Hukkalämpöjen hyödyntäminen kaukolämmön tuotannossa
Mylläri, Jarkko (2023)
Diplomityö
2023
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023041937555
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023041937555
Tiivistelmä
Energiamurroksesta aiheutuvat toimintaympäristön muutokset ajavat kaukolämpöyrityksiä etsimään vaihtoehtoisia tuotantotapoja polttoprosessiin perustuvan lämmöntuotannon rinnalle. Hukkalämpöjen hyödyntämisellä kaukolämmityksessä on merkittävä potentiaali hiilidioksidipäästöjen sekä primäärienergian säästämisessä. Kaukolämpöyrityksen kannattavuuden kannalta hukkalämpöihin perustuvan lämmöntuotannon vaikutuksia yrityksen tuotantotaseeseen ja siitä jalostettavaan kustannustaseeseen tulee tarkastella kriittisesti ennen merkittäviä investointipäätöksiä.
Tässä työssä rakennetaan kohdeyritykselle laskentatyökalu, jonka avulla yritys pystyy simuloimaan uusia hukkalämpöihin perustuvia lämmöntuotantomuotoja omassa energiantuotantorakenteessaan. Työn kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan kaukolämmitystä konseptina sekä sen kehityskaarta ja tulevaisuuden näkymiä. Lisäksi tutustutaan hukkalämmönlähteisiin, lämmityksen sähköistymiseen sekä kohdeyritykseen ja sen hiilineutraaliustavoitteisiin.
Työn tuloksena suunniteltiin ja rakennettiin kohdeyritykselle laskentatyökalu, jonka avulla yritys pystyy jatkossa tarkastelemaan hukkalämpöjen vaikutuksia sen energiantuotannossa tuntitasolla sekä tuntidatan pohjalta muodostettavia vuositaseita energiantuotannon ja kustannusten osalta eri mallivuosina. Laskentatyökalusta saatavat tulokset tarjoavat tukea yrityksen päätöksentekoprosesseihin sekä konkreettista dataa sen arvioidessa tuotantorakenteeseen kohdistuvia muutoksia eri tulevaisuuden skenaarioissa. The changes in the operating environment caused by the green energy transition drive district heating companies to look for alternative production methods alongside heat production based on the combustion process. The utilization of waste heat in district heating has significant potential in reducing carbon dioxide emissions and saving primary energy. In terms of the profitability of a district heating company, the effects of heat production based on waste heat on the company's production balance and the cost balance must be critically examined before significant investment decisions are made.
In this work a calculation tool is built for the target company, with the help of which the company can simulate new forms of heat production based on waste heat in its own energy production structure. The literature review of the study examines district heating as a concept, its development and future prospects. In addition, waste heat sources, electrification of heating and the target company with its carbon neutrality objectives are explored.
As a result of the work, a calculation tool was designed and built for the target company, with the help of which the company will in the future be able to examine the effects of waste heat on its energy production on an hourly basis. Based on hourly data annual balance sheets are formed on energy production and costs in different model years. The results obtained from the calculation tool provide support for the company's decision-making processes as well as concrete data for assessment of production structure changes in various future scenarios.
Tässä työssä rakennetaan kohdeyritykselle laskentatyökalu, jonka avulla yritys pystyy simuloimaan uusia hukkalämpöihin perustuvia lämmöntuotantomuotoja omassa energiantuotantorakenteessaan. Työn kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan kaukolämmitystä konseptina sekä sen kehityskaarta ja tulevaisuuden näkymiä. Lisäksi tutustutaan hukkalämmönlähteisiin, lämmityksen sähköistymiseen sekä kohdeyritykseen ja sen hiilineutraaliustavoitteisiin.
Työn tuloksena suunniteltiin ja rakennettiin kohdeyritykselle laskentatyökalu, jonka avulla yritys pystyy jatkossa tarkastelemaan hukkalämpöjen vaikutuksia sen energiantuotannossa tuntitasolla sekä tuntidatan pohjalta muodostettavia vuositaseita energiantuotannon ja kustannusten osalta eri mallivuosina. Laskentatyökalusta saatavat tulokset tarjoavat tukea yrityksen päätöksentekoprosesseihin sekä konkreettista dataa sen arvioidessa tuotantorakenteeseen kohdistuvia muutoksia eri tulevaisuuden skenaarioissa.
In this work a calculation tool is built for the target company, with the help of which the company can simulate new forms of heat production based on waste heat in its own energy production structure. The literature review of the study examines district heating as a concept, its development and future prospects. In addition, waste heat sources, electrification of heating and the target company with its carbon neutrality objectives are explored.
As a result of the work, a calculation tool was designed and built for the target company, with the help of which the company will in the future be able to examine the effects of waste heat on its energy production on an hourly basis. Based on hourly data annual balance sheets are formed on energy production and costs in different model years. The results obtained from the calculation tool provide support for the company's decision-making processes as well as concrete data for assessment of production structure changes in various future scenarios.