Canicula provoacă o criză energetică în orașe. Cum putem scăpa de căldură? Aerul condiționat crește semnificativ prețul din facturi

România discută intens despre producția și consumul de energie electrică, despre baterii și panouri fotovoltaice, însă acordă încă prea puțină atenție unei probleme care se conturează drept una dintre cele mai importante provocări pentru orașe în următoarele decenii: încălzirea clădirilor în sezonul rece și, mai ales, răcirea acestora în perioadele de caniculă.

Canicula schimbă complet modul în care consumăm energie electrică

Potrivit unei analize realizate de președintele Asociației Energia Inteligentă (AIE), Dumitru Chisăliță, valurile de căldură nu generează doar disconfort pentru populație, ci modifică și structura consumului de energie electrică, mutând vârful de consum din sezonul rece în sezonul cald, în principal din cauza utilizării aparatelor de aer condiționat.

Într-o lună cu șapte zile de caniculă, un apartament de 70 de metri pătrați poate înregistra un consum suplimentar de energie electrică cuprins între 50 și 130 kWh. La nivelul unui oraș, acest lucru se traduce prin sute de MWh de cerere suplimentară exact în perioadele în care rețelele electrice sunt deja supuse unor presiuni ridicate.

În paralel, România se confruntă cu necesitatea modernizării sistemului de termoficare. În prezent, țara dispune de o infrastructură importantă, cu peste 4.380 de kilometri de rețele de termoficare și aproximativ 1,05 milioane de clienți. Totuși, sistemul este afectat de pierderi ridicate, investiții insuficiente, dependență de subvenții și, mai ales, de menținerea unui concept considerat depășit.

„România discută mult despre energie electrică, baterii și panouri fotovoltaice, dar prea puțin despre o problemă care va deveni critică pentru orașe încălzirea clădirilor în perioada rece și mai ales  răcirea clădirilor în perioadele de caniculă.

Canicula nu crește doar disconfortul. Ea mută vârful de consum electric vara, mai ales prin aparatele de aer condiționat. Într-o lună cu 7 zile de caniculă, un apartament de 70 m² poate consuma suplimentar 50–130 kWh electric, iar la nivel de oraș acest lucru înseamnă sute de MWh cerere suplimentară exact când rețeaua este deja tensionată.

În același timp, România trebuie să își modernizeze termoficarea. Țara are încă o infrastructură importantă, peste 4.380 km de rețele de termoficare și aproximativ 1,05 milioane de clienți, dar sistemul este afectat de pierderi, investiții insuficiente și dependență de subvenții, dar mai ales de un concept depășit, care este continuat să fie reabilitat cu maximă încăpățânare”, a explicat Dumitru Chisăliță.

Analiza compară mai multe soluții pentru un apartament mediu de 70 de metri pătrați

Analiza compară mai multe soluții pentru un apartament mediu de 70 de metri pătrați, situat în sudul României și având un nivel mediu de izolare. Calculele pornesc de la un necesar anual de 6.000 kWh pentru încălzire și 1.200 kWh pentru răcire, respectiv de la un consum de 200-350 kWh pentru răcire într-o lună cu șapte zile de caniculă.

În scenariul analizat, prețul gazelor naturale pentru consumatorii casnici este de 0,31 lei/kWh, cu plafonarea extinsă până în anul 2027, iar prețul mediu al energiei electrice este de 1,3 lei/kWh.

Sistemul bazat pe centrală individuală pe gaz și aparat de aer condiționat necesită o investiție între 5.000 și 9.000 de euro, generează costuri anuale de energie între 2.300 și 2.800 de lei și costuri suplimentare pentru răcire de 60-130 de lei în perioadele de caniculă. Soluția este avantajoasă din punctul de vedere al investiției inițiale, însă are efecte negative la nivelul sistemului energetic.

Pompele de căldură individuale presupun investiții între 10.000 și 18.000 de euro, costuri anuale de exploatare de 1.000-1.300 de lei și costuri pentru răcire de 30-70 de lei. Acestea sunt considerate o soluție eficientă în special pentru clădirile noi sau renovate.

Termoficarea de generația a IV-a (4GDH) necesită investiții între 3.500 și 8.000 de euro, costuri anuale între 2.000 și 2.600 de lei și costuri pentru răcire de 80-130 de lei. Sistemul este recomandat pentru clădiri mari și pentru modernizarea rețelelor existente, fiind considerat un pas intermediar către sistemele de generația a V-a.

Termoficarea de generația a V-a (5GDHC) implică investiții între 8.000 și 15.000 de euro, costuri anuale de 1.600-2.200 de lei și costuri pentru răcire de 40-90 de lei, fiind apreciată drept cea mai eficientă soluție pentru cartierele dense și pentru noile dezvoltări urbane.

Sistemele de trigenerare presupun investiții între 6.000 și 13.000 de euro, costuri anuale de 2.100-2.700 de lei și cheltuieli pentru răcire de 50-120 de lei. Acestea sunt considerate foarte potrivite pentru cartierele noi.

Ce înseamnă termoficarea de generația a IV-a și a V-a

Sistemele de termoficare de generația a IV-a sunt rețele moderne de încălzire urbană care distribuie agent termic la temperaturi mai reduse, de 50-70°C, comparativ cu 90-120°C în sistemele clasice. Acest lucru conduce la reducerea pierderilor din rețea și la creșterea eficienței energetice.

Sistemele de generația a V-a reprezintă cea mai avansată tehnologie de încălzire și răcire urbană. Acestea funcționează la temperaturi foarte scăzute, între 10 și 30°C, distribuind un agent termic apropiat de temperatura mediului ambiant. Fiecare clădire utilizează apoi pompe de căldură pentru producerea locală a încălzirii, apei calde menajere și răcirii.

În cazul sistemelor de trigenerare, energia electrică, energia termică și energia frigorifică sunt produse simultan din același combustibil, de regulă gaz natural, biogaz sau alte gaze regenerabile. Energia electrică este generată prin motoare sau turbine, căldura reziduală este recuperată pentru încălzire și apă caldă, iar în sezonul cald aceasta alimentează instalații de răcire cu absorbție pentru producerea apei reci necesare climatizării.

Aerul condiționat este o soluție ieftină la nivelul unei locuințe, însă devine costisitor când este extins la nivel urban

Analiza atrage atenția că aerul condiționat individual poate părea o soluție ieftină la nivelul unei locuințe, însă devine costisitor și ineficient atunci când este extins la nivel urban.

Utilizarea pe scară largă a aparatelor individuale de aer condiționat determină creșterea accentuată a vârfurilor de consum în sezonul cald, evacuează căldură în mediul urban și contribuie la amplificarea fenomenului de insulă de căldură. De asemenea, această soluție este considerată ineficientă din punct de vedere urbanistic, nu permite stocarea energiei termice, nu facilitează recuperarea căldurii și exercită presiuni suplimentare asupra rețelelor electrice de distribuție.

Potrivit estimărilor bazate pe Planul Național Integrat Energie și Schimbări Climatice (PNIESC), consumul de energie electrică al României ar urma să crească de la aproximativ 50 TWh în prezent la circa 64 TWh până în 2030, ceea ce reprezintă o majorare de aproximativ 38%. În cazul în care această creștere va proveni din milioane de echipamente individuale, rețelele urbane vor întâmpina dificultăți majore. În schimb, o dezvoltare planificată prin sisteme centralizate moderne ar putea face această creștere gestionabilă.

Președintele AEI recomandă transformarea sistemului actual de termoficare din București, nu abandonarea lui

Pentru București, recomandarea este transformarea sistemului actual de termoficare, nu abandonarea lui. Aceasta ar presupune adaptarea și înlocuirea magistralelor pentru a permite dezvoltarea sistemelor de generația a V-a, reducerea temperaturilor din rețea, dezvoltarea unor zone-pilot de răcire centralizată și extinderea ulterioară a acestora la nivelul întregului oraș. De asemenea, sunt propuse pompe de căldură de mare capacitate care să utilizeze apa uzată, lacurile și râul Dâmbovița, precum și sisteme de stocare termică în rezervoare de apă caldă și apă rece. Pentru Capitală, soluția considerată realistă este trecerea la sistemele de generația a IV-a în prezent și migrarea graduală către generația a V-a.

În cazul municipiului Cluj-Napoca, dezvoltările imobiliare recente și densitatea urbană ridicată ar trebui să conducă la schimbarea modelului de dezvoltare. Recomandarea este eliminarea centralelor individuale pe gaz din cartierele noi, dezvoltarea rețelelor de generația a V-a, instalarea pompelor de căldură apă-apă în clădiri și introducerea răcirii centralizate pentru locuințe, birouri, spitale și campusuri universitare. Potrivit analizei, Cluj-Napoca poate deveni un oraș-pilot pentru răcirea urbană modernă.

Pentru Timișoara, caracterizată prin veri foarte calde, se recomandă dezvoltarea sistemelor de trigenerare pentru spitale, campusuri universitare, industrie ușoară și cartiere de blocuri existente, precum și implementarea rețelelor de joasă temperatură și a sistemelor de stocare a frigului în noile dezvoltări urbane.

În cazul municipiului Iași, densitatea urbană și consumul ridicat al clădirilor publice justifică modernizarea sistemului existent de termoficare, utilizarea pompelor de căldură de mare capacitate, dezvoltarea răcirii centralizate pentru spitale, universități și clădiri administrative, precum și limitarea graduală a soluțiilor individuale ineficiente în proiectele de mari dimensiuni.

Oradea beneficiază de avantajul resurselor geotermale, ceea ce permite extinderea utilizării energiei geotermale, dezvoltarea rețelelor de joasă temperatură, utilizarea pompelor de căldură pentru creșterea temperaturii în clădiri și implementarea răcirii centralizate în noile zone urbane. Potrivit analizei, Oradea are potențialul de a deveni principalul model românesc de oraș termic inteligent.

Pentru Constanța, unde cererea de răcire este ridicată și există acces la surse de apă, sunt recomandate pompele de căldură cu sursă de apă, sistemele centralizate de răcire pentru zonele hoteliere și comerciale, precum și stocarea energiei frigorifice în combinație cu dezvoltarea capacităților fotovoltaice locale.

Specialistul propune adoptarea unei strategii naționale bazate pe cinci direcții principale

Analiza propune adoptarea unei strategii naționale bazate pe cinci direcții principale:

• eliminarea autorizării cartierelor mari bazate exclusiv pe centrale individuale și aparate de aer condiționat split;
• introducerea obligativității analizării rețelelor de joasă temperatură pentru proiectele urbane de mari dimensiuni;
• finanțarea a zece proiecte-pilot de district heating și district cooling în marile orașe;
• dezvoltarea sistemelor de termoficare de joasă temperatură care să asigure atât încălzirea, cât și răcirea;
• integrarea răcirii urbane cu soluții de stocare termică și electrică.