Nauka / Zespół Ekspertów KUL / Eksperci / Kinga MACHOWICZ

Zarządzanie potrzebami energetycznymi

Kinga MACHOWICZ | 2021-11-23

Państwa Europy zachodniej od wielu lat kładą olbrzymi nacisk na transformację w kierunku bezemisyjnej gospodarki. Dużo wcześniej dokonały znaczącej redukcji używania paliw przyczyniających do emisji dwutlenku węgla. Już od kilkunastu lat realizują politykę zwiększania produkcji energii ze źródeł odnawialnych nakładając sobie w tym zakresie ambitne cele. Wydaje się, że zamierzają zabezpieczyć uzyskaną przewagę poprzez wprowadzenie rozwiązań faworyzujących producentów dóbr wykorzystujących do produkcji czyste technologie.

Zmiany, które powoduje globalne ocieplenie (np. nasilające się w ostatnich latach katastrofalne zjawiska pogodowe) stają się widoczne dla społeczeństw państw Europy zachodniej. Zaczynają one w coraz większym stopniu dostrzegać związek przyczynowo-skutkowy pomiędzy emisją dwutlenku węgla a zagrożeniem dotychczasowego poziomu życia. Zwraca się uwagę na to, że prawo do życia w czystym ekologicznie środowisku należy do trzeciej generacji praw człowieka. Ponadto rośnie świadomość zakupowa konsumentów różnych produktów i usług. W niedalekiej przyszłości będzie to groziło wyeliminowaniem z rynku produktów i usług przedsiębiorstw powodujących duży ślad węglowy.

W tym kontekście polskie przedsiębiorstwa zostaną postawione w bardzo trudnej sytuacji, bowiem w Polsce znaczny udział w strukturze zużycia nośników energii nadal mają stałe paliwa kopalne. W świetle obserwowanych zjawisk związanych ze zmianą klimatu taki stan nie jest możliwy do utrzymania i musi ulec zmianie na rzecz wyeliminowania paliw tworzących ślad węglowy.

W zakresie redukcji śladu węglowego Polska ma przed sobą wiele do zrobienia. By mieć szanse na zmniejszenie strat i zagrożeń (bo na ich całkowite wyeliminowanie jest już niestety za późno), musi podjąć olbrzymi wysiłek inwestycyjny. Priorytetowym działaniem w najbliższych kilku latach powinna być efektywna absorpcja środków unijnych związanych z transformacją energetyczną.

Kluczowe jest posiadanie odpowiedniej kadry, która pokieruje realizowanymi przedsięwzięciami. Konieczne jest pilne kształcenie osób na wszystkich szczeblach samorządu lokalnego oraz poszczególnych przedsiębiorstw. W niedalekiej przyszłości skokowo zwiększy się rola automatycznych systemów zarządzania potrzebami energetycznymi oraz innymi potrzebami (komfortu, bezpieczeństwa) budynków. Wszystkie te przemiany będą wymagały posiadania odpowiednio wykwalifikowanych kadr do projektowania, wdrażania i utrzymywania takich systemów.

Dane dotyczące zużycia energii elektrycznej Polsce i państwach UE w sposób jednoznaczny wskazują pożądany kierunek zmian. Muszą być prowadzone działania związane ze zwiększeniem produkcji z odnawialnych źródeł energii, a także w miarę dojrzewania technologii wodorowej, uruchomienie produkcji wodoru z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii.

W produkcji energii oprócz źródeł fotowoltaicznych istotną rolę odegra technologia perowskitowa posiadająca dużo większe możliwości bezinwazyjnej krajobrazowo integracji urządzeń do wytwarzania energii z istniejącymi budynkami (np. wkomponowania źródeł w okna lub elewacje budynków). Kluczowym elementem będzie rozwijanie możliwości magazynowania energii wytworzonej ze źródeł odnawialnych w magazynach energii oraz magazynach ciepła.

Struktura końcowego zużycia energii w Polsce oraz UE wskazuje, że oprócz zużycia energii na potrzeby gospodarstw domowych, dominującym obszarem zużycia energii jest również transport. Polska jest obecnie liderem, jeśli chodzi o udział polskich firm przewozowych w transporcie na europejskich drogach. Bez przygotowania do zastąpienia obecnej floty ciężarówek zasilanych olejem napędowym pojazdami bezemisyjnymi można stracić przewagę w tym obszarze. Rozwój bezemisyjnego transportu wiąże się z powstaniem punktów ładowania znacznej mocy, a niestety mamy w tym obszarze znaczne zapóźnienie.

Jednocześnie należy prowadzić intensywne działania proefektywnościowe ograniczające zużycie energii elektrycznej i ciepła w budynkach tak, aby zwiększyć samowystarczalność energetyczną obiektów. W obszarze gospodarstw domowych zużycie energii na potrzeby ogrzewania pomieszczeń oraz ogrzewania wody jest kwestią o charakterze newralgicznym. Zaspokajanie tych potrzeb stanowi około 80% zużycia energii w gospodarstwach domowych. Priorytetowym elementem dla zmniejszania zużycia energii na potrzeby ogrzewania będzie termomodernizacja budynków poprzez zwiększenie izolacyjności przegród budowlanych oraz likwidacja strat ciepła w wentylacji pomieszczeń i osiąganie jak największego stopnia ich samowystarczalności energetycznej.

Najbardziej obiecującą technologią umożliwiającą także wykorzystywanie nadwyżek energii wyprodukowanej w źródłach fotowoltaicznych jest wykorzystanie pomp ciepła i połączenie ich magazynami ciepła i chłodu opartymi na materiałach zmieniających fazę (PCM ang.  Phase Changing Materials).

Przeszkodą do wdrażania efektywnych rozwiązań jest stosunkowo duży obszar ubóstwa energetycznego. Ubóstwo energetyczne wyklucza bowiem doprowadzenie budynków do stanu technicznego umożliwiającego skorzystanie z oszczędnych i ekologicznych technologii ogrzewania. W obszarze finansowania takich rozwiązań kluczową rolę powinno więc odgrywać państwo.

Kinga Machowicz
Kontakt

kinga.machowicz@kul.pl