Lämpöpumppujärjestelmien vaikutus energiayhtiön liiketoimintaan

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena on antaa mahdollisimman kattava ja ajankohtainen yleiskuva Suomessa kaupallisesti hyödynnettävistä lämpöpumpuista ja lämpöpumppumarkkinoista. Lämpöpumppumarkkinoita arvioidaan useasta eri näkökulmasta painottaen lämpöpumppujen vaikutusta energiayhtiön liiketoimintaympäristöön ja erityisesti kaukolämpöliiketoimintaan. Kaukolämpö on edelleen asuinrakennusten tärkein lämmitysmuoto lämpöpumppujen kasvattaessa suosiotaan. Suomen lämpöpumppumarkkinat ovat Ruotsin ohella eräs kehittyneimmistä markkina-alueista, joissa lämpöpumppuja hyödynnetään kiinteistöjen lämmitykseen. Lämpöpumpputyypeistä lukumääräisesti yleisimpiä ovat pientalojen ilma-ilma- ja maalämpöpumput. Lämpöpumput ovat keskeinen osa kansallista energiatehokkuuden toimintasuunnitelmaa ja lämpöpumppujen tuoman energiansäästöpotentiaalin ennustetaan olevan 7-9 TWh vuonna 2020. Viime vuosien nouseva kaukolämmön hintakehitys on lisännyt taloyhtiöiden kiinnostusta vaihtoehtoisia lämmitysmuotoja, kuten lämpöpumppuja kohtaan. Poistoilmalämpöpumpuilla on energiansäästöpotentiaalia vuosina 1960–2002 rakennetuissa kaukolämmitteisissä asuinkerrostaloissa yksikanavaisen koneellisen poistoilmavaihdon vuoksi. Poistoilmalämpöpumpulla voidaan vähentää asuinkerrostalon kaukolämpöenergian kulutusta jopa 40 %. Poistoilmalämpöpumppu osoittautui kannattavuuslaskelmissa vähäriskiseksi investoinniksi eikä se ole kovin herkkä sähkön tai korkojen hinnan nousulle. Lämpöpumpun ja kaukolämmön yhteiskäyttö, eli niin sanottu hybridilämmitys, vähentää kaukolämpöenergian kulutusta suhteessa enemmän kuin kaukolämpötehoa. Osatehoinen lämpöpumppujärjestelmä on usein täystehojärjestelmää kannattavampi, mutta ympäristön ja energiajärjestelmän kannalta epäedullisempi vaihtoehto. Osatehoinen lämpöpumppujärjestelmä yhdessä lämmönjakojärjestelmän korkean lämpötilatason kanssa voimistavat rinnakkaisen lämmitysjärjestelmän tehontarvetta pakkasjaksojen aikana. Tämä asettaa haasteita kaukolämpöä toimittavan energiayhtiön nykyiselle lämmöntuotanto- ja tariffirakenteelle. Lämpöpumpun ja kaukolämmön kytkennällä voi olla kaukolämmön jäähtymää heikentävä vaikutus. Jäähtymän heikkeneminen nostaa kaukolämmön jakelu- ja tuotantokustannuksia. Energiayhtiöt voivat joko seurata sivusta lämpöpumppujen yleistymistä kaukolämmön rinnalla ja huolehtia kaukolämmön teknisestä toimivuudesta tai toimia lämpömarkkinoiden aktiivisena osapuolena.