Inicjatywa opiera się na zastosowaniu systemu instalacji grzewczej i do przygotowania ciepłej wody użytkowej z wykorzystaniem pompy ciepła zasilanej w energię elektryczną z domowej instalacji fotowoltaicznej o mocy 10 kWp współpracującej z siecią energetyczną i funkcjonującej w ramach opustu. W wypadku tego projektu, zastosowanie systemu opustu prosumenckiego zgodnego z aktualnie obowiązującą ustawa o OZE pozwala na rozwiązanie, w którym pobrana z sieci Energia na cele grzewcze i przygotowania c.w.u. oraz chłodzenie razem ze zużyciem pozostałej energii elektrycznej do innych celów w domu, bilansuje się z produkowaną w przydomowej instalacji PV energią elektryczną, a koszty za energię elektryczną spadają do poziomu koniecznego na pokrycie kosztów stałych za przyłącze. Ważnym czynnikiem w tego typu rozwiązaniach jest osiągniecie możliwie wysokiego stopnia samowystarczalności energetycznej w oparciu o używanie energii elektrycznej czy ciepła wyprodukowanego na miejscu.

Rozwiązanie wygodne i niskoemisyjne

Tego typu rozwiązania charakteryzują się zerową emisją. Wykorzystanie energii elektrycznej pozwala na zbilansowanie rocznego zużycia energii ogrzewania, ciepłej wody, chłodzenia i energii elektrycznej zużywanej w ciągu roku. Zastosowanie pompy ciepła jako źródła ciepła pozwala na efektywne wykorzystanie energii elektrycznej ze względu na to, że służy tylko do zasilania podzespołów pompy wymagających takiego zasilania lub grzałki w sytuacji deficytu ciepła pochodzącego z dolnego źródła ciepła. Reszta energii potrzebna do ogrzania domu pochodzi z otoczenia, czyli np. z gruntu, wody czy otaczającego dom powietrza. Dzięki układowi hybrydowemu, jakim jest instalacja pompy ciepła z panelami fotowoltaicznymi, można śmiało wybić z głowy przeciwnikom pomp ciepła argument, że pompa ciepła nie jest odnawialnym źródłem energii, ponieważ do działania potrzebuje energii elektrycznej, która zwykle pochodzi z energetyki konwencjonalnej.

Kombinacja pomp ciepła z panelami PV ma już dość długą historię. Już kilkanaście lat temu oferowane były takie zestawy, które miały za zadanie zapewnić funkcjonowanie pomp ciepła niezależnie od zewnętrznych dostaw energii elektrycznej. Także znane są kombinacje hybrydowe.

Ogrzewanie elektryczne lokalnie produkowaną energią elektryczną

Pewnym rozwinięciem rozwiązania domu bez rachunków jest dom z ogrzewaniem elektrycznym zasilanym w układzie hybrydowym z własnej instalacji paneli fotowoltaicznych lub – coraz częściej spotykanej – własnej siłowni wiatrowej. Ponieważ zwykle tego typu układy są instalowane jako instalacje wyspowe, kwestia gorszych parametrów tzw. efektywności energetycznej w porównaniu do pomp ciepła może nie mieć już takiego znaczenia, jak w wypadku instalacji podłączonych do sieci i rozliczanych finansowo w oparciu o ustawę o OZE.

Kotły zasilane energią elektryczną nie powodują tzw. niskiej emisji pyłów oraz gazów szkodliwych dla zdrowia i życia. W miejscu jej zużycia, czyli w domu, podobnie jak w wypadku pomp ciepła, nie mamy do czynienia z żadnymi zanieczyszczeniami powietrza. Ze względu na to, że całość energii potrzebnej do ogrzewania pochodzi z energii elektrycznej, konieczne jest zapewnienie większej powierzchni paneli fotowoltaicznych lub mocy siłowni wiatrowej w porównaniu do pompy ciepła. W domu energooszczędnym o pow. 150 m2 i zapotrzebowaniu na ciepło 6 000 kWh/rok. Pewną niedogodność zapewnienia większej ilości energii potrzebnej do ogrzewania budynku kompensuje fakt, że instalacje ogrzewania elektrycznego charakteryzuje łatwość montażu (nie ingerują znacząco w konstrukcję budynku) oraz szeroki wybór dostępnych systemów, co pozwala dobrać odpowiedni rodzaj instalacji do danego budynku, uwzględniając przy tym uwarunkowania lokalne, konstrukcję budynku oraz profil zużycia energii. Dzięki temu można osiągnąć efekt domu bez rachunków także tam, gdzie byłby problem z instalacją dolnego źródła ciepła dla pompy ciepła czy kwestią związaną z rozprowadzeniem instalacji wewnątrz budynku.

W wypadku wykorzystywania OZE przy pozyskiwaniu energii, szczególnie w układach off-grid, ale też tych podłączonych do sieci energetycznej, warto zastanowić się nad sensownością tradycyjnego podejścia do definicji sprawności wytwarzania energii elektrycznej w takich instalacjach. Takie tradycyjne podejście ma rzeczywisty sens w wypadku konwencjonalnych źródeł energii elektrycznej opartych na węglu, gazie czy nawet w wypadku OZE na biomasie, gdzie paliwo stanowi pewien koszt obciążony dodatkowo jeszcze poza ceną własną innymi czynnikami, jak np. transport, przechowywanie itp. Natomiast w wypadku takich odnawialnych źródeł jak energia słoneczna czy energia wiatru – takich kosztów nie ma. Energia słońca i wiatru i tak jest na miejscu, bez względu na to, czy produkujemy z niej energię czy nie. Tylko od nas zależy, ile z tej energii uda nam się pozyskać do wykorzystania dla realizacji własnych celów. Wychodząc z konwencjonalnego podejścia do zagadnienia sprawności, można stwierdzić, że gdy świeci słońce lub wieje wiatr, a my nie przechwytujemy tej energii, to sprawność potencjalnego OZE w danym miejscu jest równa zero, ponieważ nie przetwarzamy dostarczonej energii na energię elektryczną czy ciepło, co jest oczywistym absurdem.

Janusz Starościk

Prezes Zarządu Stowarzyszenia Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych, Członek Pool of Experts Switzerland Global Enterprise