Kuopion kaukolämpöalueen tonttien geoenergiapotentiaalin hyödyntäminen: maalämmön ja kaukolämmön hybridilämmitys yli 500 MWh/a lämmitystarpeelle

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on tehdä selvitys Kuopion kaukolämpöalueen isojen rakenteilla olevien tonttien geoenergiapotentiaalista. Opinnäytetyössä selvitetään Kuopion isot tontit, jotka sopivat kaukolämmön ja maalämmön kohteiksi, sekä selvitetään niiden osalta kaukolämmön ja maalämmön hybridilämmitysmahdollisuuksia suuriin lämmityskohteisiin. Suurilla lämmityskohteilla tarkoitetaan kohteita, joiden lämmityksen kulutus on yli 500 MWh vuodessa. Opinnäytetyöhön saatiin Kuopion kaupungilta tiedot tulevista uudiskohteista ja jo olemassa olevien kiinteistöjen laajennushankkeista välille Sorsasalo – Pitkälahti. Tiedot pitivät sisällään tontin koon, rakennuksen kerrosalan sekä kiinteistön käyttötarkoituksen. Laajennushankkeet rajattiin työn ulkopuolelle, koska ei ole tiedossa minkä kokoisia kiinteistöjä tonteilla on jo ennestään. Uudiskohteista rajattiin ulkopuolelle pientalot, rivi- ja ketjutalot sekä kerrostalot, sillä näiden lämmitysenergian kulutus on yleensä pienempi kuin 500 MWh vuodessa. Loput kohteet tarkasteltiin käyttötarkoituksen ja rakennuksen koon perusteella ja valikoitiin suuret kohteet. Sen jälkeen kohteille laskettiin lämmitysenergiantarve. Koska kohteista oli niukat lähtötiedot, lämmitysenergiantarpeen määritykseen käytettiin suurinta sallittua kokonaisenergiankulutusta, jota kutsutaan E-luvuksi. Laskelman jälkeen kohteista valittiin ne, joiden lämmitysenergiantarve ylitti 500 MWh vuodessa. Tämän jälkeen kohteille mitoitettiin sopiva määrä energiakaivoja tontin koon perusteella ja niiden mukaan laskettiin maalämmöstä saatava energiamäärä. Lopuksi tehtiin karkea kustannusarvio kolmelle erilaiselle kohteelle. Tuloksissa saatiin selville, että Kuopion maaperä on pääsääntöisesti sopivaa maalämmölle. Yleisesti Pohjois-Savon maaperän lämmönjohtavuus on hieman alle koko Suomen keskiarvosta. Osalle opinnäytetyön kohteista pystyttiin mitoittamaan energiantuotanto täysin maalämmöllä, kun taas osalle kohteista pystyttiin mitoittamaan vain muutama energiakaivo, jolloin energiantuotanto olisi lähestulkoon kokonaan kaukolämmöllä. Mitä enemmän tontille on tilaa tehdä kaivoja, sitä paremmin maalämmöllä saadaan katettua energiantarvetta. Opinnäytetyöstä saadut tulokset ovat vain suuntaa antavia ja voivat poiketa paljonkin mahdollisista lopullisista mitoituksista.