Isot lämpöpumput kaukolämpöjärjestelmässä
Natunen, Aarni (2017)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201704186187
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201704186187
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoite on kaukolämmitykseen käytettävien suuritehoisten lämpöpumppujen teknis-taloudellisten haasteiden ja mahdollisuuksien selvittäminen. Työ suoritetaan kirjallisuuskatsauksena, jonka pääasiallisina lähteinä käytetään aiheeseen liittyviä selvityksiä, tutkimuksia ja kirjallisuuslähteitä.
Kaukolämmitys tarkoittaa keskitettyä lämmöntuotantoa, jossa lämpö toimitetaan asiakkaille kuumana nesteenä tai höyrynä jakeluverkostoa pitkin. Lämpöpumput mahdollistavat useiden eri matalalämpöisten lämmönlähteiden hyödyntämisen kaukolämmöksi. Lämpöpumppujen avulla voidaan siirtää lämpöenergiaa eri lämmönlähteistä kaukolämpöjärjestelmän paluuveteen.
Lämpöpumppulaitoksen investointikustannus on merkittävä suhteutettuna lämpötehoon. Jotta lämpöpumppulaitosinvestointi olisi taloudellisesti kannattava, on lämmönlähteen sijaittava lähellä kaukolämpöverkkoa ja oltava hinnaltaan negatiivinen tai ilmainen. Lämpöpumppulaitokselle tulee olla selkeä tarve ja rooli kyseisessä kaukolämpöjärjestelmässä. Lämpöpumppuinvestointia ei tule tarkastella yksittäisenä hankkeena, vaan investoinnin vaikutukset tulee pyrkiä arvioimaan koko kaukolämpöjärjestelmän tasolla.
Lämpöpumppulaitoksen merkittävimmät edut ovat kaukolämpöjärjestelmän parantunut joustavuus ja muiden tuotantoyksiköiden käyttöasteen optimointi. Suurimmat haasteet lämpöpumppujen hyödyntämiselle kaukolämmöntuotannossa ovat tällä hetkellä suuri investointikustannus, korkea kaukolämmön jakeluveden lämpötila talvisin, sähköverkon kapasiteetin riittävyys sekä sähkön ja lämmönlähteen hinnan vaikea ennustettavuus.
Kaukolämmitys tarkoittaa keskitettyä lämmöntuotantoa, jossa lämpö toimitetaan asiakkaille kuumana nesteenä tai höyrynä jakeluverkostoa pitkin. Lämpöpumput mahdollistavat useiden eri matalalämpöisten lämmönlähteiden hyödyntämisen kaukolämmöksi. Lämpöpumppujen avulla voidaan siirtää lämpöenergiaa eri lämmönlähteistä kaukolämpöjärjestelmän paluuveteen.
Lämpöpumppulaitoksen investointikustannus on merkittävä suhteutettuna lämpötehoon. Jotta lämpöpumppulaitosinvestointi olisi taloudellisesti kannattava, on lämmönlähteen sijaittava lähellä kaukolämpöverkkoa ja oltava hinnaltaan negatiivinen tai ilmainen. Lämpöpumppulaitokselle tulee olla selkeä tarve ja rooli kyseisessä kaukolämpöjärjestelmässä. Lämpöpumppuinvestointia ei tule tarkastella yksittäisenä hankkeena, vaan investoinnin vaikutukset tulee pyrkiä arvioimaan koko kaukolämpöjärjestelmän tasolla.
Lämpöpumppulaitoksen merkittävimmät edut ovat kaukolämpöjärjestelmän parantunut joustavuus ja muiden tuotantoyksiköiden käyttöasteen optimointi. Suurimmat haasteet lämpöpumppujen hyödyntämiselle kaukolämmöntuotannossa ovat tällä hetkellä suuri investointikustannus, korkea kaukolämmön jakeluveden lämpötila talvisin, sähköverkon kapasiteetin riittävyys sekä sähkön ja lämmönlähteen hinnan vaikea ennustettavuus.