Kaukolämpöverkon asiakaskohteiden karakterisointi kysyntäjouston näkökulmasta : Lämpöyhtiön kysyntäjoustoon pohjautuvan energiatehokkuustuotteen ja sen kannattavuuden arviointi Lämpöyhtiön kysyntäjoustoon pohjautuvan energiatehokkuustuotteen ja sen kannattavuuden arviointi

Abstract

Digitalisaatio ja ilmastonmuutos muokkaavat yritysten toimintatapoja ja ajavat ne kohti uusia liiketoimintamalleja. Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi kasvihuonekaasuja pitää vähentää ja esimerkiksi kaukolämmöntuotannossa tämä tarkoittaa fossiilisista polttoaineista luopumista. Murrokseen ja kasvaneeseen kilpailuun vastatakseen lämpöyhtiöt joutuvat etsimään uusia liiketoimintamalleja ja tuoteratkaisuja. Yksi näistä on kaukolämmön kysyntäjousto, jolla lämpöyhtiö pystyy säätelemään asiakkaidensa lämmönkulutusta. Kysyntäjouston avulla lämpöyhtiöt voivat optimoida omaa tuotantoaan ja siirtää kulutushuippuja huippukuormien tunneilta muille tunneille.

Tässä työssä karakterisoitiin Excel-taulukkolaskentaohjelman avulla tarkastellun kaukolämpöverkon asiakaskohteet kysyntäjouston näkökulmasta. Karakterisoinnin avulla arvioitiin paikallisen lämpöyhtiön lämmöntuotannon kysyntäjoustosta saamia hyötyjä ja energiaoptimointi-nimeä kantavaa kysyntäjoustoon pohjautuvaa palvelutuotetta. Karakterisointi ja arviointi tehtiin paikallisen lämpöyhtiön omien pilottien ja muiden tarkastellulla verkkoalueella aiheesta tehtyjen tutkimusten pohjalta. Tarkastelussa olivat mukana kerrostalokohteet, koulut ja päiväkodit, tuotantolaitokset ja varastot sekä virastot, liikkeet ja julkiset rakennukset. Tarkastelusta jätettiin pois omakoti-, pien- ja rivitalot, koska niiden osuus kaukolämmönkulutuksesta on pieni.

Tarkastellun verkkoalueen asiakaskohteet voivat joustaa lämmityksestään joustoprosentista ja ulkolämpötilasta riippuen 5–21 tuntia. Lyhimmillään joustoaika on kovalla pakkasella, kun lämmityksestä joustetaan 100% ja pisimmillään se on, kun lämpötila on nollan pinnassa ja lämmityksesta joustetaan vain 30%. Asiakaskohteiden kaukolämmönkulutus vaihtelee pakkasella 375 MW:n ja 150 MW:n välillä. Yhteenlaskettu kaukolämmönkulutus on korkein kerrostalokohteilla, joiden joustoaika on kuitenkin tässä työssä olleista rakennustyypeistä lyhin. Jos kysyntäjouston piirissä oleva joustoteho on 50–100 MW, voidaan paikallisen lämpöyhtiön öljyllä toimivat huippukuormalaitokset korvata kokonaan kysyntäjoustolla. Tällä lämpöyhtiö saavuttaa säästöä tuotantokustannuksissaan noin 630 000 euroa vuodessa. Pelkän kysyntäjouston avulla voidaan tutkimusten mukaan saavuttaa noin 1-3%:n energiansäästö vuodessa. Yhdistämällä kysyntäjousto ja asiakaskohteiden lämpötilan tasapainotus, kuten paikallisen lämpöyhtiön energiaoptimointituotteessa on tehty, voi energiansäästö olla jopa 12%:a. Riippuen siitä, kuinka paljon kohteita kysyntäjouston piirissä on, tuotantokustannuksissa vuodessa saavutettu säästö voi olla merkittävä.

Paikallisen lämpöyhtiön energiaoptimointi tuote on tässä työssä tehdyn arvioinnin perusteella erittäin lupaava tuote, jota myymällä ja toteuttamalla voidaan saavuttaa merkittäviä taloudellisia hyötyjä. Energiaoptimoinnin toteuttamisessa on tärkeää miettiä, kuinka paljon kohteita palvelun piiriin saadaan ja mikä on tällöin tuotteen hinnoittelu. Hinnoittelu koostuu liittymismaksusta ja kuukausimaksusta. Tämän työn tulosten perusteella on kannattavampaa pitää liittymismaksu matalana ja kuukausimaksu korkeammalla. Liittymismaksu voi olla esimerkiksi 6000 euroa ja kuukausihinta vähintään 60 % asiakkaan saavuttamista säästöistä kaukolämpömaksussa.