Pokyny pro výpočet energie z obnovitelných zdrojů z tepelných čerpadel využívajících různé technologie

7.10.1

Pokyny pro výpočet energie z obnovitelných zdrojů z tepelných čerpadel využívajících různé technologie

Úřední věstník Evropské unie

Pokyny pro členské státy pro výpočet energie z obnovitelných zdrojů z tepelných čerpadel využívajících různé technologie tepelných čerpadel podle článku 5 směrnice 2009/28/ES

 Nahoru1. Úvod

Příloha VII směrnice o energii z obnovitelných zdrojů 2009/28/ES (dále jen "směrnice") stanoví základní metodu výpočtu energie z obnovitelných zdrojů dodávané tepelnými čerpadly. Příloha VII stanoví tři parametry, které jsou třeba pro výpočet energie z obnovitelných zdrojů z tepelných čerpadel, která se má započíst pro účely cílů v oblasti energie z obnovitelných zdrojů:

1. účinnost energetického systému (η nebo éta);
2. odhadovaný objem využitelné energie dodávané z tepelných čerpadel (Q_usable);
3. "faktor sezónní účinnosti" (SPF).

Na metodice pro stanovení účinnosti energetického systému (η) se 23. října 2009 dohodla pracovní skupina pro statistiku k energii z obnovitelných zdrojů ¹. Údaje nutné k výpočtu účinnosti energetického systému jsou zahrnuty v nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1099/2008 ze dne 22. října 2008 o energetické statistice. Na základě nejnovějších údajů za rok 2010² je účinnost energetického systému (η) stanovena na 0,455 (nebo 45,5 %), což je hodnota, která se použije na období do roku 2020.

Tyto pokyny proto stanoví, jak by členské státy měly odhadnout dva zbylé parametry: Q_usable a "faktor sezónní účinnosti" (SPF), přičemž zohlední rozdíly v klimatických podmínkách, zejména velmi studené klima. Tyto pokyny členským státům umožňují výpočet objemu energie z obnovitelných zdrojů dodávané technologiemi tepelných čerpadel.

 Nahoru2. Definice

Pro účely tohoto rozhodnutí se použijí tyto definice:

"Q_usable" se rozumí odhadované celkové využitelné teplo dodávané tepelnými čerpadly, vypočítané jako součin jmenovitého výkonu vytápění (P_rated) a počtu hodin tepelného čerpadla jako ročního ekvivalentu (H_HP), vyjádřeného v GWh;

"počtem hodin tepelného čerpadla jako ročního ekvivalentu" (H_HP) se rozumí předpokládaný roční počet hodin, které má tepelné čerpadlo k dispozici k poskytování tepla při jmenovitém výkonu, aby dodalo celkové využitelné teplo dodané tepelnými čerpadly, vyjádřený v h;

"jmenovitým výkonem" (P_rated) se rozumí chladicí nebo topný výkon parního kompresního cyklu nebo sorpčního cyklu jednotky měřený za standardních jmenovitých podmínek;

"SPF" se rozumí odhadovaný faktor průměrné sezónní účinnosti, který odkazuje na "čistý sezónní koeficient výkonnosti v aktivním režimu" (SCOP_net) u elektricky poháněných tepelných čerpadel, nebo na "čistý sezónní koeficient primární energie v aktivním režimu" (SPER_net) u tepelně poháněných tepelných čerpadel.

 Nahoru3. Odhad SPF a Qusable

 Nahoru3.1 Zásady metodiky

Metodika se řídí třemi hlavními zásadami:

1. metodika musí být technicky odůvodněná;
2. přístup musí být pragmatický a přesnost a nákladová efektivita musí být v rovnováze;
3. standardní faktory pro stanovení příspěvku energie z obnovitelných zdrojů z tepelných čerpadel jsou stanoveny konzervativně, aby se snížilo riziko nadhodnocení tohoto příspěvku.

Členské státy se vyzývají, aby konzervativní standardní hodnoty vylepšily tím, že je přizpůsobí vnitrostátním nebo regionálním podmínkám, včetně vývoje přesnější metodiky. Tato vylepšení by měla být oznámena Komisi a zveřejněna.

 Nahoru3.2 Nástin metodiky

V souladu s přílohou VII směrnice se objem energie z obnovitelných zdrojů dodané technologiemi tepelných čerpadel (E_RES) vypočítá podle tohoto vzorce:

Kde:

Standardní hodnoty pro H_HP a konzervativní standardní hodnoty SPF jsou stanoveny v tabulce 1 a 2 v bodě 3.6.

 Nahoru3.3 Minimální výkonnost tepelných čerpadel, jež se považují za zdroj obnovitelné energie podle směrnice

V souladu s přílohou VII směrnice členské státy zajistí, aby byla započtena pouze tepelná čerpadla s SPF vyšším než 1,15 * 1/η.

Při účinnosti energetického systému (η) stanovené na 45,5 % (viz oddíl 1 a pozn. pod čarou č. 3) to znamená, že minimální SPF tepelných čerpadel s elektrickým pohonem (SCOP_net), jež se považují za zdroj obnovitelné energie podle směrnice, je 2,5.

Pro tepelná čerpadla poháněná tepelnou energií (buď přímo, nebo prostřednictvím spalování paliv) se účinnost energetického systému (η) rovná 1. Aby byla taková tepelná čerpadla považována za zdroj obnovitelné energie podle směrnice, minimální SPF (SPER_net) pro ně činí 1,15.

Členské státy by měly zejména u vzdušných tepelných čerpadel zvážit, jak velký podíl jejich již instalovaného výkonu tepelných čerpadel má SPF nad minimální výkonností. Při tomto posouzení mohou členské státy vycházet z údajů ze zkoušek a z měření, avšak kvůli nedostatku údajů může být posouzení v mnoha případech redukováno na odborné stanovisko každého členského státu. Tato odborná stanoviska by měla být konzervativní – měla by příspěvek tepelných čerpadel spíše podhodnocovat než nadhodnocovat³. V případě vzdušných ohřívačů vody je SPF takových tepelných čerpadel nad minimální prahovou hodnotou obvykle jen výjimečně.

 Nahoru3.4 Systémové hranice pro měření energie z tepelných čerpadel

Systémové hranice pro měření zahrnují chladicí cyklus, chladicí čerpadlo, a u adsorpce a absorpce kromě toho sorpční cyklus a solvenční čerpadlo. SPF by mělo být stanoveno podle sezónního koeficientu výkonnosti (SCOP_net) v souladu s normou EN 14825:2012 nebo podle sezónního koeficientu primární energie (SPER_net) v souladu s normou EN 12309. To znamená, že by měla být zohledněna elektrická energie nebo spotřeba paliva pro provoz tepelného čerpadla a oběh chladicí látky. Odpovídající systémová hranice je znázorněna níže na obr. 1 jako SPFH2; je zvýrazněna červeně.

Obrázek 1 Systémové hranice měření SPF a Q_usable:

Zdroj: SEPEMO Build.

V obr. 1 jsou použity tyto zkratky:

ES_fan/pump	Energie pohánějící ventilátor a/nebo čerpadlo zajišťující oběh chladicí látky
EHW_hp	Energie pohánějící samotné tepelné čerpadlo
Ebt_pump	Energie pohánějící čerpadlo, které zajišťuje oběh prostředku absorbujícího okolní energii (netýká se všech tepelných čerpadel)
EHW_bu	Energie pohánějící doplňkový ohřívač (netýká se všech tepelných čerpadel)
EB_fan/pump	Energie pohánějící ventilátor a/nebo čerpadlo zajišťující oběh prostředku dodávajícího konečné využitelné teplo
QH_hp	Teplo dodávané ze zdroje tepla prostřednictvím tepelného čerpadla
QW_hp	Teplo dodávané mechanickou energií pohánějící tepelné čerpadlo
QHW_hp	Teplo dodávané doplňkovým ohřívačem (netýká se všech tepelných čerpadel)
ERES	Obnovitelná aerotermální, geotermální nebo hydrotermální energie (zdroj tepla) zachycená tepelným čerpadlem
ERES
Qusable

Z výše uvedených systémových hranic vyplývá, že výpočet energie z obnovitelných zdrojů dodané tepelným čerpadlem závisí výlučně na tepelném čerpadle a nikoli na systému vytápění, jehož je tepelné čerpadlo součástí. Neefektivní využití energie tepelného čerpadla je proto věcí energetické účinnosti, a nemělo by tak ovlivnit výpočty energie z obnovitelných zdrojů dodávané tepelnými čerpadly.

 Nahoru3.5 Klimatické podmínky

Definice průměrných, chladnějších a teplejších klimatických podmínek vychází z metody uvedené v předloze nařízení Komise v přenesené pravomoci o uvádění spotřeby energie na energetických štítcích na kotlech⁴, kde se "průměrnými klimatickými podmínkami", "chladnějšími klimatickými podmínkami" a "teplejšími klimatickými podmínkami" rozumí teplotní podmínky typické pro města Štrasburk, Helsinky a Athény, v tomto pořadí. Na obrázku 2 níže jsou uvedeny navržené oblasti s příslušnými klimatickými podmínkami.

Obrázek 2 Oblasti klimatických podmínek

Pokud v jednom členském státě existuje několik různých klimatických podmínek, měly by členské státy odhadnout instalovaný výkon tepelných čerpadel v příslušné oblasti klimatických podmínek.

 Nahoru3.6 Standardní hodnoty SPF a Qusable pro tepelná čerpadla

Standardní hodnoty HHP a SPF (SCOP_net) pro tepelná čerpadla s elektrickým pohonem jsou uvedeny v následující tabulce:

Tabulka č. 1 Standardní hodnoty HHP a SPF (SCOP_net) pro tepelná čerpadla s elektrickým pohonem