Rakennusten lämmitys kattaa noin neljänneksen Suomen kokonaisenergiankulutuksesta. Nyt, kun käynnissä on ilmastokriisi, ja päästöt pitäisi saada kuriin pika-aikataululla, täytyy myös lämmityssektorin päästöt minimoida mahdollisimman nopeasti.
Päästövähennystalkoissa avainasemassa ovat kaukolämpöverkot. Ne ovat tulevaisuuden vihreitä energiaväyliä, joiden avulla kokonaisten kaupunkien lämmitys saadaan vihertämään kerta heitolla, kunhan kaukolämpö tuotetaan päästöttömästi.
Kaukolämpöalalla on nyt käynnissä uusiutuvien lämmöntuotantomuotojen innovaatioaalto. Alan toimijat etsivät jatkuvasti keinoja, jotta kaikille kaukolämpöasiakkaille voitaisiin tarjota päästötöntä lämpöä vuoteen 2030 mennessä. Valittaviin keinoihin vaikuttaa kuitenkin esimerkiksi verotus.
”Nyt tarvitaan vero-ohjauksia, jotka tukevat kaukolämmön tuotantolaitosten modernisointia. Energiayhtiöiden pitää voida kannattavasti investoida vihreään tuotantoon”, Vaasan Sähkön kaukolämpöyksikön hankepäällikkö Juha-Matti Karvala muistuttaa.
Mikä parasta, hiilivapaa kaukolämpö ei vaadi toimia kaukolämpöasiakkailta. Yritysten ja asukkaiden ei tarvitse hankkia uusia lämmityslaitteita tai tehdä uusia lämmityssopimuksia. Riittää, että he ovat kaukolämmön piirissä – jo pelkkä kaukolämpöasiakkuus on ilmastoteko.
Ja kaukolämpöasiakkaita Suomessa riittää. Tilastokeskuksen mukaan kaukolämmön markkinaosuus asuin- ja palvelurakennusten lämmityksessä oli noin 40 prosenttia vuonna 2020, mikä tekee kaukolämmöstä Suomen suosituimman lämmitysratkaisun.
Lämmöntuotannon innovaatiota – kaukolämpöverkot mahdollistavat uuden tuotantotavat
Kaukolämpöverkot voi nähdä tulevaisuuden monipuolisina vihreinä energiaväylinä, sillä ne paitsi siirtävät uusiutuvaa energiaa myös mahdollistavat uusien innovatiivisten tuotantomuotojen käyttöönoton.
”Kaukolämpöverkot mahdollistavat uudet vihreät lämmön tuotantotavat, kuten kaukolämmön kiertotalouden tai sektori-integraation, eli esimeriksi lämmön tuottamisen tuulisähkön avulla. Tämä on yksi syy, miksi kaukolämpöverkot ovat ilmastoneutraalin yhteiskunnan keskeisin tekijä.
Uudet kestävät energiantuotantomuodot mahdollistavat fossiilisista polttoaineista luopumisen.
Vaasan Sähkön tavoite on luopua kaikista fossiilisista polttoaineista 2020-luvun loppuun mennessä. Tällä hetkellä Vaasan kaukolämpö tuotetaan jo 57-prosenttisesti uusiutuvilla energiamuodoilla, ja valikoimassa on myös täysin päästötön kaukolämmön Lähilämpö Ilmastotakuu-tuote.
Tältä näyttää tulevaisuuden kaukolämpö
- Tuotantotavat monipuolistuvat. Geolämpöä, tuulisähköllä tuotettua kaukolämpöä ja puhdistetusta jätevedestä talteen otettua hukkalämpöä – tulevaisuuden kaukolämmöntuotanto voi olla muun muassa tätä.
- Kaukolämpöverkko on kaksisuuntainen. Kaukolämpöyhtiöt paitsi myyvät lämpöä myös ostavat asiakkaiden hukkalämpöä.
- Kaukolämpöverkosta tulee älykäs. Tulevaisuudessa verkko kerää dataa muun muassa kaukolämmön käyttötottumuksista ja säästä ja optimoi tuotantoa. Näin kaukolämpö on vihreää, kannattavaa ja mahdollisimman edullista asiakkaille.
- Lämpövarastot yleistyvät. Ne mahdollistavat lämmön tuotannon silloin, kun se on kannattavinta ja lämmön käytön silloin, kun lämmölle on tarvetta. Vaasan Vaskiluodon kalliolämpövarasto otettiin käyttöön vuonna 2020.
Kaukolämpöverkko on kiertotalouden alusta – hukkalämmön kierrättäminen on tulevaisuutta
Kiertotalous tuo usein mieleen jätteiden kierrätyksen ja uusiokäytön. Mutta tiesitkö, että kiertotalous on mahdollista myös kaukolämpöverkossa?
Muun muassa teollisuuden prosesseissa, palvelinkeskuksissa ja kauppojen kylmälaitteiden jäähdytyksessä syntyy hukkalämpöä, joka on mahdollista kerätä talteen kaukolämpöverkkoon ja siirtää sinne, missä lämpöä tarvitaan. Hukkalämpöä otetaan talteen lämpöpumpuilla.
Kaukolämpöyhtiöt, kuten Vaasan Sähkö, ostavat hukkalämpöä, joten sen talteenotto kannattaa.
Uusia hukkalämmönlähteitä tutkitaan jatkuvasti. Viimeisin kiinnostava kohde on jätevesi. Vaasassa suunnitellaan hanketta, jossa Påttin jätevedenpuhdistamon hukkalämpöä otetaan talteen puhdistetusta jätevedestä lämpöpumppujen avulla.
Ongelma on, että hukkalämmön talteenotto ei vielä kaikissa tapauksissa ole kannattavaa. Tämä johtuu lämpöpumppujen käyttämän sähkön verokohtelusta. Verotukseen odotetaan muutosta, jotta energiayhtiöt voivat investoida lämpöpumppulaitoksiin kannattavasti. Se edistää myös Suomen hiilineutraaliustavoitetta.
Samalla, kun lämpöpumput ottavat hukkalämpöä talteen, syntyy prosessissa myös niin kutsuttua kaukojäähdytystä. Tämä avaa energiayhtiöille mahdollisuuden jäähdytysliiketoimintaan: kaukolämpöverkkojen rinnalle on mahdollista rakentaa kaukojäähdytysverkkoja, jotka mahdollistavat kiinteistöjen jäähdytyksen kiertävän viileän veden avulla.
”Ja jäähdytyksen sivutuotteena syntyvä lämpö taas voidaan hyödyntää kaukolämpöverkossa ja niin edelleen.”
Sector coupling – kaukolämpöä voidaan tuottaa tulevaisuudessa tuulisähköllä
Tuulivoima on loistava tapa tuottaa vihreää sähköä kestävästi. Sitä ja muita uusiutuvia energiamuotoja tarvitaan jatkuvasti lisää, jotta fossiilisista polttoaineista päästään eroon.
Tuulivoiman tuotannossa esiintyy tuulisina hetkinä kuitenkin ylitarjontaa, mikä painaa sähkön hintaa markkinoilla alas, jopa miinukselle. Tuulisähkön tuotannon kannattavuutta voitaisiin parantaa, mikäli sille löydettäisiin lisää käyttökohteita. Tähän ratkaisu on niin kutsuttu sector coupling eli sähkö- ja lämpösektorin yhdistäminen. Tuulisähköllä voidaan nimittäin tuottaa kaukolämpöä sähkökattiloissa ja lämpöpumpuilla.
”Eli tuulilämpöä!”
Karvala muistuttaa, että jotta lämmöntuotanto sähkökattiloissa on kannattavaa, täytyy tuulisähköllä tuotettu lämpö saada alempaan veroluokkaan kuin missä se on tänä päivänä.
”Tämä vaatii poliittisilta päättäjiltä oikeantyyppistä verokohtelua.”
Vuonna 2020 yli viidennes Suomen kaukolämmöstä tuotettiin metsäpolttoaineella ja sen osuus nousee vuosittain. Mitä enemmän kysyntää metsäpolttoaineelle on, sitä todennäköisempää on, että sen hinta nousee.
Karvala näkee, että lämmön tuottaminen tuulisähköllä on hyvä lisä kaukolämmön vastuulliseen tuotantopalettiin, sillä se pienentää myös metsäpolttoaineen hintapainetta.
Geolämmmöstä kaukolämpöä? Asiaa tutkitaan parhaillaan
Tulevaisuudessa kaukolämmöntuotannossa voidaan hyödyntää myös geolämpöä, eli syvältä maankuoresta lämpöpumpun avulla kerättävää lämpöä. Se on päästötöntä ja uusiutuvaa.
Vaasan Sähkö on parhaillaan mukana Kaupunkilämpö-yhteenliittymässä yhdessä 14 muun suomalaisen energiayhtiön kanssa. Se tutkii geolämmön toteuttamisen edellytyksiä yhtenä kaukolämmön tuotantomuotona.
”On mahdollista, että Vaasaan saadaan oma geolämmön tuotantolaitos tulevaisuudessa. Potentiaalisia sijoituspaikkoja on jo alustavasti suunniteltu.”
Kaukolämmön varastoinnin merkitys kasvaa
Kaukolämmön uusia tuotantomuotoja, kuten hukkalämpöä ja tuulisähköä, yhdistää paitsi vihreys myös ennakoinnin vaikeus: lämpöä on tarjolla silloin kun on, kysynnästä riippumatta. Siksi lämmön varastointi on tärkeä osa tulevaisuuden kaukolämpöverkkoa. Varastoitua lämpöä voidaan hyödyntää, kun sille on tarvetta.
Lämpövarastoja on jo Suomessa. Esimeriksi Vaasan Vaskiluodon vanhaan öljyvarastoluolaan avattiin vuonna 2020 kaupungin ensimmäinen lämpövarasto, joka oli avautuessaan Suomen suurin.
”Suunnitelmia uusien kalliolämpövarastojen ja maanpäällisten kaukolämpöakkujen varalle on tehty.”
Dataa ja optimointia – kaukolämpöverkosta tulee älykäs
Älypuhelimet ja älykellot ovat jo arkipäivää. Seuraavaksi myös kaukolämpöverkosta tulee älykäs.
Tämä tarkoittaa, että kaukolämpöyhtiöt keräävät entistä tarkempaa dataa esimerkiksi hukkalämpökohteista, sääolosuhteista ja asiakkaiden käyttäytymisestä – siitä, mihin aikaan kodeissa tehdään aamutoimet, johon kuluu lämmintä vettä, ja milloin ylipäänsä ollaan kotona – ja optimoivat kaukolämmön tuotantoa ja toimitusta datan perusteella. Optimointi parantaa kaukolämmön energiatehokkuutta ja mahdollistaa uusien, vihreiden tuotantotapojen tehokkaamman hyödyntämisen.
Myös kaukolämpöyhtiöiden rooli muuttuu: niistä tulee aktiivisia palveluntarjoajia sen sijaan, että ne vain tuottaisivat ja myisivät lämpöä.
”Tulevaisuudessa vahvistuu trendi, että rakennusyhtiöt haluavat räätälöityjä ratkaisuja kaukolämpöyhtiöiltä. Jos asiakas haluaa, voimme esimerkiksi optimoida kerrostalokiinteistön sisälämpötilaa asiakkaiden puolesta.”
Matalalämpöverkot parantavat kaukolämmön energiatehokkuutta
Kaukolämpöyhtiöt rakentavat tulevaisuudessa matalalämpöverkkoja, joissa kiertoveden lämpötila on nimensä mukaisesti matalampi kuin kaukolämpöverkossa perinteisesti.
Tämä johtuu siitä, että tulevaisuuden energiantuotantotavat, kuten hukkalämmön talteenotto ja geolämpö, tuottavat hieman viileämpää vettä kuin perinteiset, fossiilisia polttoaineita hyödyntävät polttavat teknologiat.
”Matalalämpöverkot myös parantavat järjestelmätason energiatehokkuutta, sillä lämpöhäviöt, eli maaperään imeytyvän lämmön osuus, jää pienemmäksi kuin perinteisissä kaukolämpöverkoissa.”
Matalalämpöverkkoon liitetyt asiakkaat saavat kuitenkin nauttia lämpimistä kodeista ja käyttövedestä kuten tähänkin asti. Matalalämpöverkossa siirtoputket ovat tilavammat, joten sama lämpöteho voidaan siirtää energiatehokkaammin alemmassa lämpötilassa tuotantolaitoksesta asiakkaille. Myös asiakkaiden laitteistot mitoitetaan matalalämpöverkkoon sopiviksi.
Vaasan ensimmäistä matalalämpöverkkoa suunnitellaan Ravilaakson uudelle asuinalueelle. Tulevaisuudessa myös vanhat kaukolämpöverkot voidaan uudistaa matalalämpöverkoiksi pikkuhiljaa.
