Тепловые насосы — ключ к обезуглероживанию британского отопления

На отопление приходится более трети выбросов CO2 в Великобритании, причем 85% домов отапливаются природным газом и только 5% используют низкоуглеродные альтернативы. Хотя предложения по декарбонизации отопления не являются дефицитными, правительство Великобритании еще не приняло каких-либо твердых решений о том, какие пути оно предпочитает.

Переход от газовых котлов к тепловым насосам — это одно из решений.

«Если вы сжигаете газ в своем котле, вы выделяете 205 граммов эквивалента CO2 на киловатт-час», — говорит Ян Розенов, директор европейских программ в рамках проекта по оказанию помощи в регулировании, аналитического центра, посвященного переходу на экологически чистую энергию. — «В течение последнего десятилетия газ был довольно чистым по сравнению с электричеством, но теперь электричество стало настолько чистым из-за всех возобновляемых источников энергии, [что] использование электричества имеет гораздо больше смысла, чем газ».

Тепловой насос использует электричество для извлечения тепла из воздуха, воды или земли, обеспечивая от трех до пяти единиц тепла (в зависимости от его эффективности) для одной единицы электроэнергии.

«В энергетическом плане вы используете примерно треть или четверть того, что вы использовали бы из газа, и поскольку электричество [также] имеет более низкую интенсивность выбросов, у вас есть огромная экономия углерода – вот почему тепловые насосы так привлекательны», — объясняет Розенов.

Поскольку национальная электросеть с каждым годом становится все более экологичной, домохозяйства могут обеспечить огромную экономию энергии и затрат, перейдя на тепловые насосы, считает Розенов. Они могут сэкономить до 60% энергии по сравнению с использованием газового котла. Это включает в себя использование преимуществ временных тарифов или использование электроэнергии вне пиковых часов, когда она дешевле.

Маленький шаг вперед

Правительство Великобритании предприняло предварительный шаг, чтобы побудить домовладельцев двигаться в этом направлении, объявив о своем летнем бюджете 8 июля 2020 года. Канцлер Риши Сунак обнародовал план повышения энергоэффективности домов и общественных зданий на сумму 3 млрд фунтов стерлингов, включая 1 млрд фунтов стерлингов для зданий государственного сектора и 2 млрд фунтов стерлингов грантов для домовладельцев. Тепловые насосы перечислены в качестве одной из потенциальных мер, направленных на то, чтобы сделать здания «более экологичными».

Финансовая поддержка важна, учитывая, что покупка и установка теплового насоса с воздушным источником стоит от 8 000 до 18 000 фунтов стерлингов. Наземный тепловой насос может стоить от 13 000 до 35 000 фунтов стерлингов, в зависимости от размера системы. Напротив, покупка и установка нового газового котла, как правило, обходится примерно в 1400-3500 фунтов стерлингов.

«Нет никаких причин, по которым тепловые насосы должны быть такими дорогими», — говорит Розенов. — «Единственная причина заключается в том, что рынок в настоящее время мал и не имел достаточно инноваций и поглощения».

Около 1,6 миллиона газовых котлов устанавливаются в Великобритании каждый год по сравнению с всего лишь 22 000 тепловых насосов. Около миллиона тепловых насосов должны будут устанавливаться ежегодно до 2050 года, чтобы достичь цели Великобритании по чистому нулевому уровню выбросов.

В дополнение к государственной поддержке Великобритания могла бы последовать примеру таких стран, как Швеция, которые решили сделать ископаемое отопление более дорогим, введя углеродный налог на газ. Другим вариантом было бы введение нормативной поддержки, препятствующей домашним хозяйствам заменить сломанную систему отопления на ископаемом топливе другой. Кредиты или гранты могли бы помочь домохозяйствам с низкими доходами заменить старый котел возобновляемой альтернативой.

Ключом к получению максимальной отдачи от теплового насоса является обеспечение хорошей изоляции домов. К сожалению, в Великобритании есть одни из самых продуваемых сквозняками домов в Европе. Правительство хочет решить эту проблему с помощью своего нового гранта в размере 2 млрд фунтов стерлингов, чтобы помочь «зеленым» домам.

Начиная с сентября правительство Великобритании будет предоставлять ваучеры домовладельцам и арендодателям, чтобы помочь покрыть расходы на улучшение изоляции и применение других мер по повышению энергоэффективности. На каждые 1 фунт стерлингов, потраченные на энергоэффективность, грант будет выделять не менее 2 фунтов стерлингов, а на домохозяйство — до 5000 фунтов стерлингов. Некоторые домохозяйства с низкими доходами получат полную стоимость модернизации, вплоть до стоимости 10 000 фунтов стерлингов.

Гибридные тепловые насосы

Гибридная теплонасосная система, где меньший тепловой насос обеспечивает тепло в течение 85% времени, но переключается на газовый котел в более холодные периоды, рекламируется газовыми компаниями как лучшее решение, чем просто тепловой насос.

Centrica, материнская компания British Gas, подтвердила, что в ближайшей перспективе ее внутреннее внимание будет сосредоточено на гибридных тепловых насосах как лучшем пути к сокращению выбросов и обеспечению «лучших результатов для клиентов». British Gas проведет двухлетнее испытание этой технологии позже в этом году в 75 домах. Компания говорит, что субсидирует затраты на установку гибридных тепловых насосов стоимостью 10 000 фунтов стерлингов и предлагает их домашним хозяйствам примерно за треть этой цены.

Розенов считает правильным протестировать гибридные тепловые насосы, но только там, где нет потенциала для полной электрификации. Около 1,5 миллиона зданий не имеют подключения к газовой сети, и было бы «непомерно дорого иметь гибридную систему на месте». Новые здания «достаточно эффективны», чтобы иметь тепловые насосы, и не должны требовать гибридных систем.

Энергоэффективность в первую очередь

Газовые компании, в частности, считают, что водород играет определенную роль в декарбонизации тепловых сетей Великобритании. Водород, если он производится из природного газа с улавливанием и хранением углерода (CCS) или из энергии ветра и солнца с помощью электролиза, рекламируется как низкоуглеродная или даже полностью возобновляемая альтернатива природному газу в будущем.

В настоящее время в Соединенном Королевстве осуществляются различные пилотные проекты, но сроки их реализации являются длительными, а дальнейший путь — неопределенным. Centrica считает, что водород является «частью смеси», но признает, что технология его чистого производства находится более чем в десяти годах от внутреннего использования, и его стоимость неизвестна.

«Это крупнейший поставщик газа в Великобритании», — говорит Розенов. — «Если они так скажут, мы не сможем обеспечить водородом британские дома в 2025 году. Это просто фантазия».

«Даже в сообществе водорода и топливных элементов [общее ощущение таково], что не может быть способа сохранить британский жилищный фонд таким, каким он есть, и просто заменить природный газ водородом», — признает председатель Британской ассоциации водорода и топливных элементов Крис Джексон. — «Это не решает проблему. В первую очередь необходимо существенно повысить энергоэффективность».

Ставить энергоэффективность на первое место — это вопрос, с которым согласны все заинтересованные стороны. Великобритания должна «полностью сосредоточиться на энергоэффективности и электрификации» в течение следующих десяти лет, говорит Розенов.

«Да, провести некоторые исследования по водороду и сделать пилотные проекты, но это большая ставка, чтобы сказать, что водород решит наши проблемы в 2040 году, а затем ничего не делать в то же время. Я думаю, что это было бы безответственно».

Елизавета Коробкова

Редактор ЭНЕРГОСМИ.РУ