Energiatehokkuuden parantaminen vedenkäsittelylaitoksessa

Abstract

Tämän opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Oy Kalottkonsult Ab. Työn tavoitteena oli löytää erilaisia energiansäästöratkaisuja vedenkäsittelylaitoksen energiankulutuksen vähentämiseksi. Kohde haluttiin pitää anonyyminä. Energiaa kuluu vedenkäsittelylaitoksella ympäri vuoden esimerkiksi prosessitilojen lämmitykseen ja kuivaukseen sekä ilmastoinnin lämmitykseen. Energiatehokkuuden parantamiseksi löydettiin vaihtoehtoja muun muassa erilaisista lämpöpumppuratkaisuista sekä aurinkosähköstä. Tarkkojen sähkön- ja lämmönkulutustietojen puuttuessa työssä esitettyjen energiansäästöratkaisujen mitoitukset ovat vain arvioita eikä tuloksia voida pitää tarkkoina. Työn pääasiallisena lähteenä käytettiin toimeksiantajalta saatuja sisäisiä lähteitä.

Erilaisten energiatehokkuutta parantavien ratkaisujen kartoituksen lisäksi tehtiin alustavia kustannuslaskelmia investoinnin kannattavuudesta. Kustannuksien laskennassa arvioitiin parannusratkaisulla saatavaa säästöä vuodessa ja paljonko se vaatisi investointeja. Takaisinmaksuaika laskettiin yksinkertaistettuna kaavalla, joka ei ottanut huomioon korkoja. Koska jo alkutilanteessa mitoitus oli epätarkkaa ja kustannuslaskelmissa ei huomioitu korkoja, voidaan tuloksia pitää vain suuntaa antavina. Kustannuksien lisäksi tehtiin herkkyystarkastelu aurinkosähkön takaisinmaksuajan muuttumisesta, kun sähkön hintaa muutettiin. Lopputuloksena huomattiin, että mitä kalliimpaa sähkö on, sitä kannattavampaa on oma aurinkosähköjärjestelmä.

Kun eri parannusratkaisuista saatavaa säästöä sekä investoinnin kannattavuutta vertailtiin, todettiin, että todennäköisesti kannattavinta olisi ottaa prosessivedestä lämpöä vesi-vesilämpöpumpun avulla tai kuivata regeneroinnin ja ilmastoinnin ilmaa kesäaikana ilma-ilmalämpöpumpulla. Energiaomavaraisuuden lisääminen aurinkosähköjärjestelmän avulla voisi tuoda lisäsäästöjä vedenkäsittelylaitoksen energiankulutuksessa jonkun toisen toimenpiteen rinnalla.

Vedenkäsittelylaitoksen energiaa säästävien toimenpiteiden tarkaksi mitoittamiseksi tulisi tietää sähkön- ja lämmönkulutuksen tiedot esimerkiksi vuorokausitasolla vuoden ajalta. Silloin kulutustiedoista voitaisiin tehdä pysyvyyskäyrä, jonka avulla saataisiin mitoitettua parannusratkaisuista saatava energiansäästö mahdollisimman realistiseksi. Myös kustannuslaskelmissa tulisi huomioida korot, jotka ottaisivat huomioon investoinnin tuoton. Tarkastelu tulisi tehdä myös toimenpiteen koko elinkaarelle, jotta kannattavuuden arvioiminen olisi todenmukaisempaa.