Grijanje doma pomoću obnovljivih izvora enerGije

Baltički forum za okoliš LatvijaAntonijas iela 3-8LV-1010 Riga, Latvijawww.bef.lv

Regionalni centar zaštite okoliša za Srednju i Istočnu Europu2000 SzentendreAdy Endre ut 9-11Mađarska www.rec.org

Ova publikacija izrađena je uz financijsku podršku Europske Unije.Sadržaj ove publikacije odgovornost je autora i ne može se ni na koji način smatrati da odražava stajališta Europske Unije.

eıntensenergy efficiency

Autori:Péter Szuppinger/Éva Csobod | Regionalni centar zaštite okoliša za Srednju i Istočnu Europu

UrednicaRachel Hideg | Regionalni centar zaštite okoliša za Srednju i Istočnu Europu

Prijevod:Irena Brnada | REC Hrvatska

Prijelom: Philipp Engewald | Baltički forum za okoliš (BEF), Njemačka

Tisak:xxxxxxxxxxxxxxxHrvatska

© Sva prava pridržana 2011. BEF Grupa, Grad Samobor i Grad KoprivnicaFotografije su uvrštene uz dopuštenje autora.Fotografija na naslovnici: © Rainer Sturm | PIXELIO

1

Grijanje doma pomoću obnovljivih izvora enerGije

PredgovorObnovljivi izvori energije su sunčeva svjetlost, vjetar, kiša, plima i oseka te geotermalna toplina. Svi oni mogu se koristiti za proizvodnju topline izravno, bez pretvorbe, ili se mogu pretvoriti u električnu energiju. Potrošnja energije u zgradama predstavlja oko 40 posto potrošnje energije u Europskoj uniji (EU) pa i u Hrvatskoj, dok emisije CO2 iz zgrada čine 36 posto ukupnih emis-ija EU. Korištenje obnovljivih izvora može dramatično smanjiti te emisije.

Ova brošura sadrži informacije o korištenju obnovljivih izvora energije za gri-janje domaćinstava i proizvodnju električne energije. Na kraju brošure nalazi se podsjetnik koji će vam pomoći istražiti mogućnosti korištenja obnovljivih izvora energije u vašem domu.

Emisije stakleničkih plinova u posljednjih 200 godina dovele su do porasta prosječne globalne temperature od 0,7°C. Budući je potrošnja energije u zgradama, proizvedene iz fosilnih goriva, značajno doprinijela povećanju globalnih emisija CO2, u proteklih 20 godina u porastu je količina sredstava koja se koriste za razvoj obnovljivih izvora energije, s ciljem promicanja nji-hove uporabe u domaćinstvima.

1. Fosilna goriva (nafta, prirodni plin i ugljen) nisu obnovljivi izvori energ-ije: nakon što su iscrpljeni, neće se obnoviti. Smanjena dostupnost tih neobnovljivih izvora energije također će rezultirati značajnim porastom cijena energije. Dostupnost lokalnih obnovljivih izvora energije sman-juje ovisnost o inozemnim izvorima energije, kao što je uvozna nafta.

2. Prilikom izgaranja prirodnog plina, nafte ili ugljena, vaš sustav grijanja emitira staklenički plin CO2 u atmosferu, što izravno doprinosi klimat-skim promjenama. U obnovljivim izvorima energije nema stakleničkih plinova, što ih čini daleko bolji odabirom za okoliš.

2

3 Iako tehnologije obnovljivih izvora energije postaju sve jeftinije, početno ulaganje može biti veće nego u slučaju tradicionalnih sustava. Međutim, nakon što je sustav postavljen, vaša energija iz obnovljivih iz-vora je besplatna. Vrijeme povrata ulaganja u obnovljive izvore sada je oko 15 godina, a kako tehnologija postaje jeftinija, cijene za potrošače proporcionalno će se smanjivati.

Korisne informacije

Korak 1. Kako možemo koristiti obnovljive izvore energije u svom domu?Obnovljivih izvora energije ima u izobilju, rašireni su, ne zagađuju i lokalno su dostupni. Oni mogu biti postavljeni u novim građevinama, kao i prilikom obnove postojećih građevina. Međutim, korištenje ob-novljivih izvora energije za grijanje učinkovito je samo u zgradama s relativno niskom potrebom za toplinom, koje mogu biti opremljene prozorima U-vrijednosti 1,1 W/m2K ili više, odgovarajuću izolaci-ju i moderan, ili naknadno prilagođen, sustav grijanja.

Korak 2. Što su obnovljivi izvori energije??Tehnologije obnovljivih izvora energije koje izravno koriste sunčevu svjetlost su so-larne ploče, koje apsorbiraju sunčevu toplinu za proizvod-nju tople vode i toplinske en-ergije, te fotonaponske ćelije koje koriste sunčevu svjetlost kako bi proizvele električnu energiju. Sekundarni resursi solarnih pogona uključuju

U-vrijednost pokazatelj je energet-ske učinkovitosti. To je koeficijent prijelaza topline (toplinskog prolaza) građevine, i odnosi se na protok top-line kroz elemente građevine u vatima po četvornom metru na temperaturnoj razlici od jednog stupnja (K); jedinica mjere: W/m2K. Viša U-vrijednost znači nižu otpornost na toplinu, dakle kroz određeni građevni element prolazi veća količina topline/energije. (En-ciklopedija alternativne energije i održivog življenja, www.daviddarling.info/encyclopedia/U/AE_U-value.html).

3

vjetroturbine koje generiraju električnu energiju, biomasu usjeva ko-joj je potrebna sunčeva svjetlost za rast te se gorenjem iskorištavaju za proizvodnju topline i toplinske pumpe koje ljeti iz zraka, tla i vode koncentriraju toplinu niskog stupnja, te ih hlade u ljeto.

sjena

solarni grijač vode

solarne ćelije

vjetroturbina

uzemljena toplinska crpka

kotao na biomasu

Ilustracija 1. Izvor: Primjena obnovljivih izvora energije u kući u cilju sprječavanja klimatskih promjena <www.kyotoinhome.info> 2006. str.64

Mogućnosti

Korak 3.: Koji su obnovljivi izvori energije bitni za Vaš dom?Vaš izbor obnovljivih izvora energije ovisit će o prevladavajućim klimatskim uvjetima, karakteristikama vašeg doma, i relativnim prednostima i ne-dostacima svakog od obnovljivih izvora energije.

Sve države članice EU moraju imati akcijski plan za korištenje obnovljivih izvora energije. Što se tiče Hrvatske, Strategijom energetskog razvitka RH iz 2009., Programom energetske učinkovitosti do 2016. godine predviđa se smanjenje finalne potrošnje energije za 9%, ostvarenje 20% udjela ob-novljivih izvora energije (OIE) u finalnoj potrošnji energije, te 10% udjela OIE u sektoru prometa. Akcijski planovi za korištenje OIE, koji uključuju pripremu detaljnih karti lokalnih i regionalnih klimatskih uvjeta, uključujući prevladavajuće vjetrove i sunčane sate, već se izrađuju za pojedine regije

4

Hrvatske, a više informacija o tome možete dobiti od vaše lokalne samou-prave ili regionalnih energetskih agencija. Podsjetnik na kraju ove brošure pomoći će vam procijeniti karakteristike vaše kuće kako biste mogli učiniti najbolje ekološke odabire. Međutim, ako planirate graditi pasivnu kuću, ili obnoviti postojeću građevinu, isplati se potražiti stručni savjet. Sljedeća tablica prikazuje relativne prednosti i nedostatke različitih obnov-ljivih izvora energije.

Tehnologija obnovljivih

izvora energije

Prednosti NedostaciOkolišne Energetske

Solarne ploče za grijanje

vode i grijanje prostora

- Mogu zamijeniti fosilna goriva koja služe za grijanje vode.- Nema operativnog onečišćenja, emis-ija plinova, otpada, rizika od nesreća.

- Mogu se primijeniti gotovo svugdje (ovisi o količini sunčeve svjetlosti).- Zahtijevaju jako malo održavanja.- Veličina se može lako podesiti prema potrebama i dostup-nim sredstvima.

- Krov građevine možda nije ispravno orijentiran (tj. možda nije okrenut prema jugu).- Sustav mora biti usklađen s drugim tehnologijama grijan-ja vode kada nema dovoljne količine sunčeve svjetlosti .

Toplinske crpke

- Mogu se koristiti za grijanje, hlađenje i proizvodnju tople vode.- Električna energija i toplina niskog stupnja dostupne su iz neko-liko izvora.- Električna energija potrebna za rad crpki može se dobiti iz obnovljivih izvora energije.- Prirodni rashlađivači koji se sada koriste imaju vrlo nizak ili nemaju utjecaj na okoliš.

- Sustavi su dostupni u svim veličinama, od onih čiji je kapacitet zagrijavanje jedne prostorije do onih koji mogu zagrijati jedan ili više domova. - Sustavi imaju vi-soku razinu ukupne učinkovitosti te stoga i niske operativne troškove.

- Troškovi ulaganja relativno su visoki.- Potrebno je do-voljno prostora ako se koristi uzemljeni kolektor.- Rashlađivač treba oporabiti na kraju životnog vijeka sus-tava. - Električna energija koja se koristi za napajanje može biti iz električne centrale koja koristi fosilna goriva.

5

Tehnologija obnovljivih

izvora energije

Prednosti NedostaciOkolišne Energetske

Biomasa za grijanje

- Može uključivati dr-veni otpad (piljevina, drvene kuglice - pe-leti).- To je “ugljično neutralan” resurs: gorenjem otpušta isto onoliko CO2 koliko je apsorbiralo živo drvo.- Mogu se koris-titi lokalni izvori, što umanjuje potrebu prijevoza.

- Relativno jednos-tavna tehnologija.- Širok izbor sustava i rješenja- Relativno jeftino.

- Potreban je prik-ladan dimnjak, koji može povećati troškove ulaganja.- Dimni plinovi mogu sadržavati otrovne tvari i čestice.- Potreban je odgovarajući prostor za pohranu goriva.

Fotonaponske ćelije

- Nema operativnog onečišćenja, emis-ija plinova, otpada, rizika od nesreća.- Ovisno o sunčanim satima, mogu osigu-rati znatne količine električne energije. Mogu se uklopiti u građevne materijale.

- Nije potrebno znat-nije održavanje kroz životni vijek od 20-30 godina.- Na tržištu se pojav-ljuju sve učinkovitija i jeftinija rješenja. - Električna energija proizvodi se lokalno, te ne nastaju gubici pri distribuciji. - Veličina se lako može prilagoditi potrebama i dostup-nim resursima.

- Relativno skupa teh-nologija, iako je razdo-blje povrata ulaganja već svedeno na oko 15 godina. - Krov građevine možda nije ispravno orijentiran (tj. nije okrenut prema jugu) - Sustav bi trebao biti spojen na strujnu mrežu za razdoblja kada nema dosta sunca.

Male vjetroturbine

- Nema operativnog onečišćenja, emisija plinova ili otpada. - Može nadopunjavati sustav fotonaponskih ćelija.

- Električna energija proizvodi se lokalno, te ne nastaju gubici pri distribuciji.

- Potrebna je prik-ladna lokacija, s odgovarajućim uvjetima vjetra.

Izvor: Primjena obnovljivih izvora energije u privatnoj kući u cilju sprječavanja klimatskih promjena, 2006.g. (www.kyotoinhome.info).

6

Primjena obnovljivih izvora energije

Korak 4. Koje su tehnologije dostupne?Centralno grijanje sada je u obiteljskim kućama već standard. Voda se zagrijava pomoću kotla na naftu, ugljen, drvo ili češće, prirodni plin. Cijevi i radijatori potom distribuiraju toplinu kroz kuću. Kao alternativa, postoje sustavi pretvorbe koji mogu proizvesti toplinu iz obnovljivih izvora energije. Solarni grijači vode upijaju sunčevu svjetlost za proizvodnju tople vode, toplinske crpke koncentriraju toplinu niskog stupnja iz zemlje, zraka i vode, a biomasa (drvo ili drvene kuglice - peleti) može proizvesti toplinu izgaranjem. Svi ovi sustavi mogu biti ugrađeni u vaš dom za proizvodnju energije (djelomično ili u cijelosti) potrebne za grijanje. Izbor sus-tava ovisiti će o vrsti objekta, orijentaciji i položaju. Ako razmišljate o postavljanju neke od tehnologija obnovljivih izvora energije, trebali biste potražiti stručni savjet.

Ilustracija 2. Primjer solarne ploče za grijanje vode Izvor: www.kyotoinhome.info/HU/solar_thermal/basic_principles.htm

Prije postavljanja novog sustava grijanja bilo bi isplativo smanjiti potrošnju energije. Tako ćete moći odabrati najmanji i najprikladniji sustav grijanja, a ne neki s prekomjernim kapacitetima, što znači i niže početno ulaganje te manje operativne troškove.

7

Solarni grijač vode sastoji se od jedne ili više ravnih ploča preko kojih teče voda, a koje se izravno zagrijavaju suncem. Iako su najučinkovitiji ljeti, solar-ni grijači mogu proizvesti značajne količine tople vode i u zimskim mjeseci-ma (osim u Sjevernoj Europi).

Solarne panele, koji su obično veličine 2 x 1 metar, najbolje je postaviti na južnoj strani krova ili u vrtovima na južnoj strani.

Optimalni kut jednak je stupnju zemljopisne širine plus 15 stupnjeva, što se lako može postići na ravnom krovu. Na nagibnom krovu, kolektor se obično postavlja paralelno s krovom ili, ako je riječ o novogradnji, može bit i dio krova. Ako postoji mogućnost podešavanja kolektora, optimalan kut je 30 stupnjeva ljeti, a 70 stupnjeva zimi kada je sunce niže na nebu.

Ravni krov

Kolektor Kolektor

Kutpostavljanja

Kutpostavljanja

Krov s nagibom

Ilustracija 3. Primjena obnovljivih izvora energije u privatnoj kući u cilju sprječavanja klimatskih promjena, 2006.g. (www.kyotoinhome.info).

Toplina apsorbirana u tlu tijekom ljeta, zimi je pohranjena zbog loše toplin-ske vodljivosti i velike toplinske mase tla. Korištenjem toplinske crpke, top-lina niskog stupnja (tj. temperature ispod oko 18°C) može se izvući iz zraka, tla ili vode i koncentrirati u korisnu toplinu za grijanje unutarnjih prostora i vode. Za koncentriranje topline potrebna je električna energija, ali proiz-vedena toplina može biti i do četiri puta veća od energije potrebne za to.

8

Ilustracija 4. Primjer korištenja toplinske crpke / Foto: www.rec.org

Toplinske crpke mogu se koristiti za hlađenje građevina u ljetnim mjeseci-ma. U tom procesu, toplina visokog stupnja izvlači se iz građevine i pretvara se u toplinu nižeg stupnja koja se može rasuti natrag u zemlju ili atmosferu. Jedan se sustav tako može koristiti za grijanje i hlađenje te za toplu vodu.

Važno je da odaberete toplinsku crpku odgovarajuće veličine, ovisno o količini topline koja se gubi iz građevine. U zgradama starijima od 20 godina, uvijek je isplativije uložiti u dodatnu izolaciju kako bi se smanjio gubitak top-line. Budući da će temperatura tople vode biti niža od one u koju dobivamo kotlovima koji koriste fosilna goriva, radijatori iste veličine bit će učinkoviti samo uz poboljšanu izolaciju.

Općenito je preporučljivo odabrati toplinsku crpku koji proizvodi oko 90 pos-to potrebne toplinske energije, a u vrlo hladnim razdobljima koristite dodatni izvor topline, kao što su električni radijator ili grijanje na drva.

9

Biomasa je najstariji i najčešće korišteni obnovljivi izvor energije. Može izga-rati u odgovarajućem kotlu za proizvodnju tople vode ili topline. Vrsta kotla koji se koristi u velikoj mjeri ovisi o vrsti biomase (npr. drva za ogrjev ili trupci, briketi ili peleti od drvnog otpada).

Mogućnost ugradnje kotla na biomasu u staroj građevini ovisit će o sustavu grijanja koji je već postavljen, raspoloživom prostoru, postojanju prikladnog dimnjaka za odvod plinova od izgaranja, te dostupnosti pouzdanog izvora biomase po mogućnosti s neke obližnje lokacije.

S gledišta zaštite okoliša, biomasa je “ugljično neutralna”. Međutim, dim-ni plinovi mogu sadržavati dušikove i sumporove okside i čestice, ovisno o kakvoći izgaranja. Zbog toga korištenje kotlova na biomasu može biti ograničeno u pojedinim gradskim sredinama propisane čistoće zraka.

Korak 5. Analiza isplativostiVeć dugi niz godina glavni je argument protiv ugradnje tehnologija obnov-ljivih izvora energije visoki trošak ulaganja. Međutim, kako te tehnologije postaju sve šire rasprostranjene, troškovi se smanjuju. Iako su početna ulaganja u obnovljive izvore energije još uvijek viša nego za tradicionalne sustave grijanja, važno je procijeniti mogućnosti u smislu dugoročnih opera-tivnih troškova i ušteda. Kako tradicionalni sustavi s porastom cijena fosilnih goriva (nafte i prirodnog plina) postaju sve skuplji, trošak sustava obnovljivih izvora energije stalno pada. Vrijeme povrata ulaganja u obnovljive tehnolog-ije već je oko 15 godina, a sustavi su operativni i do 30 godina.

Korak 6. Gdje možete dobiti financijsku potporu?Sredstva za potporu povećanom korištenju obnovljivih izvora energije ne-davno su postala dostupna, čak i za privatna domaćinstva. EU podupire korištenje obnovljivih izvora energije kroz strukturne fondove, dok su u mnogim slučajevima također dostupna i nacionalna sredstva. U nekoliko ze-malja EU, prihodi od trgovanja emisijama stakleničkih plinova (ETS) također su namijenjeni za tu svrhu. (Http://en.wikipedia.org/wiki/Emissions_trading)

10

U Hrvatskoj trgovanje emisijama još nije zaživjelo iako je pravni i instituci-onalni okvir uspostavljen, međutim postoje neke druge mogućnosti finan-ciranja projekata energetske učinkovitosti. Fond za zaštitu okoliša i ener-getsku učinkovitost odobrava beskamatne kredite (kamate subvencionira HBOR) fizičkim osobama za korištenje obnovljivih izvora energije i energet-ski učinkovitu gradnju u iznosu do 40% prihvatljivih troškova ulaganja do 30.000 kuna po projektu, uz uvjet sufinanciranja od strane lokalnih ili re-gionalnih samouprava. Zeleni krediti Zagrebačke banke Živim zeleno nami-jenjeni su građanima kao stambeni krediti, za kupnju kuće ili stana u en-ergetskom razredu A+, A ili B, gradnju niskoenergetske kuće i energetski učinkovitu obnovu, a njima se mogu financirati troškovi izrade projekta, kup-nja i ugradnja solarnih kolektora, ugradnja sustava klimatizacije, filtriranja vode, vanjskih izolacija, termofasade, zamjena krovišta i sl., uz fiksne ka-mate od 5.90 % (EKS 6,06%) tijekom prve dvije godine otplate, a nakon toga uz povoljne kamate jednake onima za stambene kredite za mlade (6.75 % varijabilna kamata za klijente banke, i 7 % varijabilna za ostale). Razdoblje otplate kreće se od 13 mjeseci do 30 godina, a kredit se može ostvariti u iznosu od 2.500 - 250.000 eura.

Također, za male i srednje poduzetnike postoji niz mogućnosti izravnog fi-nanciranja projekata energetske učinkovitosti bespovratnim sredstvima Eu-ropske unije, kroz IPA - Instrument pretpristupne pomoći, CIP - Program za konkurentnost i inovacije te program Intelligent Energy Europe, kao i krediti-ranja kroz programe Western Balkans sustainable energy direct financing facility (Europske banke za obnovu i razvoj (EBRD) i Otvoreni regionalni fond za energetsku učinkovitost i obnovljive izvore energije za Jugoistočnu Eu-ropu Njemačke organizacije za tehničku suradnju (GTZ), koji se uglavnom administriraju putem domaćih komercijalnih banaka.

Neki korisni linkovi za više informacija: •http://www.energetska-efikasnost.undp.hr/index.php?option=com_content&view=article&id=622&Itemid=581, te besplatna UNDP info-linija za in-formacije o mogućnostima korištenja obnovljivih izvora energije i poboljšanje energetske efikasnosti: 0800 200 170 •internetski portali www.mojaenergija.hr i http://www.gradimo.hr/ENERGE-TIKA/hr-HR/g1392.aspx.

11

Praćenje

Korak 7. Pratite svoju potrošnju energijeNakon ugradnje neke od tehnologija obnovljivih izvora energije, dobro je re-dovno provjeravati strujno i plinsko brojilo te zapisivati stanje potrošnje en-ergije na mjesečnoj i godišnjoj razini. Nakon usporedbe prije i nakon ugrad-nje takvog sustava pokazat će se uštede koje njime ostvarujete. Moglo bi biti korisno popričati s energetskim stručnjakom.

Korištenjem internetskog kalkulatora, možete izračunati ugljični otisak svoje kuće prije i poslije ugradnje odabrane tehnologije obnovljivih izvora energije: http://www.carbonfootprint.com/calculator.aspx

12

PODSJETNIK Koristeći jednostavnu tablicu i evaluaciju možete procijeniti mogućnosti korištenja obnovljivih izvora energije u vašem domu.

DA/NE Evaluacija

Sola

rna

ener

gija Je li vam krov okrenut

prema jugu ili jugoza-padu?

Ako ste označili DA na sva ova pitanja, vrijedilo bi razmisliti o postavljanju solarnih ploča ili fotonaponskih ćelija na vaš krov.

Ne postoje zgrade ili drveće koje bi zasjen-jivalo vaš krov.Je li vaš krov dovoljno jak da podnese teret sustava?

Mal

a

vjet

rotu

rbin

a

Postoji li jak prevladavajući vjetar?

Ako ste označili DA na sva ova pitanja, vrijedilo bi razmisliti o postavljanju male vjetroturbine. U dominantnom smjeru

vjetrova ne postoje zgrade/drveće.Ima li dovoljno prostora da biste sigurno postavili vjetroturbinu?

Biom

asa

Imate li odvojenu prostor-iju veličine najmanje 3m2 za skladištenje biomase, zaštićenu od požara?

Ako ste označili DA na oba pitanja, vrijedilo bi razmisliti o korištenju biomase u svrhu grijanja.

Imate li dimnjak, ili bi ga se moglo ugraditi?

Topl

insk

a cr

pka Postoji li prikladno

mjesto gdje bi se mogla iskopati rupa u tlu?

Ako ste označili DA na bilo koje od ovih pitanja i vaša je kuća dobro izolirana, vrijedilo bi raz-misliti o postavljanju toplinske crpke.

Ima li dovoljno mjesta za sustav horizontalnih kolektorskih cijevi (npr. barem srednje veliki vrt)?Postoji li već bunar u vrtu?