Sähkökattila hyödyntämään tuulivoimaa

Nurmijärven Sähkön kaukolämmön hiilidioksidipäästöt ovat jo nyt hyvin pienet. Määrää on vaikea pienentää, mutta se on mahdollista, jos otetaan käyttöön tuulisähköllä lämmitettävä sähkökattila. Asiaa selvitti Aalto-yliopistossa opiskeleva Eero Iso-Tryykäri.

Nurmijärven, Klaukkalan ja Rajamäen kaukolämmön hiilidioksidipäästöt ovat kaikilla alle 10 kg CO2/MWh, koska kaikissa lämpö tuotetaan polttamalla ensi sijassa uusiutuvaa puuta. Vertailun vuoksi Kouvolassa lukema on 222,3, Helsingissä 169,3, Tampereella 130,1 ja Järvenpäässä 38,1.

Kaikissa Nurmijärven Sähkön kaukolämpölaitoksissa on myös savukaasupesurit ja lämmön talteenottojärjestelmä – ja erittäin hyvä energiatehokkuus. Elokuussa Tehotien lämpölaitoksessa tehostettiin palamista lisäämällä yksi uusi ilmanpuhallin kattilaan, jolla parannettiin ilmanjakoa ja tehostettiin palamista kiinteän polttoaineen kattilassa. Mutta CO2-päästöt ovat jo niin pienet, että niitä on vaikea pienentää vain puuta polttamalla.

Yhtiö on kuitenkin aktiivisesti etsinyt tapoja pienentää entisestään hiilidioksidipäästöjään. Esille nousi mahdollisuus hyödyntää kaukolämmön tuotannossa yhtiön suuria osuuksia tuulivoimapuistoissa.

Kandityönä sähkökattila

”Kesäteekkari” Eero Iso-Tryykärin opiskelut Aalto-yliopistossa olivat siinä vaiheessa, että oli tehtävä kandityö, jollaiseksi sopi mainiosti Nurmijärven Sähkön tarve selvittää mahdollisuus hyödyntää tuulivoimalla käyvää sähkökattilaa kaukolämmön tuotannossa. Iso-Tryykäri mm. laski sähkökattilan hankinnan kannattavuutta ja optimaalista kokoa, jotta saataisiin paras hyöty. Alkuvaiheessa sähkökattilan tehoksi on kaavailtu kolmea megawattia.

– Eeron laskelmat vahvistivat käsityksiämme hankinnan kannattavuudesta, toteaa Nurmijärven Sähkön lämpöjohtaja Pekka Roivainen.

– Kaukolämpöverkossa voi hyödyntää tuulisähköntuotannon halpoja tunteja. Kun tuulisähköä ei ole saatavissa, kaukolämpö voidaan tuottaa polttamalla puuta jo olemassa olevissa kiinteän polttoaineen kattiloissa. Näin kaukolämpö on entistäkin puhtaampaa ja edullisempaa.

Lämpövarastot

Tuulivoima on sääriippuvaista eli epätasaista, joten järjestelmään on suunniteltu lämmön puskurivarastoa. Tehotiellä olisi sellaiseksi sopiva vanha 400 m3 öljysäiliö, joka voitaisiin täyttää esimerkiksi vedellä tai hiekalla. Varastoon voisi kerätä lämpöä tuulisina, halvan sähkön aikoina ja purkaa sitä, kun tuulee vähemmän.

– Meillä on viimeisen vuoden aikana toteutettu verkon optimointisovellus, jonka avulla voimme ladata lämpöä itse kaukolämpöverkkoon täyttämään kulutuspiikkejä. Voimme esimerkiksi ladata yöllä lämpöä verkkoon nostamalla sen lämpötilaa ja purkaa sitä aamun kulutuspiikin aikana. Puskurivarasto helpottaisi myös yhteistyötä kiinteän polttoaineen kattilan kanssa, kun kattilan käynnistämiseen menee oma aikansa.

Tavoitteena ensi kesä

Sähkökattiloita on suunniteltu Nurmijärven Tehotien lämpölaitokselle ja Rajamäelle, jonne se sopisi erinomaisesti siksi, että siellä kiinteän polttoaineen kattila on hieman suuri kesän kulutukseen. Tavoitteena olisi saada ensimmäinen sähkökattila valmiiksi ensi kesänä Tehotien lämpölaitoksen yhteyteen. Tehotiellä on valmis infra ja hyvät valmiudet ottaa sähkökattila käyttöön.

Investoinnin suuruusluokka on noin miljoona euroa. Itse kattilarakennus ottaa tilaa n. 8 x 5 metriä.

– Sähkökattiloita on Suomessa ollut käytössä jo 1980-luvulla paperitehtaiden yhteydessä olleissa varalaitoksissa, joissa niitä käytettiin häiriötilanteissa. Nyttemmin sähkökattiloita on otettu käyttöön lisääntyneen tuulituotannon ansiosta.

– Sähkökattila mahdollistaa edullisen ja vähäpäästöisen lämmöntuotannon, sekä monipuolisten lämmönlähteiden käytön, Roivainen toteaa.

 

Päävalikko