Lämmitysvoimalaitoksella tuotetun kaukolämpöenergian korvaaminen erillishankinnalla

Abstract

Diplomityön tavoitteena on määrittää rajahinta Mertaniemen lämmitysvoimalaitoksella tuotetun kaukolämpöenergian korvaamiselle erillishankinnalla Lappeenrannan Energian kannalta tarkasteltuna. Tarkoituksena on muodostaa taulukkolaskentapohjat erilaisille lämmönkorvaustapauksille sekä päivittää kyseisen lämmitysvoimalaitoksen sähköteho/kaukolämpöteho -karakteristikat. Työssä selvitetään myös lämmön erillishankinnan vaikutusta laitoksen ajotapaan. Laadittujen laskentapohjien ja karakteristikoiden avulla arvioitiin erillishankinnan kannattavuutta suunnitellun UPM-Kymmene Oyj:n Kaukaan voimalaitoksen, paikkakunnan teollisuuslaitoksien, Mertaniemen voimalaitoksen kaasukattiloiden sekä Lappeenrannan Energian lämpökeskuksien lämmöntuotannon tapauksissa. Lisäksi työssä tehtiin kustannuslaskelma kiinteälle lämpökeskukselle sekä laadittiin optimointilaskelma lämmöntuotannon polttoaineiden käytölle. Tuloksiksi saatiin, että yhteistuotanto on erillishankintaa paljon edullisempaa kaikissa tapauksissa. Kaukaan voimalaitoshankkeesta Lappeenrannan Energia jättäytyi täten toistaiseksi pois. Paikkakunnan teollisuuslaitoksilta ostetaan lämpöä edelleen, koska se on todettu edulliseksi yhteistuotannon seisokkien aikaan. Lappeenrantaan suunnitellaan uutta kiinteää lämpökeskusta, mutta sen käyttö korvaamaan yhteistuotantoa ei kannata nykyisillä polttoaineen hinnoilla.

The objective of this Master's Thesis is to determine marginal price of separately generated district heat energy in comparison with the district heat energy generated in Mertaniemi cogeneration power plant. The goal is to compile spreadsheet templates for different cases of replacement and also to update the electric output/district heat output -characteristics of the power plant. The influences of using separate supply on the power plant operation are also studied. With the spreadsheet templates and characteristics the profitability of separate supply was estimated in four cases: UPM-Kymmene Oyj Kaukas power plant project, district heat from two local factories, natural gas boilers of Mertaniemi power plant and Lappeenrannan Energia's heating plants. Also a cost calculation of a heating plant and an optimization calculation for fuel usage in district heat production were made in this project. As a result it was obtained that cogeneration is far more economical than separate supply in each case. Thus Lappeenrannan Energia will not participate in the Kaukas power plant project for the time being. District heat from the local factories is still purchased because it is quite favorable during shutdowns of the cogeneration power plant. There is an intention to build a new heating plant in Lappeenranta, but using it to replace cogeneration will not be viable with current fuel prices.