Ολοκληρωμένη μελέτη βιώσιμης ενεργειακής αναβάθμισης του εθνικού κτηριακού τομέα

Η χαμηλή ενεργειακή απόδοση του Κτηριακού Τομέα της Ελλάδας αποτυπώνεται στις εξαιρετικά χαμηλές ενεργειακές κλάσεις των κτηρίων που τον συνθέτουν.

Η πλειονότητα των κτηρίων του Οικιακού Τομέα χαρακτηρίζεται από ελάχιστη έως ανύπαρκτη θερμική μόνωση, καθώς πρόκειται για κτήρια που κατασκευάστηκαν πριν από το 1980, πριν δηλαδή την εφαρμογή του Κανονισμού Θερμομόνωσης. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο Κανονισμός Θερμομόνωσης, ο οποίος επέβαλε την ύπαρξη θερμομόνωσης στα κτήρια, εισήχθη το 1979 και εφαρμόσθηκε πλημμελώς στις περισσότερες κατασκευές – απουσία σχετικού ελέγχου (συνήθως η σωστή εφαρμογή του αποφέρει την κατάταξη του κτηρίου στις ενεργειακές κλάσεις Γ ή Δ). Εν συνεχεία, η υποχρεωτική εισαγωγή το 2008 της Μελέτης Ενεργειακής Απόδοσης βάσει του Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίων (ΚΕΝΑΚ) και των σχετικών υποχρεωτικών ελέγχων από ελεγκτές δόμησης, απέφερε κτηριακό δυναμικό που κατατάσσεται σε κατηγορίες Β και άνω.

Από την ανασκόπηση του κτηριακού δυναμικού προκύπτει ότι σχεδόν το 67% των κτηρίων κατοικιών στην Ελλάδα ανήκει στις Ενεργειακές Κλάσεις Ε έως Η (με το 32% να ανήκει στην Η), ενώ μόνο το 6% κατατάσσεται σε Ενεργειακές Κλάσεις Β και άνω. Αντίστοιχα, ο Τριτογενής Τομέας χαρακτηρίζεται από εξίσου παλαιάς κατασκευής κτήρια, με το 87% να κατατάσσεται σε Ενεργειακές Κλάσεις χαμηλότερες από τη Γ. Τα παραπάνω, σε συνδυασμό με την επιτακτική ανάγκη για απεξάρτηση από τις εισαγωγές ορυκτών καυσίμων, εντείνουν σημαντικά την ανάγκη χρήσης ΑΠΕ στα κτήρια, με σκοπό τη μείωση της ενεργειακής ζήτησης και των  εκπομπών Αερίων του Θερμοκηπίου των κτηρίων.

Αναλυτικά, η ανάγκη για ταχεία απεξάρτηση από τις εισαγωγές ορυκτών καυσίμων έχει ανοίξει τον δρόμο για την εγκατάσταση μονάδων ΑΠΕ διαφόρων τεχνολογιών επί των κτηρίων, προκειμένου να συμβάλλουν στη μερική ή πλήρη κάλυψη των ενεργειακών τους αναγκών. Πέρα από τα Φωτοβολταϊκά συστήματα (Φ/Β), τα οποία αποτελούν μία εξαιρετικά αποτελεσματική και ευρέως διαδεδομένη τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, άλλου τύπου μονάδες όπως τα συστήματα γεωθερμίας τα οποία μπορούν να συνδυαστούν με αντλίες θερμότητας (Α/Θ) για να εξυπηρετήσουν, σε ετήσια βάση, τις ανάγκες θέρμανσης και ψύξης. Επίσης, αλματώδης είναι και η εξέλιξη της τεχνολογίας των θερμικών ηλιακών (Θ/Η) συστημάτων, τα οποία μπορούν να καλύψουν εκτός των αναγκών των κτηρίων σε ζεστό νερού χρήσης (ΖΝΧ) και σημαντικό μέρος των αναγκών σε θέρμανση χώρων. Οι δύο τελευταίες συνιστώσες ενεργειακής κατανάλωσης αποτελούν και το μεγαλύτερο ποσοστό των ενεργειακών καταναλώσεων των εν λόγω κτηρίων.

Σε αυτό το πλαίσιο, η Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας και το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης, εκπόνησαν μία ολοκληρωμένη τεχνο-οικονομική μελέτη με αντικείμενο την ενεργειακή αναβάθμιση του Εθνικού Κτηριακού Τομέα υπό το πρίσμα της μαζικής εγκατάστασης Θ/Η συστημάτων ή/και άλλων συστημάτων ΑΠΕ. Στόχος αυτής της μελέτης ήταν η ανάδειξη του βέλτιστου σχεδιασμού της ενεργειακής θωράκισης του Κτηριακού Τομέα, ώστε να επιταχυνθεί η εθνική απεξάρτηση από τα εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα διασφαλίζοντας παράλληλα τη βιωσιμότητα της σχετικής επένδυσης.

Τα συμπεράσματα της μελέτης είναι ιδιαιτέρως ενθαρρυντικά, αναδεικνύοντας ότι η ορθολογική και τεχνικά τεκμηριωμένη αξιοποίηση των Θ/Η συστημάτων – σε συνδυασμό και με άλλα συστήματα ΑΠΕ – μπορούν να παρέχουν σημαντική ή/και πλήρη κάλυψη των αναγκών των κτηρίων, επιτυγχάνοντας έτσι πολύ υψηλά ποσοστά εξοικονόμησης ενέργειας και ενεργειακής αυτάρκειας. Παράλληλα, από τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης τεκμηριώνεται και η αποδοτική εφαρμογή των Α/Θ. Η συγκεκριμένη μελέτη διεξήχθη λαμβάνοντας υπόψη τις τρέχουσες τιμές ενέργειας (καθώς και διάφορα ρεαλιστικά σενάρια διακύμανσής τους) και τις λιανικές τιμές πώλησης των σχετικών εμπορικών προϊόντων, βασίστηκε δε σε μεθόδους ανάλυσης του κύκλου ζωής της ενεργειακής αναβάθμισης (μέθοδος LCCA). Τέλος, στα Σχήματα 1 και 2, παρουσιάζονται ενδεικτικά τα αποτελέσματα της τεχνο-οικονομικής μελέτης που αφορούν στο σενάριο συγκρατημένης χρέωσης ηλεκτρικής ενέργειας, φυσικού αερίου και πετρελαίου (Κόστος Προμήθειας Ηλεκτρική ενέργεια 171€/MWhe,  τελικό Κόστος Φυσικού Αερίου 110€/MWhthermal και τελικό Κόστος Πετρελαίου 1,35€/lt).

Συγκεκριμένα, σύμφωνα με τα δεδομένα του Σχήματος 1, όσον αφορά τα κτήρια του Οικιακού Τομέα και λαμβάνοντας υπόψη το σενάριο συγκρατημένης χρέωσης  η μέγιστη μείωση της ετήσιας κατανάλωσης ενέργειας που μπορεί να επιτευχθεί ανά κτήριο κυμαίνεται μεταξύ 81% – 90%, με την απόσβεση της επένδυσης ενεργειακής αναβάθμισης των πλέον ενεργειακά φτωχών κτηρίων (κλάσης Η) να επέρχεται σε διάστημα μεταξύ 5 και 12 ετών, χωρίς μάλιστα την αξιοποίηση κάποιας αρχικής επιδότησης (σημειώνεται ότι στα κτήρια ενεργειακής κλάσης Η, στο κόστος της επένδυσης συμπεριλαμβάνεται και η ενεργειακή αναβάθμιση του κελύφους). Αντίστοιχα, στην περίπτωση της αναβάθμισης των κτηρίων ενεργειακών κλάσεων Ε και Δ (τα οποία διαθέτουν ήδη αναβαθμισμένο κέλυφος) σε ιδιαίτερα αποδοτικές κλάσεις, έως και τη Β+, εκτιμάται ότι η μέγιστη μείωση της ετήσιας κατανάλωσης ενέργειας ανά κτήριο κυμαίνεται μεταξύ 30% – 60%, επιτυγχάνοντας απόσβεση σε χρονικό διάστημα που δεν ξεπερνά τα 5 έτη.

Όσον αφορά τα κτήρια του Τριτογενούς Τομέα και συγκεκριμένα τα ξενοδοχεία, από τα δεδομένα του Σχήματος 2 συμπεραίνεται ότι η εγκατάσταση Θ/Η συστημάτων σε συνδυασμό με Φ/Β μονάδες, επιφέρει και σε αυτήν την περίπτωση αξιοσημείωτη εξοικονόμηση ενέργειας, η οποία ανέρχεται έως και 68%. Από την άλλη πλευρά, στα κτήρια γραφείων και στα σχολεία Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, η εγκατάσταση Θ/Η συστημάτων δεν αποδεικνύεται το ίδιο αποδοτική. Σε αυτήν την περίπτωση, η εγκατάσταση συστημάτων ΣΗΘΥΑ ή Α/Θ συνδυαστικά με μικρά Φ/Β συστήματα πλεονεκτεί, λόγω της φύσης των φορτίων και του ωραρίου / περιόδου λειτουργίας αυτής της κατηγορίας κτηρίων, οδηγώντας (σύμφωνα με τα δεδομένα του Σχήματος 2) σε εντυπωσιακή μείωση της ετήσιας ενεργειακής δαπάνης (μεταξύ 35% – 66% για τα κτήρια γραφείων και 46% – 90% για τα σχολικά κτήρια). Αυτό το ύψος εξοικονόμησης, σε συνδυασμό με τη χαμηλή διάρκεια απόσβεσης, αποτελούν σημαντικό κίνητρο για τη διαμόρφωση ενός βιώσιμου πλαισίου ενεργειακής αναβάθμισης των κτηρίων Δημόσιας Χρήσης.

Συμπερασματικά, η μελέτη ενεργειακής αναβάθμισης του Εθνικού Κτηριακού Τομέα ανέδειξε ότι η ενεργειακή θωράκιση και η ορθολογική αξιοποίηση όλων των τύπων ΑΠΕ – με την εγκατάσταση των πλέον αποδοτικών συνδυασμών ανά κατηγορία κτηρίων – μπορούν να οδηγήσουν σε μία βιώσιμη λύση (για την Εθνική Οικονομία) ταχείας απεξάρτησης από τις εισαγωγές ορυκτών καυσίμων, αναβαθμίζοντας τις συνθήκες διαβίωσης ιδιαίτερα των πλέον ευάλωτων νοικοκυριών και τις συνθήκες φοίτησης και εργασίας ενός σημαντικού τμήματος του πληθυσμού.

Τέλος, μέσω αυτής της μελέτης ενισχύεται το κίνητρο των ιδιοκτητών / χρηστών των κτηρίων να αξιοποιήσουν τις κρατικές επιδοτήσεις των προγραμμάτων που βρίσκονται σε εξέλιξη, όπως είναι το ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΩ, πετυχαίνοντας έτσι μεγάλα ποσοστά εξοικονόμησης ενέργειας με το χαμηλότερο δυνατό αρχικό κόστος επένδυσης.

http://www.ot.gr/wp-content/uploads/2023/02/%CE%B3%CF%811-1-600x476.png http://www.ot.gr/wp-content/uploads/2023/02/%CE%B3%CF%812-552x600.png

* Συγγραφείς: Φρειδερίκη Κοταρέλα1, Αναστάσιος Κυρίτσης1,3, Νικόλαος Παπανικολάου1, Ευάγγελος Τέντης2, Ιωάννης Περπινιάς2, Γεώργιος Λοΐζος2

1Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών

2Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας

3Ιόνιο Πανεπιστήμιο, Τμήμα Περιβάλλοντος