Pariz se hladi pomoću Sene. Isto bi mogli i gradovi regiona

Evropa je ovog leta ponovo na udaru ekstremnih vrućina. Novi toplotni talas zahvatio je veliki deo kontinenta, a Francuska se poslednjih dana bori sa velikim požarima na jugu zemlje. Dok temperature obaraju rekorde, gradovi sve intenzivnije traže načine da ublaže posledice sve toplijih leta.

Jedan od primera koji poslednjih nedelja privlači pažnju dolazi iz Pariza. Francuska prestonica ubrzano širi mrežu daljinskog hlađenja, jednu od najvećih takvih mreža u Evropi, koja umesto hiljada pojedinačnih klima-uređaja koristi centralizovanu proizvodnju rashladne energije. U tome važnu ulogu ima i reka Sena.

Potrošnja energije za hlađenje raste iz godine u godinu, a toplotni talasi sve više opterećuju elektroenergetske mreže. Zato gradovi sve češće ulažu u sisteme koji mogu da smanje potrošnju električne energije, emisije gasova sa efektom staklene bašte i potrebu za hiljadama pojedinačnih klima-uređaja.

 

Može li nešto slično da se razvije i u Hrvatskoj i zemljama regiona? Prirodnih preduslova ne nedostaje. Međutim, stručnjaci upozoravaju da su more, reke i podzemne vode samo deo jednačine.

Kako zapravo funkcioniše pariski sistem?

Mnogi su nakon vesti o Parizu stekli utisak da se zgrade hlade vodom iz Sene. Zapravo, rečna voda ne cirkuliše kroz njihove instalacije. Ona se koristi u centralnim rashladnim postrojenjima, gde pomaže u proizvodnji rashladne energije.

Tokom zime i prelaznih perioda, kada temperatura Sene padne ispod približno osam do 10 stepeni Celzijusa, sistem koristi takozvano slobodno ili pasivno hlađenje (free cooling). Prirodno hladna rečna voda tada preuzima deo posla bez rada kompresorskih rashladnih uređaja.

Leti, kada se reka zagreje, rashladnu energiju proizvode centralni rashladni uređaji, dok se rečna voda koristi za hlađenje njihovih kondenzatora. Na taj način povećava se efikasnost sistema i smanjuje potrošnja električne energije u odnosu na klasične klimatizacione sisteme.

Pariz takav sistem razvija još od kraja 1960-ih godina prošlog veka. Danas mreža obuhvata gotovo 120 kilometara cevovoda i snabdeva više od sedam miliona kvadratnih metara prostora, uključujući bolnice, poslovne zgrade, muzeje i druge javne objekte. Među njima su Luvr, Gradska većnica Pariza i zgrada Nacionalne skupštine.

Pariski sistem daljinskog hlađenja danas snabdeva i Muzej Luvr | Bloomberg

Pariz, međutim, nije izuzetak. Daljinsko hlađenje već decenijama razvijaju i drugi evropski gradovi, poput Stokholma, koji ima najveću mrežu u Evropi, kao i Beča i Amsterdama. U Adria regionu takvi sistemi zasad su i dalje retkost.

Hrvatska ima potencijal, ali to nije dovoljno

Koliko je takav model primenljiv i šta je potrebno da zaživi, objasnili su stručnjaci sa Fakulteta mašinstva i brodogradnje u Zagrebu.

Hrvatska, recimo, raspolaže gotovo svim prirodnim resursima koji se koriste u ovakvim sistemima. Velike reke, Jadransko more i bogate zalihe podzemnih voda mogu da služe kao prirodni ponori toplote i povećaju efikasnost centralizovanih sistema grejanja i hlađenja. More, zbog stabilnije temperature na većim dubinama, kao i podzemne vode u kontinentalnom delu zemlje, posebno su pogodni za primenu ovakvih sistema. Međutim, tu se sličnosti sa Parizom završavaju.

Zbog toplije klime i viših temperatura reka tokom leta, mogućnosti pasivnog hlađenja u Hrvatskoj bile bi znatno ograničenije nego u severnijim delovima Evrope. Umesto toga, prirodni vodni resursi služili bi za hlađenje kondenzatora rashladnih uređaja, čime bi se povećala efikasnost sistema i smanjila potrošnja električne energije.

Ipak, sama dostupnost reke ili mora ne znači da je neki grad pogodan za razvoj daljinskog hlađenja.

"Dostupnost vodnih resursa nije jedini kriterijum koji treba uzeti u obzir. Potrebna je odgovarajuća potražnja za rashladnom energijom, dovoljno velika gustina korisnika, kao i razvijena ili planirana mreža centralizovanog grejanja i hlađenja", rekao je za Bloomberg Adriju Tomislav Pukšec, vanredni profesor na Fakultetu mašinstva i brodogradnje u Zagrebu.

Na još jednu važnu karakteristiku ovakvih sistema ukazuje Vladimir Soldo, redovni profesor na Fakultetu mašinstva i brodogradnje u Zagrebu. On ističe da njihova najveća prednost nije samo efikasnije hlađenje. Ista infrastruktura može da se koristi i tokom zime, kada toplotne pumpe iz mora, reka ili podzemnih voda obezbeđuju grejanje. Na taj način povećava se iskorišćenost celog sistema tokom cele godine.

Soldo smatra da najveći potencijal za razvoj ovakvih sistema imaju kontinentalni gradovi uz velike rečne tokove, poput Zagreba, Karlovca, Siska, Osijeka i Vukovara, ali i primorski gradovi kao što su Rijeka, Zadar, Šibenik, Split, Dubrovnik i Pula, gde se može koristiti morska voda.

On dodaje da sličan potencijal postoji i u gradovima regiona, poput Ljubljane, Beograda, Novog Sada i Sarajeva, kao i u drugim primorskim gradovima na istočnoj obali Jadrana.

Gradovi uz velike reke imaju dobre prirodne preduslove za razvoj sistema daljinskog hlađenja | Pixsell

Međutim, isplativost takvih sistema pre svega zavisi od toga da li postoji dovoljno velika potreba za rashladnom energijom.

Oni najbolje funkcionišu tamo gde tokom većeg dela godine postoji veliki broj korisnika kojima je istovremeno potrebno hlađenje. To su pre svega bolnički kompleksi, poslovne zone, univerzitetski kampusi, hoteli i turistički kompleksi, ali i novi gradski kvartovi u kojima se potrebna infrastruktura može planirati pre nego što budu izgrađene prve zgrade.

Pukšec smatra da će takvi projekti, po pravilu, biti isplativiji u novim urbanim celinama nego u postojećim gradskim četvrtima.

"Početna ulaganja u takve sisteme relativno su visoka jer obuhvataju izgradnju infrastrukture za zahvatanje vode, izmenjivače toplote, toplotne pumpe, distributivnu mrežu i sistem upravljanja. Međutim, dugoročno mogu biti veoma isplativa zahvaljujući manjoj potrošnji električne energije, nižim operativnim troškovima i smanjenim emisijama gasova sa efektom staklene bašte", kaže Pukšec.

Dodaje da je u postojećim gradskim četvrtima situacija znatno složenija, jer izgradnja nove infrastrukture često zahteva obimne građevinske radove i rekonstrukciju postojećih instalacija. Zato su ti sistemi prirodan izbor za nove gradske projekte, poslovne komplekse, data centre i druge velike potrošače rashladne energije. Data centri, čije potrebe za hlađenjem brzo rastu zbog razvoja veštačke inteligencije, mogli bi biti među najvećim korisnicima tih sistema. Ipak, postoje i izuzeci.

"Ponekad postoje određeni spoljni faktori koji ih čine izuzetno zanimljivim, kao što je uklanjanje klima-uređaja iz zaštićenih gradskih jezgara, poput Dubrovnika, i prelazak na centralizovani sistem hlađenja", ističe Pukšec.

Na Dubrovnik kao primer iz regiona ukazuje i Soldo, koji smatra da bi takav sistem imao ne samo energetsku već i konzervatorsku vrednost. U istorijskom jezgru spoljne jedinice klima-uređaja već godinama predstavljaju problem zbog zaštite kulturne baštine. Zato je pre nekoliko godina izrađena studija u kojoj je analizirana mogućnost uvođenja sistema grejanja i hlađenja pomoću toplotnih pumpi koje koriste morsku vodu. Studija je nastala nakon preporuka misije UNESCO-a, koja je upozorila na neprihvatljivost velikog broja klima-uređaja na fasadama istorijskih zgrada.

U Dubrovniku je već analizirana mogućnost uvođenja sistema grejanja i hlađenja koji koriste morsku vodu | Pixsell

Tehnologija postoji, mreža još ne

Iako Hrvatska još nema gradski sistem daljinskog hlađenja poput pariskog, tehnologija nije nova niti nepoznata.

Najveći domaći primer je Klinički bolnički centar Zagreb, gde se rashladna energija proizvodi u jednom centralnom postrojenju i distribuira do više bolničkih zgrada. Na obali već postoje objekti koji koriste morsku vodu u kombinaciji sa toplotnim pumpama, dok Fakultet mašinstva i brodogradnje i Fakultet elektrotehnike i računarstva u Zagrebu tokom dela godine koriste podzemne vodonosnike za pasivno hlađenje.

To su, međutim, pojedinačni projekti. Oni pokazuju da tehnologija funkcioniše, ali Hrvatska još nema mrežu koja bi rashladnu energiju distribuirala između većeg broja zgrada ili čitavih gradskih četvrti.

Kako objašnjava Soldo, slična je situacija i u zemljama regiona. Postoje pojedinačni projekti koji koriste morsku ili podzemnu vodu za grejanje i hlađenje većih objekata, uglavnom bolnica, hotela, poslovnih kompleksa i javnih ustanova, ali sistemi na nivou gradskih četvrti još nisu šire razvijeni.

Upravo je to glavna razlika u odnosu na gradove poput Pariza, Stokholma ili Beča, gde se daljinsko hlađenje decenijama razvija kao deo komunalne infrastrukture.

Najveća prepreka nisu tehnologija ni prirodni resursi

Tehnologija nije najveći izazov. Hrvatska već ima projekte koji pokazuju da takav sistem može da funkcioniše, a ne nedostaju ni prirodni resursi. Najveća prepreka javlja se onda kada takvi projekti treba da postanu deo gradske infrastrukture.

Izgradnja sistema zahteva velika početna ulaganja u cevovode, centralna rashladna postrojenja i prilagođavanje postojećih zgrada. U već izgrađenim urbanim sredinama to podrazumeva obimne građevinske radove i usklađivanje sa postojećom komunalnom infrastrukturom, što ovakve projekte čini znatno složenijim nego u novim gradskim četvrtima.

Korišćenje prirodnih izvora donosi i specifične tehničke izazove. Kod morske vode potrebno je sprečiti koroziju i obrastanje sistema algama i drugim organizmima, dok podzemne vode mogu izazvati taloženje minerala. Kada je reč o rekama, potrebno je voditi računa o sezonskim promenama protoka i vodostaja, kao i obezbediti da ispuštanje zagrejane vode ne ugrozi vodene ekosisteme.

Daljinsko hlađenje može da smanji potrošnju energije za 30 do 50 odsto u odnosu na pojedinačne sisteme klimatizacije | Bloomberg

Pored infrastrukturnih izazova, postoje i administrativne prepreke. Za korišćenje reka, mora ili podzemnih voda potrebno je pribaviti niz dozvola, a stručnjaci upozoravaju da Hrvatskoj i dalje nedostaje regulatorni okvir koji bi gradovima olakšao planiranje i razvoj sistema daljinskog grejanja i hlađenja.

Pukšec smatra da razvoj takvih sistema treba posmatrati kao deo šire transformacije gradova, a ne kao pojedinačne energetske projekte.

"S obzirom na sve češće toplotne talase, kontinuirani rast potreba za hlađenjem i ambiciozne ciljeve razvoja pametnih gradova, ovakve sisteme svakako bi trebalo ozbiljno razmatrati. Oni predstavljaju jedno od održivih rešenja za dekarbonizaciju sektora zgradarstva i povećanje energetske efikasnosti gradova."

Dodaje da bez dugoročnog urbanističkog i energetskog planiranja, odgovarajuće regulative i dostupnih izvora finansiranja takvi projekti teško mogu da zažive. Važnu ulogu u tome mogli bi da imaju evropski fondovi, dok bi trebalo da svaki projekat bude zasnovan na detaljnoj tehničkoj, ekonomskoj i ekološkoj analizi kako bi se procenilo da li je upravo takvo rešenje najbolje za konkretnu lokaciju.

Sličnu poruku šalje i Soldo. Hrvatska, kaže, raspolaže morem, rekama i podzemnim vodama koje predstavljaju značajnu komparativnu prednost za razvoj održivih sistema grejanja i hlađenja. Ključni izazovi nisu prvenstveno tehničke prirode, već se odnose na prostorno planiranje, regulatorni okvir i ulaganja koja bi omogućila širu primenu tih tehnologija.

Pariz je pokazao da se hlađenje može planirati na nivou čitavog grada. Zemlje regiona možda neće razvijati identične sisteme, ali će sve češći toplotni talasi i rast potreba za hlađenjem sve više otvarati pitanje kako gradove prilagoditi klimatskim promenama. Pojedinačni projekti pokazuju da rešenja postoje, a ostaje da se vidi kada će ona prestati da budu nešto čemu se divimo u drugim gradovima.