Suomalaisen kaukolämmön nykytila, kehityssuunnat ja tulevaisuus

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena on ollut tutkia ja selvittää suomalaista kaukolämmitystä, sen nykytilaa ja tulevaisuuden kehitystä. Sisällöltään työ on jaettu johdantoon, nykyisen suomalaisen kaukolämpöjärjestelmän kuvaamiseen, erilaisiin kehityssuuntiin ja niiden vaikutuksien arviointiin kaukolämmitykselle, kaukolämmön tuotantomuotojen jaotteluun ja niiden tulevaisuuden pohdintaan, kaukolämpöjärjestelmän tulevaisuuteen Suomessa ja muualla maailmassa eritellen lisäksi erilaisia kaukolämpöalaan liittyviä haasteita ja mahdollisuuksia, suomalaisen kaukolämmön ominaispiirteiden ja vientipotentiaalin tunnistamiseen, johtopäätöksiin, sekä yhteenvetoon.

Suomalainen kaukolämmitys on alallaan maailman parhaita mm. tuotannon tehokkuuden, järjestelmän luotettavuuden ja uusiutuvien energialähteiden käytön johdosta. Ilmastonmuutoksen ja geopoliittisen maailmantilanteen johdosta myös kaukolämpöala on energiamurroksessa, minkä johdosta uusia toimintamalleja tutkitaan ja otetaan käyttöön, sekä lämmöntuotannon muotoja uudistetaan hiilineutraalimmiksi vähentäen näin perinteisten fossiilisten polttoaineiden polttamista. Kestävän bioenergian lisäksi muita hiilineutraaleja lämmönlähteitä ovat esimerkiksi geoterminen lämpö ja aurinkolämpö, sekä lämpöpumpuilla hyödynnettävät hukkalämmöt. Kaukolämpöalan kehityssuunnista voidaan mainita ainakin rakennusten energiatehokkuuden parantuminen, verkoston lämpötilojen optimointi, kaksisuuntainen kaukolämpö ja kaukolämmön hinnoittelu, digitalisaatio ja älykkäät järjestelmät, kysyntäjousto, sektori-integraatio ja lämmön varastointi.

Kaukolämmityksellä on rakennuskohtaiseen lämmittämiseen nähden useita etuja mm. tuotannon monipuolisuuden ja järjestelmätason ohjauksen ansiosta ja sen avulla katsotaan olevan mahdollista saavuttaa kriittisiä ilmastotavoitteita eritoten EU:n tasolla. Tämän johdosta Suomen jo valmiiksi vahva kaukolämpöalan osaaminen eri teknologioineen omaa merkittävää vientipotentiaalia maailmalle.

The purpose of this master’s thesis has been to investigate and research the Finnish district heating, its current state and future development. In terms of content, this work is divided into chapters of introduction, description of present Finnish district heating system, different forms of development trends and their impact on district heating industry, a breakdown of the district heating production methods and their overall future consideration, the future of the district heating system in Finland and elsewhere in the world with classification of different kinds of challenges and opportunities related to DH sector, identifying the typical aspects of Finnish district heating with its technological export potential, conclusions and finally summary.

The Finnish district heating is among the best in the world in its sector when it comes to production efficiency, system reliability, and renewable energy sources utilization. Due to climate change and the geopolitical world situation, the district heating industry is also facing new challenges in the middle of the energy revolution leading to research and development of new operating models, innovations, and reformation of heat production towards carbon neutrality using non-combustion-based, non-fossil heat sources. Besides sustainable bioenergy, other carbon neutral heat sources include, for example, geothermal and solar heat and waste heat utilized with heat pumps. Trends in district heating are for example energy efficiency development of new building stock, optimizing temperatures of DH networks, two-way district heating and new pricing models, digitalization and intelligent systems, demand response, cross-sector integration, and heat storages.

There are several advantages in DH compared to building-specific heating with individual heat sources, for example variety of production and system-level control. It is also realized at the EU level that exploiting district heating on a larger scale could contribute climate change mitigation. Finland already has a strong know-how in the DH industry which gives Finnish district heating technologies and companies a significant export potential to the world.