Uusiutuva energia

Energiamuodot esittäytyvät Hiilivapaa Suomi -kampanjan vapaaehtoisten tuottamalla sketsivideolla. 🙂

Ensisijaisia fossiilisten polttoaineiden korvaajia kaukolämmön tuotannossa ovat mahdollisimman kestävät, päästöttömät uusiutuvat lähteet. Teknologiat kehittyvät jatkuvasti, mutta ovat otettavissa käyttöön jo tänä päivänä. Kaiken fossiilisen energian korvaaminen vaatii erilaisten lähteiden samanaikaista hyödyntämistä. Esittelemme tällä sivulla joitakin uusiutuvan lämmöntuotannon tapoja ja niitä tukevia muita ratkaisuja.

Hukkalämpö

Teollisuuden, palveluiden ja rakennusten ylimääräinen energia kannattaa hyödyntää ja syöttää kaukolämpöverkkoon. Hukkalämpöä voidaan ottaa käyttöön esim. datakeskuksista, teollisuuslaitoksista, jätevedestä ja sairaaloista.

Hukkalämpöä hyödynnetään jo ainakin Espoossa (Yle 2016), Helsingissä (Helen 2017) ja Mäntsälässä (Energiatalous 2017). Esimerkiksi Espoossa jätevesien hukkalämmöllä katetaan noin 15 prosenttia vuosittaisesta kaukolämmön tarpeesta.

Geoterminen energia

Geoterminen energia tarkoittaa useiden kilometrien syvyydestä otettavaa lämpöä, joka johdetaan kaukolämpöverkkoon. Suomen ensimmäisen teollisen mittakaavan geolämpölaitoksen on määrä valmistua Espooseen vuonna 2018, minkä jälkeen se tulee kattamaan jopa 10 % kaukolämmön tarpeesta Espoon alueella (Ilmastokumppanit 2016, St1 2017). Erilaisia geolämpölaitoksia on jo käytössä eri puolilla maailmaa, ja parhaillaan investointeja suunnitellaan ainakin Turussa ja Tampereella.

Lämpöpumput

Lämpöpumpuilla viitataan sekä suuren mittakaavan lämpöpumppuihin että kiinteistökohtaisiin lämpöpumppuihin. Lämpöpumpputyypistä riippuen lämpöenergiaa otetaan ulkoilmasta, vedestä, maasta, kalliostatai erilaisista hukkalämmöistä (Motiva, a) . Pumpuilla voidaan lämmittää niin tiloja kuin käyttövettäkin (Motiva, a). Suuren mittakaavan lämpöpumpuilla on arvioitu Suomen tasolla olevan 9-13 % tuotantopotentiaali kaukolämmön kulutuksesta – suurissa kaukolämpöjärjestelmissä osuus voi olla vieläkin isompi (Energiateollisuus 2016).

Myös kiinteistökohtaiset lämpöpumput ovat tärkeitä. Hyötysuhteeltaan parhaita lämpöpumppuja ovat maa, ilma-vesi- ja poistoilmalämpöpumput. Tällä hetkellä liki puolessa uusista pientaloista on valittu lämmitysmuodoksi maalämpöpumppu (Sulpu 2017), ja maalämpö on mahdollinen lämmitysratkaisu myös kerros- ja rivitaloihin (ks. Esim. Valkeakosken Sanomat 2017). Kiinteistökohtaisilla lämpöpumpuilla voidaan joko tuottaa kaikki rakennuksen tarvitsema lämpö tai niitä voidaan yhdistää muihin lämmitysratkaisuihin kuten aurinkolämpöön ja kaukolämpöön. Esimerkiksi asentamalla poistoilmalämpöpumput kaukolämmöllä lämmitettyyn kerrostaloon, voidaan vähentää runsaasti kaukolämmön tarvetta.

Poistoilmalämpöpumput (PILP). PIL-pumput mahdollistavat kiinteistön oman lämmön talteenoton poistoilmasta, jolloin energian käyttö tehostuu. Laitteen asentaminen on helppoa, eikä vaadi suuria investointeja. Parhaimmillaan laite voi vähentää lämmöntarvetta radikaalisti: esimerkiksi HOAS:n omistamassa Vantaan Rasinkatu 20:ssä laite vähensi kaukolämmön kulutusta jopa yli 70 % (Stadin ilmasto 2016).

Aurinkokaukolämpö

Aurinkolämmön potentiaali on Suomessakin suuri. Esimerkiksi Espoossa aurinkolämmön potentiaaliksi arvioitu 2620 GWh eli jopa 90 % Espoon lämmönkulutuksesta (WSP 2012). Nykyteknologia mahdollistaa aurinkolämmön hyödyntämisen teollisessa mittakaavassa kaukolämmön tuotantoon, kun tuotanto yhdistetään lämmön kausivarastointiin. Esimerkiksi Tanskassa on jo käytössä hybridivoimaloita, joissa aurinkokeräinkenttä ja lämpövarastot on mitoitettu kattamaan jopa noin 50–60% alueen vuotuisesta lämmöntarpeesta. (Auvinen 2016)

Lämmön kausivarastointi. Lämmön varastointi tapahtuu tyypillisesti erilaisissa maanalaisissa vesisäiliöissä. Suurissa varastoissa lämpö säilyy helposti puoli vuotta, jolloin kesällä kerättyä aurinkolämpöä voidaan käyttää lämmitykseen talvella (Jalas & Ahonen 2016, Motiva, b). Lämmön kausivarastointi on Suomessa vielä harvinaista, vaikka vastaavilla ilmastovyöhykkeillä kausivarastoinnilla voidaan kattaa yli puolet vuosittaisesta alueellisesta lämmöntarpeesta. Alueellista kausivarastointia on otettu käyttöön jo Ruotsissa, Tanskassa, Saksassa ja Kanadassa (Tekniikka ja talous 2015).

Biokaasu

Eloperäistä jätettä, kuten kotitalouden biojätteitä, jätevesiä ja maatalouden jätteitä, mädättämällä voidaan tuottaa biokaasua. Mädätykseen sopivasta eloperäisestä jätteestä saadaan merkittävästi enemmän energiaa mädättämällä kuin polttamalla, ja eloperäinen jäte kannattaisikin ohjata biokaasun tuotantoon jätteenpolton sijaan (VALORGAS).

Suomessa on vielä runsaasti hyödyntämätöntä biokaasupotentiaalia, vaikkakin potentiaali on esimerkiksi maalämpöön ja aurinkoenergiaan verrattuna rajallinen (Valtioneuvoston kanslia 2017) Biokaasuvoimaloita voidaan hyödyntää esimerkiksi talven kulutushuippujen kattamiseen.

Matalalämpöverkoverkko ja kaksisuuntainen lämpöverkko

Korkealämpöisten kaukolämpöverkkojen lisäksi hyödyllisiä olisivat paikalliset matalalämpöverkot, koska aurinkokeräimet, lämpöpumput ja lämmön kausivarastot toimivat korkeammalla hyötysuhteella ja kustannustehokkaammin kun kaukolämpöverkossa kiertävää vettä ei lämmitetä niin kuumaksi. (Hyysalo ym. toim. 2017)

Hukkalämpöjen ja pienimuotoisemman uusiutuvan energian hyödyntämistä voidaan edistää myös kaksisuuntaisella kaukolämpöverkolla. (Hyysalo ym. toim. 2017)