Kaukolämmön kulutusprofiilit ja hiilidioksidipäästöjen vähentämiskeinot

Abstract

Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää erikokoisten kaukolämpöverkkojen kulutusprofiileja, tuotannon rakenteita ja niiden vaikutuksia hiilidioksidipäästöihin sekä arvioida kaukolämpöyhtiöiden päästöjen vähentämistoimenpiteitä vuoteen 2030 mennessä. Työn ajankohtaisuus perustuu kansainvälisten ja kansallisten hiilineutraaliustavoitteiden vaatimuksiin, jotka edellyttävät merkittäviä päästövähennyksiä energiasektorilla, erityisesti kaukolämmön tuotannossa.

Työn teoriaosuudessa käsitellään kaukolämpöjärjestelmän toimintaperiaatteita ja kulutusprofiilien ajallista vaihtelua. Lisäksi tarkastellaan päästöjä ja niiden laskentamenetelmiä sekä hiilineutraaliustavoitteita ja energiamarkkinoiden roolia kaukolämmön tuotannossa. Tutkimusosiossa tarkastellaan kolmea erikokoista kaukolämpöverkkoa eri paikkakunnilta. Näiden verkkojen kulutusprofiilit ja päästöt on laskettu kaukolämmön tuottajien ja Energiateollisuuden julkaisemien tietojen perusteella. Näitä tietoja hyödynnetään arvioitaessa kaukolämmön tuottajien tuotannon muutoksia päästöjen vähentämiseksi vuoteen 2030 mennessä.

Työn tutkimustuloksista ilmeni, että keskeiset päästöjen vähentämiskeinot ovat tuotantorakenteen ja käytettävien polttoaineiden muutokset. Nämä toimenpiteet vaihtelevat alueellisten ja taloudellisten rajoitteiden mukaan. Muuttuvat energiamarkkinat, kuten sähkön hinnanvaihtelut ja uusiutuvan energian lisääntyminen, vaikuttavat myös kaukolämmön tuotantoratkaisuihin, luoden vaihtoehtoja ja mahdollisuuksia vähentää päästöjä kaukolämmön tuotannossa. Päästöjen vähentäminen edellyttää monipuolisia ratkaisuja, jotka huomioivat alueelliset olosuhteet ja energian hyödyntämismahdollisuudet, taloudelliset tekijät ja markkinoiden kehityksen.

The aim of this bachelor's thesis was to examine the consumption profiles, production structures and their impact on carbon dioxide emissions of district heating networks of different sizes, and to evaluate the emission reduction measures of district heating companies by 2030. The relevance of this work is based on international and national carbon neutrality goals, which require significant emission reductions in the energy sector, particularly in district heating production.

The theoretical section of the thesis discusses the principles of the district heating system and the temporal variation of consumption profiles. It’s also examines emissions and their calculation methods, as well as carbon neutrality goals and the role of energy markets in district heating production. The research section analyzes three district heating networks of different sizes from different municipalities. The consumption profiles and emissions of these networks have been calculated based on data published by district heating producers and the Finnish Energy (Energiateollisuus ry), which were also used to evaluate changes in the production structures of district heating producers aimed at reducing emissions by 2030.

The research results of the work showed that the key means of reducing emissions are changes in the production structure and the fuels used. These measures vary according to regional and economic constraints. Changing energy markets, such as electricity price fluctuations and the increase in renewable energy, also affect district heating production solutions, creating alternatives and opportunities to reduce emission in district heating production. Reducing emissions requires versatile solutions that take into account regional conditions, energy utilization opportunities, economic factors, and market developments.