Kaukolämpöakku jätteenpolttolaitoksella
Löyttyniemi, Aapo (2025)
Kandidaatintyö
2025
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202501021136
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202501021136
Tiivistelmä
Tämä kandidaatintyö tarkastelee kaukolämmön lyhytaikaisvarastointimahdollisuuksia Riihimäen jätevoimalaitoksella. Kaukolämpövarasto on energiavarasto, johon tuotannon ylimääräinen lämpö varastoidaan ja jota voidaan käyttää tuotannon ja kulutuksen erojen tasaamiseen. Työn tavoitteena on tutkia kaukolämpöakun tarvetta, ja sen vuotuista säästöä, kun varavoimalaitosten polttoainetta käytetään vähemmän.
Työssä kerrotaan teoriaa kaukolämmön varastointimahdollisuuksia ja kaukolämpöakun kytkentätavoista. Työssä käydään läpi myös erityispiirteitä kaukolämpöakun käytölle ja mitoitukselle, kun se on osana jätevoimalaitosta. Teorian pohjalta valitaan sopiva akkutyyppi ja tilavuusasteikko, jolle tulokset lasketaan.
Akkutyyppi, joka työssä valitaan, on suoraan kytketty vesitäyttöinen terässäiliö, jolle lasketaan vuotuinen energiansäästö kokoluokille 2000–5000 m3. Suurimmalla akkukoolla säästöt voivat olla jopa 3613 MWh varavoimalaitosten polttoainetta vuodessa. Taloudelliset säästöt riippuvat paljon varavoimalaitosten polttoaineen hinnasta ja akun investointikustannuksista. This thesis examines the short-term heat storage possibilities of district heating at the Riihimäki waste-to-energy plant. A district heating storage is an energy storage system in which surplus heat from production is stored and can be used to balance the differences between production and consumption. The aim of this study is to explore the need for a district heating battery and the savings it could provide by reducing the use of backup power plant fuel.
The thesis covers the theory of district heating storage possibilities and various connection methods for district heating batteries. It also discusses the specific characteristics of using and sizing district heating batteries as part of a waste-to-energy plant. Based on the theory, a suitable battery type and volume scale are chosen, and results are calculated for these.
The battery type selected in this study is a directly connected steel tank filled with water, for which annual energy savings are calculated for sizes ranging from 2000 to 5000 m³. With the largest battery size, savings can reach up to 3613 MWh of backup power plant fuel per year. The financial savings depend significantly on the price of the backup power plant fuel and the investment costs of the battery.
Työssä kerrotaan teoriaa kaukolämmön varastointimahdollisuuksia ja kaukolämpöakun kytkentätavoista. Työssä käydään läpi myös erityispiirteitä kaukolämpöakun käytölle ja mitoitukselle, kun se on osana jätevoimalaitosta. Teorian pohjalta valitaan sopiva akkutyyppi ja tilavuusasteikko, jolle tulokset lasketaan.
Akkutyyppi, joka työssä valitaan, on suoraan kytketty vesitäyttöinen terässäiliö, jolle lasketaan vuotuinen energiansäästö kokoluokille 2000–5000 m3. Suurimmalla akkukoolla säästöt voivat olla jopa 3613 MWh varavoimalaitosten polttoainetta vuodessa. Taloudelliset säästöt riippuvat paljon varavoimalaitosten polttoaineen hinnasta ja akun investointikustannuksista.
The thesis covers the theory of district heating storage possibilities and various connection methods for district heating batteries. It also discusses the specific characteristics of using and sizing district heating batteries as part of a waste-to-energy plant. Based on the theory, a suitable battery type and volume scale are chosen, and results are calculated for these.
The battery type selected in this study is a directly connected steel tank filled with water, for which annual energy savings are calculated for sizes ranging from 2000 to 5000 m³. With the largest battery size, savings can reach up to 3613 MWh of backup power plant fuel per year. The financial savings depend significantly on the price of the backup power plant fuel and the investment costs of the battery.