Gruntowe pompy ciepła – czas docenić ich potencjał

W dyskusjach o zasobach  energetycznych, rozwoju OZE i kosztach zaopatrzenia budynków w ciepło  wciąż zbyt rzadko mówi się o geotermii. Jeśli już o niej mowa, to zwykle  w kontekście dużych i bardzo drogich projektów związanych z geotermią  głęboką. Tymczasem zdecydowanie większe możliwości daje nam dziś  geotermia płytka – z jej zasobów coraz powszechniej korzystamy dzięki  gruntowym pompom ciepła. Jak szacuje Polska Organizacja Rozwoju  Technologii Pomp Ciepła, na koniec 2023 r. skumulowana moc grzewcza  takich instalacji w naszym kraju była już ponad sześciokrotnie większa  niż z geotermii głębokiej, przekraczając 1,3 GW.

Pod względem zasobu gruntowych pomp ciepła (GPC), Polska, pomimo  ubiegłorocznych spadków sprzedaży w tym segmencie, wciąż zajmuje dość  dobrą pozycję – na koniec 2024 r. skumulowana liczba instalacji z GPC  wzrosła w naszym kraju do około 92 tys., co dawało nam 8 pozycję na tle  25 analizowanych krajów Europy (wg raportu rynkowego European Geothermal  Energy Counsil – EGEC). Niestety, przekłada się to zaledwie na około  0,7% udziału tej technologii wśród wszystkich rozwiązań grzewczych  wykorzystywanych w polskich budynkach. Daleko nam jeszcze do liderów,  jak np. Szwecja, gdzie gruntowe pompy ciepła stosuje się w około 12%  gospodarstw domowych.

Szwecja od lat jest największym europejskim rynkiem zbytu dla  gruntowych pomp ciepła. W samym tylko 2023 r. sprzedano tam niemal 35,5  tys. tych urządzeń. Polska zajęła wówczas 5 miejsce w Europie w zakresie  sprzedaży gruntowych pomp ciepła, z liczbą ponad 8100 sztuk. Przed nami  były jeszcze Niemcy (30,7 tys. GPC), Holandia (22,2 tys.) i Finlandia  (11,7 tys.). W 2025 r., według prognoz PORT PC, w Polsce mamy szansę na  sprzedaż około 7,5 tys. gruntowych pomp ciepła. Jest to jednak wariant  optymistyczny, zakładający odpowiedni rozwój rynku budowlanego.

Rys. 1. Sprzedaż gruntowych pomp ciepła w Polsce (źródło: PORT PC)

Co przesądza o atrakcyjności technologii GPC?

Według założeń Polityki Energetycznej Polski (PEP 2040), do 2030 r.  potencjalny wkład gruntowych pomp ciepła w zainstalowaną moc w naszym  kraju powinien wynieść od 1,75 do 4,88 GW. Dla porównania: w przypadku  fotowoltaiki jest to od 5 do 7 GW, morskich farm wiatrowych – 5,9 GW, a  elektrowni jądrowej – 1,6 GW. Z kolei według Wieloletniego Programu  Rozwoju Wykorzystania Zasobów Geotermalnych w Polsce z 2023 r., gruntowe  pompy ciepła to perspektywa prawie 8,0 GW zainstalowanej mocy grzewczej  do 2050 r. Gruntowe pompy ciepła mają więc istotne znaczenie w  przyszłym bilansie energetycznym. Eksperci branżowi zwracają uwagę na  kilka szczególnych atutów tej technologii, w tym:

• Dostępność zasobów energetycznych – z zasobów  geotermii płytkiej można czerpać prawie w każdym miejscu w Polsce czy  Europie (w przeciwieństwie do geotermii głębokiej).
• Niezwykle szeroki zakres zastosowań − gruntowe  pompy ciepła mogą zaopatrywać w energię (ciepło lub chłód) budynki  różnej wielkości, o różnym przeznaczeniu i potrzebach energetycznych.  Mogą być też wykorzystywane w ciepłowniach i elektrociepłowniach oraz  ogólnie w przemyśle czy branży rolno-spożywczej, zarówno w bezpośrednim  zastosowaniu, jak i pośrednim wraz z technologiami magazynowania energii  termicznej (UTES, BTES, ATES itp.).
• Najwyższa efektywność energetyczna spośród wszystkich znanych rozwiązań grzewczych  − w przypadku gruntowych pomp ciepła współczynnik sezonowej  efektywności SCOP na poziomie ponad 5,5 staje się już standardem, co  gwarantuje minimalizację kosztów ogrzewania (ew. chłodzenia) oraz wysoką  opłacalność inwestycji. Znaczenie ma też długa żywotność urządzeń,  szacowana na 25-30 lat, oraz dolnego źródła ciepła (gruntowych  wymienników ciepła) szacowana na minimum 50 lat.
• Wiedza technologiczna i dostępność zasobów produkcyjnych  – zdecydowaną większość urządzeń i komponentów instalacji z gruntowymi  pompami ciepła wytwarzają europejscy producenci, co daje solidne  podstawy do upowszechniania tej technologii w Europie.

Obecnie technologia gruntowych pomp ciepła najczęściej znajduje  zastosowanie w budynkach mieszkalnych. Jak wynika ze statystyk  Państwowego Instytutu Geologicznego (PIG) na bazie danych zebranych w  Centralnym Archiwum Geologicznym, w ostatnich latach około 80%  instalacji z gruntowymi pompami ciepła w Polsce wykonywano właśnie dla  budynków mieszkalnych. Podobnie jak w innych krajach europejskich  widoczny jest jednak silny trend wzrostowy w zakresie wykorzystania  gruntowych pomp ciepła o większej mocy (przekraczającej 20 kW) w  inwestycjach w sektorze przemysłowym i komercyjnym. Jednocześnie analizy  PIG wskazują na dość symptomatyczny podział małych i dużych instalacji  GPC pod kątem zainstalowanej mocy grzewczej. Otóż duże instalacje GPC  dostarczają około 70% mocy grzewczej, natomiast małe instalacje zaledwie  30% mocy grzewczej – co potwierdza tzw. efekt Pareto.

Jakub Koczorowski, wiceprezes zarządu PORT PC i szef  komisji dolnych źródeł ciepła, zwraca uwagę również na inne ważne  trendy związane z rozwojem technologii gruntowych pomp ciepła.

− Znajduje ona coraz szersze zastosowanie przy realizacji  niskotemperaturowych sieci ciepłowniczych 4-tej i 5-tej generacji. W  Polsce także powstają tego typu instalacje, tzw. ciepłownie przyszłości,  bazujące na magazynowaniu ciepła w górotworze czy podziemnych  zbiornikach wodnych z wykorzystaniem GPC. Z kolei w zakresie technologii  wiertniczych zarysowuje się trend zwiększania głębokości odwiertów do  300-400 m, który np. w Niemczech czy Skandynawii stopniowo staje się  standardem. W obliczu postępującej elektryfikacji coraz częściej spotyka  się w Europie firmy wiertnicze wykorzystujące silniki elektryczne do  zasilania wiertnic zamiast silników spalinowych, co zmniejsza emisję  dwutlenku węgla, obniża cenę odwiertu oraz przyspiesza proces wiercenia.

Branża oczekuje likwidacji barier

Dalszy dynamiczny rozwój rynku gruntowych pomp ciepła w Polsce i  wielu innych krajach Europy wymaga stworzenia dogodnych warunków  finansowych i formalno-prawnych dla inwestycji. Bariery w tym zakresie  obecnie ograniczają dynamiczny rozwój GPC w sektorze mieszkalnictwa, a  zwłaszcza większe przedsięwzięcia, w sektorach przemysłowym, komercyjnym  czy publicznym. Należą do nich m.in.:

• Wysokie nakłady CAPEX (wydatki inwestycyjne) –  problem ten można złagodzić poprzez upowszechnienie nowych modeli  biznesowych w umowach z klientami, jak np. Heat as a Service, ESCO (Energy Saving Company) oraz kontrakty bazujące na efektywności, tzw. EPC (Energy Performance Contracts).  W przypadku domów jednorodzinnych dobre efekty przynoszą programy „Moje  Ciepło” i „Czyste Powietrze”, w których gruntowe pompy ciepła otrzymują  najwyższe wsparcie finansowe jako najbardziej efektywna technologia.  Niepokojące są jednak częste zmiany regulaminów, skomplikowanie procedur  czy zawężanie oferty urządzeń dobrej jakości.
• Brak digitalizacji procesów związanych z procedurami dla geotermii płytkiej  – wciąż korzysta się wyłącznie z papierowych dokumentów (Projektu Robót  Geologicznych – PRG, Planu Ruchu Zakładu Górniczego − PRZG) oraz  papierowej geologicznej dokumentacji powykonawczej, co spowalnia  procedury, utrudnia analizę i statystyki oraz całościowy wgląd w  dokumentację.
• Braki kadrowe w sektorze wierceń – warto tu  rozważyć m.in. wykorzystanie kompetencji osób zatrudnionych w przemyśle  wydobywczym paliw kopalnych, gdzie miejsca pracy są stopniowo  redukowane.
• Brak strategii rozwoju geotermii płytkiej na poziomie lokalnym  – takie strategie powinny być obecne w miejscowych planach  zagospodarowania przestrzennego czy też w regionalnych Planach na rzecz  Energii i Klimatu – w najbliższym czasie każde miasto z ilością  mieszkańców pow. 46 tys. ma za zadanie przygotować taki, co jest idealną  okolicznością do zawarcia w nim rozwiązań transformacji energetycznej  opartej na geotermii płytkiej.
• Niejednorodna interpretacja prawa podatkowego w zakresie stosowania stawki VAT – za wykonanie odwiertów dla gruntowych pomp ciepła zasilających budynki mieszkalne o powierzchni do 300 m2 naliczana jest zarówno stawka 8%, jak i 23% według różnych interpretacji Izb Skarbowych.
• Dezinformacja dotycząca pomp ciepła, która ogólnie  podważa zaufanie do tej technologii – aby temu przeciwdziałać, pilnie  potrzebna jest społeczna kampania informacyjna zachęcająca do inwestycji  w pompy ciepła jako najbardziej przyszłościowych i opłacalnych.  Potrzebna jest też spójna i klarowna polityka informacyjna rządu w tej  sprawie.
• Relatywnie wysokie ceny energii elektrycznej i obawy konsumentów o ich dalszy wzrost –  to jedna z podstawowych barier dla rozwoju całego rynku pomp ciepła.  Korekty niewątpliwie wymaga obecna dysproporcja w opodatkowaniu energii  elektrycznej oraz paliw kopalnych. W Polsce około 50% ceny energii  elektrycznej dla odbiorców stanowią różne podatki ze znacznym udziałem  podatku od emisji (ETS), z którego paliwa kopalne wciąż są zwolnione (do  2027-2028 r.). Jednym z rozwiązań, zalecanych także przez Komisję  Europejską, jest obniżenie stawki podatku VAT za energię elektryczną  zużywaną przez pompy ciepła, z 23 do 5%.

W ostatnim czasie Komisja Europejska systemowo zajęła się kwestią cen  energii, czego efektem był „Plan działania na rzecz przystępnych cen  energii” (w ramach Clean Industrial Deal) opublikowany 26 lutego br. Dokument ten nie spełnia jednak oczekiwań europejskiego przemysłu geotermalnego. Dlatego KE zapowiedziała przygotowanie odrębnego „Planu działania w zakresie energii geotermalnej” (Geothermal Action Plan), który ma być przedstawiony w I kwartale 2026 r. Branża liczy, że nie tylko wyznaczy on cele  rozwoju płytkiej geotermii w Europie, ale też zapewni odpowiednie  wsparcie w zakresie planowania inwestycji, uzyskiwania pozwoleń,  dostępności danych, finansowania projektów oraz wzmacniania innowacji.

W kontekście eliminacji barier warto też wspomnieć o inicjatywie  branżowej w ramach projektu GeoBOOST, którego liderem jest Europejska  Rada Energii Geotermalnej (EGEC). Uczestniczy w niej m.in. PORT PC. Jest  to szeroko zakrojone przedsięwzięcie, służące analizie europejskiego  rynku gruntowych pomp ciepła, poprawie standardów monitorowania i  raportowania inwestycji, wdrażaniu korzystnych modeli biznesowych oraz  narzędzi finansowania, a także harmonizacji i upraszczaniu przepisów.

Gruntowe pompy ciepła w centrum zainteresowania

Wielu istotnych informacji o aktualnym potencjale rozwojowym  technologii GPC dostarczył XIII Kongres PORT PC „AI i pompy ciepła –  fundamenty energetyki przyszłości”, który odbył się 12 czerwca w  Warszawie. W jego inauguracji wzięli udział prof. dr hab. Krzysztof Galos, Podsekretarz Stanu w Ministerstwie Klimatu i Środowiska i Główny Geolog Kraju oraz Philippe Dumas,  Sekretarz Generalny EGEC, a podczas specjalnej sesji poświęconej  gruntowym pompom ciepła wystąpili związani z projektem GeoBOOST  prelegenci z różnych krajów Europy, w tym: Borja Badenes i Hossein Javadi (Universitat Politecnica de Valencia), Henk J.L Witte (Groenholland), Javiera Paz Chocobar Villegas (Technical University of Munich), Marlon Brancher (Research Associate Competence Unit Geoenergy, GeoSphere Austria) oraz Johnny Lonnroth (Rototec Group).

Profesor Krzysztof Galos, koncentrując się w swoim wystąpieniu na  polskiej perspektywie, wskazał na dość dobre tempo rozwoju geotermii  płytkiej i wyraźną konkurencyjność w stosunku do geotermii głębokiej.

− Tempo przyrostu mocy dla geotermii płytkiej w Polsce wynosi  ponad 300 MW rocznie. Dla porównania, dla geotermii głębokiej to  zaledwie 20-30 MW rocznie – mówił Krzysztof Galos.

Podkreślił, że bardzo obiecującym kierunkiem jest sprzęgnięcie  technologii GPC z sezonowymi magazynami ciepła oraz stosowanie systemów  hybrydowych, wykorzystujących dodatkowo fotowoltaikę czy wody  kopalniane.

Profesor Galos szeroko odniósł się również do kwestii barier  utrudniających wdrażanie technologii GPC, przyznając, że stawia to przed  naszą administracją państwową i odnośnymi instytucjami potężne  wyzwania.

– W Polsce brakuje pokrycia całego obszaru kraju mapami  potencjału geotermii niskotemperaturowej. Brakuje też cyfryzacji  dokumentacji i systemowego podejścia do przedsięwzięć geotermicznych na  poziomie lokalnym, gmin. Ponadto, przy szybkim wzroście rynku istnieją  obawy o jakość wykonawstwa czy kompetencje urzędników – mówił Krzysztof Galos. Zapewnił jednak, że sytuacja będzie się poprawiać −  Już w 2017 r., w ramach pilotażu, Państwowy Instytut Geologiczny  zainicjował tworzenie map potencjału geotermii niskotemperaturowej dla  Warszawy i Wrocławia. Teraz realizowane są kolejne arkusze, dla  mniejszych obszarów. Trwają też prace nad korektą, aktualizacją i  rozszerzeniem zakresu Mapy Drogowej Rozwoju Geotermii, którą traktujemy  jako bazę. Podejmujemy również wyzwania legislacyjne, starając się np. o  uproszczenie postępowania dla mniejszych instalacji.

Odpowiedzią na problem odpowiednich kwalifikacji zawodowych i  kompetencji urzędników jest jedna z inicjatyw realizowanych w ramach  projektu GeoBOOST, którą zaprezentowano na Kongresie PORT PC. Chodzi o  właśnie wdrażany kompleksowy, ogólnoeuropejski system kursów  szkoleniowych w zakresie technologii GPC. Ma on oferować znormalizowaną,  najwyższej jakości edukację, przy jednoczesnym dostosowaniu  przekazywanej wiedzy do specyficznych potrzeb poszczególnych krajów i  rynków. Jak mówili Borja Badenes i Hossein Javadi − Program  szkoleniowy będzie realizowany na dwóch poziomach. Pierwszy to masowe,  otwarte szkolenia on-line dla wykonawców z branży, projektantów i  konsultantów energetycznych, ale także dla przedstawicieli administracji  państwowej czy planistów. Drugi poziom to kursy specjalistyczne dla  instalatorów, wiertników czy projektantów, związane z uzyskaniem  zharmonizowanych kwalifikacji zgodnych z normami europejskimi. Ich  zwieńczeniem jest certyfikat ułatwiający mobilność zawodową w całej  Europie.

Jak technologia GPC pomaga zmniejszyć koszty ciepła i chłodu?

O tym, że warto podejmować wszelkie wysiłki wspierające jak  najszersze wykorzystanie technologii GPC przekonywał podczas XIII  Kongresu PORT PC Philippe Dumas, Sekretarz Generalny EGEC – To  najlepsze rozwiązanie, aby dostarczać ogrzewanie i chłodzenie w  najbardziej konkurencyjnej cenie. Zarówno indywidualnie, użytkownikom  budynków, jak i całym miastom zaopatrywanym przez ciepłownictwo  systemowe, czy też przemysłowi. Potrzebujemy jednak odpowiednich  warunków, aby to zapewnić.

W kontekście mniejszych inwestycji, podejmowanych indywidualnie przez  właścicieli domów, warto podkreślić, że gruntowe pompy ciepła to przede  wszystkim technologia o najwyższej sprawności (współczynnik SCOP >  5,5), co przekłada się na najniższe koszty eksploatacji wśród wszystkich  urządzeń grzewczych. Dodatkowo, bardzo długa żywotność tych urządzeń  oraz osprzętu do dolnego źródła ciepła pozwala na ich długoletnią pracę,  bez konieczności wymiany. Ogromnym atutem jest też możliwość  wykorzystywania gruntowych pomp ciepła do chłodzenia pasywnego (tzw.  free-coolingu). Dostarczają wówczas chłód do budynku prawie za darmo, a  dodatkowo przekłada się to na regenerację górotworu wokół gruntowych  wymienników ciepła dzięki akumulacji ciepła w górotworze. Wreszcie −  gruntowe pompy ciepła korzystają z najstabilniejszych warunków pracy dla  pomp ciepła, niezależnie od lokalizacji, pory dnia i roku, bo ciepło w  gruncie pod naszymi stopami jest wszędzie i jest niewyczerpywalne.

Jak zauważa Jakub Koczorowski − Te wszystkie  zalety wraz z wykorzystaniem najnowszych osiągnięć technologii  informatycznych, sztucznej inteligencji oraz Big Data, dają możliwość  niezwykle korzystnej optymalizacji pracy gruntowych pomp ciepła  zwłaszcza w połączeniu z dynamicznymi taryfami elektrycznymi, a  jednocześnie precyzyjnego sterowania klimatem wewnątrz budynku − w zależności od prognoz pogody, potrzeb i zachowania użytkowników.

PORT PC
press box