Kaukolämmön tuotannon kehitys tulevaisuudessa

Tiivistelmä. Kaukolämpöverkot ovat Suomessa keskeisessä roolissa energiatehokkaan ja varman lämmityksen ylläpitämiseksi. Kiristyvät energiatehokkuus- ja päästövaatimukset asettavat kaikelle energiantuotannolle selvän suunnan, johon tuotantomenetelmien kokonaisuuden on liikuttava, jonka takia on tärkeää tarkastella etenkin hiilineutraaleita tai päästöttömiä vaihtoehtoja. Tässä kandidaatintyössä tarkasteltiin kaukolämpöjärjestelmiä ja niiden toimintaperiaatteita nykyhetkellä ja tulevaisuudessa. Tutkimuksen pohjana on kirjallisuuskatsaus erilaisiin lämmön tuotantomenetelmiin. Kirjallisuuskatsauksen tavoitteena oli selvittää nykyisen kaukolämpöjärjestelmän rakenne ja etsiä vaihtoehtoisia tuotanto- ja jakelumenetelmiä. Työssä käytiin läpi kaukolämmityksen nykytilaa tilastojen pohjalta ja kaukolämmityksen kehitystä koskevaa lainsäädäntöä. Työssä tarkastellaan erilaisia lämmön tuotantomuotoja ja perehdyttiin jakelujärjestelmän rakenteeseen. Mukana on myös vaihtoehtoisia tuotantomuotoja, joiden käyttö ei vielä ole laajaa ja arvioidaan näiden menetelmien potentiaalia tulevaisuuden tuotannossa. Tutkimuksen kohteena on vielä tulevaisuuden kaukolämpöverkot, ja millaiseksi ne kehittyvät ominaisuuksiltaan ja organisaatioltaan. Tavoitteena tutkimuksessa oli saada selville, minkälaisen kaukolämpöverkon voisi muodostaa kirjallisuusselvityksessä löydetyistä tuotanto- ja jakelumenetelmistä, ja millaista sen toiminta olisi. Tärkeimpiä tulevaisuuden lämpöverkon ominaisuuksia ovat tuotantomenetelmien tehostuminen ja monipuolistuminen, varastokapasiteetin nousu ja lämpötilan laskeminen jakeluverkossa sekä kysyntäjousto ja parantunut energiatehokkuus kuluttajapuolella. Tuotantopuolella siirrytään todennäköisesti pois fossiilisista polttoaineista hiilineutraaleihin kuten biomassaan ja muihin kuin polttoon perustuviin tuotantomuotoihin kuten ydinvoimaan tai aurinkoenergiaan. Tämänlaiset järjestelmät olisivat kestävämpiä ja siten täyttäisivät myös kestävää kehitystä ja hiilineutraaliutta ajavaa lainsäädäntöä. Tulevaisuuden kaukolämpöverkossa tapahtuu mahdollisesti siirtyminen matalalämpöverkostoihin, joiden alempi lämpötila vähentää lämpöhäviöitä siirron aikana. Verkon joustavuus tulee todennäköisesti lisääntymään, kuluttajilla vapaaehtoisen mutta kannustetun kysyntäjouston kautta ja verkon kannalta kasvaneen varastokapasiteetin takia, jolloin voidaan tasoittaa kysyntähuiput ilman suhteellisesti kalliimpia ja saastuttavampia huippulämpökeskuksia. Työssä tehtyjä johtopäätöksiä voidaan käyttää suuntaa antavasti kaukolämpöverkon kehityksen suunnittelussa ja päätöksenteossa. Tutkimuksessa esitettyjen tulevaisuuden lämpöverkon piirteiden integroimisella nykylämpöverkkoon voitaisiin saavuttaa huomattavaa energiatehokkuuden kasvamista ja näin vähentää energiantuotantoa saastuttavimmasta päästä