Bine Kordež

V sobotnem Delu je bil objavljen moj članek na temo porabe energije v svetu in v Sloveniji, kjer sem poskušal pokazati, kako močno je svet odvisen od fosilnih goriv. To velja tudi za Evropo, čeprav poskuša pretežni del umazanije, povezane z opustitvijo fosilnih goriv prenesti v druge konce sveta in si zato zamišljamo, kako smo okoljsko nevtralni. Na žalost ob današnjem znanju, posebno pozimi v Evropi, nimamo veliko alternativnih virov energije, ki pa je zaradi stila življenja potrebujemo vedno več. Temu pa se seveda ne želimo odreči.

Kot primer tiščanja glave v pesek pred dejanskim onesnaževanjem, ki ga povzročamo na celi verigi proizvodnje naših potrošnih izdelkov sem dodal tudi primerjavo, kako električna energija proizvedena iz premoga za delovanje toplotne črpalke, povzroči celotnem proizvodnem procesu enako količino izpustov kot kurjenje kurilnega olja. In enako velja tudi za električni avto, če ga poganja elektrika iz premogovnih elektrarn. Pri tem sem posebej navedel, da ima povprečna proizvodnja elektrike v Evropi in Sloveniji seveda mešano strukturo, tudi veliko ogljično nevtralnih virov (voda, jedrska). V izračunu pa sem vseeno upošteval dodatno potrebno elektriko za vse nove toplotne črpalke, ki jih instaliramo in zaradi katerih smo morali zagnati tudi TEŠ ali pa uvažati elektriko proizvedeno pretežno iz premoga (kot mejna proizvodnja).

Članek je v tiskani izdaji Delo korektno naslovilo “Zeleni prehod med ambicijami in realnostjo” in podnaslovom “Naš življenjski slog zahteva veliko energije in posledično izpustov, le da živimo v prepričanju kako ekološko ozaveščeni smo” (naslove mojih tekstov praviloma določijo uredniki na Delu, pa tudi Jože ob objavi na blogu). Na žalost pa so v digitalni izdaji Dela navedli bolj provokativen naslov “Ogrevanje s toplotno črpalko ima podobne izpuste kot kurilno olje”, ki ga je povzel tudi Jože. Kot razumem, je ta naslov sprožil kaj nekaj komentarjev.

Izračune glede porabe elektrike in kurilnega olja za neko povprečno hišo ter s tem povezane izpuste, če bi elektriko proizvajali s premogovno elektrarno, sem zbral s pomočjo umetne inteligence in predpostavljam, da so točni (podrobnejši izračun je na koncu tega teksta). Verjetno ni sporno, da 1.500 l kurilnega olja proizvede 4 tone izpustov CO2, toplotna črpalka za približno enake učinke ogrevanja pa porabi okoli 4.000 kWh. Če to elektriko proizvede TEŠ, ob tej količini elektrike proizvede tudi okoli 4 tone izpustov CO2 zaradi česar sem izpostavil takšno primerjavo.

Seveda pa drži, da je miks proizvodnje v Sloveniji na letnem nivoju drugačen. Če proizvede TEŠ okoli 900 ton na GWh elektrike, je bil lani povprečni izpust glede na strukturo proizvodnje (uvoz  štejem kot pol premog, pol plin) okoli  300 ton, samo pozimi pa približno 400 ton. Če računamo izpuste posredno glede na porabo elektrike v toplotni črpalki na ta način, potem so z delovanjem črpalke izpusti seveda pomembno nižji kot je uporaba kurilnega olja. A tu trčimo na osnovno vprašanje: katero elektriko uporabljamo pri delovanju toplotne črpalke. Seveda si lahko zamišljamo, da kot posameznik koristimo samo elektriko iz Nuklearne elektrarne Krško in takšno zgodbo vam najbrž prodajajo tudi prodajalci elektrike. In tisoč GWh elektrike, ki jo je zadnjo zimo proizvedel TEŠ, seveda ni nihče koristil.

Lahko pa naredimo tudi drugačno kalkulacijo, ki je mogoče bolj verjetna in ki sem jo tudi uporabil v primerjavi. V Sloveniji trenutno deluje okoli 130 tisoč toplotnih črpalk gospodinjstev (po oceni UI, uradne statistike ni na voljo) in ob povprečni porabi 4 MWh na sezono, to pomeni porabo 500 GWh. Toliko je bila dodatno poraba elektrike zaradi uvedbe toplotnih črpalk in po razvojnih scenarijih, naj bi se število črpalk do leta 2030 povečalo še za polovico, torej dodatna poraba 250 GWh. In tu lahko popolnoma upravičeno zaključimo, da smo morali zaradi instalacije toplotnih črpalk zagnati TEŠ – v primeru 500 GWh manjše porabe preko zime, je mogoče ne bi bilo potrebno. Lahko seveda spremljamo razmere v Nemčiji ali Franciji, a v Sloveniji smo morali zaradi te dodatne porabe zagnati TEŠ in s tem povzročili tudi dodatne izpuste upoštevane v primerjavi. S tega vidika primerjavo lahko štejemo kot upravičeno.

Za konec samo še podatek, da ob zelo hladnem jutru lahko toplotne črpalke skupaj obremenijo energetski sistem s konično močjo 650-700 MW, kar je približno tretjina običajne zimske konične porabe (zopet podatki UI). To je še dodatni vidik, ki zahteva toliko večjo pozornost energetskega sistema in  zagotavljanja ustreznih kapacitet.

________

Dodatek

Izračun porabe energije in izpustov za ogrevanje neke povprečne hiše

Poraba energije

Na osnovi postavljenih vprašanj mi je umetna inteligenca pripravila spodnje izračune na osnovi katerih lahko zaključimo, da neka povprečna hiša za ogrevanje približno porabi ali 1.500 l kurilnega olja ali 4.000 kWh elektrike

Eel≈QtoplotaSCOPE_{el}\approx\frac{Q_{toplota}}{SCOP}Eel​≈SCOPQtoplota​​

Primer:

• 1.500 l kurilnega olja ≈ 15.000 kWh toplote,
• SCOP toplotne črpalke = 4,

poraba elektrike:

150004=3750 kWh\frac{15000}{4}=3750\ \text{kWh}415000​=3750 kWh

To pomeni približno 3.750 kWh elektrike za celotno ogrevalno sezono.

Izpusti CO2 glede na vir porabe energije

Kurilno olje:

Pri zgorevanju 1 litra kurilnega olja nastane približno 2,6–2,7 kg CO₂.

Torej:

1500\cdot2.68\approx4020\ \text{kg CO_2}

To je približno 4 tone CO₂ na leto.

Proizvodna elektrike iz premogovne elektrarne

Premogovne elektrarne običajno povzročijo približno 0,8–1,1 kg CO₂ na proizvedeno kWh elektrike.

Za 4.000 kWh:

4000\cdot1.0\approx4000\ \text{kg CO_2}

To je prav tako približno 4 tone CO₂ na leto.

Zakaj sta številki tako podobni?

Toplotna črpalka iz 1 kWh elektrike proizvede približno 3–5 kWh toplote. Čeprav premogovna elektrarna pri proizvodnji elektrike povzroča precej izpustov, toplotna črpalka zaradi svoje učinkovitosti porabi bistveno manj primarne energije kot neposredno kurjenje goriva v hiši.

Zato velja približno:

• kurilno olje: ~4 t CO₂/leto,
• toplotna črpalka na elektriko iz premoga: ~3–4 t CO₂/leto.