Sähkökattilan tehon simulointi kaukolämpöverkossa
Vuori, Lari (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024050910469
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024050910469
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön lähtökohtana oli Hyvinkään Lämpövoima Oy:n tarve selvittää mahdollista sähkökattilainvestointia varten sähkökattilan optimaalinen koko hyödyntäen jo olemassa olevaa kaukolämmön runkolinjaa. Kattilahankinta olisi tarkoitus sijoittaa Hyvinkään Kaupungin omistamalle tontille Martinlehdon teollisuusalueella, joka on energiateollisuuskäyttöön varattu. Tontti sijaitsee Fingridin 110 kV kantaverkon läheisyydessä, johon sähkökattila olisi tarkoitus liittää. Kattilaa olisi tarkoitus käyttää, kun pörssisähkön hinta alittaa muiden lämmöntuotantomuotojen tuotantokustannukset sekä osallistua säätösähkömarkkinoille sähkökattilan
kapasiteetilla.
Sähkökattilan optimaalista kokoa alettiin selvittämään Fluidit Heat -sovelluksella, joka on termohydraulinen kaukolämpöverkon mallinnustyökalu. Kaukolämpöverkoston toimintaa simuloitiin sähkökattilan 10–30 megawatin tehoilla. Simuloitavia arvoja olivat kaukolämpöverkon ominaispainehäviö siirtojohdossa sekä lähialueiden paine-erot kuluttajilla. Kokoa määrittelee olemassa olevan kaukolämpöverkon siirtojohto, johon on tarkoitus syöttää sähkökattilan tuotanto.
Tutkimuksen perusteella olemassa olevan kaukolämpöverkon siirtokyky tulee vastaan, mikäli sähkökattila syöttäisi yli 20 megawatin tehoa alueelta. Kaukolämpöverkon ominaispainehäviön noustessa yli 2bar/km sekä lähialueiden kuluttajien ensiöpuolen paine-erot kasvaisivat niin korkeiksi, että mahdollisia virtauksen tuottamia ääniongelmia saattaisi ilmetä. Alueelle voitaisiin sijoittaa 15–20 megawatin kaukolämpötehoa syöttävä sähkökattila ongelmitta ilman, että kaukolämpöverkkoa on tarpeen vahvistaa.
kapasiteetilla.
Sähkökattilan optimaalista kokoa alettiin selvittämään Fluidit Heat -sovelluksella, joka on termohydraulinen kaukolämpöverkon mallinnustyökalu. Kaukolämpöverkoston toimintaa simuloitiin sähkökattilan 10–30 megawatin tehoilla. Simuloitavia arvoja olivat kaukolämpöverkon ominaispainehäviö siirtojohdossa sekä lähialueiden paine-erot kuluttajilla. Kokoa määrittelee olemassa olevan kaukolämpöverkon siirtojohto, johon on tarkoitus syöttää sähkökattilan tuotanto.
Tutkimuksen perusteella olemassa olevan kaukolämpöverkon siirtokyky tulee vastaan, mikäli sähkökattila syöttäisi yli 20 megawatin tehoa alueelta. Kaukolämpöverkon ominaispainehäviön noustessa yli 2bar/km sekä lähialueiden kuluttajien ensiöpuolen paine-erot kasvaisivat niin korkeiksi, että mahdollisia virtauksen tuottamia ääniongelmia saattaisi ilmetä. Alueelle voitaisiin sijoittaa 15–20 megawatin kaukolämpötehoa syöttävä sähkökattila ongelmitta ilman, että kaukolämpöverkkoa on tarpeen vahvistaa.