Systémy skladování energie (ESS) mají potenciál pomoci budoucím stavbám podstatně snížit spotřebu energie, a tedy i emise uhlíku.
Znečištění ovzduší způsobené stavební činností
Stavebnictví představuje přibližně 40 % světové spotřeby energie. Většina znečištění ovzduší ze stavenišť souvisí se spalováním motorové nafty. Těžká nákladní vozidla, jeřáby, rypadla, generátory a mnoho dalších typů zařízení spotřebovávají naftu a vypouštějí emise do atmosféry. Závislost odvětví na naftě vyplývá z absence elektrické sítě na staveništích, zejména na odlehlých místech.
Různá zatížení v průběhu dne ztěžují efektivní správu spotřeby energie na staveništi. Spouštění těžkých zařízení, jako je jeřáb, způsobuje rázy zatížení, zatímco pravidelný provoz udržuje stabilní odběr na mnohem nižší úrovni. Generátory musí být dimenzovány pro maximální zatížení, i když tento požadavek je pouze periodický a krátkodobý. V důsledku toho jsou velké generátory po větší část dne nedostatečně využívány, což vede ke zbytečným emisím ze stavby.
Kromě spalování motorové nafty vytváří stavební zařízení hluk. Tato forma znečištění je obzvláště problematická v městských oblastech, kde regulace hluku může vést k omezení práce v noci, kdy není povolena žádná stavební činnost.
Emise výfukových plynů vznětového motoru zahrnují částice o průměru menším než 2,5 mikronu, známé také jako PM2,5. Stavebnictví tvoří 14,5 % těchto částic ve vzduchu. V emisích z nafty jsou také přítomny oxid uhličitý (CO2), oxid uhelnatý (CO), síra, sloučeniny dusíku (NOx) a uhlovodíky.
Kolik CO2 produkuje stavebnictví?
Oxid uhličitý významně přispívá ke globálnímu oteplování a změně klimatu. Regulační orgány neustále zpřísňují emisní normy za účelem snížení emisí CO2. Například předpisy Stage V omezují emisní povolenky pro dieselové generátory používané na staveništích v Evropě. Některá města na severu Evropy, například Oslo, Kodaň a Helsinky, se pokouší vytvořit první staveniště na světě s nulovými emisemi.
Stavební činnosti přispívají 23 % ke znečištění ovzduší na světě. Dokonce i jednoduchý úkol, jako je dobíjení elektrického nářadí, má dopad na životní prostředí. Z tohoto zdroje pochází 5 % CO2 ze stavebnictví.
Důsledky emisí uhlíku ze stavenišť
Znečištění ovzduší urychluje změnu klimatu zachycením tepla. S tím, jak se zvyšuje průměrná globální teplota, postupně se mění naše klima. Toto oteplování způsobuje extrémní projevy počasí, jako jsou tropické bouře, požáry, výrazná sucha a vlny veder.
Na emise uhlíku je citlivý také rostlinný a živočišný život. Pokud klima změní půdu a způsobí sucho nebo jiné povětrnostní jevy, které plodiny a rostliny nemohou přežít, může to mít nepříznivý vliv na výnosy v zemědělství.
Emise uhlíku jsou škodlivé i pro lidské bytosti a stavební dělníci a obyvatelé jsou vystaveni smogu a znečištění v ovzduší. Zhoršení hojnosti rostlin může také přerušit potravinový řetězec a narušit místní prostředí kolem staveniště.
Jak snížit znečištění ovzduší ve stavebnictví
Snížení znečištění vzduchu ve stavebnictví závisí na snížení potřeby energie z motorové nafty. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je použití systémů skladování energie (ESS), které využívají technologii lithium-iontových akumulátorů.
V některých případech je možné ze staveniště zcela odstranit stroje se vznětovými motory, ale jedná se o vzácnou situaci. Ke generování energii potřebné pro dané pracoviště je často vhodnější použít hybridní řešení využívající menší dieselové generátory a systém ESS. Tím se sníží spotřeba paliva, a tedy i emise.
Typický scénář spočívá v použití řešení pro skladování energie k napájení dalšího výkonu při špičkovém zatížení. To snižuje velikost generátoru potřebného na místě a spotřebu paliva. Současně může generátor dobíjet akumulátorové úložiště energie během doby mimo špičku, aby byla jednotka připravena na příští odběr špičkové energie. Díky tomuto konstrukčnímu principu lze kapacitu generátoru snížit o 40 %, což vede k o 80 % nižším emisím ze staveniště.
Dalšího snížení lze dosáhnout přidáním solárních panelů do řešení. Telekomunikační antény a stanice pro nabíjení nástrojů mohou být napájeny přímo sluneční energií. K uspokojení vyšších nároků na energii, jako je například nabíjení elektrických vozidel, mohou zajistit generátory. Inteligentní systémy řízení zátěže umožňují systému ESS maximalizovat využití obnovitelných zdrojů energie a minimalizovat činnost dieselového generátoru.
Výhody řešení pro skladování energie a sluneční energie jsou podstatné v městském prostředí. Snížením velikosti generátoru se také snižuje znečištění hlukem z pracoviště. Tímto způsobem může stavební činnost pokračovat dlouho po omezení, obvykle zavedeném kvůli nadměrnému hluku. Použití elektrické energie v noci ze systému ESS může znamenat, že se dieselové generátory používají pouze během dne, což zlepšuje produktivitu staveniště a celkové emise.
Přestože existuje poměrně dost aplikací pro systémy skladování energie, řada ESS společnosti Atlas Copco s lithium-iontovými akumulátory je ideální pro stavebnictví. Modely jsou lehké a kompaktní a zabírají pouhý 1 až 2 metry čtvereční. Mohou dodávat energii po dobu 12 hodin v závislosti na odběru a nabíjení trvá pouze 1,5 hodiny. Tento inovativní systém společnosti Atlas Copco má životnost 40 000 hodin, což odpovídá 5 000 cyklům nebo více než 1 600 dnům nepřetržitého provozu. Jeho nízké celkové náklady na vlastnictví znamenají, že tyto jednotky mají návratnost kratší než dva roky.
Existuje dlouhý seznam výhod systémů skladování energie. Staveniště zítřka spotřebuje mnohem méně energie než staveniště minulosti. Spotřeba motorové nafty a související znečištění ovzduší se výrazně sníží, jak budou stavební společnosti přecházet na řešení pro skladování energie. S použitím akumulátorů li-ion může toto odvětví uspokojit své požadavky na špičkový odběr a zároveň snížit kapacitu generátoru. Může také těžit z nižšího výstupu hluku a vyšší produktivity.
