Kiinteistökohtaisen CHP:n optimointi

Abstract

Työssä tutkittiin lämmön kulutuksen pienentämisen vaikutuksia polttoaine-energian kulutukseen. Tutkimus liittyy Oulun seudun ammattikorkeakoulun hallinnoimaan hankkeeseen Development of an efficient support network and operation model for the municipal energy sector, jota rahoittaa Karelia ENPI CBC.

Tavoitteena oli selvittää optimaalinen lämmönkulutus, jotta primäärienergian kulutus olisi mahdollisimman pieni. Tulosten mukaan laadittiin kuusi skenaariota ja niiden vaikutusta vertailtiin alkuperäisiin tuloksiin. Skenaarioissa tutkittiin sähkön säästön vaikutuksia, erillisen lauhdevoimalan hyötysuhteen muutoksia ja rakennussuhteen merkitystä. Lisäksi huomioitiin osakuormitus, tulisijan vaikutus sekä vertailtiin alkuperäisiä tuloksia pelkillä erillistuotannoilla saavutettuihin tuloksiin. Primäärienergian säästöön viitattiin sekä kiinteistökohtaisesti että yhteiskunnallisesti.

Lämpöenergian kulutuksen pienentäminen säästi primäärienergiaa CHP:n rakennussuhteen ollessa 0,3 ja lauhdevoimalan hyötysuhteen 40 %. Kun lauhdevoimalan hyötysuhde laski alle 18 %:n, aiheutti lämmön säästö primäärienergian kulutuksen kasvua. Tämä perustui suurempaan lauhdesähkön tarpeeseen, ja sitä tuotetaan pienellä hyötysuhteella. Työssä selvisi, että sähkön säästö kannattaa yhteiskunnallisesti, jos CHP:n tuotannossa tuotettu kiinteistölle tarpeeton sähkö voidaan käyttää valtakunnan verkossa ja näin vähentää yhteiskunnan lauhdesähkön tarvetta.

Tutkimuksen tuloksia ei saavuteta nykyajan pienillä energiantuotantolaitoksilla, vaan laitteistot vaativat kehitystä. Laitteiden kehittyessä ja yleistyessä voidaan perustaa laajoja energiajärjestelmiä, joissa on useita tuottajia. Tuottajat voivat myydä itselle ylimääräisen energian ja ostaa energiaa, kun oma tuotanto ei riitä. Näin saavutettaisiin mahdollisimman pieni lauhdesähkön tarve, vältettäisiin energian hukkaamista ja päästäisiin mahdollisimman hyvään primäärienergian hyödyntämiseen.