Συντελεστής Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας

Ο Συντελεστής Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας PEF και η σημασία του

Συντελεστής Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας

Εισαγωγή

O Συντελεστής Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας (Primary Energy Factor) συνδέει την Πρωτογενή Κατανάλωση Ενέργειας (Primary Energy Consumption) με την Τελική κατανάλωση Ενέργειας (Final Energy Consumption).  O Συντελεστής Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της ποσότητας πρωτογενούς ενέργειας που είναι αναγκαία για την παραγωγή μίας μονάδας ηλεκτρικής ενέργειας ή ωφέλιμης θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την κάλυψη της τελικής ενεργειακής ζήτησης.

Οι Συντελεστές Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας (PEFs) εκφράζουν τη σχέση μεταξύ μιας παραγόμενης ποσότητας θερμότητας ή ηλεκτρισμού και της ποσότητας καυσίμου που χρειάστηκε για την παραγωγή αυτής της θερμότητας ή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι PEFs μπορούν να περιλαμβάνουν μόνο τα απαραίτητα ορυκτά καύσιμα (PEFfossil) ή το σύνολο της απαραίτητης ποσότητας καυσίμων και από ανανεώσιμες πηγές (PEFtotal).

Ο συντελεστής πρωτογενούς ενέργειας (PEF) δείχνει πόση πρωτογενής ενέργεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας μονάδας τελικής ενέργειας μέσω της χρήσης δεικτών κατανάλωσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ της κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας και της τελικής κατανάλωσης ενέργειας, τόσο μεγαλύτερες είναι οι απώλειες σε όλο το ενεργειακό μας σύστημα.

Βασικοί Ορισμοί

Η πρωτογενής ενέργεια ορίζεται ως η ενέργεια από ανανεώσιμες και μη ανανεώσιμες πηγές, η οποία δεν έχει υποστεί καμία μετατροπή ή μετασχηματισμό.  Οι σχετικοί συντελεστές πρωτογενούς ενέργειας (PEF) ορίζονται ως ακολούθως:

  • Συντελεστής μετατροπής πρωτογενούς ενέργειας μη ανανεώσιμων πηγών λαμβανομένων υπόψη μόνο των γενικών απωλειών παράδοσης των μη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μέχρι το σημείο της χρήσης.  Εξαιρούνται οι απώλειες των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των στοιχείων πρωτογενούς ενέργειας των ανανεώσιμων πηγών.
  • Συντελεστής μετατροπής πρωτογενούς ενέργειας ανανεώσιμων πηγών.  Λαμβάνονται υπόψη μόνο οι απώλειες ανανεώσιμης ενέργειας παράδοσης μέχρι το σημείο χρήσης.  Εξαιρούνται οι γενικές απώλειες μη ανανεώσιμης ενέργειας καθώς και το μέρος πρωτογενούς ενέργειας μη ανανεώσιμων πηγών.
  • Συνολικός συντελεστής μετατροπής πρωτογενούς ενέργειας. Ο συντελεστής αυτός (PEF) είναι το άθροισμα των συντελεστών ΜΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ και ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ πρωτογενών πηγών ενέργειας.

O ρόλος και η σημασία των Συντελεστών Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας (PEF)

 

Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή στο πλαίσιο της Οδηγίας 2012/27/ΕΕ  για την ενεργειακή απόδοση έχει θέσει στόχο  να μειώσει κατά 20% την κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση μέχρι το 2020 σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990. Αυτό ισοδυναμεί με συνολική απαιτούμενη εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας ίσης με  368 Mtoe. Επειδή ότι ο στόχος ορίζεται σε επίπεδο πρωτογενούς ενέργειας, ο συντελεστής πρωτογενούς ενέργειας (PEF) που εφαρμόζεται για την ηλεκτρική ενέργεια αποτελεί βασικό παράγοντα στην συνολική αξιολόγηση των μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας που επηρεάζουν τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας.

Ο Συντελεστής Πρωτογενούς Ενέργειας  χρησιμοποιείται επίσης για τον καθορισμό κριτηρίων αποδοτικότητας για τα προϊόντα που καταναλώνουν ενέργεια. Για τον λόγο αυτό έχει αντίκτυπο στην επιλογή των τεχνολογιών που βασίζονται στην ηλεκτρική ενέργεια έναντι των ορυκτών καυσίμων.  Για παράδειγμα, για σκοπούς θέρμανσης χώρου και νερού.

Στην περίπτωση των αντλιών θερμότητας ο PEF της ηλεκτρικής ενέργειας και η αποδοτικότητα είναι οι δύο βασικοί παράγοντες για την αξιολόγηση της δυνητικής εξοικονόμησης πρωτογενούς ενέργειας της χρησιμοποιούμενης τεχνολογίας. Μεγαλύτερος συντελεστής PEF στην ηλεκτρική ενέργεια μειώνει την υπολογισμένη εξοικονόμηση ενέργειας των αντλιών θερμότητας σε σύγκριση με άλλα καύσιμα και συνεπάγεται χαμηλότερο βαθμό απόδοσης.

Σε ένα άλλο επίπεδο που αφορά μέτρα εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας, μια χαμηλότερη τιμή PEF οδηγεί σε χαμηλότερη θεωρητική συμβολή στον δηλωμένο στόχο για μείωση της ζήτησης πρωτογενούς ενέργειας. Κατά συνέπεια, τα μέτρα εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσαν να κατατάσσονται χαμηλότερα στη στρατηγική για τον καθορισμό μιας οικονομικά αποδοτικής πορείας προς τον καθορισμένο στόχο και αντίστροφα. Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια κατάσταση, στην οποία θα τιμωρούνται οι υψηλής απόδοσης ηλεκτροπαραγωγικές τεχνολογίες σε σύγκριση με λιγότερο αποδοτικές τεχνολογίες. Αυτά τα δύο παραδείγματα καταδεικνύουν τη σημαντική σημασία των συντελεστών PEF για την αξιολόγηση των τεχνολογιών που βασίζονται στην ηλεκτρική ενέργεια, στην πορεία της οικονομικά αποδοτικής μείωσης της πρωτογενούς ενέργειας. Δείχνουν επίσης ότι οι επιπτώσεις μιας δεδομένης μεθόδου υπολογισμού τους στα διάφορα πεδία εφαρμογής πρέπει να αξιολογηθούν για να αποφευχθούν οι επιζήμιες επιπτώσεις για την επίτευξη των ενεργειακών και κλιματικών στόχων.

O Συντελεστής Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας (PEF) στον ΚΤΙΡΙΑΚΟ τομέα

Η πρωτογενής ενέργεια αποτελεί βασική παράμετρος στο πλαίσιο της οδηγίας για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων (EPBD – Οδηγία 2010/31/ΕΕ).  Ωστόσο η μεθοδολογία που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της αφήνεται στην διάθεση κάθε κράτους μέλους να το αποφασίσει.

Συγκεκριμένα, η οδηγία EPBD απαιτεί οι ενεργειακές επιδόσεις ενός κτιρίου “… να περιλαμβάνουν δείκτη ενεργειακών επιδόσεων … βασιζόμενο σε συντελεστές πρωτογενούς ενέργειας ανά φορέα ενέργειας, ο οποίος μπορεί να βασίζεται σε εθνικούς ή περιφερειακούς ετήσιους σταθμισμένους μέσους όρους ή σε ειδική τιμή για την επιτόπια παραγωγή….”. Αυτοί οι δείκτες απόδοσης χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό ελάχιστων απαιτήσεων ενεργειακής απόδοσης  για νέα και ανακαινιζόμενα κτίρια. Επιπρόσθετα χρησιμοποιούνται ως βάση για την έκδοση Πιστοποιητικών ενεργειακής απόδοσης (EPC). Τα πιστοποιητικά αυτά απαιτούνται κάθε φορά που ένα κτίριο κατασκευάζεται, πωλείται ή εκμισθώνεται.

Για να υπολογιστεί η απαιτούμενη πρωτογενής ενέργεια ενός κτιρίου, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη κάθε ενεργειακός φορέας – πηγή ενέργειας που χρησιμοποιείται –  και να πολλαπλασιαστεί αυτή η ποσότητα ενέργειας με τον αντίστοιχο Συντελεστή Πρωτογενούς Ενέργειας (PEF).

Οι Συντελεστές Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της Συνολικής Ενέργειας που χρησιμοποιείται στα κτίρια σε μορφή Πρωτογενούς Ενέργειας. Οι συντελεστές PEFs αποτελούν επίσης μέρος του υπολογισμού της τήρησης των ενεργειακών απαιτήσεων στους εκάστοτε ισχύοντες Κανονισμούς Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων. Κάθε φορά που οι τιμές των συντελεστών  PEF προσαρμόζονται (π.χ. επειδή η σύνθεση των καυσίμων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή τηλεθέρμανσης αλλάζει), αυτό θα επηρεάσει πόση τελική ενέργεια είναι επιτρεπτό να χρησιμοποιηθεί στα κτίρια, αν αυτά πρέπει να συμμορφώνονται με τις εθνικές συνολικές ενεργειακές απαιτήσεις.

Το είδος συντελεστών μετατροπής πρωτογενούς ενέργειας που χρησιμοποιούνται και πώς θα πραγματοποιείται ο υπολογισμός ρυθμίζεται στην Ευρωπαϊκή οδηγία EPBD (ενεργειακή απόδοση των κτιρίων) και τα παραρτήματα της.

Στην Ελλάδα, οι χρησιμοποιούμενοι συντελεστές πρωτογενούς ενέργειας παρουσιάζονται στον Πίνακα που ακολουθεί.

ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΠΡΩΤΟΓΕΝΟΥΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ( PEF ) ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΑΝΑ ΜΟΝΑΔΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Τηλεθέρμανση από ΑΠΕ 0.50
Τηλεθέρμανση από Θερμικούς σταθμούς Ηλεκτροπαραγωγής 0.70 0.347
Βιομάζα 1.00
Υγραέριο 1.05 0.238
Ηλεκτρική ενέργεια 2.90 0.989
Πετρέλαιο Θέρμανσης 1.10 0.264
Φυσικό αέριο 1.05 0.196

O Συντελεστής Μετατροπής Πρωτογενούς Ενέργειας (PEF) στον τομέα ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ο συντελεστής πρωτογενούς ενέργειας (PEF) για τον ηλεκτρισμό περιγράφει την αναλογία μεταξύ της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από τον τελικό χρήστη και της κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας.

Τα τελευταία χρόνια, η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει εφαρμόσει τη ρυθμιστική χρήση των PEF στο πλαίσιο της ενεργειακής πολιτικής. Ως αποτέλεσμα, οι συντελεστές PEF διαδραματίζουν πλέον σημαντικό ρόλο στην ρύθμιση της παραγωγής και της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε όλη την Ευρώπη.

Σύμφωνα με τις γενικές κατευθύνσεις της Οδηγίας 2012/27/ΕΕ στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας και σε επίπεδο τελικού χρήστη ο συντελεστής PEF λαμβάνεται μέχρι σήμερα ίσος  με 2.5. Απαιτούνται δηλαδή κατά μέσο όρο 2.5 kWh πρωτογενούς ενέργειας καυσίμου για την απόδοση στον τελικό χρήστη 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας.  Αυτό μεταφράζεται σε απόδοση συστήματος 40% (100 / 2,5 = 40).

Ο συντελεστής αυτός ωστόσο σήμερα δεν αντανακλά την πραγματικότητα κυρίως λόγω της ραγδαίας ανάπτυξης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές.

Αναγκαιότητα αναθεώρησης της τιμής

Στην Ευρωπαϊκή Ένωση υπάρχει η κοινή άποψη  ότι η τιμή αυτή πρέπει να αναθεωρηθεί. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή πρότεινε το 2016 την μείωση της στο 2,0. Αντίθετα,  το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο προτείνει μια πιο μετριοπαθή τροποποίηση στο 2.3.

Σε κάθε περίπτωση είναι δεδομένο ότι για την ηλεκτρική ενέργεια η τιμή του PEF θα πρέπει να μειωθεί για να διασφαλιστεί ότι οι βελτιώσεις στο ενεργειακό σύστημα από την αυξημένη αποδοτικότητα και την διείσδυση των ΑΠΕ αντιπροσωπεύονται με ακρίβεια στην πολιτική και την αξιολόγηση στόχων.

Η συσχέτιση του οικολογικού σχεδιασμού ενεργειακών προϊόντων  (EcoDesign) και της οδηγίας για την επισήμανση της ενεργειακής απόδοσης στα προϊόντα αυτά, σημαίνει ότι η τροποποίηση της τιμής του PEF  μπορεί να επηρεάσει τις αποφάσεις των καταναλωτών στην αγορά των ενεργειακών προϊόντων.

Μια πολύ χαμηλή τιμή PEF (πολύ υψηλός ενεργειακός βαθμός απόδοσης των ηλεκτρικών συσκευών)    μπορεί να ενθαρρύνει την υπερκατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό θα οφείλεται στο γεγονός ότι η αποδοτικότητα των ηλεκτρικών προϊόντων μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι υψηλότερη από ό, τι είναι στην πραγματικότητα. Αντίθετα, μια τιμή για το PEF που είναι υπερβολικά μεγάλη,  μπορεί να θέσει τα ηλεκτρικά προϊόντα σε μειονεκτική θέση σε σχέση με τα προϊόντα που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα, υπο εκτιμώντας την πραγματική τους απόδοση.

Οι περιπτώσεις που προαναφέρθηκαν μπορούν να οδηγήσουν σε παραπλανητικές δηλώσεις ενεργειακής απόδοσης των προϊόντων.  Συνέπεια αυτού είναι επιπτώσεις για τους καταναλωτές όπως η αύξηση των λογαριασμών ηλεκτρικής κατανάλωσης ή η μείωση του προσδοκώμενου ενεργειακού οφέλους.

Περαιτέρω συνέπειες μπορούν ακόμη να παρουσιαστούν στα επόμενα στάδια σε περίπτωση στροφής των καταναλωτών στην κάλυψη των αναγκών θέρμανσης με την χρήση ηλεκτρικής ενέργειας. Η αύξηση στην ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας λόγω των εσφαλμένων εκτιμήσεων θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάγκη αναβάθμισης των υποδομών ηλεκτρικών δικτύων με κόστος το οποίο τελικά θα μεταβιβαστεί στον τελικό καταναλωτή.

Υποβάλλετε το σχόλιο ή τις παρατηρήσεις σας

Εισαγάγετε το email σας, ώστε να μπορέσουμε να συνεργαστούμε μαζί σας.