Lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmien vertailu hankesuunnitteluvaiheessa

Kansallisen energia- ja ilmastostrategian tavoitteena Suomelle on lisätä uusiutuvan energian käyttöä niin, että sen osuus energian loppukulutuksesta nousee vähintään yli 50 prosenttiin 2020-luvun aikana. Kasvihuonepäästöjen vähentämisen tavoitteena on yli 40 prosenttia 1990 tasoon verrattuna. Pidemmän aikavälin tavoitteena on, että Suomen energiajärjestelmä muuttuisi hiilineutraaliksi ja perustuisi pääsääntöisesti uusiutuviin energialähteisiin. Tavoitteen saavuttamiseksi Suomen tulee lisätä hajautettua ja paikallista energiantuotantoa merkittävästi. Työn tavoitteena oli tutkia uusiutuvien energialähteiden hyödyntämismahdollisuuksia ja taloudellisuutta kaupunkiolosuhteissa toimitilakohteissa, asuinrakennuksissa ja hybridikohteissa. Tavoitteena oli myös luoda laskentatyökalu, jonka avulla voidaan vertailla eri järjestelmien elinkaarikustannuksia ja hiilidioksidipäästöjä tehokkaasti. Työkalua sovellettiin tämän työn yhteydessä kahdessa kohteessa, joista toinen on hybridirakennus ja toinen kohde opetusrakennus. Hybridirakennuksessa alemmissa kerroksissa on liiketiloja sekä toimistoja ja ylemmissä kerroksissa asuntoja. Tutkimustuloksista saatiin paljon tietoa energiatuotantovaihtoehtojen elinkaari- ja investointikustannuksista sekä niiden ympäristövaikutuksista. Vaikka maalämmön ja maakylmän investointikustannukset olivat vertailussa suurimmat, niin osoittautui yhdistelmä 25 vuoden elinkaarivertailussa kaikkein edullisimmaksi vaihtoehdoksi. Maalämmön ja maakylmän yhdistelmä saavutti muut järjestelmät kustannuksissa viimeistään noin 10 vuoteen mennessä. Molemmissa tutkimuskohteissa maalämmön ja maaviileän yhteisjärjestelmä aiheutti myös vähiten hiilidioksidipäästöjä. Tutkimuksen perusteella paikallinen energiantuotanto voi olla taloudellisesti kannattavaa verrattuna kaukolämpöön. Esimerkkikohteissa kaukolämpö yksinään oli kaikista kallein vaihtoehto muihin järjestelmiin verrattuna. Paikallisen energiantuotannon avulla voidaan lisätä uusiutuvan energianlähteiden hyödyntämistä ja edesauttaa asetettujen energiatavoitteiden saavuttamista.The aim of the National Energy and Climate Strategy for Finland is to increase the use of renewable energy so that its share of final energy consumption will reach at least more than 50% during the 2020s. The target for reducing greenhouse gas emissions is over 40% compared to 1990 levels. The long-term goal is for the Finnish energy system to become carbon-neutral and, as a rule, based on renewable energy sources. To achieve this, Finland needs to increase its decentralized and local energy production significantly. The aim of the thesis was to research the feasibility and economic efficiency of renewable energy sources in urban, commercial and hybrid buildings. Another aim was to create a computational tool that can effectively compare life-cycle costs and carbon dioxide emissions of different systems. The tool was applied in connection with this work at two sites, one of which is a hybrid building and the other is an educational building. In the hybrid building, the lower floors have retail space and offices, and the upper floors have flats. The research results provided a wealth of information on the life-cycle and investment costs of energy production options and their environmental impact. Although the cost of investing geothermal and ground cold was the highest in the comparison, the combination proved to be the most cost-effective option in a 25-year life cycle comparison. The combination of geothermal and ground cold reached other systems at cost by about 10 years at the latest. In both studies, the combined system of geothermal and geothermal energy also produced the least carbon dioxide emissions. According to the study, local energy production can be economically viable compared to district heating. In the examples, district heating alone was the most expensive option com-pared to other systems. Local energy production can increase the use of renewable energy sources and contribute to the set energy targets