In ultimii ani, eficienta energetica a cladirilor a devenit una dintre directiile principale ale politicilor energetice europene. Cresterea costurilor cu energia, necesitatea reducerii emisiilor de gaze cu efect de sera si dezvoltarea accelerata a surselor regenerabile au modificat modul in care trebuie analizata performanta energetica a unei cladiri. In acest context, certificarea energetica nu mai trebuie privita exclusiv ca o evaluare a consumului de energie al cladirii, ci si ca un instrument prin care poate fi analizata capacitatea acesteia de a produce, utiliza si, tot mai frecvent, stoca energie regenerabila.
Un rol important in aceasta transformare il au sistemele fotovoltaice (FV). Scaderea costurilor echipamentelor, dezvoltarea pietei de prosumatori si aparitia sistemelor de stocare cu baterii au facut posibila trecerea de la cladirea care doar consuma energie la cladirea care poate produce o parte semnificativa din necesarul propriu.
Rolul certificatului de performanta energetica
Certificatul de performanta energetica reprezinta un instrument de evaluare si comparare a cladirilor din punctul de vedere al consumului de energie. Acesta ofera informatii privind performanta energetica si consumurile asociate principalelor servicii energetice: incalzire, prepararea apei calde de consum, racire, ventilare si, dupa caz, iluminat.
Importanta certificatului energetic creste pe masura ce standardele de performanta pentru cladiri devin mai exigente. In cazul unei cladiri existente, certificarea poate evidentia principalele surse de consum si poate fundamenta masurile de renovare energetica: termoizolarea anvelopei, inlocuirea tamplariei, modernizarea instalatiilor, utilizarea pompelor de caldura, recuperarea caldurii sau integrarea surselor regenerabile.
In cazul cladirilor noi sau renovate aprofundat, analiza trebuie sa depaseasca insa simpla reducere a necesarului de energie. O cladire performanta trebuie sa combine trei directii: reducerea necesarului de energie, cresterea eficientei instalatiilor si producerea locala de energie din surse regenerabile.
Sistemele fotovoltaice si reducerea consumului de energie din retea
Instalarea unui sistem fotovoltaic nu reduce in mod direct necesarul termic al cladirii. De exemplu, montarea a 10 kWp de panouri fotovoltaice nu modifica pierderile de caldura prin pereti si nici necesarul de racire determinat de aporturile solare. Sistemul FV modifica insa fundamental bilantul energetic al cladirii.
Energia electrica produsa local poate acoperi consumurile pompelor, ventilatoarelor, instalatiilor de climatizare, iluminatului, echipamentelor electrice si, in special, ale pompelor de caldura. Astfel, cantitatea de energie preluata din reteaua electrica scade.
Aceasta distinctie este importanta in analiza energetica. O cladire poate avea un necesar energetic relativ ridicat, dar un consum net redus de energie din exterior daca dispune de o productie regenerabila importanta. Din acest motiv, proiectarea energetica moderna trebuie sa urmareasca simultan eficienta energetica si productia regenerabila, fara ca una sa o substituie pe cealalta.
De exemplu, este gresita abordarea prin care instalarea unei capacitati fotovoltaice foarte mari este utilizata pentru a compensa o anvelopa slab izolata sau instalatii ineficiente. Energia cea mai avantajoasa ramane energia al carei consum este evitat.
De la productia fotovoltaica la autoconsum
Una dintre problemele sistemelor fotovoltaice este diferenta temporala dintre productie si consum. Productia maxima apare, in general, in timpul zilei, in timp ce in multe cladiri rezidentiale consumul important se inregistreaza dimineata si seara.
Din aceasta cauza trebuie facuta diferenta dintre energia produsa de sistemul fotovoltaic si energia fotovoltaica efectiv autoconsumata.
Daca o cladire produce anual 10.000 kWh de energie fotovoltaica, aceasta nu inseamna automat ca preia cu 10.000 kWh mai putin din retea. O parte din productie poate fi injectata in sistemul energetic in perioadele cu excedent, iar ulterior energia necesara cladirii este din nou preluata din retea.
Cresterea autoconsumului devine astfel una dintre principalele directii pentru imbunatatirea eficientei energetice reale a unei cladiri echipate cu panouri fotovoltaice.
Rolul stocarii energiei
Bateriile modifica semnificativ acest bilant. Energia produsa in timpul zilei si neutilizata instantaneu poate fi stocata si consumata seara sau noaptea.
Sistemul format din panouri fotovoltaice + baterie + management inteligent al energiei permite cresterea gradului de autoconsum si reducerea dependentei fata de reteaua electrica.
Totusi, bateria nu produce energie si nu trebuie interpretata ca o sursa suplimentara de economisire. Ea redistribuie in timp energia disponibila. Mai mult, procesele de incarcare, stocare si descarcare implica pierderi. Beneficiul energetic apare deoarece o proportie mai mare din energia regenerabila produsa local poate fi utilizata in cladire in loc sa fie exportata in perioadele de excedent.
Dimensionarea bateriei trebuie, prin urmare, corelata cu profilul orar al productiei si al consumului, nu doar cu puterea instalata a sistemului FV.
Electrificarea consumurilor amplifica avantajele fotovoltaicelor
Impactul sistemelor fotovoltaice devine si mai important odata cu electrificarea instalatiilor cladirilor. Asocierea dintre panouri fotovoltaice si pompe de caldura este un exemplu relevant.
O pompa de caldura poate furniza mai multi kWh de energie termica pentru fiecare kWh de energie electrica utilizata, in functie de conditiile de functionare si de performanta echipamentului. Daca o parte din energia electrica necesara este produsa de instalatia fotovoltaica, consumul de energie preluata din exterior poate scadea considerabil.
Acelasi principiu este valabil pentru racire. Exista chiar o corelatie favorabila intre productia fotovoltaica si necesarul de climatizare: in perioadele insorite de vara creste atat productia FV, cat si necesarul de racire. Din acest motiv, instalatiile de climatizare reprezinta consumatori foarte potriviti pentru autoconsumul energiei solare.
Managementul inteligent – urmatoarea etapa
O cladire performanta energetic nu va mai fi caracterizata doar printr-un consum anual redus. Va deveni important si momentul in care energia este consumata.
Sistemele de management energetic al cladirii pot porni sau modula consumatorii in functie de productia fotovoltaica, nivelul de incarcare al bateriei, necesarul termic si conditiile meteorologice.
De exemplu, in intervalele cu excedent fotovoltaic poate fi crescuta temporar functionarea pompei de caldura, poate fi produsa apa calda menajera, poate fi incarcata bateria sau poate fi realizata o preracire a cladirii. Cladirea insasi poate deveni astfel, prin masa sa termica, o forma de stocare termica a energiei.
Aceasta strategie este deseori mai eficienta decat simpla supradimensionare a bateriei electrice.
Concluzii
Certificarea energetica trebuie privita in contextul transformarii cladirilor din consumatori pasivi in participanti activi la sistemul energetic. Reducerea consumurilor prin imbunatatirea anvelopei si eficientizarea instalatiilor ramane prioritara, insa productia fotovoltaica si stocarea energiei adauga o noua dimensiune performantei energetice.
Sistemele fotovoltaice pot reduce substantial energia preluata din retea, iar bateriile pot creste gradul de utilizare locala a acestei productii. Efectul devine si mai important atunci cand energia regenerabila este integrata cu pompe de caldura, climatizare eficienta si sisteme inteligente de management energetic.
In consecinta, viitorul performantei energetice nu consta doar in „a consuma mai putin”, ci in combinatia dintre reducerea necesarului, eficienta echipamentelor, productia locala de energie regenerabila, stocarea acesteia si adaptarea consumului la momentul in care energia este disponibila. Certificarea energetica poate avea un rol esential in cuantificarea si evidentierea acestor transformari, oferind proprietarilor, proiectantilor si autoritatilor o imagine mai completa asupra performantei reale a cladirilor.