A review of non-combustible technologies in district heating production in Finland

Abstract

District heating is the most common technology used for individual house heating in Finland with a share of 50%. Most of district heat is produced in large cogeneration plants which use a combustion process to generate energy. In Finland, the most used fuels in district heating production are biomass and fossil fuels. The national target of Finland is to decrease the emissions from district heating by 50% before 2030 and to reach carbon neutrality by 2035.

Non-combustible technologies do not rely on a combustion process to produce energy. The increased fuel prices and climate targets are forcing energy companies to replace fossil fuels with other sources to maintain their competitiveness on the market. Replacing fossil fuels with non-combustible technologies will decrease the CO2 emissions in district heating production, which helps Finland to reach its national climate targets.

Current trends indicate that the share of non-combustible technologies in district heating production will increase. Finnish energy companies have increasingly invested in non-combustible technologies, mainly heat pumps and electric boilers. Decreasing the supply temperature in the DH network will make it easier to utilize other non-combustible technologies, such as solar thermal heat. The increased use of these technologies will increase the amount electricity used in DH production. In the future, most of district heat could be produced with CHP plants which use biofuels as fuel and in large heat pump plants.

Kaukolämpö on käytetyin teknologia yksittäisten talojen lämmityksessä Suomessa, ja sen osuus on 50 %. Suurin osa kaukolämmöstä tuotetaan suurissa yhteistuotantolaitoksissa, jotka käyttävät polttoprosessia energian tuottamiseen. Suomessa kaukolämmön tuotannossa käytetyimmät polttoaineet ovat biomassa ja fossiiliset polttoaineet. Suomen kansallisena tavoitteena on vähentää kaukolämmön päästöjä 50 % vuoteen 2030 mennessä ja saavuttaa hiilineutraalius vuoteen 2035 mennessä.

Polttoon perustumattomat teknologiat eivät tuota energiaa palamisprosessin avulla. Polttoaineiden hinnannousu ja ilmastotavoitteet pakottavat energiayhtiöt korvaamaan fossiiliset polttoaineet muilla energialähteillä säilyttääkseen kilpailukykynsä markkinoilla. Fossiilisten polttoaineiden korvaaminen polttoon perustumattomilla teknologioilla vähentää kaukolämmön tuotannon hiilidioksidipäästöjä, mikä auttaa Suomea saavuttamaan kansalliset ilmastotavoitteensa.

Nykyiset trendit osoittavat, että polttoon perustumattomien teknologioiden osuus kaukolämmön tuotannossa tulee kasvamaan. Suomalaiset energiayhtiöt ovat investoineet yhä enemmän polttoon perustumattomiin teknologioihin, kuten lämpöpumppuihin ja sähkökattiloihin. Kaukolämpöverkoston menolämpötilan alentaminen helpottaa muiden polttoon perustumattomien teknologioiden, kuten aurinkolämmön ja geotermisen energian, hyödyntämistä. Näiden teknologioiden lisääntynyt käyttö kasvattaa kaukolämmön tuotannossa käytetyn sähkön määrää. Tulevaisuudessa suurin osa kaukolämmöstä voitaisiin tuottaa bioenergiaa polttoaineena käyttävillä CHP-laitoksilla sekä suurilla lämpöpumppulaitoksilla.