Kiinan kaukolämpöön tehokkuutta

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy ja Nuorkivi Consulting analysoivat suomalaisen lämmönjakokeskuksen soveltuvuutta Kiinan olosuhteisiin. Kiinassa, joka on jo maailman suurin kaukolämpömaa, on käytössä perinteiset ryhmäkaukolämpökeskukset. Kiina hyötyisi energiatehokkaasta ja paremmin toimivasta kaukolämmityksestä. Ottamalla käyttöön talokohtaiset lämmönjakokeskukset säästetään energiakuluja 10–20 % ja CO2-päästöt vähenisivät.

Talokohtaiset lämmönjakokeskukset eivät ole Kiinassa kovin tunnettuja. Maailmanpankki toteutti kaukolämpöpilottihankkeen Kiinan Liaoning-provinssissa, jossa kymmeneen kohteeseen asennettiin lähes sata talokohtaista lämmönjakokeskusta.

Kiinan MoHURD-ministeriö (Ministry of Housing, Urban and Rural Development) pyysi Suomea analysoimaan ja laatimaan käsikirjan talokohtaisista lämmönjakokeskuksista tukemaan ministeriön ajamaa lämpöreformia. VTT ja Nuorkivi Consulting hyödynsivät vuosina 2014–2016 Maailmanpankin rahoittamasta 360 miljoonan euron hankkeesta saatuja tuloksia.

Kiina hyötyisi energiatehokkaasta ja paremmin toimivasta kaukolämmityksestä

Käytettäessä talokohtaisia lämmönjakokeskuksia lämpö voidaan jakaa suoraan taloihin ja säätää talokohtaisesti. Etuna on, että pitkä viive ryhmäkeskuksen ja talojen väliltä poistuu. Vesivirtaus myös pienenee 60–80 %, jolloin pumppauskustannukset putoavat merkittävästi. Lisäksi perinteinen menetelmä on herkkä korroosiolle, koska sekundääriputkistoon ryhmäkeskuksen jälkeen pääsee hapekasta vettä. Nämä ongelmat poistuvat ja järjestelmän käyttöikä pitenee, koska silloin talokohtaiseen lämmönjakokeskukseen päättyvä primääriverkko on suljettu järjestelmä.

Jotta talokohtainen kaukolämmönjakelu ja kierroslukusäätöinen talopumppu voivat toimia vanhoissa taloissa, niihin pitää lisätä patterikohtaiset termostaattiventtiilit. Patteria voi silloin säätää lämmön tarpeen mukaan ja pumppua veden kiertotarpeen mukaan.

Investointi- ja käyttökustannussäästöjä

Pilottihankkeissa havaittiin, että talokohtaiset lämmönjakokeskukset tuottivat huomattavia energiankulutuksen säästöjä verrattuna perinteiseen Kiinassa käytössä olevaan ryhmälämmönjakokeskukseen perustavaan kaukolämpöön, johon on liitetty 2–6 putkella 30–40 taloa. Käyttämällä talokohtaisia lämmönjakokeskuksia saadaan investointisäästöjä kaukolämpöverkossa, kun selvitään kahdella putkella usean putken sijasta. ”Arvioimme, että energiaa säästyy 10–20 % toteutustavan mukaan”, sanoo VTT:n johtava tutkija Kari Sipilä.

Muutos säästäisi samalla myös kivihiiltä, sähköä ja pienentäisi CO2-päästöjä.

Lämmönjakokeskusten investointikustannus nousee 2,5-kertaiseksi ryhmälämmönjakokeskukseen verrattuna, kun järjestelmä muutetaan talokohtaiseksi. Säästöjä saadaan myösoptimoimalla verkko, niin että talokohtaisen järjestelmän kokonaiskustannukset ovat jopa alhaisemmat kuin perinteisellä tavalla rakennettuna. Kun talokohtaisen järjestelmän käyttökustannuksetkin saattavat olla alhaisemmat tai yhtä suuret kuin perinteisen ryhmäkeskuksen, niin talokohtaisen elinkaarikustannukset ovat merkittävästi alhaisemmat. Tehdyt investoinnit jaettuna saavutetuilla vuotuisilla säästöillä laskettuna ilman korkoa takaisinmaksuaika on n. 6,5 vuotta, toki vaihdellen tapauksesta riippuen.

Maailmanpankki on aloittamassa jatkohankkeen tulosten pohjalta Hebei-provinssissa. ”Tavoitteena on, että suomalaiset yritykset lähtevät mukaan toteuttamaan hankkeita. Tämä on suuri mahdollisuus. On oltava teknisesti hyvä ja hintatason kilpailukykyinen”, painottaa Kari Sipilä.

Hanketta rahoittivat Energiateollisuus, Finpro – Beautiful Beijing, Turun kaupunki, Alfa Laval Nordic Oy, Högfors Valves Oy, Kolmeks Oy, Enoro Oy, Oilon Oy, Vexve Oy, VTT ja Nuorkivi Consulting.

Tulokset on koottu julkaisuksi, joka on julkaistu myös kiinaksi. Ministeri Kimmo Tiilikainen luovutti raportin Kiinassa maaliskuussa 2016. Kiinan ministeriö MoHURD jakaa tietoa Pohjois-Kiinan alueella muun muassa suunnittelutoimistoihin ja kaukolämpöyhtiöihin.

Julkaisu sähköisenä: http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2016/T250.pdf