Gruntowe pompy ciepła – czas docenić ich potencjał
W dyskusjach o zasobach energetycznych, rozwoju OZE i kosztach zaopatrzenia budynków w ciepło wciąż zbyt rzadko mówi się o geotermii. Jeśli już o niej mowa, to zwykle w kontekście dużych i bardzo drogich projektów związanych z geotermią głęboką. Tymczasem zdecydowanie większe możliwości daje nam dziś geotermia płytka – z jej zasobów coraz powszechniej korzystamy dzięki gruntowym pompom ciepła. Jak szacuje Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła, na koniec 2023 r. skumulowana moc grzewcza takich instalacji w naszym kraju była już ponad sześciokrotnie większa niż z geotermii głębokiej, przekraczając 1,3 GW.
Pod względem zasobu gruntowych pomp ciepła (GPC), Polska, pomimo ubiegłorocznych spadków sprzedaży w tym segmencie, wciąż zajmuje dość dobrą pozycję – na koniec 2024 r. skumulowana liczba instalacji z GPC wzrosła w naszym kraju do około 92 tys., co dawało nam 8 pozycję na tle 25 analizowanych krajów Europy (wg raportu rynkowego European Geothermal Energy Counsil – EGEC). Niestety, przekłada się to zaledwie na około 0,7% udziału tej technologii wśród wszystkich rozwiązań grzewczych wykorzystywanych w polskich budynkach. Daleko nam jeszcze do liderów, jak np. Szwecja, gdzie gruntowe pompy ciepła stosuje się w około 12% gospodarstw domowych.
Szwecja od lat jest największym europejskim rynkiem zbytu dla gruntowych pomp ciepła. W samym tylko 2023 r. sprzedano tam niemal 35,5 tys. tych urządzeń. Polska zajęła wówczas 5 miejsce w Europie w zakresie sprzedaży gruntowych pomp ciepła, z liczbą ponad 8100 sztuk. Przed nami były jeszcze Niemcy (30,7 tys. GPC), Holandia (22,2 tys.) i Finlandia (11,7 tys.). W 2025 r., według prognoz PORT PC, w Polsce mamy szansę na sprzedaż około 7,5 tys. gruntowych pomp ciepła. Jest to jednak wariant optymistyczny, zakładający odpowiedni rozwój rynku budowlanego.
Co przesądza o atrakcyjności technologii GPC?
Według założeń Polityki Energetycznej Polski (PEP 2040), do 2030 r. potencjalny wkład gruntowych pomp ciepła w zainstalowaną moc w naszym kraju powinien wynieść od 1,75 do 4,88 GW. Dla porównania: w przypadku fotowoltaiki jest to od 5 do 7 GW, morskich farm wiatrowych – 5,9 GW, a elektrowni jądrowej – 1,6 GW. Z kolei według Wieloletniego Programu Rozwoju Wykorzystania Zasobów Geotermalnych w Polsce z 2023 r., gruntowe pompy ciepła to perspektywa prawie 8,0 GW zainstalowanej mocy grzewczej do 2050 r. Gruntowe pompy ciepła mają więc istotne znaczenie w przyszłym bilansie energetycznym. Eksperci branżowi zwracają uwagę na kilka szczególnych atutów tej technologii, w tym:
- Dostępność zasobów energetycznych – z zasobów geotermii płytkiej można czerpać prawie w każdym miejscu w Polsce czy Europie (w przeciwieństwie do geotermii głębokiej).
- Niezwykle szeroki zakres zastosowań − gruntowe pompy ciepła mogą zaopatrywać w energię (ciepło lub chłód) budynki różnej wielkości, o różnym przeznaczeniu i potrzebach energetycznych. Mogą być też wykorzystywane w ciepłowniach i elektrociepłowniach oraz ogólnie w przemyśle czy branży rolno-spożywczej, zarówno w bezpośrednim zastosowaniu, jak i pośrednim wraz z technologiami magazynowania energii termicznej (UTES, BTES, ATES itp.).
- Najwyższa efektywność energetyczna spośród wszystkich znanych rozwiązań grzewczych − w przypadku gruntowych pomp ciepła współczynnik sezonowej efektywności SCOP na poziomie ponad 5,5 staje się już standardem, co gwarantuje minimalizację kosztów ogrzewania (ew. chłodzenia) oraz wysoką opłacalność inwestycji. Znaczenie ma też długa żywotność urządzeń, szacowana na 25-30 lat, oraz dolnego źródła ciepła (gruntowych wymienników ciepła) szacowana na minimum 50 lat.
- Wiedza technologiczna i dostępność zasobów produkcyjnych – zdecydowaną większość urządzeń i komponentów instalacji z gruntowymi pompami ciepła wytwarzają europejscy producenci, co daje solidne podstawy do upowszechniania tej technologii w Europie.
Obecnie technologia gruntowych pomp ciepła najczęściej znajduje zastosowanie w budynkach mieszkalnych. Jak wynika ze statystyk Państwowego Instytutu Geologicznego (PIG) na bazie danych zebranych w Centralnym Archiwum Geologicznym, w ostatnich latach około 80% instalacji z gruntowymi pompami ciepła w Polsce wykonywano właśnie dla budynków mieszkalnych. Podobnie jak w innych krajach europejskich widoczny jest jednak silny trend wzrostowy w zakresie wykorzystania gruntowych pomp ciepła o większej mocy (przekraczającej 20 kW) w inwestycjach w sektorze przemysłowym i komercyjnym. Jednocześnie analizy PIG wskazują na dość symptomatyczny podział małych i dużych instalacji GPC pod kątem zainstalowanej mocy grzewczej. Otóż duże instalacje GPC dostarczają około 70% mocy grzewczej, natomiast małe instalacje zaledwie 30% mocy grzewczej – co potwierdza tzw. efekt Pareto.
Jakub Koczorowski, wiceprezes zarządu PORT PC i szef komisji dolnych źródeł ciepła, zwraca uwagę również na inne ważne trendy związane z rozwojem technologii gruntowych pomp ciepła.
Znajduje ona coraz szersze zastosowanie przy realizacji niskotemperaturowych sieci ciepłowniczych 4-tej i 5-tej generacji. W Polsce także powstają tego typu instalacje, tzw. ciepłownie przyszłości, bazujące na magazynowaniu ciepła w górotworze czy podziemnych zbiornikach wodnych z wykorzystaniem GPC. Z kolei w zakresie technologii wiertniczych zarysowuje się trend zwiększania głębokości odwiertów do 300-400 m, który np. w Niemczech czy Skandynawii stopniowo staje się standardem. W obliczu postępującej elektryfikacji coraz częściej spotyka się w Europie firmy wiertnicze wykorzystujące silniki elektryczne do zasilania wiertnic zamiast silników spalinowych, co zmniejsza emisję dwutlenku węgla, obniża cenę odwiertu oraz przyspiesza proces wiercenia.
Więcej na: Pompuj Ciepło z Głową
Dodaj komentarz