Sairaalarakennuksen osallistuminen kaukolämpöenergian kysyntäjoustoon

Abstract

Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiiri (HUS) on mukana Helsingin kaupungin ja elinkeinoelämän ilmastokumppanuusverkostossa, jossa mukana olevat organisaatiot ja yritykset ehkäisevät ilmastonmuutosta. Kumppanuusverkoston tavoitteena on tehdä Helsingistä maantieteelliseltä alueeltaan hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä. HUSin kaukolämmön kysyntäjoustoprojektissa, yhteistyössä Granlund Oy:n, Schneider Electric Oy:n sekä Helsingin kaupungin omistaman energiayhtiö Helen Oy:n kanssa, ohjataan sairaalarakennuksen ilmanvaihtoa ja patteriverkostoa kaukolämmön tuotannon perusteella. Tarkoituksena on mahdollistaa Helen Oy:lle vähentää kaukolämmön korkeapäästöisten tuotantomuotojen käyttöä.

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää miten sairaalarakennus voi osallistua kysyntä-joustoon siten, että sillä ei ole vaikusta henkilökunnan sisäilmastoon. Työssä selvitettiin sairaalarakennuksen mahdollinen kaukolämpöenergian kysyntäjoustopotentiaali ja huipputehon leikkaamisella saavutettava potentiaali. Kohdesairaalassa toteutettiin energiayhtiön kysyntäjousto-ohjaus hyödyntämällä rakennusautomaatiota sekä tutkittiin kysyntäjouston vaikutusta sisäilmastoon henkilökunnan näkökulmasta.

Tulosten perusteella sairaalarakennus voi osallistua kaukolämmön kysyntäjoustoon. Pysyttäessä sisäilmastoluokituksen S1 rajoissa, kysyntäjoustolla ei ole vaikutusta henkilökunnan sisäilmastoon. Kustannusten perusteella kysyntäjoustoa ei kannata rakentaa olemassa oleviin sairaalarakennuksiin, jos toteutuksella ei ole muuta kannustinta. Kysyntäjousto kannattaa rakentaa tulevaisuuden sairaaloihin ja toteutus on huomioitava jo hankesuunnitteluvaiheessa.

Helsinki and Uusimaa Hospital District (HUS) is working to combat climate change through the climate partnership network of the City of Helsinki and the business community. The partnership network seeks to turn Helsinki into a geographically carbon-neutral area by the year 2035. Conducted in association with Granlund Oy, Schneider Electric Finland Oy and the City of Helsinki energy company Helen Oy, the HUS district heating demand response project controls the air conditioning and radiator network of a hospital building based on the generation of district heating. The goal is to help Helen Oy reduce the use of high-emission methods of generating district heating.

This diploma thesis seeks to determine how a hospital building can contribute to demand response without compromising the indoor environment for staff. It investigates the available demand response potential in a hospital building and the scope for cutting demand for peak power. Energy company demand response control was implemented in a target hospital using building automation, and a study was made of the impacts of demand response on the indoor environment from the point of view of staff.

The findings suggest that a hospital building can contribute to demand response for district heating. This has no impact on the indoor environment for staff while remaining within the limits of indoor environment category S1. Without further incentives, there is no cost-based justification for retrofitting demand response into existing hospital buildings. It is worthwhile building demand response into the hospitals of the future, and such implementation should be considered at the project design stage.