Heltäckande effektivitet i stadsbyggnader: En jämförelse av den framtidssäkrade potentialen hos fjärrvärmekällor och vätgasvärmekällor

I takt med att urbaniseringen världen runt ökar är effektiv uppvärmning av stadsbyggnader, som står för 28 % av alla globala energirelaterade CO2-utsläpp, en viktig uppgift. Då är följande fråga relevant: Vilka är de mest elastiska, energieffektiva och klimatvänliga värmeförsörjningssystemen? Vätgas är positionerat som en framtidssäker energibärare som ger möjlighet till minskade koldioxidutsläpp från urbana energisystem. I denna artikel hävdar man dock att det hos vätgas, utöver potentialen att leverera ren uppvärmning, även finns stora nackdelar vad gäller effektivitet – och att fjärrvärme i slutändan är betydligt effektivare och har ett mycket lägre miljöavtryck på både kort och lång sikt.

Infrastruktur, effektivitet och elasticitet: Varför jämförs vätgasbaserad värmetillförsel med fjärrenergi med låg temperatur?

Det finns många sätt att minska koldioxidutsläppen. Olika tillvägagångssätt medför dock olika kostnader, miljöeffekter och effekter på energieffektivitetsparametrar som är direkt kopplade till det tillämpade försörjningssystemet. Med andra ord, ju högre effektivitet ett system har, desto lägre blir systemets driftskostnader, miljöpåverkan och primära energibehov. Nyckeln till att uppnå hög energieffektivitet är att minimera antalet energiomvandlingsprocesser i ett system – och matcha den levererade energin med den begärda energikvaliteten. Detta är särskilt viktigt med take på uppvärmningsbehoven hos byggnader, behov som inte kräver energi av hög kvalitet.

Vätgasrådet, en lobbyorganisation för större olje- och gasproducenter, förespråkar vätgas som ett lönsamt och kostnadseffektivt sätt att minska koldioxidutsläppen från byggnader som för närvarande värms upp med naturgas – genom en omvandling av den befintliga naturgasinfrastrukturen i stället för utveckling av ny infrastruktur.

Fastän idén om omvandling av naturgasnäten verkligen är tilltalande, har forskning visat att de flesta komponenterna i befintliga naturgasnät inte klarar av en stor koncentration av vätgas i gasförsörjningen. Faktum är att den maximalt tillåtna blandningen av vätgas i gasförsörjningen 2020 var i Frankrike och uppgick endast till 6 %. Denna inkompatibilitet skulle kräva omfattande renovering av den befintliga naturgasinfrastrukturen – från överföringsledningar till gasinstallationer för slutanvändare – för att utbredd användning av vätgas skulle vara möjlig.

Ett alternativ till vätgasbaserad värmeförsörjning i stadsområden skulle kunna vara modern lågtemperatursfjärrvärme – en infrastruktur utformad för distribuering av centralt producerad värme till en eller flera platser via ett rörnätverk.

I denna artikel jämförs blå och grön vätgas med fjärrvärme för uppvärmningsbehov i byggnader baserat på två nyckelparametrar: energiintensitet och global uppvärmningspotential (GWP). Vätgasindustrin förespråkar blå vätgas som övergångsalternativ, därför betraktas i denna artikel blå fjärrvärme (naturgasbaserad) som ett övergångsalternativ. Denna heltäckande jämförelse av de två olika typerna av energibärare belyser de stora ineffektiviteterna i samband med produktion av en högkvalitativ energibärare, i detta fall vätgas, för lågenergikrav. Eftersom syftet med båda lösningarna är att uppfylla byggnaders grundläggande värmeförsörjningsbehov – och båda kräver byggande av omfattande infrastrukturer – måste en långsiktig inlåsningseffekt övervägas. Det innebär att det är särskilt viktigt att prioritera energieffektivitet så att både miljöpåverkan och kostnaden för att etablera framtida system för förnyelsebar energi minskar.