Nieraz wspominaliśmy o tym, że nieodnawialna energia pierwotna to parametr niemający wiele wspólnego z zagadnieniami czysto technicznymi. Ma on swoje mankamenty, jak np. brak rozróżnienia wartości w przypadku biomasy. Nie ma znaczenia, czy spalamy drewno, pellet czy brykiety - współczynnik w_i równa się 0,2. Szerzej tę kwestię przybliżyliśmy w artykule Co jest nie tak ze wskaźnikiem zapotrzebowania na energię pierwotną?

Tym razem skupimy się na realnych różnicach, które spowodowała jedna decyzja, uwzględniająca rozwój odnawialnych źródeł energii w polskim miksie energetycznym. Udział OZE w generacji energii elektrycznej w 2022 r. wyniósł aż 20,6%, notując wzrost o ponad 6300 GWh (+20,7%) rok do roku. 

Obniżenie tego współczynnika jest spowodowane właśnie tak dynamicznym wzrostem mocy w ekologicznych elektrowniach - większych lub mniejszych. Domowe mikroinstalacje fotowoltaiczne, jak i inne odnawialne systemy elektroenergetyczne charakteryzują się współczynnikiem nakładu w_i równym 0. Jeżeli potraktować to jako punkt odniesienia, to w 2008 r., gdy wchodziły świadectwa charakterystyki energetycznej, wprowadzono współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla energii elektrycznej równy 3. Wówczas to udział produkcji z OZE wynosił zaledwie 2% (wg PSE). Czy obniżając w tym roku ten współczynnik o 0,5, naprawdę uwzględniono przyrost mocy zainstalowanej w źródłach odnawialnych? Okazuje się, że nie do końca.

Analiza - czy nowy współczynnik dla energii elektrycznej jest adekwatny?

Gdyby tak miało być, obniżenie powinno odbyć się w sposób liniowy. Czy tak było? Aby tego dokonać, skonstruowaliśmy prostą zależność, posiłkując się tym, że:

• 2% ze OZE dawało współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej równy 3,
• 100% ze źródeł odnawialnych daje ten współczynnik równy 0.

W konsekwencji mogliśmy stworzyć funkcję liniową o wzorze:

y = -0,327 x + 100%

gdzie:
y - udział OZE w miksie,
x - współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej.

Podstawiając do wzoru w_i równe 0 - wychodzi 100% udział OZE. Gdy wstawimy x=3, to wynikiem będzie udział na poziomie 2%. Co się stanie, jeśli do wzoru wstawimy aktualny współczynnik nakładu do wzoru funkcji? 

Okazuje się, że wynik to 18%, a więc o 2,6 p.p. mniej niż wynika z danych o strukturze generacji prądu. Jest to jednak pewnego rodzaju uproszczenia, gdyż 3,2% z 20,6% to biomasa i biogaz, które mają parametr w_i różny od 0 (0,2 i 0,5). W dalszym ciągu można przyjąć, że przyjęty współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej jest nieperspektywiczny, o ile oczywiście dotychczasowy był prawidłowy. Tych najczystszych odnawialnych źródeł energii jest jednak w miksie energetycznym 17,4% w 2022 r., czyli tylko o 0,6 p.p. mniej niż wyszło to z analizy. Czy jak za dwa-trzy lata w strukturze generacji energii elektrycznej, OZE będą odpowiadały za 30% tej energii, znowu będziemy musieli dokonywać zmian w prawie i wprowadzać chaos do wystawianych świadectw charakterystyki energetycznej?

Pompy ciepła a zmiana współczynnika nakładu nieodnawialnej EP

Co jednak sama zmiana oznacza dla sektora grzewczego, zwłaszcza dla technologii pomp ciepła? Jak wiadomo, zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną jest kluczowym parametrem, określającym standard energetyczny budynku. Weźmy więc jako przykład dom jednorodzinny, w którym zamontowana jest powietrzna pompa ciepła, pokrywająca 100% potrzeb cieplnych. Wybraliśmy do analizy budynek o powierzchni 150 m², którego wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową wynosi 100 kWh/(m²·rok). W efekcie otrzymujemy łączne zapotrzebowanie równe 15000 kWh/rok.

Jako urządzenie grzewcze w tej krótkiej analizie weźmiemy pompę ciepła typu powietrze/woda o SCOP równym 4. Jak zmieniło się zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną w zależności od w_i? Oto wyniki:

• 75 kWh/(m²·rok) przy w_i = 3
• 62,5 kWh/(m²·rok) przy w_i = 2,5

Jak duża jest to zmiana? Akurat w tym przypadku byłby to czynnik decydujący o tym, czy budynek spełniałby najważniejszy wymóg w WT 2021, czyli wartość wskaźnika EP. Przypomnijmy, że maksymalna wartość EP dla aktualnie obowiązujących przepisów to 70 kWh/(m²·rok).

To tylko przykład - różnica dla takiego samego przypadku przy ogrzewaniu elektrycznym (nie tylko przy pompach ciepła) zawsze będzie wynosić 20%, co odpowiada różnicy pomiędzy starym i nowym współczynnikiem nakładu. Moglibyśmy od tego zacząć i na tym skończyć przyglądanie się temu problemowi, ale wówczas nie wiedzielibyśmy, jakie są konsekwencje tej zmiany. Dobrą wiadomością jest, że pompy ciepła jedną decyzją legislacyjną stały się bardziej ekologiczne.