Efektywność energetyczna - co to? Jak ją poprawić?

Efektywność energetyczna - geneza zjawiska

Od ponad 150 lat, czyli od początku epoki przemysłowej, zapotrzebowanie na energię na świecie stale rośnie. Po 1945 roku zwiększało się ono skokowo. Większa konsumpcja energii była i wciąż jest bezpośrednio związana z rozwojem gospodarczym, uprzemysłowieniem i podnoszeniem standardu życia.

Nośniki energii takie jak: węgiel, ropa czy gaz, z których ludzkość korzystała od początków budowania struktur cywilizacyjnych, nie są jednak nieograniczone. Ich niekontrolowana eksploatacja, która miała miejsce w pierwszych dekadach epoki przemysłowej, w dłuższej perspektywie jest niemożliwa do utrzymania. Z biegiem czasu społeczeństwa na całym świecie zaczęły dostrzegać, że konieczna jest zmiana podejścia do energii i jej konsumpcji.

Kwestia rozsądnego wykorzystania energii na znaczeniu zyskała szczególnie podczas kryzysu naftowego, który rozpoczął się w 1973 roku. Embarga na paliwa sprawiły, że wiele krajów zostało postawionych pod ścianą, a o energii zaczęto myśleć w kategoriach “bezpieczeństwa wewnętrznego”. Lekiem na kryzys okazały się inicjatywy związane z efektywnością energetyczną. Wtedy też pojęto, że efektywność energetyczna może być sposobem na stabilny rozwój gospodarki, w poszanowaniu środowiska i przy racjonalnym wykorzystywaniu zasobów naturalnych.

Od tamtej pory, na całym świecie podejmowano wiele inicjatyw mających na celu poprawę efektywności energetycznej. Intensywne działania prowadzi m.in. Unia Europejska, która chce osiągnąć neutralność klimatyczną do 2050 roku. Trwający obecnie kryzys energetyczny sprawił, że historia zatoczyła koło i efektywność energetyczna znów stała się jednym z kluczowych zagadnień. Niestety, wielu wciąż nie do końca rozumie czym jest i jakie ma ona znaczenie.

Efektywność energetyczna - co to? Definicja

Według ustawy o efektywności energetycznej, efektywność energetyczna oznacza “stosunek uzyskanej wielkości efektu użytkowego danego obiektu, urządzenia technicznego lub instalacji, w typowych warunkach ich użytkowania lub eksploatacji, do ilości zużycia energii przez ten obiekt, urządzenie techniczne lub instalacji, albo w wyniku wykonanej usługi niezbędnej do uzyskania tego efektu”.

Prostszą definicję znajdziemy w dyrektywie EED 2012/27/UE (dyrektywa w sprawie efektywności energetycznej), zgodnie z którą “efektywność energetyczna oznacza stosunek uzyskanych wyników, usług, towarów lub energii do wkładu energii”

W uproszczeniu można zatem stwierdzić, że efektywność energetyczna, to relacja uzyskanych efektów do poniesionych nakładów energetycznych, w standardowych warunkach. To skuteczność przekształcania dostarczonej energii, w pożądany wynik.

Warto podkreślić, że pojęcie efektywność energetyczna nie jest związane wyłącznie z energią elektryczną, ale z “energią” w ogólnym tego słowa znaczeniu - obejmującą m.in. energię cieplną, elektryczną, mechaniczną itd.

Poprawa efektywności energetycznej - dlaczego każdemu powinno na niej zależeć?

Nadrzędnym celem związanym z efektywnością energetyczną jest dążenie do poprawy efektywności energetycznej, czyli do osiągnięcia oszczędności energii, po przeprowadzeniu odpowiednich działań.

Dlaczego zwiększenie efektywności energetycznej powinno być ważne? Co nam daje?

• Oszczędność energii - mówi się, że “najlepsza energia to ta, której nie zużyjemy”. A bezpośrednią i podstawową korzyścią wynikającą z poprawy efektywności energetycznej jest zmniejszenie zużycia energii. Jest to niezmiernie ważne, biorąc pod uwagę, że ograniczone w ilości paliwa kopalne wciąż mają istotny udział w światowym miksie energetycznym.
• Niższe koszty związane z energią - wydatki związane z energią (elektryczną, cieplną) mają znaczący udział w ogólnych kosztach, m.in. prowadzenia działalności gospodarczej czy gospodarstwa domowego. Poprawa efektywności energetycznej, wraz ze zmniejszeniem ilości zużywanej energii, przyniesie obniżenie związanych z tym kosztów. I ten argument dla wielu może być decydujący. Szczególnie że ceny energii i jej nośników w ostatnich miesiącach osiągały rekordowe poziomy - były nawet o kilkaset procent wyższe niż jeszcze w 2021 roku i poprzednich latach.
• Bezpieczeństwo energetyczne - poprawa efektywności energetycznej oznacza mniejsze uzależnienie od dostępności i cen energii. To zaś przekłada się na zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego, zarówno dla osób fizycznych, jak i osób prawnych.
• Poprawa jakości powietrza i niższa emisja - optymalizacja energetyczna jest również jednym ze skuteczniejszych narzędzi walki z gazami cieplarnianymi i smogiem. Każdy zaoszczędzony 1 MWh energii oznacza ok. 800 kg mniej dwutlenku węgla w atmosferze. Poprawa efektywności energetycznej źródła ogrzewania czy budynku przyniesie również redukcję pyłów tworzących smog (od którego umiera ok. 45 tysięcy Polaków rocznie).
• Ochrona środowiska naturalnego - osiągając podobne efekty mniejszym nakładem energetycznym, przyczynimy się m.in. do ograniczenia zmian klimatycznych, dewastacji terenów, zanieczyszczenia wód gruntowych i niszczenia różnorodności biologicznej, wynikających z pozyskiwania surowców energetycznych.
• Większa konkurencyjność (dla firm) - przedsiębiorstwa, które postawią na efektywność energetyczną będą mogły utrzymać wydajność i jakość produkcji, dużo niższym kosztem, co przełoży się na zwiększenie przewagi konkurencyjnej.

Wskazane powyżej korzyści wynikające z efektywności energetycznej mają kluczowe znaczenie zarówno w mikroskali, na poziomie gospodarstw domowych, jak i makroskali - w odniesieniu do państw i całego świata.

Efektywność energetyczna - kluczowe obszary optymalizacji

Efektywność energetyczna, w definicji i praktyce, może odnosić się do różnych obszarów funkcjonowania. Do jej poprawy można dążyć tam, gdzie wykorzystywana jest energia (pod różnymi postaciami), czyli de facto - wszędzie. Najczęściej jednak temat efektywności energetycznej podejmowany jest w odniesieniu do:

• budynków,
• urządzeń -  w szczególności urządzeń grzewczych i chłodniczych,
• procesów i instalacji produkcyjnych,
• firm - wówczas odnosi się ona do wszystkich obszarów działalności przedsiębiorstwa, w których wykorzystuje się energię.

Warto jednak podkreślić, że bardzo często płaszczyzny te się przenikają i stanowią dla siebie uzupełnienie - przykładowo, poprawa efektywności energetycznej instalacji grzewczej i kotła, przekłada się na efektywność energetyczną całego budynku.

Efektywność energetyczna budynków - co może obejmować?

Efektywność energetyczna budynku określa jego zdolność do zapewniania komfortowego użytkowania, przy możliwie najniższej konsumpcji energii. 

Bez względu na typ obiektu (np. mieszkalny, komercyjny), energia w budynkach wykorzystywana jest na potrzeby:

• ogrzewania i wentylacji pomieszczeń,
• ogrzewania wody,
• oświetlenia i zasilania urządzeń elektrycznych.

W gospodarstwach domowych dochodzi do tego przygotowywanie posiłków, natomiast w przedsiębiorstwach - zużycie powiązane z działalnością gospodarczą.

W każdym z tych obszarów istnieje potencjał poprawy efektywności energetycznej. Najczęściej jednak realizuje się ją m.in. poprzez:

• termomodernizację - czyli m.in. wymianę stolarki okiennej i drzwiowej, ocieplenie przegród czy wymianę źródeł ciepła i c.w.u.;
• wymianę urządzeń na energooszczędne - w szczególności urządzeń AGD, RTV, oświetlenia, a przypadku firm - silników, pomp, wentylatoró; 
• inwestycję w odnawialne źródła energii, takie jak np. fotowoltaika.

Optymalizacja energetyczna budynków a standardy WT 2021

Dane Komisji Unii Europejskiej wskazują, że około ¾ budynków zlokalizowanych na jej terenie to obiekty nieefektywne energetycznie, marnujące nawet 60% dostarczanej energii. Jednocześnie sektor budownictwa odpowiada za ok. 40% zapotrzebowania energetycznego we Wspólnocie.

By poprawić efektywność energetyczną budynków Unia Europejska wprowadziła przepisy określające maksymalne poziomy zużycia energii w obiektach budowlanych. W Polsce

normy określają tzw. warunki techniczne WT 2021, którym powinny odpowiadać nowe i modernizowane budynki. Opisują one maksymalne poziomy zużycia energii na potrzeby ogrzewania, wentylacji, c.w.u czy oświetlenia i wynikają z dyrektywy unijnej 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków.

W kwestii poprawy efektywności energetycznej budynków w Polsce jest sporo do zrobienia. Dane raportu “Domy jednorodzinne w Polsce 2021” opracowanego przez Smoglab i Instytutu Ekonomii Środowiska wskazują, że co trzeci polski dom nie ma żadnego ocieplenia. Z kolei jak wynika z raportu VELUX “Barometr Zdrowych Domów”, nawet 70% spośród 14,2 mln budynków w Polsce nie spełnia standardów efektywności energetycznej i w dużej mierze marnuje dostarczaną energię.

Efektywność energetyczna urządzeń i jej klasy

Działania z zakresu poprawy efektywności energetycznej są również podejmowane w kontekście wielu urządzeń wykorzystywanych na terenie Unii Europejskiej. Tzw. etykiety energetyczne, opisują jakość urządzenia pod względem skuteczności zużycia energii - czyli de facto pod względem ich efektywności energetycznej. Są wymagane dla większości urządzeń konsumujących energię, a także produktów związanych z energią, w tym np.:

• żarówek i lamp,
• urządzeń grzewczych i chłodzących,
• odkurzaczy,
• pralek i suszarek,
• telewizorów i ekranów,
• komputerów,
• opon.

Etykiety energetyczne pokazują klasę energetyczną urządzenia, w odniesieniu do unijnych norm sprawności i zużycia energii. Od 2021 roku skala w klasach energetycznych wynosi od A do G. Zastąpiła tym samym dobrze znaną skalę zaczynającą się od A+++.

Źródło: gov.pl

Jak dzięki klasom energetycznym poprawia się efektywność energetyczną związaną z urządzeniami?

Etykiety energetyczne przede wszystkim ułatwiają konsumentom wybór najmniej energochłonnych urządzeń. Według badań Komisji Europejskiej ok. 79% badanych bierze etykiety pod uwagę przy zakupach. Klasy energetyczne wywierają też presję na producentów, by stale doskonalili swoje produkty pod względem sprawności energetycznej.

Efektywność energetyczna instalacji i procesów

Temat optymalizacji energetycznej jest również bardzo często podnoszony w kontekście całych instalacji i procesów. Efektywność energetyczna instalacji i procesów szczególne znaczenie ma w przedsiębiorstwach - w ich przypadku dostarczenie produktu czy usługi niższym kosztem energetycznym wiążę się z wymiernymi oszczędnościami, a zatem i większym zyskiem. Poprawę efektywności energetycznej instalacji z powodzeniem można jednak realizować również np. w gospodarstwach domowych - modernizując instalację ogrzewania np. poprzez izolację przewodów rozprowadzających czy dodanie zaworów sterujących.

W przypadku firm największy nacisk kładzie się na optymalizację procesów i instalacji wykorzystujących energię w różnej formie, na potrzeby produkcji. Przykładem mogą być.:

• systemy sprężonego powietrza - które stanowi jeden z najdroższych nośników energii w firmie. Według raportu “Systemy sprężonego powietrza w Unii Europejskiej, Raport końcowy” problemy z nieszczelnościami w tym obszarze może mieć aż 80% przedsiębiorstw w krajach Europy. Dane wskazują, że straty wynoszą średnio ok. 30%. Ich usunięcie - w zależności od firmy, powinno przynieść oszczędności, dzięki którym inwestycje zwrócą się w mniej niż 6 miesięcy.
• instalacje oświetlenia - właściwe rozmieszczenie opraw, lepsze wykorzystanie światła dziennego czy wymiana żarówek na energooszczędne również mogą przynieść spore oszczędności energetyczne. Jakie? Dla przykładu modernizacja oświetlenia w fabryce Philips Lighting w Pile ograniczyła zużycie energii na ten cel aż o 58%. Czas zwrotu z inwestycji wyniósł mniej niż 2 lata.

Do skutecznych metod poprawy efektywności energetycznej w procesach produkcyjnych można też zaliczyć m.in. wykorzystanie ciepła odpadowego do ogrzewania budynków.

Efektywność energetyczna firmy

Sektor przemysłowy wraz z budownictwem ma ok. 23% udział w konsumpcji energii końcowej w Polsce (według danych “Energetyka Polska 2019”). Jednocześnie, jak wynika z szacunków ekspertów, modernizując przestarzałe lub źle dobrane pompy, wentylatory, sprężarki, zużycie w przemyśle można byłoby zmniejszyć o ok. 20-30%,

Kwestia efektywności energetycznej w firmach, jest o tyle ważna, że ustawodawca nałożył na część podmiotów biznesowych obowiązek jej badania. Ustawa o efektywności energetycznej nakazuje dużym przedsiębiorcom przeprowadzenie co 4 lata tzw. audytu energetycznego przedsiębiorstwa. Powinien on obejmować 90% całkowitego zużycia energii w firmie - w tym powinien uwzględniać analizę efektywności energetycznej budynków, transportu, instalacji technologicznych czy źródeł ciepła.

Jego celem jest uświadomienie firmie tego, jakie obszary wymagają poprawy oraz tego, ile energii i pieniędzy można by było zaoszczędzić dzięki modernizacji.

Narzędzia i środki poprawy efektywności energetycznej

Poprawę efektywności energetycznej można realizować na różne sposoby. Ustawa o efektywności energetycznej wskazuje kilka podstawowych środków poprawy efektywności energetycznej, do których zalicza się:

• realizację i finansowanie przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej (czyli takich, które prowadzą do osiągnięcia oszczędności energii),
• zakup rozwiązań (urządzeń, instalacji, pojazdów), które charakteryzują się niskim zużyciem energii i kosztami eksploatacji,
• wymiana lub modernizacja urządzeń, instalacji, pojazdów, pozwalająca na zmniejszenie zużycia energii,
• wdrożenie systemów zarządzania, których celem jest poprawa efektywności energetycznej np. ISO 5001,
• realizacja przedsięwzięcia termomodernizacyjnego lub przedsięwzięcia niskoemisyjnego.

Tyle z teorii. Co w praktyce można zrobić by poprawić efektywność energetyczną?

Efektywność energetyczna - przykłady działań optymalizacyjnych

Jest wiele rodzajów usprawnień zwiększających efektywność energetyczną. Co ważne, mogą mieć one zarówno charakter kosztowy, jak i bez kosztowy.

Bezkosztowe działania poprawiające efektywność energetyczną dotyczą zwykle zmiany nawyków, np.:

• wyłączanie światła czy urządzeń  przy wyjściu z pomieszczenia,
• korzystanie z naturalnego światła,
• krótkie i intensywne wietrzenie pomieszczeń,
• gotowanie tylko takiej ilości wody, jaka jest potrzebna,
• unikanie trybu stand-by,
• ustawienie niższej temperatury ogrzewania czy klimatyzacji.

Już takie proste działania, mogą zminimalizować zużycie energii i zwiększyć efektywność energetyczną w domu czy firmie nawet o ok. 20%.

Bardziej spektakularne efekty mogą przynieść inwestycje poprawiające efektywność energetyczną takie jak np.:

• ocieplenie przegród w budynku,
• modernizacja lub wymiana stolarki okiennej, drzwiowej,
• montaż systemów wentylacyjnych z odzyskiem ciepła,
• ulepszenie systemu ogrzewania - źródła ciepła i instalacji z nim związanych (np. izolacja rur, stosowanie automatyki sterującej),
• likwidacja mostków ciepła,
• montaż systemów do zarządzania energią,
• modernizacja lub wymiana silników, pomp, układów sterowania,
• izolacja lub uszczelnienie instalacji cieplnych, sprężonego powietrza.

Powyższa lista uwzględnia jedynie część, najpopularniejszych rozwiązań. Bardziej szczegółową listę zawiera m.in. obwieszczenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 30 listopada 2021 roku w sprawie szczegółowego wykazu przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej.

Chcesz poprawić efektywność energetyczną? Skorzystaj z pomocy specjalistów

Poprawę efektywności energetycznej zawsze warto poprzedzić profesjonalną i kompleksową oceną efektywności energetycznej, dostosowaną do potrzeb i profilu inwestora.

W tym celu przydatne będą usługi doradztwa energetycznego, takie jak:

• audyty energetyczne - w tym m.in. audyty efektywności energetycznej, czy dedykowane dużym firmom audyty energetyczne przedsiębiorstw,
• certyfikaty energetyczne - w postaci charakterystyki energetycznej budynku (dla obiektu projektowanego) lub świadectwa charakterystyki energetycznej budynku (dla budynku już istniejącego).
• pozyskiwanie świadectw charakterystyki energetycznej, czyli tzw. białych certyfikatów. Są one potwierdzeniem ilości energii, która zostanie zaoszczędzona w ramach realizowanych przedsięwzięć.

Korzystając z różnego rodzaju audytów energetycznych możemy ustalić, jakie obszary wymagają poprawy. Audyt wskaże również, które działania będą najkorzystniejsze pod względem ekonomicznym i energetycznym. Z kolei pozyskując tzw. białe certyfikaty (w ramach audytu efektywności energetycznej), możemy otrzymać środki na realizację planowanych przedsięwzięć.

Profesjonalne i doświadczone firmy z zakresu doradztwa energetycznego znajdziecie w naszym rankingu firm doradztwa energetycznego.

Poprawa efektywności energetycznej - jak ją mierzymy?

Skuteczność wysiłków podejmowanych w celu poprawy efektywności energetycznej określa się zwykle za pomocą  jednostki “toe”, czyli tony oleju ekwiwalentnego. Jednostki tej używa się kontekście dużych ilości energii, ważnych z punktu widzenia kraju czy świata. Stanowi ona równowartość jednej tony ropy naftowej o wartości opałowej 41,868 MJ/kg. 1 toe to również inaczej 11,63 MWh (11 630 kWh).

Za pomocą jednostki toe opisuje się zwykle osiągniętą oszczędność energii uzyskaną w wyniku poprawy efektywności energetycznej. Najczęściej dotyczy ona energii pierwotnej lub energii finalnej.

• Energia pierwotna - oznacza ilość energii zawartej w jej pierwotnym nośniku (np. węglu, ropie, gazie, biomasie, ale też energii wiatru, wody czy słońca).
• Energia finalna - oznacza energię przetworzoną w dowolnej postaci lub paliwa - stałe, ciekłe i gazowe będące nośnikami energii chemicznej.

Obowiązkowa poprawa efektywności energetycznej - kogo dotyczy?

Choć ze względów ekologicznych i ekonomicznych efektywność energetyczna powinna leżeć w interesie każdego konsumenta energii, obowiązek jej poprawy został prawnie nałożony jedynie na część podmiotów. Gospodarstwa domowe, a także większość przedsiębiorstw nie mają prawnego obowiązku poprawiać swojej efektywności energetycznej.

Zgodnie z ustawą o efektywności energetycznej, obowiązek uzyskania oszczędności energii spoczywa na wyspecjalizowanych podmiotach, do których zaliczamy m.in.:

• przedsiębiorstwa energetyczne, prowadzące działalność gospodarczą w zakresie sprzedaży energii elektrycznej, ciepła i gazu.
• członków giełdowej izby rozrachunkowej;
• podmioty paliwowe wprowadzające do obrotu paliwa ciekłe;
• odbiorców końcowych, sprowadzających gaz ziemny w ramach transakcji wewnątrzwspólnotowych.

Swoje obowiązki podmioty zobowiązane mogą realizować na różnoraki sposób - np. poprzez zakup i umorzenie tzw. białych certyfikatów lub przeprowadzenie optymalizacji energetycznej we własnym zakresie, lub u odbiorcy końcowego (czyli np. przygotować program wsparcia efektywności energetycznej dla swoich klientów).

Dotacje na efektywność energetyczną - jakie są opcje?

Zwiększanie efektywności energetycznej, jako skuteczne narzędzie walki z kryzysem energetycznym oraz zmianami klimatu, może liczyć na wsparcie ze środków publicznych. Warto jednak podkreślić, że nie istnieje żaden oddzielny program “dotacji na efektywność energetyczną”. Wszystkie działania związane z optymalizacją energetyczną dofinansowywane są z dobrze znanych projektów powiązanych z ochroną środowiska czy ochroną atmosfery. Jakie są opcje?

Oprócz tego, w wielu województwach funkcjonują regionalne programy dotacji na efektywność energetyczną, takie jak np.:

• WFOŚiGW w Toruniu: Program “Ekoklimat - woda, powietrze, ziemia” realizowany;
• WFOŚiGW w Krakowie: Dziedzina “Ochrona powietrza” i przedsięwzięcia takie jak np.: termomodernizacja, likwidacja kotłowni węglowych i indywidualnych palenisk.
• WFOŚiGW w Łodzi: dofinansowanie zadań związanych z ochroną środowiska ze środków funduszu.

Efektywność energetyczna - przykłady skutecznych modernizacji

Ile korzyści może przynieść efektywność energetyczna? Przykłady z życia wzięte mogą najlepiej odpowiedzieć na to pytanie. Poniżej znajdziecie kilka projektów związanych z poprawą efektywności energetycznej.

• Termomodernizacja Laboratorium Edukacyjno-Badawczego OZE i Poszanowania Energii WGGIOŚ AGH w Miękini.
  Budynek powstał w latach 50-tych XX wieku i przed modernizacją, wyłącznie na potrzeby ogrzewania, zużywał rocznie ok. 350 kWh/m2. W latach 2011-2013 w budynku wprowadzono kilka usprawnień - m.in. docieplono przegrody, wymieniono okna, źródło ciepła (na pompę ciepła) i instalację grzewczą, uszczelniono budynek oraz wdrożono wentylację z odzyskiem ciepła. W efekcie, zapotrzebowanie na energię potrzebną do ogrzewania spadło dziesięciokrotnie!
• Modernizacja oświetlenia w Warszawie w 2019 roku - Zarząd Dróg Miejskich w 2019 roku przeprowadził ulepszenia instalacji oświetlenia ulicznego. Wymiana latarni i montaż nowych opraw (m.in. z opcją regulacji natężenia) pozwoliła ograniczyć zużycie energii o 77%, z 4.024 MWh do 935 MWh rocznie. Dało to oszczędności na poziomie 1,374 mln rocznie.

Efektywność energetyczna to jeden z głównych sposób walki z kryzysem energetycznym. Dzięki poprawie efektywności energetycznej możliwe jest osiąganie takich samych efektów końcowych, przy niższym zużyciu energii. Przynosi to zyski nie tylko na płaszczyźnie ekonomicznej, ale również ekologicznej.