EVITA (Energiavirrat talteen ja kiertoon) -hankkeen dynaaminen trio lähti duona hakemaan tietoa lämpöenergian varastoinnin viimeisimmistä suuntauksista Taitotalon järjestämään seminaariin ”Energian varastoinnin uudet mahdollisuudet – Lämpöenergian varastointi”.
Kaukolämmön vihreä siirtymä
Keskitetty lämmöntuotanto on Suomessa perinteisesti ollut vahvassa roolissa kiinteistöjen lämmönlähteenä. Noin 50 % rakennuskannasta saa tilojen lämmityksen ja lämpimän käyttöveden valmistuksen lämpöenergiansa kaukolämpöverkosta. Kaukolämmön ympäristöystävällisyyteen vaikuttaa erityisesti se minkälaisesta energialähteestä verkkoon tuotettu lämpö on peräisin.
Polttoon perustuvien ratkaisujen rinnalle ja tilalle tuodaan monipuolisia hukkalämpösovelluksia ja sähkökattilaratkaisuja, joilla lämmöntuotannon hiilijalanjälkeä saadaan pienennettyä. Vuonna 2024 neljännes tuotetusta lämmöstä oli jo polttoon perustumatonta ja fossiilisilla polttoaineilla tehtiin lämpöä tätä vähemmän. Vuosi 2024 olikin ensimmäinen vuosi, jolloin polttoon perustumaton lämmöntuotanto oli fossiilisilla polttoaineilla tehtyä lämpömäärää suurempi.
Sähkökattilat mahdollistavat joustavan lämmöntuotannon
Kasvava tuuli- ja aurinkovoimakapasiteetti aiheuttaa kasvaneen tarpeen säätövoimalle sähkön reservimarkkinoilla. Kaukolämpöverkon yhteydessä lämpövarastoina toimivat kiinteän aineen lämpövarastot sekä kaukolämpövettä varastoivat vesivarastot lisäävät kaukolämpöverkon puskurikapasiteettia ja antavat sähkökattiloille tarvittavaa kuormaa ja säätökykyä reservimarkkinoiden näkökulmasta. Kaukolämpöverkostot itsessään ovat myös suuria lämpövarastoja.
Tämä verkoston ja lämpövarastojen puskurikapasiteetti yhdessä heiluvan sähköenergianhinnan kanssa on tehnyt sähkökattilainvestoinneista erittäin houkuttelevia lämpöyhtiöiden kannalta. Pelkästään heiluva pörssisähkön varttihinta voi tehdä lämmöntuotannosta erittäin edullista. Esimerkiksi vuonna 2024 noin 10 % vuoden tunneista pörssisähkön hinta oli negatiivinen tai 0-hintainen.
Sähkökattiloilla voidaan osallistua myös sähkön reservimarkkinoille, jolloin niistä saadaan maksimaalinen taloudellinen hyöty. Onkin sanottu, että jos lämpöyhtiöllä on sähkökattila jota ei ole valjastettu reservimarkkinoille, et todennäköisesti osaa ajaa sähkökattilaa oikein. Niin tai näin, on lämmöntuotantosektorilla tapahtumassa iso rakennemuutos, jossa uusia biomassoja hyödyntäviä CHP-laitoksia ei enää rakenneta ja lämmöntuotanto muodostuu ikään kuin säätövoiman sivutuotteena. Kaukolämmössä kiinni oleva CHP-sähkön tuotantomäärä on tippunut vuoden 2010 tuotantoluvuista alle kolmannekseen. Muutos on valtava, kun aiemmin Suomen ylpeys kansainvälisesti oli suuri CHP-tuotannon osuus.
Pienempien aluelämpöverkkojen osalta sähkökattilat tarjoavat mielenkiintoisen vaihtoehdon lämmöntuotannon järjestämiseen. Mikäli biomassoja käyttävä lämpölaitos on vielä käyttökunnossa, voidaan sähkökattilainvestoinnilla jatkaa vanhan lämpölaitoksen käyttöikää merkittävästi. Samaan aikaan lämmöntuotanto monipuolistuu ja parantaa huoltovarmuutta. Mikäli sähkökattilan kylkeen investoidaan vielä lämpövarasto, ovat ainekset kannattavaan reservimarkkinoilla toimimiseen olemassa. Sähkökattilat tekevät lämmöntuotannosta tasa-arvoisempaa, sillä aiemmin CHP-laitoksia voitiin investoida kannattavasti vain suurimpiin lämpöverkkoihin. Nyt samat teknologiset ratkaisut ovat samalla tavalla käytettävissä pienestä kokoluokasta ylöspäin. Skaalaetuja on lähinnä tarjolla niille toimijoille, jotka voivat kytkeytyä suoraan kiinni Fingridin verkkon ohittaen paikallisen sähköverkko-operaattorin.
Hukkalämmössä piilee suuri potentiaali
Energiavirrat talteen ja kiertoon -hankkeessa selvitetään hukkalämpöjen kytkemistä osaksi aluelämpöverkkoja. Yhdessä sähkökattiloiden kanssa hukkalämpöjen arvioidaan kattavan noin 50 % kaukolämmön tuotannosta vuonna 2030. Tästä polttoon perustumattomasta osuudesta LTO-ratkaisujen osuus on noin 70 %. Vaikka sähkökattiloiden investointibuumi on tällä hetkellä kova, on todellinen potentiaali yhä hukkalämpöpuolella.
Kirjoittaja:
Markus Hirvonen, projektiasiantuntija, Karelia-ammattikorkeakoulu
