Roadmap towards carbon neutral district heating business

Abstract

This master’s thesis was assigned by Kerava Energy Ltd to calculate the carbon footprint of Kerava Energy’s district heating in 2019 and to create a roadmap towards carbon neutral district heating business. The theory part examined district heating in Finland, carbon footprint standards, relevant calculations and methods to decrease emissions. After the theory part, Kerava Energy Ltd was presented, the carbon footprint was calculated, and a roadmap for carbon neutral district heating business was created.

The carbon footprint was calculated according to Greenhouse Gas Protocol Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard. The carbon footprint took into account carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions from the life cycle phases of district heating. The result of the carbon footprint was 58 569 tons CO2-equivalents for the whole year of 2019 which equals 177 grams CO2-equivalents/kWh. Most of the emissions were produced in the production phase with an 83% share of total emissions. Combustion of peat produced approximately half of the carbon footprint. The resulting carbon footprint was used to develop a roadmap for Kerava Energy. The development process took into account the already decided changes that are going to be implemented at Kerava Energy and evaluated additional options to reduce emissions after these changes. The options were evaluated based on their cost-efficiency and suitability for the case. The resulting roadmap presents options for reducing emissions and achieving carbon neutral district heating. Based on the evaluation, heat pumps and improving energy efficiency are solutions that should be considered as options for the future development of carbon efficiency at Kerava Energy.

Tässä Keravan Energian tilaamassa diplomityössä laskettiin Keravan Energian kaukolämmön hiilijalanjälki vuonna 2019 ja luotiin tiekartta kohti hiilineutraalia kaukolämpöliiketoimintaa. Työn teoriaosa käsitteli kaukolämpöä Suomessa, hiilijalanjälkistandardeja, olennaisia laskutapoja ja keinoja vähentää päästöjä. Työn empiriaosassa esiteltiin Keravan Energia Oy, laskettiin kaukolämmön hiilijalanjälki ja luotiin tiekartta hiilineutraalille kaukolämpöliiketoiminnalle.

Hiilijalanjäljen laskennassa käytettiin Greenhouse Gas Protokollan Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard -julkaisua. Hiilijalanjäljessä huomioitiin kaukolämmön elinkaaren hiilidioksidi (CO2), metaani (CH4) ja dityppioksidi (N2O) päästöt. Koko vuoden 2019 hiilijalanjäljeksi saatiin 58 569 tonnia CO2-ekvivalenttia, joka tarkoittaa 177 grammaa CO2-ekvivalenttia/kWh. Elinkaaren päästöistä noin 83 % syntyi tuotantovaiheessa. Turpeen poltto aiheutti noin puolet hiilijalanjäljestä. Laskettua hiilijalanjälkeä käytettiin hyväksi tiekartan luomisessa. Tiekartan suunnittelussa otettiin huomioon Keravan Energialla jo toteutettavaksi suunnitellut muutokset ja arvioitiin uusia, näiden muutosten jälkeisiä vaihtoehtoja päästöjen vähennykselle. Vaihtoehdot arvioitiin niiden kustannustehokkuuden ja soveltuvuuden mukaan. Tuloksena saatu tiekartta esittää vaihtoehtoja päästöjen vähentämiselle ja hiilineutraalin kaukolämmön saavuttamiselle. Arvioinnin perusteella varsinkin hukkalämpöä käyttävät lämpöpumput ja energiatehokkuuden parantaminen ovat varteenotettavia vaihtoehtoja tulevaisuuden hiilitehokkuuden kehityskohteiksi Keravan Energialla.