Що не так з «тепловими насосами»?

Теплову енергію від теплових насосів віднесено до відновлюваної енергії. Здавалося б, що запропоновані зміни вирішують низку проблем та сприяють імплементації Директиви 2009/28/ЄС. Проте думки експертів з цього питання розходяться. Й очевидно, що не все так оптимістично, як здавалося б.

Нещодавно Верховна Рада України прийняла зміни до Закону України «Про альтернативні джерела енергії», чим розширила перелік існуючих альтернативних джерел, а теплову енергію від

теплових насосів віднесено до відновлюваної енергії. Здавалося б, що запропоновані зміни вирішують низку проблем та сприяють імплементації Директиви 2009/28/ЄС. Проте думки експертів з цього питання розходяться. Й очевидно, що не все так оптимістично, як здавалося б.

Ще за уряду Арсенія Яценюка, Кабмін зареєстрував проект закону №4149 від 24.02.2016 основним розробником якого є -Мінрегіонбуд. Висновок Головного науково-експертного управління до відповідного законопроекту було отримано вже в березні 2016 року, що містив ряд рекомендацій. Проект Закону у Верховній Раді представляв Віце-прем’єр-міністр України – Міністр регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства Геннадій Зубко. Було з’ясовано, що реальним ініціатором відповідних змін є Українська Національна асоціація теплових насосів (UNHPA), що покладає великі надії на розвиток та впровадження теплонасосних технологій в Україні, а зокрема на аеротермальні теплові насоси.

Що не так, або про «наріжний камінь»

Безперечно, що врегулювання питання використання енергії довкілля та віднесення таких джерел енергії до альтернативних джерел сприяли б не лише «формуванню звіту для Енергетичного Співтовариства про досягнутий прогрес у сприянні та використанні енергії з відновлюваних джерел”, але й врегулювали б питання використання відповідного обладнання й технологій, пільг при імпорті, виробництві та використанні відповідного теплотехнічного обладнання.

Альтернативні джерела енергії – відновлювані джерела енергії, до яких належать енергія сонячна, вітрова, геотермальна (аеротермальна, гідротермальна), енергія хвиль та припливів, гідроенергія, енергія біомаси, газу з органічних відходів, газу каналізаційно-очисних станцій, біогазів, та вторинні енергетичні ресурси, до яких належать доменний та коксівний гази, газ метан дегазації вугільних родовищ, перетворення скидного енергопотенціалу технологічних процесів.

Варто звернути увагу, що теплова енергія від теплових насосів, що використовують вторинні енергетичні ресурси, а особливо скидний енергопотенціал, не відноситься до відновлюваної чи альтернативної. Таким чином використання теплової енергії каналізаційних стоків, вентиляційних викидів, димових газів навіть після установок, що працюють з використанням альтернативних джерел енергії (КГУ на біогазі, ТЕЦ на біомасі та ін..) в теплових насосах є поза сферою впливу нового Закону.

Згідно зауважень/пропозицій Головного науково-експертного управління та експертного середовища прийнятий законопроект містить ряд недоліків, а зокрема:

1. відсутні визначення термінів геотермальна, гідротермальна та аеротермальна енергія, що наводяться в Директиві 2009/28/ЄС;аеротермальна енергія – енергія, що була накопичена в формі теплової енергії у повітряному середовищі,

геотермальна енергія – енергія, що була накопичена в формі теплової енергії під твердим шаром земної поверхні,

гідротермальна енергія – енергія, що була накопичена в формі теплової енергії в поверхневих водах.

2. розбіжності з проектом Закону України «Про ринок електричної енергії України» (№ 4196 від 10.03.2016 р.), в якому такі види енергії, як гідротермальна та аеротермальна – відсутні.

«відновлювальні джерела енергії – відновлювальні невикопні джерела енергії, а саме енергія сонячна, вітрова, геотермальна, енергія хвиль та припливів, гідроенергія, енергія біомаси, газу з органічних відходів, газу каналізаційно-очисних станцій, біогазів»

3. Відсутність чітких критеріїв віднесення теплової енергії отриманої тепловими насосами до відновлюваної, та розуміння наскільки більшим має бути таке виробництво.

«теплова енергія, вироблена тепловими насосами з аеротермальної, гідротермальної або геотермальної енергії, вважається такою, що вироблена з відновлюваних джерел енергії, за умови, що річний обсяг виробництва теплової енергії таким насосом більший, ніж обсяг теплової енергії, затраченої на виробництво електричної енергії, спожитої тепловим насосом»

4. Дискусійним й навіть суперечливим виглядає віднесення усієї кількості теплової енергії від теплового насосу до відновлюваної енергії.

За умови, що річний обсяг виробництва теплової енергії (кВт-год, кг н.е.) таким насосом виявиться більшим за обсяг теплової енергії (кВт-год, кг н.е.), спожитої цим насосом при виробництві електричної енергії (кг н.е./кВт-год). Тобто, якщо у річному вимірі тепловий насос «видасть» енергії навіть на один відсоток більше, ніж потрібно на його роботу, то таке джерело енергії вже вважатиметься альтернативним і вся енергія, вироблена (в тому числі спожита) таким насосом, кваліфікуватиметься як теплова енергія з відновлювальних джерел енергії.

В Директиві йдеться мова про два принципових моменти: по-перше, енергію, яка використовується для приведення в дію теплових насосів, необхідно виключати із загального обсягу придатної для використання теплової енергії; по-друге, необхідно брати до уваги лише ті теплові насоси, вихідна потужність яких значно перевищує необхідну для приведення їх в дію первинну енергію.

Згідно додатку VІІ Директиви «Обчислення енергії, виробленої тепловими помпами» йдеться про те, що кількість аеротермічної, геотермічної або гідротермічної енергії, уловлена тепловими насосами, яка, видобута з відновлюваних джерел, представляє собою розрахункове загальне значення теплової енергії, яка виробляється тепловими насосами, що відповідають критеріям та були застосовані наступним чином: враховуються лише теплові насоси для яких середній розрахунковий сезонний коефіцієнт корисної дії перевищує певне значення.

Таким чином, повинна бути розроблена відповідна методика визначення середньозваженої витрати енергії палива на виробництво електроенергії (кг н.е./кВт-год) по всьому оптовому ринку електричної енергії, що в значній мірі залежить від джерела генерації (ТЕС, ТЕЦ, АЕС та ін.) та обсягів реалізації електроенергії.

Основною характеристикою теплого насосу є коефіцієнт перетворення енергії (COP), що визначається відношенням отриманої теплової енергії до затраченої електроенергії. З урахуванням того, що електричний ККД ТЕС складає близько 30-33%, то логічним було б віднесення до відновлюваної енергії лише різниці між отриманою тепловою енергією від теплового насосу та 3х кратною спожитою електричною енергією для теплових насосів. Таким чином, відношення кількості кінцевої теплової енергії до кількості первинної енергії палива для виробництва електроенергіє буде >1, й лише частка теплової енергії буде вважатися відновлюваною.

5. Відсутність методики визначення теплових насосів, що відповідають критеріям, для яких теплова енергія вважається відновлюваною та відповідного реєстру

Закон не визначає та не надає повноваження будь-якому центральному органу виконавчої влади розробити методику чи визначити процедуру визнання теплової енергії відновлюваною.

Тим не менше методика має бути розроблена центральним органом виконавчої влади, що реалізує державну політику у сфері енергозбереження, відновлюваних джерел енергії та альтернативних видів палива – Держенергоефективності. Критерії будуть розраховуватися відповідно до методики, яка розроблятиметься на основі Додатку VII до Директиви та Рішення Комісії від 1 березня 2013 (2013/114/ЄС), яким встановлено керівні принципи для країн-членів стосовно розрахунку відновлюваної енергії від застосування різних технологій використання теплових насосів відповідно до статті 5 і додатку VII Директиви 2009/28/ЄС. Установки, що будуть відповідати критеріям повинні будуть внесені до відповідного реєстру. Питання про те, коли це станеться, залишається відкритим.

6. Зміни в статистичній звітності

На даний час питання про статистичний облік теплонасосних установок й теплової енергії від них взагалі не розглядався. Враховуючи, що значна кількість установок буде встановлена в приватних домогосподарствах, що не подають статистичної звітності, то точність обліку буде сумнівною. Для юридичних осіб, що подають звітність, повинні будуть відкореговані форми статистичної звітності, що будуть містити інформацію про теплові насоси та кількість виробленої загальної та відновлюваної теплової енергії.

7. Не тепловими насосами єдиними. Лобізм чи непрофесіоналізм?

Закон України «Про альтернативні джерела енергії» стосується саме джерел енергії, а не технологій чи обладнання, а тому внесення положень виключно стосовно теплових насосів значно звужує сферу віднесення теплової енергії до відновлюваної при застосування інших видів обладнання та технологій. Яскравим прикладом може бути використання ORC циклу (ORC турбіни) чи циклу Стірлінга (двигуни Стірлінга) для виробництва в т.ч. електричної енергії в поєднанні з геотермальною чи сонячною теплову енергію, що випали з положень Закону.

Отже, боротьба традиційних та відновлюваних джерел й надалі продовжується. 24 листопада в Києві відбудеться IV щорічна конференція “Розвиток теплонасосних технологій в Україні” де будуть розглянуті озвучені вище питання.