Tehdasalueen vaihtoehtoiset lämmitysratkaisut : case: Renforsin Rannan lämmityksen saneeraus

Abstract

Suomessa kiinteistöjen lämmityksen kuluttaessa jo yli neljäsosan kokonaisenergiasta, tulee vaihtoehtoiset lämmitysratkaisut ottaa tarkasteluun lämmitysjärjestelmien rakentamisessa ja saneerauksessa, kun tavoitellaan hiilineutraaliutta ja kestävää kehitystä. Yhtenä ratkaisuna on käyttää datakeskusten ja muun teollisuuden hukkalämpöä osana lämmityksen tuotantoa.

Diplomityön tavoitteena oli löytää Case-kohteen Renforsin Rannan tehdasalueelle vaihtoehtoinen lämmitysjärjestelmä, koska alueella nykyisellään käytetyn höyrylämmityksen tuotanto loppuu vuoden 2026 aikana. Lämmitysjärjestelmien vaihtoehtoiset toteutukset rajattiin kaukolämpöön, kaukolämmön ja datakeskuksen hukkalämmön hybridijärjestelmään, sekä lämpöpumpuilla tuotettuun lämmitykseen. Kaukolämpöenergian hintana käytettiin Loiste Lämmön vuoden 2025 hintoja. Datakeskuksen hukkalämmön hintana käytettiin oletusarvoa 20 €/ MWh ja lämpöpumppujen sähkön hinta laskettiin vuosien 2023–2024 pörssisähkön keskiarvona tuntitasolla. Näiden lähtötietojen perusteella tutkittiin vaihtoehtoisten lämmitysjärjestelmien toteutusta, investointikustannuksia ja kilpailukykyä verrattuna nykyiseen höyrylämmitysjärjestelmään. Järjestelmien kannattavuutta tarkasteltiin takaisinmaksuajan ja nettonykyarvon perusteella. Tämän lisäksi herkkyystarkastelu suoritettiin sähkön ja kaukolämmön hinnan nousun olettamalla.

Kaikki vaihtoehtoiset ratkaisut lämmityksen tuotantoon todettiin kannattaviksi tarkastelujaksolla ja korkotasolla. Kustannustehokkain ratkaisu oli käyttää datakeskuksen hukkalämpöä kaukolämmityksen rinnalla hukkalämmön oletushinnalla. Kaukolämpöenergian hinnan noustessa, kaukolämmöllä tuotettu lämmitys ei ollut kannattava investointi.

In view of the fact that space heating makes up over fourth of the total energy consumption in Finland, finding alternative energy solutions for construction and renovation of heating systems is crucial when seeking to reach carbon neutrality and sustainability in heating production. A possible solution is to use waste heat from data centers and other industrial waste heat as a part of the heating production process.

The aim of this master’s thesis was to find an alternative heating production system for Renforsin Ranta factory complex as the production of the currently used steam energy will be discontinued during 2026. Alternative implementations for heating system were limited to district heating, a hybrid system of district heating and data center waste heat and heating produced with heat pumps. The district heating energy price was based on Loiste Lämpö 2025 prices. Data center waste heat price was assumed to be 20 €/MWh and the electricity price for heat pumps was based on an hourly average price data from years 2023-2024. Based on this initial data the implementation of alternative heating system investment costs and competitiveness compared to the current steam energy system were examined. The profitability of the alternative systems was examined based on payback period and net present value. In addition, a sensitivity analysis was performed assuming an increase in electricity and district heating prices.

All alternative heating solutions were found to be profitable over the review period and in terms of interest rate. The most cost-effective solution was to use the data center waste heat alongside district heating. As district heat price increased, the investment was not profitable over the review period.