Тепловые насосы и рекуперация: как считать сокращение выбросов

Сокращение выбросов от теплового насоса и рекуперации считается как разница между выбросами базового сценария (газ или покупное тепло) и выбросами проекта (электроэнергия для насоса и вентиляторов плюс остаточное топливо). Тепловой насос не убирает выбросы, а переносит их из Scope 1 или покупного тепла в Scope 2, поэтому результат сильно зависит от коэффициента выбросов электросети и коэффициента преобразования (COP) насоса.

Что меняет проект

• Рекуперация возвращает тепло вытяжного воздуха или технологических стоков и снижает потребность в тепле. Побочный эффект — дополнительное электропотребление вентиляторов и насосов.
• Тепловой насос производит тепло из электроэнергии, отбирая низкопотенциальную теплоту из воздуха, грунта, воды или сбросного тепла. COP — отношение выработанного тепла к затраченной электроэнергии.
• Буферный узел (накопительная ёмкость) сглаживает режимы и позволяет насосу работать в эффективных режимах.

Правильный порядок расчёта: сначала уменьшить потребность (рекуперация), затем покрыть остаток тепловым насосом, затем учесть остаточное топливо на пиковые нагрузки.

Формула

Сокращение = (Газ_база × EF_газ + Тепло_база × EF_тепло) − (Эл_проект × EF_сеть + Газ_проект × EF_газ + Тепло_проект × EF_тепло)

Электроэнергия в базе (если она была) учитывается так же. Все объёмы должны быть приведены к одинаковым условиям — погоде и загрузке (см. Базовая линия проекта).

Пример 1. Замена газовой котельной

Используются значения справочника платформы: газ 2,04 кг CO₂e/м³ (EF-S1-STAT-GAS-002), электроэнергия из сети 0,726 кг CO₂e/кВт·ч (EF-S2-EL-GRID-002, оценочный).

База: котельная сжигает 150 000 м³ газа в год.

• 150 000 × 2,04 = 306 000 кг = 306,0 т CO₂e.

Проект: рекуперация снизила потребность в тепле, тепловой насос покрывает основную нагрузку, котёл остался на пики.

• Электроэнергия насоса и вентиляторов: 250 000 кВт·ч × 0,726 = 181 500 кг = 181,5 т.
• Остаточный газ: 20 000 м³ × 2,04 = 40 800 кг = 40,8 т.
• Итого проект: 222,3 т CO₂e.

Сокращение: 306,0 − 222,3 = 83,7 т CO₂e в год.

Полезная проверка: при этих коэффициентах каждый вытесненный кубометр газа «окупается» по выбросам, только если на его замещение тратится меньше 2,04 / 0,726 ≈ 2,81 кВт·ч электроэнергии из сети.

Пример 2. Замена покупного тепла

Объект покупал 900 000 кВт·ч тепла. Коэффициент справочника платформы для покупного тепла — 0,2 кг CO₂e/кВт·ч (EF-S2-HEAT-HEAT-002, оценочный).

• База: 900 000 × 0,2 = 180 000 кг = 180,0 т.
• Проект при сезонном COP 4,5: электроэнергия 900 000 / 4,5 = 200 000 кВт·ч × 0,726 = 145,2 т. Сокращение — 34,8 т.
• Проект при сезонном COP 3,0: 300 000 кВт·ч × 0,726 = 217,8 т. Выбросы выросли на 37,8 т.

Точка безубыточности по выбросам: COP = 0,726 / 0,2 ≈ 3,63. Ниже этого значения замена покупного тепла тепловым насосом при таких коэффициентах увеличивает выбросы. Поэтому в климатических проектах важны реальный сезонный COP, подтверждённый мониторингом, и связка с собственной генерацией — см. Солнечные станции и накопители.

Что мониторить

• Электропотребление теплового насоса и оборудования рекуперации — отдельными счётчиками.
• Остаточное потребление газа или тепла.
• Выработку тепла насосом — для контроля COP.
• Погодные данные для нормализации.

Подробнее о структуре — в статье План мониторинга.

Как это устроено в 7G

• База проекта (блок 0) берётся из записанной базовой линии объекта в контуре GHG с хешем SHA-256.
• Для этой темы предназначены блоки 1 «Вентиляция», 2 «Холод и рекуперация», 3 «Отопление и ГВС» и 4 «Тепловые насосы и буферный узел»; итог сводится в блоке 7 — отчёт «база / проект». Подробнее — Проект MRV в 7G.
• Коэффициенты с кодами смотрите в базе коэффициентов; проект создаётся на экране /mrv/projects/new.

Частые вопросы

Почему после установки теплового насоса выбросы Scope 2 выросли?

Потому что газ или покупное тепло заменены электроэнергией. Важен итог по всем источникам: если снижение Scope 1 или выбросов от тепла больше роста Scope 2, проект сокращает выбросы.

Какой COP брать в расчёте — паспортный или фактический?

Для отчёта о сокращениях — фактический, полученный по данным мониторинга за период. Паспортный COP допустим только для предварительной оценки.

Можно ли учитывать рекуперацию отдельно от теплового насоса?

Можно, если эффект каждого мероприятия выделяется измерениями. Главное — не засчитать одно и то же снижение потребности в тепле дважды.