A hőtermelés elektrifikációjában hatalmas lehetőségek húzódnak meg, ám az Európai Unió sajnos gyakran nem éri el a kitűzött célokat.
A hőtermelés elektrifikációja óriási lehetőségeket rejt magában, amely alapvetően átalakítja a villamos energia felhasználásának módját. Jan Rosenow, a Regulatory Assistance Project (RAP) európai programigazgatója a közelmúltban tartott REKK fórumon rávilágított, hogy a hőszivattyúk telepítése az Európai Unióban jelentősen elmarad a 2030-ra kitűzött céloktól. Előadásában hangsúlyozta, hogy a fűtési szektor villamosításának folyamata olyan, mint egy elefánt a porcelánboltban, amikor az energia- és klímapolitikai célok eléréséről beszélünk – vagyis rendkívül érzékeny és körültekintést igénylő feladat.
A Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) adatai szerint a világ végső energiafelhasználásának 2023-ban mindössze 20%-a valósult meg villamos energiában, a felhasználás nagyobb része pedig a szegmensek többségében továbbra is fosszilis energiahordozók közvetlen alkalmazásával realizálódott.
Az Európai Bizottság forgatókönyvei szerint azonban
2050-re minden fontos szektorban drámai mértékben növelni szükséges a villamos energia arányát a végső energiafogyasztáson belül.
Ezek szerint a háztartások esetében a 2015-ös 25%-ról 60%-ra, a szolgáltatásoknál 50%-ról 80%-ra, a személyszállítás területén 0%-ról 66%-ra, az iparban pedig 29%-ról 62%-ra lenne szükséges növelni a villamosítottságot az évszázad közepéig.
A tiszta energiaforrások térnyerése és Európa zöld átállása egyértelműen megmutatkozik abban, hogy az Európai Unióban napjainkban már több elektromos áramot termelnek nap- és szélerőművekből, mint fosszilis energiahordozókból. A dekarbonizáció szellemében már vannak olyan közműcégek, mint a német MVV Energie, amelyek ambiciózus célt tűztek ki maguk elé: 2035-re elérni a klímapozitivitást, ami azt jelenti, hogy tevékenységük karbonlábnyoma negatívvá válik. E céljuk érdekében a cég 2035-ig tervezett lépései között szerepel a jelenleg a települési hőellátásban elengedhetetlen földgáz-elosztó hálózat leállítása is.
A fűtés villamosításához az egyik legalkalmasabb eszközt a hőszivattyúk jelentik. Az európai hőszivattyú-piac a 2023-as kisebb visszaesésig fokozatosan emelkedett az elmúlt évtizedben, 2021-2022-ben pedig jelentősen megugrott az új telepítések száma. Így ma már az európai otthonok csaknem ötödében működik ilyen technológia. Ezzel együtt
a hőszivattyúk száma a jelenlegi trend alapján 2030-ban várhatóan mintegy 15 millió darabbal elmaradhat az EU klímacéljai eléréséhez szükségesnek tartott 60 milliós számtól
- figyelmeztetett.
Az egyes országok között ugyanakkor jókora különbségek mutatkoznak a hőszivattyúk elterjedtsége tekintetében.
A hőszivattyúk elterjedését alapvetően meghatározza a helyi földgáz- és villamosenergia-árak közötti eltérés. Ha egy országban a földgáz ára jelentősen alacsonyabb, mint az elektromos energia ára (ezt nevezzük spark gap-nek), akkor ez közvetlenül befolyásolja a hőszivattyúk háztartási alkalmazásának arányát. Minél kedvezőbb a földgáz helyzete az árak terén, annál kevesebb háztartás választja a hőszivattyús fűtést.
A hőszivattyúk világa messze túlmutat a háztartási alkalmazásokon. Jelenleg már léteznek 100 megawattos (MW) kapacitású hőszivattyú-üzemek is, amelyek akár távhőszolgáltatás céljait is szolgálják. Azonban a távfűtés terén még rengeteg kiaknázatlan lehetőség rejlik, ami új utakat nyithat meg a fenntartható energiagazdálkodásban.
A távhőszolgáltatás szerepe a fűtési rendszerekben számos európai országban jelentős mértékben növelhető; egyes helyeken akár a 80%-os arány is elérhetőnek tűnik gazdasági szempontból. A távfűtés keretein belül a hatékony kapcsolt termelés, ami azt jelenti, hogy hő- és áramtermelés egyidejűleg történik, az Európai Unióban 2021-ben körülbelül 65%-os arányt képviselt. Érdemes azonban megjegyezni, hogy a távhőtermelők energiamixében még mindig a nem megújuló források dominálnak, amelyek mintegy kétharmadot tesznek ki.
A villamos energia ipari alkalmazásának rejtett lehetőségei figyelemre méltóak; különösen a kohászat területén, ahol az elektromos ívkemencék jelentős szerepet játszhatnak a zöldítési folyamatokban. Jelenleg az ipari hőigény 78%-át fosszilis tüzelőanyagokból fedezik, míg a villamos energia csupán 3%-os részesedéssel bír.
Tanulmányok szerint azonban az ipar 2035-ig 90%-ban elektrifikálható az egyes ágazatok technikai potenciálja alapján.
A hőszivattyúk előnyei közé tartozik, hogy hozzájárulhatnak a villamosenergia-rendszer rugalmasságának növeléséhez, illetve segíthetnek a rendszeregyensúly megőrzésében. Ez különösen fontos az időjárásfüggő megújuló energiaforrások elterjedése és az áramfogyasztás folyamatos növekedése miatt – emelte ki Jan Rosenow.
A megfelelő időalapú tarifák bevezetésével a háztartási és ipari hőszivattyúk részt vehetnek a rugalmassági szolgáltatásokban. Ezáltal a tulajdonosokat arra lehet bátorítani, hogy a fogyasztásukat a kedvezőbb áramdíjjal rendelkező időszakok felé irányítsák (load shifting). Emellett, ha a rendszer igényei ezt megkövetelik, gyorsan és jelentős mértékben csökkenthetik a rendszer terhelését.
A távfűtés szintén képes elősegíteni a rendszer rugalmasságát, és egyéb rendszerelőnyöket is biztosít azáltal, hogy lehetővé teszi a környezeti, hulladék- és geotermikus források bevonását, valamint méretgazdaságossága (is) növeli a hatékonyságot, energiatárolók, akár ipari méretű hőenergia-tároló létesítmények integrálásával pedig tovább optimalizálható a rendszer.
