Kaukolämpöverkon energiatehokkuuden parantaminen ajotapoja ja säätöratkaisuja kehittämällä.

Abstract

Kaukolämpöverkon keskeisin tarkoitus on tarjota sen kuluttajille riittävä lämpöenergia. Kaukolämpöverkon energiatehokkuuden kehittämisessä suurin haaste liittyy riittävän lämpöenergian jatkuvaan takaamiseen kaikille kuluttajille, sillä kuluttajien lämmöntarpeet vaihtelevat jatkuvasti esimerkiksi kellonajan tai ulkoilman lämpötilan mukaan. Lämmöntarpeet vaihtelevat myös satunnaisesti, jolloin kokonaislämmöntarpeen tarkka ennustaminen on mahdotonta. Kaukolämpöverkon menoveden lämpötila ja paine nostetaan usein liian korkeiksi, jotta kuluttajien lämmöntarve pystytään varmasti kattamaan kaikissa olosuhteissa. Liian korkeat lämpötila- ja painetasot aiheuttavat kaukolämpöverkossa tehohäviöitä, jolloin verkon energiatehokkuus huonontuu. Energiatehokkuuden parantamiseksi kaukolämpöverkon menoveden lämpötila- ja painetasojen tulisi mukautua kuluttajien lämmöntarpeisiin, jolloin tehohäviöiden osuutta saadaan vähennettyä.

Tämän työn tavoite on parantaa Stora Enson Anjalankosken tehtaiden kaukolämpöverkon energiatehokkuutta vähentämällä höyrynkulutusta kaukolämpöverkon lämmityksessä. Höyrynkulutusta vähentämällä säästetään maakaasua, jolloin säästöt ovat sekä taloudellisia että ympäristöystävällisiä. Työssä käytettyjä menetelmiä kaukolämpöverkon energiatehokkuuden parantamiseksi ovat menoveden lämpötila- ja painesäädön kehittäminen sekä kaukolämpöverkon ajotapojen ja sisäisten kytkentöjen muuttaminen.

Tuloksissa osoitetaan, että tämän projektin aikana tehtaan kaukolämpöverkon höyrynkulutus on vähentynyt 30–60 %, kun ulkoilman lämpötila on välillä -9–4 °C. Merkittävin yksittäinen selitys höyrynkulutuksen vähentymiselle on tehtaan prosesseista syntyneen hukkalämmön tehokkaampi hyödyntäminen uuden lämmönsiirtimen avulla. Kaukolämpöverkon ajotapojen muutoksella on myös merkittävä vaikutus höyrynkulutuksen vähentymiseen.

Vaikka kaukolämpöverkon höyrynkulutus pystytään helposti mittaamaan, on vaikea arvioida kuinka paljon yksittäiset kaukolämpöverkossa tehdyt muutokset ovat vaikuttaneet höyrynkulutukseen ja sitä kautta energiatehokkuuteen, sillä erilaisia muutoksia on tehty samaan aikaan. Työn kannalta oleellisinta on kuitenkin se, että kaukolämpöverkon energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät on tunnistettu ja energiatehokkuus on noussut paremmalle tasolle.