Ruokakauppa tuottamaan hiilineutraalia kaukolämpöä – ratkaisu voisi muuttaa kaukolämpöverkot energiavarastoiksi

Artikkelit
VTT

Osuuskauppa Arinan S-Market Oulun Ritaharjussa saa lämpöenergiansa kylmälaitteiden hukkalämmöstä ja tuottaa vähäpäästöistä energiaa kaukolämpöverkkoon. Ratkaisun taustalla on pitkä yhteistyö VTT:n kanssa. Konsepti laajenee ja sen kehitys jatkuu; tulevaisuudessa ratkaisu voisi muuttaa kaukolämpöverkot energiavarastoiksi.

VTT:n ja Osuuskauppa Arinan yhteistyö uusien energiaratkaisujen kehittämisessä alkoi vuosia sitten myymälöiden energiatehokkuuden parantamisesta. Sittemmin fokus on siirtynyt päästöttömään energiaan.

Pitkä projektijatkumo on tuottanut hyviä ja yllättäviäkin tuloksia, kuten Ritaharjun S-Marketin uusi energiantuotantoratkaisu osoittaa. Ratkaisu perustuu kiinteistön CO2-kylmälaitoksen hukkalämmön hyödyntämiseen joko kiinteistön omassa käytössä tai viemällä se kaukolämpöverkkoon.

Konsepti muuttaa myymälän tehokkaasti lämmöntuotantolaitokseksi. Tuotetulla energialla voidaan lämmittää 150 omakotitaloa erittäin pienellä hiilijalanjäljellä. Aikaisemmin kaupan ylimääräinen lämpö piti lauhduttaa mereen: nyt se saadaan takaisin kiertoon kaukolämpöverkon asiakkaille. VTT on kehittänyt ratkaisun perusidean sekä hankkinut rahoituksen sen jalostamiseen Making-City -projektissa eri sektoreiden yhteistyöllä. Kokonaisinvestointi on miljoonia euroja.

”Konsepti muuttaa koko liiketoimintamallia. Kauppa ei osta lämpöenergiaa vaan kaukolämpöyhtiö investoi laitteistoon kaupan sisällä ja ostaa sillä tuotetun energian, taaten samalla kaupalle sen tarvitseman palvelun. Malli tuottaa suuria kokonaishyötyjä ja mahdollistaa nopeammat investoinnit vähäpäästöiseen energiaan”, selvittää Making-City -projektin Project Owner Tuomas Paaso VTT:ltä.

Konsepti laajenee S-ryhmän myymälöihin

Osuuskauppa Arina on vienyt konseptin käytäntöön Ritaharjun S-Marketissa yhdessä Oulun Energian ja Caverionin kanssa. VTT vastaa kohteen mittaustekniikasta, kerää mittausdatan ja antaa raportit ratkaisun suorituskyvystä. 

Konsepti laajenee nyt muihin S-ryhmän kauppoihin Pohjois-Suomesta alkaen. S-Ryhmän visiona on nollata ketjun kaikkien kauppojen kaukolämmöstä johtuvat hiilipäästöt. Tähän tarvittaisiin 110 uuden konseptin mukaista kauppaa. Pohjois-Suomen kauppojen päästöjen nollaamiseen riittää 11 kauppaa, jotka toteutetaan vuoteen 2025 mennessä. Pohjois-Suomessa työtä helpottaa se, että alueelle on jo toteutettu paljon matalan energian kauppoja, joiden energiankulutus on 50 % tavanomaisesta.

Yhtiöt keskustelevat konseptin laajentamisesta myös muiden mahdollisten kumppaneiden kanssa. ”Hyödyt ovat huomattavia ja toivon, että ratkaisu leviäisi laajalle. Jos paras teknologia on käytössä vain osalla yrityksistä, tämä on menetys koko toimialalle”, sanoo idean isä, johtava tutkija Klaus Känsälä VTT:ltä.

Seuraavaksi hyödynnetään paluukiertoa

Vaikka konsepti on sellaisenaan laajennettavissa, sen kehitys jatkuu Making-City -projektissa. Seuraava askel on se, että lämpö syötetään kaukolämpöverkon paluukiertoon.

Kaukolämpöverkkoon vietävän hukkalämmön lämpötila on nostettava ensin lämpöpumpun avulla 90-95 asteeseen. Paluukiertoa varten lämpötilaa ei tarvitse nostaa näin korkeaksi. Käytännössä riittää kun päästään 40-45 asteen lämpötilaan. Tämä parantaa kokonaishyötysuhdetta huomattavasti.

Paluukiertoratkaisu on mielenkiintoinen lämpövoimayhtiöiden kannalta.

”Yhtiöt miettivät, mistä lämpö saadaan tulevaisuudessa. Tätä on ratkaistu esimerkiksi ottamalla lämpöä merestä, mutta kylmän meriveden lämmittäminen kuumaksi vie runsaasti energiaa. Jos osa lämmöstä voitaisiin siirtää paluukierron kautta, energiaa kuluisi vähemmän”, Känsälä pohtii.

Paluukiertoratkaisua on jo testattu pilottimielessä, mutta VTT haluaisi testata sitä mittavammassa projektissa. Mahdollinen kohde voisi olla esimerkiksi asuntomessualue tai kaupunginosa, jossa paluukiertoa käytettäisiin lämmönsiirtoon hieman samalla tavalla kuin matalalämpöverkoissa tehdään. Tällöin voitaisiin samalla putkistomitoituksella rakentaa jopa 30 % enemmän neliöitä ja samalla parantaa itse verkon ominaisuuksia.

Ratkaisulla potentiaalia energian joustokaupassa

Ratkaisulla on mielenkiintoista potentiaalia myös energian säätövoiman hallinnan ja energian joustokaupan kannalta.

”Älykäs energianhallintaratkaisu voi mahdollistaa esimerkiksi kaukolämpöverkoston käyttämisen energiavarastona ja säätövoiman lähteenä. Tämä tehostaisi uusiutuvien energianlähteiden hyödyntämistä, vähentäisi päästöjä, helpottaisi säätövoiman hallintaa ja toisi verkkoon ajallista puskuria”, Paaso sanoo.

”Näin voitaisiin rakentaa kokonaan uusi energiayhteisömalli, joka hyödyttäisi sekä loppukäyttäjää että sähköenergian tuottajaa”, Känsälä kiteyttää.

Jaa
Tuomas Paaso

Tuomas Paaso

Research Team Leader
Klaus Känsälä

Klaus Känsälä

Principal Scientist
Aiheet
Toimialat
Tutkimusosaaminen