or for the rich but common heating and water heating devices associated with possible accumulation in water, the foundation of the building or the earth's massif. In the near future, nowadays technology such as the use of waste heat (ventilation, waste water, technological processes), energy independence – zero buildings, integration of heat pumps into buildings, decentralized heat sources for a housing estate using heat pumps etc. will be further developed.
The contribution was made in Kroměříž at the Alternative Energy Conference in June 2018.
Keywords: heat pump, heating, water heating, waste heat, energy independence, alternative energy sources