Sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitos maaseudulle

Abstract

Opinnäytetyö liittyy SMARTrenew-hankkeeseen, jossa on tarkoituksena tuoda uusiutuvan energian käyttö- ja varastointiratkaisuja haja-asutusalueille. Työssä suunniteltiin uusiutuvaa energiaa käyttävä voimalaitos ja kaukolämpöverkosto maaseudulle, Raahen alueelle. Tämän jälkeen laskettiin taloudellinen kannattavuus ja takaisinmaksuaika.

Kohdealueen rakennukset määritettiin kaukolämpöverkostoon liitettäviin ja ei-liitettäviin ja niiden energiantarpeet analysoitiin Motivan sivuilta löytyvien kulutusarvioiden ja EnergyPlan-energiantuotantojärjestelmien simulointiohjelman avulla. Näiden avulla tehtiin kulutusprofiilit eri rakennuksille Excel-ohjelmaan ja pystyttiin mitoittamaan kaukolämpöputkistot ja kaukolämmön ensiöpuolen pumput. Lisäksi tarkasteltiin lämmönjakokeskusratkaisuja asiakkaille. Tämän jälkeen valittiin sopiva yhteistuotantovoimalaitos tehojen, hyötysuhteiden ja investointikustannusten perusteella.

Ratkaisussa alueen pohjoispuolella on taloja, jotka eivät kuulu kaukolämpöverkostoon ja eteläpuolella verkostoon kuuluvat. Kaukolämpöjohtoa alueelle tehtäisiin noin 4 kilometriä. Alueen lämmön- ja sähköntarpeet päädyttiin lopulta tuottamaan kahdella hakekäyttöisellä polttomoottori-CHP-laitoksella. Nämä ovat saksalaisia LiPRO Energyn valmistamia eri tehoisia yksikköjä. Lisäksi laitokselle mitoitettiin lämmöntuotantoon kolme hakekattilaa.

Järjestelmä maksaisi noin 1 miljoonan euron investointikustannukset takaisin 13 vuodessa. Epävarmuustekijöitä kuitenkin ovat ensinnäkin CHP-yksikköjen toimivuus miehittämättömänä hakkeen aiheuttaman tervaongelman vuoksi sekä ylipäätään niiden huoltamisen ja valvomisen kustannukset. Haja-asutusluonteen vuoksi kaukolämpöverkoston kalliit rakennuskustannukset heikentävät kannattavuutta.