UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS PIRKKALA

Transkriptio

1 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS PIRKKALA

2 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS PIRKKALA Vastaanottaja Pirkkalan kunta Päivämäärä Laatijat Ramboll Finland Oy: Sini Kahilaniemi Jukka Jalovaara Markku Ahonen Benet Oy: Asko Ojaniemi Jyri Virolainen Tarkastaja Hyväksyjä Ari Lounasranta Viite TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN TUKEMA KUNTAKATSELMUSHANKE Dnro: PIRELY/0530/ /2015 Päätöksen päivämäärä: Ramboll PL 718 Pakkahuoneenaukio TAMPERE P F

3 ESIPUHE Tässä uusiutuvan energian kuntakatselmusraportissa esitetään Pirkkalan kunnan nykyinen sähkön- ja lämmön tuotannon ja käytön energiatase, alueelliset uusiutuvan energian resurssit ja potentiaalit sekä mahdollisuudet lisätä uusiutuvien energianlähteiden käyttöä energiantuotannossa. Selvitystyön tuloksena esitetään toimenpide-ehdotukset, joilla voidaan kannattavasti lisätä uusiutuvan energian käyttöä kunnan alueella. Toimenpiteille on laskettu investointikustannukset, takaisinmaksuajat sekä niihin liittyvät hiilidioksidipäästöjen muutos. Katselmuksessa tehdään myös ehdotuksia jatkuvan seurannan ja parantamisen varmistamiseksi. Uusiutuvan energian kuntakatselmuksen ovat rahoittaneet Työ- ja elinkeinoministeriö (60 %) ja Pirkkalan kunta (40 %). Työ aloitettiin kesäkuussa 2015 ja se valmistui kesään 2016 mennessä. Tarkastelussa käytetty tarkasteltu referenssivuosi oli Kuntakatselmuksen ovat yhteistyössä toteuttaneet Ramboll Finland Oy sekä Benet Oy. Pääkatselmoijana toimi Ramboll Finland Oy:stä KTM, FM Sini Kahilaniemi. Katselmointiin osallistuivat myös Rambollilta DI Jukka Jalovaara ja DI Markku Ahonen sekä DI Asko Ojaniemi (valvoja, pätevöitynyt kuntakatselmoija) ja DI Jyri Virolainen Benet Oy:stä. Työryhmässä mukana ovat olleet myös DI Pekka Stenman, DI Laura Humppi, HTM Hanna Herkkola, arkkitehti Mikko Siitonen, arkkitehti Kirsikka Siik sekä DI Heikki Savikko. Työssä on erityisasiantuntijana ollut mukana myös DI Olavi Raunio. Tilaajan puolesta työtä on ohjannut Ari Lounasranta.

4 SISÄLTÖ Termit ja lyhenteet Yhteenveto Katselmuskunta Uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämismahdollisuudet Kohteen perustiedot Kunnan alue ja taajamat Väestö Maa-alueet Elinkeinorakenne Rakennuskanta Kaavoitustilanne Kunnan omistukset energian tuotannossa Energiatehokkuuden ja uusiutuvien energialähteiden käyttöönoton edistäminen Energiantuotannon ja -käytön nykytila Lähtötiedot Sähkön tuotanto ja kulutus Sähkön erillistuotanto Yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto Sähkönkulutus Sähköntuotannon energiatase Lämmöntuotanto Kaukolämmön tuotanto Teollisuuden erillislämmöntuotanto Teollisuuden hukkalämpö Lämpöyrittäjyyskohteet Lämmöntuotannon energiatase Kiinteistöjen lämmitys Kokonaisenergiatase Käynnissä olevat merkittävimmät hankkeet energiajärjestelmään liittyen Katselmuskuntien kokonaisenergiatase Uusiutuvat energianlähteet ja niiden nykykäyttö Puupolttoaineet Pirkanmaan tilanne Pirkkalan tilanne Peltoenergia Nykykäyttö Peltoenergian lisäysmahdollisuudet Tuulivoima Tuulivoiman nykytilanne Tuulivoiman tuotantopotentiaali Aurinkoenergia... 28

5 4.4.1 Aurinkoenergian tuotanto ja resurssit Aurinkoenergian tuotanto- ja hyödyntämispotentiaali Vesivoima Geoenergia Maalämpö Järvilämpö Geoenergiakenttä Potentiaalitarkastelu Lämpöpumput Ilma-ilmalämpöpumppu Maasta ilmaan -lämpöpumppu Ilma-vesilämpöpumppu Poistoilmalämpöpumppu Jätepolttoaineet ja biokaasu Jätepolttoaineet Biokaasu Yhteenveto uusiutuvista energialähteistä Jatkotoimenpide-ehdotukset Kunnan omistuksessa olevat kohteet Muiden omistuksessa olevat kohteet Yhteistyössä toteutettavat kohteet Mitä kunta voi tehdä? Rahoitusmallit Toimenpiteiden pienhiukkas- ja aluetalousvaikutukset Pienhiukkasten pitoisuudet ja lähtöarvot Aluetalouden nykytila Toimenpiteiden vaikutukset Jatkoselvitystarpeet Uusiutuvien energianlähteiden käytön seuranta LÄHTEET LIITE 1 Hyödyllisiä tietolähteitä [15]... 63

6 1 TERMIT JA LYHENTEET Aluelämpö CHP-laitos Energialähde Energiatase Kaukolämpö Lämpökeskus Lämpöyrittäjä Metsätähde TEM Rajoitetun alueen keskitetty lämmitys ilman sähkön ja lämmön yhteistuotantoa. Energiantuotantolaitos, joka tuottaa sekä sähköä ja lämpöä; yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto. Lämmitysvesi toimitetaan jakeluverkon välityksellä kuluttajalle kiinteistön lämmittämiseen. Aine tai ilmiö, josta voidaan saada energiaa joko suoraan, muuntamalla tai siirtämällä. Erittely tiettyyn järjestelmään tulevista ja sieltä lähtevistä energiavirroista. Kaukolämmityksellä tarkoitetaan keskitettyä lämmöntuotantoa ja -jakelua. Energiantuotantolaitos, joka tuottaa yksinomaan lämpöenergiaa. Lämpöyrittäjä vastaa polttoaineen hankinnasta sekä lämpökeskuksen toiminnasta halutussa laajuudessa ja saa korvauksen asiakkaalle myydyn energiamäärän mukaan. Hakkuiden yhteydessä syntyvä puubiomassa Työ- ja elinkeinoministeriö Primäärienergianlähde Uusiutuva energialähde Uusiutumaton energialähde Voimalaitos Työssä termillä viitataan polttoaineisiin, kuten kivihiili, puu, maakaasu, öljy jne. Uusiutuvilla energialähteillä tarkoitetaan tässä ohjeessa puu-, peltobiomassa- ja jäteperäisiä polttoaineita, aurinkoenergiaa, tuuli- ja vesivoimalla tuotettua sähköä sekä lämpöpumpuilla tuotettua lämpöä. Uusiutumattomilla energialähteillä tarkoitetaan tässä ohjeessa fossiilisia polttoaineita (öljy, hiili, maakaasu) sekä turvetta (hitaasti uusiutuva polttoaine). Energiantuotantolaitos, joka tuottaa sähköenergiaa

7 2 1. YHTEENVETO 1.1 Katselmuskunta Tässä uusiutuvan energian kuntakatselmuksessa tarkastellaan Pirkkalan kuntaa, joka sijaitsee Pirkanmaan maakunnassa. Pirkkalan asukasluku oli elokuun 2015 lopussa Merkittävä osa kunnasta on kaupunkimaista aluetta. Kunnan väestöstä peräti 97,5 % asuu taajama-alueilla. Katselmuksen tarkasteluvuotena on pääosin käytetty vuotta 2014, koska se on viimeisin vuosi, josta kaikki tarvittava tieto on saatavilla. Kangasala on liittynyt kuntien energiatehokkuussopimukseen. Vuonna 2014 Pirkkalassa kulutettiin sähköä 141 GWh. Pirkkalan kunnalla ei ole omaa energiantuotantoa. Alueella kulutettu sähkö tuodaan Pirkkalan rajojen ulkopuolelta. Kaukolämmön tuottaa Tampereen Sähkölaitos, joka omistaa myös kaukolämpöverkon sekä läntisen osan sähköverkkoa. Pirkkalan alueella sijaitsevilla teollisuuslaitoksilla/-alueilla on jonkin verran erillislämmöntuotantoa. Maakaasulla tuotettua lämpöä ja prosessihöyryä käytetään pääasiassa yritysten omiin tarpeisiin. Kiinteistökohtaisen lämmityksen polttoaineet muodostavat suurimman osan alueen energiankäytöstä. Niissä öljyllä on merkittävä osuus, mutta niin myös sähköllä ja maakaasulla. Kaukolämmön ja teollisuuden erillislämmöntuotannon pääpolttoaine on maakaasu. Pirkkalassa ei ole omaa sähköntuotantoa ja alueella käytetty sähkö on tuontienergiaa. Kunnan alueen lämmityspolttoaineiden ja sähkön kulutus on yhteensä 318 GWh. Uusiutuvia energialähteitä on alueella käytetty noin 52 GWh, mikä on noin 10 % energialähteiden käytöstä. Tieliikenteen polttoaineiden kulutus on 198 GWh. Sähkönkulutuksen osalta merkittävin sektori on Pirkkalassa asuminen ja maatalous 50 % ja palvelusektorin osuus 35 %. Pirkkalan kunnan energiatase vuodelta 2014 (GWh) on esitetty alla sekä tarkemmin luvussa 3.

8 3 Kuva 1. Pirkkalan kunnan energiatase 2014 (GWh) 1.2 Uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämismahdollisuudet Pirkkalassa ei tällä hetkellä hyödynnetä merkittävissä määrin uusiutuvia energialähteitä. Jonkin verran uusiutuvaa energiaa käytetään kiinteistöjen erillislämmityksessä puupolttoaineiden ja maalämmön muodossa. Potentiaalia uusiutuvien energiamuotojen lisäämiseksi on juuri puupolttoaineiden laajamittaisemmassa hyödyntämisessä sekä lämpöpumppujen käytön lisäämisessä. Myös aurinkoenergiapotentiaalia on ja sen hyödyntämiselle ei teknisiä esteitä ole, joskin näiden järjestelmäinvestointien takaisinmaksuajat muodostuvat vielä suhteellisen pitkiksi. Maakuntakaavaa varten laaditun tuulivoimaselvityksen ja tämän työn asiantuntija-arvion mukaan Pirkkalassa ei ole teollisen mittakaavan tuulivoimatuotannolle potentiaalia. Jätepolttoaineiden osalta kotitalouksien sekajäte poltetaan vuodesta 2016 eteenpäin Tarastenjärven jätteenpolttolaitoksella, joten potentiaalia ei tämän jälkeen ole ainakaan kotitalouksien osalta. Biokaasun osalta potentiaalia on jonkin verran. Maa- tai ilmalämpöön perustuvien lämpöpumppujen kohdalla potentiaalia on moninkertaistaa nykyinen käyttö. Alla olevassa kuvassa havainnollistetaan uusiutuvien energialähteiden nykykäyttöä ja potentiaalia Pirkkalassa vuoden 2014 tietoihin perustuen

9 4 Lämpöpumput Vesivoima Aurinkolämpö Aurinkosähkö Käyttämätön potentiaali (GWh) Tuulivoima Jätepolttoaineet Käyttö/tuotanto 2014 (GWh) Biokaasu Peltobiomassat Puupolttoaineet Pirkkalan kunnan energiajärjestelmään ja uusiutuvan energian hyödyntämiseen vaikuttaa merkittävästi myös Tampereen Sähkölaitoksen linjaukset uusiutuvin energialähteiden käytössä, koska kunnan kaukolämpö ostetaan sieltä. Tieliikenteen osuus alueen energiataseessa on merkittävä, joten kunnan kannattaa jatkossa huomioida myös sähkö- ja kaasuliikenteen sekä biopolttoaineiden mahdollisuudet. Vaihtoehtoisten polttoaineiden direktiivin pohjalta on Suomessakin laadittu kansallinen suunnitelma lataus/- tankkausverkoston laajentamiseksi, joten sekin tukee tätä kehitystä. Tämän katselmuksen aikana tutkittiin myös kuntiin esitettyjen toimenpide-ehdotusten pienhiukkas- ja aluetalousvaikutuksia yhteensä. Verrattaessa hiukkaspäästöjen muutosta nykyiseen taustapitoisuuteen Tampereen seutukunnassa, ovat muutokset hiukkaspäästöjen määrässä kuitenkin sen verran pienet, ettei niillä ole terveysvaikutuksia. Suurin kasvu hiukkas- ja pienhiukkaspäästöissä syntyy biopolttoaineiden hankintaketjun elinkaaressa. Ehdotetut toimenpidemuutokset kasvattavat (suorat ja kerrannaisvaikutukset) kokonaistuotosta Suomessa noin 28 miljoonaa euroa. Kasvu kohdistuu pääosin biopolttoaineiden hankintaan (puu, hake, biomassa) ja niiden toimitusketjuihin. Kokonaistuotoksen kasvusta noin 3 miljoonaa euroa on kulutuksen kerrannaisvaikutuksia. Energiahuollossa arvonlisäys pienenee lähes 10 miljoonaa euroa, mikä on seurausta pääosin kasvaneista polttoainekustannuksista, kun siirrytään käyttämään biopolttoaineita. Energiahuollon arvonlisäys on kuitenkin edelleen Tampereen seutukunnassa noin 500 miljoonaa euroa. Energiahuollossa ei tapahdu suoria työllisyysvaikutuksia, mutta kerrannaisvaikutuksien kautta uutta työllisyyttä syntyy lähes 200 henkilötyövuotta. Työpaikat muodostuvat pääosin biopolttoaineiden hankintaketjuun (mm. raaka-aineiden hankinta, kuljetus, jalostus, t&k) (ks. tarkemmin kappale 6.)

10 5 Taulukko 1. Yhteenveto kunnan uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämismahdollisuuksista sekä esitetyistä jatkotoimenpiteistä. NYKYTILANNE TOIMENPITEIDEN JÄLKEEN GWh/a % GWh/a % CO 2 -muutos Öljy , Turve Kivihiili Maakaasu 8 2 Muut uusiutumattomat Uusiutumattomat yhteensä Puupolttoaineet ,75 Peltobiomassat Biokaasu Jätepolttoaineet Tuulivoima Aurinkoenergia Vesivoima Muut uusiutuvat (esim. lämpöpumput, liikenteen bioosuus) Uusiutuvat yhteensä Kaikki yhteensä 375 Sähkön tuonti 141 Sähkön vienti

11 6 Taulukko 2. Yhteenveto kunnan uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämismahdollisuuksista sekä esitetyistä jatkotoimenpiteistä. EHDOTETTU TOIMENPIDE TALOUDELLISET TIEDOT TOIMENPITEIDEN VAIKUTUKSET Investointi- Säästöt Takaisinmaksu- Korvattava Uusiutuvien energia- CO 2- Jatko-toimet kustannus ( ) aika (vuotta, energia- lähteiden lisäys muutos T= Toteutettu (, ilman ilman lähde (MWh/a) P= Päätetty toteuttaa tai invest.tukea) invest.tukea) jatkaa hankkeen selvityksiä H= Harkitaan toteutusta Kirkonkylän koulun lämmitystavan muuttaminen (pelletti) Aurinkosähkön tuotanto Nuolialan koulun katolla Öljy- ja sähkölämmitteisten pientalojen lämmitystavan muuttaminen LISÄSELVITYKSET öljy 0, t/a ostosähkö 80 17,6 t/a E= Ei toteuteta Sankilan alueen lämmöntuotanto Aurinkolämmön tuotanto Pirkkalan liikuntakeskuksessa Aurinkosähkön tuotanto jäähallin katolla Aurinkosähkön tuotanto Naistenmatkan koulun katolla Aurinkovoimala Pirkkalan Sankilan peltoalueelle YHTEENSÄ Kaukolämpö Kaukolämpö 25 4,6 t/a Ostosähkö ,6 t/a Ostosähkö t/a Ostosähkö t/a

12 7 2. KOHTEEN PERUSTIEDOT Tässä luvussa esitellään katselmuskunnan perustietoja sekä ominaispiirteitä, joilla arvioidaan olevan vaikutusta energiankulutuksen, uusiutuvan energian varantojen tai niiden käyttömahdollisuuksien arvioimisen kannalta. 2.1 Kunnan alue ja taajamat Pirkkalan kunta sijaitsee Pirkanmaan maakunnassa Pyhäjärven rannalla. Se on osa yhteensä n asukkaan Tampereen kaupunkiseutua [1]. Pirkkalan keskustasta on linnuntietä n. 7 km Tampereen keskustaan. Sen naapurikuntia ovat lännessä Nokia ja Vesilahti, pohjoisessa ja idässä Tampere ja idässä ja etelässä Lempäälä. Tampere-Pirkkalan lentoasema sijaitsee Pirkkalan kunnan alueella. Pirkkalan pinta-ala on ( ) 104 km 2, josta sisävesialuetta on 22,65 km 2 [2]. Kunnan alueesta oli vuonna 2013 asemakaavoitettu n. 12,8 km 2 [1]. Pirkkalalla on 53,5 km Pyhäjärven rantaviivaa ja yhteensä rantaa on kunnassa n. 72 km [3]. Pirkkalan asukastiheys on 229,27 hlö/km² [4]. Merkittävä osa kunnasta on kaupunkimaista aluetta. Kunnan väestöstä peräti 97,5 % asuukin taajama-alueilla [5]. Pirkkalan kunta jakautuu kunnan pohjoisosassa sijaitsevan keskustan lisäksi Tampereen rajalla sijaitsevaan Nuolialan alueeseen ja haja-asutusalueeseen. Hajarakentamisessa Pirkkala noudattaa ns. maltillista linjaa siten, että haja-asutusalue säilyy harvaanasuttuna ja maaseutumaisena [6][5]. Kuva 2. Pirkkalan kartta (muokattu lähteestä [7])

13 8 2.2 Väestö Pirkkalan asukasluku on ( ) [8]. Pirkkala on ollut Suomen nopeimmin kasvavia kuntia viime vuosina [1]. Esimerkiksi vuonna 2011 väkiluku kasvoi 3,1 prosenttia, mikä oli suhteellisesti eniten Manner-Suomen kunnista. Pirkkalan vuosittainen väestönlisäys 2000-luvulla on ollut keskimäärin 450 henkilöä. Kaupunkiseudun rakennesuunnitelmassa Pirkkalan väkiluvuksi vuonna 2030 on esitetty asukasta. Tilastokeskuksen väestöennusteen 2007 (tasaantuva kehitys) mukaan se oltaisiin saavuttamassa jo vuonna 2027 ja väestöennusteen 2009 (trendinomainen kehitys) mukaan jo peräti vuonna 2021 [9]. Kuva 3. Pirkkalan asukkaiden ikärakenne vuonna 2014 [10][9]. Asukasluvun kasvulla on lisäävä vaikutus asumisen energiankulutukseen. Muita asumisen energiankulutuksen kehitykseen vaikuttavia tekijöitä ovat muun muassa asumisväljyys, uusien rakennusten energiatehokkuuden kehitys, nykyisen rakennuskannan energiatehokkuuden parantaminen saneerausten yhteydessä sekä sähkölaitteiden energiatehokkuuden paraneminen. 2.3 Maa-alueet Pirkkalan kunnan maa-alueiden pinta-ala on n. 81,4 km 2 ( ) [2]. Kunnan peltoala on n. 9,6 km 2 (11,8 % maa-alasta) ja metsäala n. 41,1 km 2 (50,5 % maa-alasta). Kunnan alueella ei tällä hetkellä ole peltobiomassan tuotantoalueita. Turvetuotantoaluetta kunnassa on vain n. 0,6 ha. 2.4 Elinkeinorakenne Pirkkalassa oli vuoden 2012 lopussa työllistä. Palvelusektori oli vuonna 2012 kunnan tärkein työllistäjä n. 71 % osuudella. Alkutuotannon ja jalostuksen työpaikkoja oli kunnassa yhteen-

14 9 sä 29 % työpaikoista, joita oli kunnassa vuonna 2012 yhteensä n Yrityksiä Pirkkalassa oli vuonna 2012 yhteensä n [11]. Työttömyysaste elokuussa 2015 oli 11,3 %. Pirkkalan suurimmat työnantajat ovat kunta ja Satakunnan lennosto. Muita merkittäviä työnantajia ovat mm. Bauhaus Suomi Oy, Airpro Oy, Pirkanmaan Osuuskauppa, Citymarket ja Finavia Oyj. [1]. Kunta on viime vuosina panostanut merkittävästi uusiin yritysalueisiin, joista Vähä- Vaittin alueelle on jo rakentunut useasta yrityksestä koostuva alue. Myös Linnakallioon on syntymässä uusi yritysalue. Lisäksi lentokentän aluetta kehitetään entisestään yritystoimintaa tukevaksi. Kuva 4. Toimipaikat päätoimialoilla Pirkkalassa 2013 [12]. Teollisuuden työpaikkoja kunnassa edustavat mm. Oy Johnson Metall Ab, Aurajoki Oy ja Pirkkalan Alumiini ja Lasi Oy. 2.5 Rakennuskanta Rakennuskannan tiedot ovat Tilastokeskuksen tilastoista, jotka perustuvat rakennuslupatietoihin ja eivät siten ole täysin kattavia. Tilastotiedot eivät välttämättä päivity esimerkiksi rakennuksen käyttötarkoitusten tai lämmitystavan muutoksien osalta. Tietojen arvioidaan kuitenkin kuvaavan riittävällä tasolla rakennuskannan laajuutta ja rakennustyyppijakaumaa sekä rakennuskannan rakennuskohtaista lämmitysmuotojakaumaa, jotta näitä voidaan tarkastella uusituvan energian kuntakatselmuksen lähtötietona. Pirkkalan rakennuskanta Kunnan rakennuskanta oli rakennusta [13]. Asuntoja oli yhteensä 7 948, joista pientalo ja rivitaloasuntoja 4 801, asuinkerrostaloasuntoja ja 99 muuta rakennusta [16]. Kunnan rakennusten yhteenlaskettu kerrospinta-ala oli vuonna 2014 n m 2 [13][12]. Kerrospinta-alan jakautuminen rakennustyyppeihin on esitetty taulukossa 3. Kesämökkejä oli Pirkkalassa yhteensä 469 kpl [17]. Kesämökit eivät sisälly taulukossa 3 esitettyyn rakennuskantaan, mutta vakinaisesti asutut vapaa-ajan asunnot sisältyvät erillisiin pientaloihin.

15 10 Taulukko 3. Pirkkalan rakennuskanta Rakennustyyppi Kpl Kerrosala m 2 Erilliset pientalot Rivi- ja ketjutalot Asuinkerrostalot Liikerakennukset Toimistorakennukset Liikenteen rakennukset Hoitoalan rakennukset Kokoontumisrakennukset Opetusrakennukset Teollisuusrakennukset Varastorakennukset Muut Kaikki yhteensä Pirkkalan kunnan rakennukset Pirkkalan kunnan omistamien rakennusten energiaseurantajärjestelmän mukaan kunnan rakennusten tilavuus on noin m 3 ja pinta-ala noin m 2 [28]. Kunnan omistamien rakennusten pinta-ala kattaa siten noin 4 % kunnan alueen koko kiinteistökannasta. Kunnalla on energiaseurantajärjestelmän mukaan yhteensä 65 kohdetta. Rakennuskannassa on mm. kouluja, päiväkoteja, terveydenhuollon rakennuksia, kokoontumisrakennuksia ja huoltorakennuksia. Kunnan rakennuksissa pääasiallinen lämmitysmuoto on kaukolämpö. Kuvassa 5 esitetään kunnan omistamien rakennusten lämmitysmuotojen arvioidut osuudet rakennusten tilavuuden mukaan. Osuudet on arvioitu energiaseurantajärjestelmässä raportoitujen energiamittareiden tietojen mukaan [28]. Lämmitysmuodon osuudet kunnan omistamissa rakennuksissa poikkeavat kunnan alueen koko rakennuskannan jakaumasta. Energiaseurantajärjestelmän mittaritietojen mukaan kolmessa koulussa, kahdessa päiväkodissa ja yhdessä teknisessä toimistossa on öljylämmitys. Maakaasulämmitys on yhdessä koulussa ja yhdessä päiväkodissa. Sähkölämmitystä on muutamissa päiväkodeissa, kouluissa ja muissa pienissä rakennuksissa. Yhdessä koulussa on energiaseurantajärjestelmän mittaritietojen perusteella maalämpö. Uusiutuvaa energiaa käytetään myös Nuolialan koulussa, jossa mittaritietojen mukaan tuotetaan aurinkolämpöä.

16 11 Lämmitysmuodon osuudet tilavuuden mukaan kunnan rakennuksissa 4 % 4 % 7 % 12 % Kaukolämpö Maakaasu Öljy Sähkö Maalämpö 73 % Kuva 5. Lämmitysmuotojen tilavuusosuudet Pirkkalan kunnan omistamissa rakennuksissa [28]. Kunnan omistamissa rakennuksissa lämmitysenergian kulutus on ollut noin 11 GWh vuonna 2014 energiaseurantajärjestelmän [28] raportoinnin mukaan (kuva 6). Kokonaiskulutus sisältää 28 raportoidun kohteen lämmönkulutuksen. Sähkölämpöä ei ole erikseen mitattu, joten lämmityksen kokonaiskulutus ei sisällä sähkölämmityskohteiden kulutusta, joita kohteita arvioidaan energiaseurantajärjestelmän mittaritietojen mukaan olevan seurannassa noin seitsemän. Kaukolämpöä kuluu selvästi eniten, noin 72 % kaukolämmön ja polttoaineiden yhteenlasketusta kokonaislämmitysenergiasta. Kunnan rakennusten raportoitu lämmitysnergian käyttö MWh Kaukolämpö Maakaasu Öljy Kuva 6. Lämmitysenergian kulutus kunnan omistamissa rakennuksissa [28]. 2.6 Kaavoitustilanne Vuonna 2013 hyväksytty taajamaosayleiskaava 2020 on vielä valitusprosessissa. Pirkkalan valtuusto teki aloituspäätöksen yleiskaavan laatimisesta koko kunnan alueelle. Tavoitteena oli tehdä kokonaisyleiskaava, jossa olisi käsitelty kaikki kunnan keskeiset maankäyttökysymykset. Yleiskaavaluonnoksessa (2006) ja yleiskaavaehdotuksessa (2008) oli osoitettu kunnan strategisten kehittämistavoitteiden mukaiset aluevaraukset seuraaviksi noin 15 vuodeksi painottaen kestävän kehityksen periaatteita, eheää ja taloudellista yhdyskuntarakennetta, viihtyisää elinympäristöä sekä elinkeinoelämän toimintaedellytyksiä. Ensimmäisen yleiskaavaehdotuksen nähtävillä olon jälkeen jouduttiin kaavaa rajaamaan pienemmäksi maakunnallisten hankkeiden takia ja yleiskaava nimettiin taajamayleiskaavaksi. Taajamayleiskaavaehdotus oli 2010 toisen

17 12 kerran ehdotuksena nähtävillä. Ehdotukseen tehtiin muutoksia, joiden johdosta se asetettiin vielä kolmannen kerran nähtäville. [24] Pirkkalan kunnan vireillä oleva yleiskaava on Toivion osayleiskaava, jonka alustavana tavoitteena on Toivion asuinalueen jatkuminen ja turvallisten ja toimivien liikenneyhteyksien sekä ekologisten verkostojen tarkastelu ja suunnittelu alueelle. Tavoitteena on eheyttää yhdyskuntarakennetta ja suunnitella Toivion alue osaksi Pirkkalan taajamarakennetta ja palveluverkkoa. Toivio tulee olemaan tulevaisuudessa merkittävä Pirkkalan kunnan asutuksen laajenemissuunta. Vireillä olevia asemakaavoja Pirkkalassa on yhteensä 14. [24] Kuva 7. Pirkkalan kunnan vireillä olevat ja vireille tulevat asemakaavat sekä Toivion osayleiskaava. [24] 2.7 Kunnan omistukset energian tuotannossa Pirkkalan kunnalla ei ole omaa energiantuotantoa. Kaukolämmön tuottaa Tampereen Sähkölaitos, joka omistaa myös kaukolämpöverkon sekä läntisen osan sähköverkkoa. Sähköverkon itäisen osan omistaa Elenia Oy. 2.8 Energiatehokkuuden ja uusiutuvien energialähteiden käyttöönoton edistäminen Pirkkalan kunta on mukana kuntien energiatehokkuussopimuksessa (KETS). Kunta on myös mukana Tampereen kaupunkiseudun ilmastostrategiassa. Pirkkalassa ei ole laadittu CO2- päästölaskelmaa.

18 13 3. ENERGIANTUOTANNON JA -KÄYTÖN NYKYTILA Tässä luvussa annetaan kokonaiskuva katselmuksen kohteena olevan kunnan alueen energiantuotannon ja -käytön nykytilasta ja esitetään alueen sähkö- ja lämpöenergian taseet perustuen vuoden 2014 tietoihin. 3.1 Lähtötiedot Energiantuotannon ja -käytön nykytilaa arvioitaessa on käytetty lähtötietoina kunnalta ja alueen yksityisiltä toimijoilta saatuja tietoja sekä tilastotietoja. Tarkasteluvuosia ovat 2013 ja 2014, riippuen siitä, mikä on viimeisin vuosi, jolta tilastotietoja oli katselmuksen aikaan saatavilla. 3.2 Sähkön tuotanto ja kulutus Sähkön erillistuotanto Pirkkalan kunnan alueella ei ole sähkön erillistuotantoa Yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto Pirkkalan alueella ei ole sähkön yhteistuotantoa Sähkönkulutus Vuonna 2014 Pirkkalassa kulutettiin sähköä 141 GWh, mikä oli hieman vähemmän kuin aikaisempina vuosina (kulutus 137 GWh vuonna 2013). Selvästi suurin sähkön käyttäjäsektori oli asuminen ja maatalous, joka kulutti sähköä 71 GWh (50 %). Palvelut ja rakentaminen kuluttivat sähköä 49 GWh (34 %) ja teollisuus 21 GWh (15 %). Rakennusten lämmityksen osuus sähköenergian kulutuksesta on merkittävä, noin 48 GWh. Kun Suomen kunnat laitetaan sähkön käytön mukaan suuruusjärjestykseen, sijoittuu Pirkkala sijalle 91. Kuva 8. Pirkkalan sähkön kulutuksen jakauma v. 2014

19 Sähköntuotannon energiatase Pirkkalassa ei ole sähköntuotantoa. Alueella kulutettu sähkö tuodaan Pirkkalan rajojen ulkopuolelta. Suomessa tärkeimmät sähkön tuotannon energialähteet ovat ydinvoima, vesivoima, kivihiili, maakaasu, puupolttoaineet sekä turve. Tuulivoiman osuus on pieni, mutta kasvussa. Vesivoiman ja sitä kautta fossiilisten polttoaineiden, lähinnä hiilen, osuus sähköntuotannosta vaihtelee reilusti sen mukaan, miten paljon pohjoismaisilla markkinoilla on tarjolla vesivoimaa Norjasta ja Ruotsista. Kuva 9. Sähkön hankinta Suomessa 2014 (83,3 TWh) Energiateollisuuden tilastojen mukaan Sähköstä lähes kolmannes tuotetaan yhteistuotantona lämmöntuotannon yhteydessä, jolloin polttoaineen energiasisältö käytetään mahdollisimman tarkkaan hyödyksi. Jopa 90 % polttoaineen energiasta saadaan muutettua sähköksi ja lämmöksi. 3.3 Lämmöntuotanto Kaukolämmön tuotanto Pirkkalan alueella ei ole omaa kaukolämmön tuotantoa. Alueella käytetty kaukolämpö tuotetaan Tampereen Sähkölaitoksen voimalaitoksissa Teollisuuden erillislämmöntuotanto Pirkkalan alueella sijaitsevilla teollisuuslaitoksilla/-alueilla on jonkin verran erillislämmöntuotantoa. Maakaasulla tuotettua lämpöä ja prosessihöyryä käytetään pääasiassa yritysten omiin tarpeisiin. Merkittävimmät teollisuuden lämmöntuotantolaitokset ovat Tampereen Sähkölaitos Oy:n hallinnoimia Teollisuuden hukkalämpö Työssä tarkasteltiin löytyisikö sellaisia kohteita, joissa prosessista syntyy merkittävästi hukkalämpöä ja jota voisi hyödyntää esim. naapurikiinteistössä tai voitaisiin siirtyä kaksisuuntaiseen kaukolämpökauppaan. Selvityksen mukaan yritykset käyttävät hukkalämmöt lähinnä oman kiin-

20 15 teistön lämmitykseen/käyttöveden lämmitykseen. Emme löytäneet sellaisia isoja hukkalämpökohteita, joista olisi voinut syntyä uutta liiketoimintaa/laskutettavaa energian myyntiä. Energiatehokkuuden parantamiseen on yrityksissä toki mielenkiintoa ja siihen kiinnitetään huomiota. Toimenpiteitä tehdään pääsääntöisesti samalla, kun prosesseja muutetaan tai kiinteistöön tehdään muitakin parannuksia ja korjauksia, jolloin energiatehokkuusinvestoinnit ovat osa isompaa kokonaisuutta Lämpöyrittäjyyskohteet Pirkkalan alueella ei ole merkittävää lämpöyrittäjyystoimintaa. Tutkimusten mukaan lämpöyrittäjä tuo alueelle niin verotuoja kuin työpaikkoja ja myös asiakas säästää lämmityskustannuksissa. Säästyneet varat parantavat ostovoimaa ja sitä kautta voivat vilkastuttaa alueen taloutta, joten sopivia kohteita kannattaa etsiä. Kunta voi edistää lämpöyrittäjyyttä mm. kaavavarausten avulla. Varauksen rooli korostuu etenkin alueilla, joille kaavaillaan rakennettavan teollisuushalleja tai suurempia yksittäisiä kohteita, kuten esimerkiksi koulukeskuksia, terveysasema tms Lämmöntuotannon energiatase Pirkkalan lämmöntuotannon energiatase on esitetty kuvassa 10. Kiinteistöjen erillislämmityksen osuus on n. 63 %. Kaukolämmön osuus on n. 23 %. Teollisuuden osuus on noin 37 %. Lämmöntuotannon merkittävin polttoaine oli kevyt polttoöljy, öljy käytetään lähinnä kiinteistökohtaisessa lämmityksessä. Kuva 10. Pirkkalan lämmöntuotannon energiatase vuonna 2014 (GWh)

21 Kiinteistöjen lämmitys Rakennuskannan lämmitysmuodot Rakennuskannan eri rakennustyyppien lämmitysmuodon osuudet vuonna 2014 rakennusten lukumäärään ja kerrosalan mukaan esitetään kuvissa 11 ja 12. Pirkkalan rakennuskanta on pientalopainotteinen, kun noin 82 % rakennuksista on pientaloja sekä rivi- ja ketjutaloja. Tämä luonnollisesti vaikuttaa rakennusten lämmitysmuodon jakaumaan varsinkin tarkasteltaessa rakennuksien lukumäärään perustuvaa jakaumaa. Alue- ja kaukolämmön osuus rakennuksien lämmityksessä on reilu kymmenesosa rakennuksien lukumäärän perusteella (kuva 11). Rakennuksien pinta-alasta kuitenkin 37 % lämmitetään alueja kaukolämmöllä. Kaukolämpötilaston [31] mukaan Tampereen Sähkölaitoksen kaukolämpöasiakkaita on Pirkkalassa vuonna 2014 yhteensä 274, joista asuintaloasiakkaita on 179 ja teollisuusasiakkaita 32. Pirkkalan väestöstä 42 % on arvioitu asuvan kaukolämmitetyssä rakennuksessa [31]. Kuvan 11 lämmitysmuodon jakauman perusteella voidaan arvioida rakennuskohtaista uusiutuvaa energiaa olevan käytössä lämmityksessä noin 11 %:sta Pirkkalan rakennuksista. Tämä vastaa noin 8 % rakennuskannan pinta-alasta (kuva 12). Maalämpöä käytetään lähes yksinomaan pientaloissa sekä rivi- ja ketjutaloissa, joiden osuus on noin 95 % maalämmöllä lämmitettävistä rakennuksista. Maalämpöä on käytössä myös muissa rakennuksissa kuten yhdessä asuinkerrostalossa, yhdessä liikerakennuksessa, yhdessä liikenteen rakennuksessa ja kahdessa palvelurakennuksessa sekä yhdessä teollisuusrakennuksessa ja yhdessä varastorakennuksessa. Kuvan 8 luvut [13] ei sisällä kaikkea uusiutuvan energian käyttöä, kuten mm. ilmalämpöpumppujen ja aurinkoenergian käyttöä rakennusten lämmityksessä. Muita kuin maalämpöpumppuja on Suomen rakennuskannassa noin 5,5 kertaa enemmän kuin maalämpöpumppuja, joita oli vuonna 2014 noin [32]. Näistä suurin osa on ilmalämpöpumppuja. Tällä perusteella rakennuksissa Pirkkalassakin voidaan arvioida olevan noin ilmalämpöpumppua. Pirkkalassa on merkittävissä määrin öljylämmitteisiä rakennuksia. Öljylämmitteisistä rakennuksista noin 86 % on pientaloja tai rivi- ja ketjutaloja. Pinta-alaltaan nämä rakennukset kattavat noin puolet öljylämmitteisten rakennuksien pinta-alasta tilastokeskuksen tietojen mukaan [13]. Öljyllä lämmitetään pientalojen lisäksi mm. teollisuus- ja varastorakennuksia. Maakaasulla lämmitettyjen rakennusten osuus on pieni. Maakaasulla lämmitettyjen rakennusten määrän ja pintaalan osuudet tilastokeskuksen ilmoittamasta öljy- ja kaasulämmityksen yhteismäärästä on arvioitu Tampereen Sähkölaitoksen ilmoittaman maakaasun kulutuksen perusteella. Sähkölämmitteisiä rakennuksia on määrällisesti selvästi eniten tilastokeskuksen tietojen mukaan [13]. Sähkölämmitteisistä rakennuksista suurin osa on pientaloja tai rivi- ja ketjutaloja. Sähkölämmitteisiä rakennuksia on myös mm. teollisuus- ja varastokäytössä.

22 17 Lämmitysmuoto rakennuksien määrän (lkm) mukaan 4 % 7 % 1 % 7 % 38 % 13 % 30 % Kauko- tai aluelämpö Öljy Sähkö Puu Maalämpö Maakaasu Muu, tuntematon Kuva 11. Pirkkalan rakennuskannan lämmitysmuotojen osuudet rakennuksien määrän mukaan [13] Lämmitysmuoto rakennuksien kerrosalan (m2) mukaan 23 % 6 % 0 % 4 % 2 % 37 % Kauko- tai aluelämpö Öljy Sähkö Puu Maalämpö Maakaasu Muu, tuntematon 28 % Kuva 12. Pirkkalan rakennuskannan lämmitysmuotojen osuudet rakennuksien kerrosalan mukaan [13]. 3.5 Kokonaisenergiatase Energiatase kuvaa alueen energiatuotannon ja -kulutuksen nykytilaa yleisellä tasolla. Taseen luvut perustuvat vuoden 2014 tietoihin, joilta katselmuksen tekohetkellä viimeisimmät tilastot saatavilla. Taseesta nähdään, että kiinteistökohtaisen lämmityksen polttoaineet muodostavat suurimman osan alueen energiankäytöstä. Niissä öljyllä on merkittävä osuus, mutta niin myös sähköllä ja maakaasulla. Kaukolämmön ja teollisuuden erillislämmöntuotannon pääpolttoaine on maakaasu. Uusiutuvia energialähteitä on alueella käytetty noin 52 GWh, mikä on noin 10 % energialähteiden käytöstä (Pirkkalan kaukolämpö tulee Tampereen Sähkölaitokselta).

23 18 Pirkkalassa ei ole omaa sähköntuotantoa ja alueella käytetty sähkö on tuontienergiaa. Kunnan alueen lämmityspolttoaineiden ja sähkön kulutus on yhteensä 318 GWh. Ostosähkön tuotannossa käytetty energia on laskettu keskimääräisen kokonaisprimäärienergiakertoimen avulla. Tieliikenteen polttoaineiden kulutus on 198 GWh. Liikenteen bensiiniä ja dieseliä on viime vuosina korvattu nestemäisillä biopolttoaineilla (jakeluvelvoite 6 % vuosina ). Kuva 13. Pirkkalan energiatase vuonna 2014 (GWh) 3.6 Käynnissä olevat merkittävimmät hankkeet energiajärjestelmään liittyen Pirkkalassa ei ole käynnissä merkittäviä omia hankkeita energiajärjestelmää liittyen johtuen siitä, että Pirkkalan kaukolämpö tulee Tampereen Sähkölaitokselta, jonka hankkeet vaikuttavat myös Pirkkalan energiajärjestelmään. 3.7 Katselmuskuntien kokonaisenergiatase Katselmuskuntien eli Tampereen, Pirkkalan, Nokian, Lempäälän ja Kangasalan energiankulutus oli yhteensä 9,4 TWh vuonna Suurimmat energiankäyttäjät olivat (energian kokonaiskulutuksesta): rakennusten lämmitys 37 % tieliikenne 23 % teollisuus 15 % Alueen merkittävimmät energialähteet olivat:

24 19 maakaasu 31 % öljy 29 % alueen ulkopuolelta tuotu sähkö 18 % puupolttoaineet 10 % Uusiutuvat energialähteet kattoivat 15 % energialähteistä. Merkittävin uusiutuvan energian käyttäjäsektori oli puuperäisiä polttoaineita käyttävä kaukolämmön- ja sähköntuotanto (Tampereen Sähkölaitos). Kotimaisten polttoaineiden yhteenlaskettu käyttö kattoi noin 20 % energialähteistä. Vesivoimalla tuotetun sähkön osuus oli noin 18 % alueen omasta sähköntuotannosta: vesivoimaa tuotetaan sekä Nokialla että Tampereella. Pirkkalan osuus katselmuskuntien alueella kulutetusta energiasta oli noin 5 prosenttia. Uusiutuvia energialähteitä on alueella käytetty noin 52 GWh (noin 10 % energialähteiden käytöstä), mikä on hiukan vähemmän kuin muissa seudun kunnissa. Pirkkalassa ei ole omaa sähköntuotantoa joten kaikki alueella käytetty sähkö on alueen ulkopuolelta tuotua sähköä, muissa seudun kunnissa ulkopuolelta tuodun sähkön osuus on noin 56 % (mukaan lukien Pirkkala). Kuva 14 Katselmuskuntien yhteinen energiatase vuodelta 2014 (GWh)

25 20 4. UUSIUTUVAT ENERGIANLÄHTEET JA NIIDEN NYKY- KÄYTTÖ Tässä kappaleessa arvioidaan katselmuskunnan alueen uusiutuvien polttoaineiden tuotantomahdollisuuksia sekä mm. tuuli-, vesi- ja aurinkoenergian hyödyntämismahdollisuuksia. Hyödyntämispotentiaalia verrataan tarkasteluvuoden 2014 toteutuneisiin määriin lukuun ottamatta puupolttoaineita, joiden kohdalla vertailuvuosi on Puupolttoaineet Pirkanmaan tilanne Pirkanmaan alueen energiapuuvaroja ja -potentiaalia on arvioitu kattavasti vuoden 2011 puuenergiaselvityksessä. Alla olevassa kuvassa esitetään koko maakunnan osalta metsävarat ja hakkuut suhteutettuna energiapuupotentiaaliin. Vastaavat tiedot on esitetty kuvan 15 alla taulukossa 4. Kuva 15 Pirkanmaan metsävarat ja hakkuut suhteessa energiapuupotentiaaliin[34] Kuvasta nähdään, että toteutuneet vuosittaiset hakkuut ovat lähes nelinkertaiset teknisekologiseen potentiaaliin nähden Pirkanmaalla. Taulukko 4 Pirkanmaan metsävarat ja hakkuut suhteessa energiapuupotentiaaliin Metsäbioenergian lisäysmahdollisuudet (GWh/a) Puuston vuotuinen kasvu metsä- ja kitumaalla (runkopuu) Suurin kestävä hakkuukertymä Toteutuneet hakkuut keskimäärin Tekninen energiapuupotentiaali 3300

26 21 Teknis-ekologinen energiapuupotentiaali 1920 Metsäbioenergian potentiaalitarkastelu perustuu Pirkanmaan puuenergiaselvitykseen vuodelta 2011, jonka laskentaoletukset on esitetty seuraavassa kappaleessa.[34] Laskelmat perustuvat Pirkanmaan metsäkeskuksen yksityismetsien metsäsuunnittelutietoihin, joiden lisäksi laskennassa on hyödynnetty Metsäntutkimuslaitoksen valtakunnan metsien inventointitietoja (VMI 10). Suunnittelutiedoista on poimittu Pirkkalan kunnan osalta kattava joukko metsikkökuviotietoja, joiden pohjalta on laskettu yksityismetsien energiapuuvarat uudistushakkuiden kannoille ja latvusmassalle sekä nuorten metsien energiapuulle kullekin erikseen. Tiedot on tämän jälkeen yleistetty kattamaan kaikki metsänomistajaryhmät, kuten valtio, seurakunnat ja yritykset. Laskennan tuloksena saatu energiapuuvarojen maksimipotentiaali toimi lähtökohtana teknistä ja teknis-ekologista potentiaalia laskettaessa. Tarkemmissa potentiaalilaskelmissa rajoitteina käytettiin sekä korjuuseen liittyviä että metsänhoidollisiin seikkoihin perustuvia korjauksia ja rajauksia. Rajoitteina käytettiin esimerkiksi varastohävikkiä, metsäkuljetusmatkan pituutta ja kasvupaikkatyyppejä. Rajoitteet valittiin kullekin metsäenergialajille erikseen. Kaikkia potentiaalia rajoittavia tekijöitä ei ole laskelmissa otettu huomioon, esimerkkinä maanomistajien myyntihalukkuus. Potentiaalilaskelmissa käytetyt rajoitteet tarkistettiin vastaamaan tämänhetkisiä suosituksia jalaskelmien perustana ovat Tapion Hyvän metsänhoidon suositukset energiapuun korjuuseen jakasvatukseen. Vuonna 2010 julkaistut suositukset sallivat esimerkiksi kantojen ja latvusmassankorjaamisen kuivahkojen kankaiden (VT) kasvupaikoilta, kun vuoden 2006 laskennassa kantoja ja latvusmassaa korjattiin vähintään tuoreilta kankailta (MT). Potentiaalilaskelmat on laadittu teknisin ja teknis-ekologisin kriteerein. Ne perustuvat maksimipotentiaaliin, jossa mukaan lasketaan kaikki kannot, latvusmassa ja energiapuu ilman mitään metsänhoidollisia tai muita kohteen kannattavuuteen liittyviä rajoitteita. Maksimipotentiaali on lähinnä teoreettinen ja se toimii ainoastaan lähtökohtana teknistä ja teknis-ekologista potentiaalia laskettaessa. Tekniseen potentiaaliin sisältyville kohteille on asetettu muutamia metsävarojen kestävää käyttöä tukevia rajoitteita. Männiköissä ja kuusikoissa kerätään 90 % kaikista kannoista ja latvusmassaa puulajista riippumatta 60 % kaikesta hakkuussa syntyneestä latvusmassasta. Lisäksi nuoren metsän kunnostuskohteilta kerätään kaikesta latvus- ja oksamassasta 80 %. Teknis-ekologinen potentiaali on kriteereiltään kaikkein tiukin. Teknisen potentiaalin rajoitteiden lisäksi latvusmassaa kerätään ja kantoja nostetaan kuivahkoilta ja sitä rehevämmiltä kankailta mänty- tai kuusivaltaisilta aloilta, missä puustoa on vähintään 150 m 3 /ha. Nuoren metsän hoitokohteista mukaan lasketaan kasvupaikkatyypiltään vähintään kuivahkot kankaat, missä puustoa on enemmän kuin 90 m 3 /ha. Edellä mainittujen ehtojen lisäksi on metsäenergialajeittain käytetty erilaisia kohdevalintaan ja kannattavuuteen liittyviä tarkentavia kriteerejä metsäkuljetusmatkan pituuteen, maapohjan kivisyyteen, kuvion hakattavan puuston määrään ja pinta-alaan liittyen. Teknisekologinen potentiaali on sekä metsien terveyden että alan toimijoiden näkökulmasta realistisin kestävästi hyödynnettävissä oleva suurin vuosittainen hakkuumäärä Pirkkalan tilanne Puuenergian käyttö Pirkkalassa vuonna 2012 oli noin m 3 eli noin 14 GWh, joka on noin 1 % koko Pirkanmaan puuenergian käytöstä (noin m 3 ). Pirkkalan kunnan tekninen metsäenergiapotentiaali vuosina on esitetty taulukossa 5.

27 22 Taulukko 5 Tekninen metsäenergiapotentiaali Pirkkalan kunnassa [34] Kannot ja juurakot Latvus- ja oksamassa Pieniläpimittainen puu Yhteensä Potentiaali [m 3 /a] Potentiaali [GWh/a] Lisäksi kuitupuuta on arvioitu voitavan korjata energiakäyttöön noin m3 vuodessa, jolloin tekninen metsäenergiapotentiaali on yhteensä noin m3 eli noin 39 GWh vuodessa. Tämä tarkoittaa, että Pirkkalassa noin 37 % metsäenergiapotentiaalista on käytössä. Pirkkalan kunnan teknis-ekologinen metsäenergiapotentiaali vuosina on esitetty taulukossa 6. Taulukko 6 Teknis-ekologinen metsäenergiapotentiaali Pirkkalan kunnassa [34] Kannot ja juurakot Latvus- ja oksamassa Pieniläpimittainen puu Yhteensä Potentiaali [m 3 /a] Potentiaali [GWh/a] Pirkkalan kunnan mahdollisuus lisätä puupolttoaineiden käyttöä perustuu lähinnä maakaasun ja öljyn korvaamiseen kunnan kiinteistöjen lämmityksessä. Tämä potentiaali on kuvan 7 perusteella maakaasun osalta noin MWh/a ja öljyn osalta noin 430 MWh/a. Puupolttoaineet: - käyttö noin MWh (7 200 m3) vuodessa - tekninen metsäenergiapotentiaali noin MWh ( m3) vuodessa - potentiaali kunnan omien kiinteistöjen lämmityksessä korvaamaan maakaasua noin MWh vuodessa ja öljyä noin 430 MWh vuodessa 4.2 Peltoenergia Nykykäyttö Peltoenergioihin luokitellaan suoraan polttoon menevät energiakasvit, joista Suomessa käytetyimpiä ovat ruokohelpi sekä biodieselin tuotantoon soveltuvat öljypohjaiset kasvit, kuten rypsi. Pirkkalan käytössä olevan maatalousmaan osuus vuonna 2014 on yhteensä noin 764 hehtaaria, josta kesanto- ja luonnonhoitopellot olivat n. 113 ha. [35] Ruokohelpi on yleensä suoraan polttoon tuotettava energiakasvi ja se on tasalaatuista, energiatehokasta ja uusiutuvaa polttoainetta. Tällä hetkellä ruokohelpeä käytetään polttoteknisistä syistä vain voimalaitoksissa puun ja turpeen kanssa seospolttoaineena, joissa sen osuus voi maksimissaan olla noin 20 %. [35] Peltoenergian osalta Pirkkalan alueella viljeltiin rypsiä n. 201 ha vuonna Ruokohelpiä ei viljelty.

28 Peltoenergian lisäysmahdollisuudet Rypsistä esteröintimenetelmällä tehtävää biodieseliä (RME, rypsimetyyliesteri) voidaan käyttää liikenteessä fossiilipohjaisen dieselin korvikkeena sekä lämmityskäytössä ja työkoneissa kevyen polttoöljyn korvikkeena. Lisäksi öljyn tuotannossa syntyy rypsipuristetta, jolla voidaan korvata soijarehua sikojen ja nautojen ruokinnassa. Rypsiöljyä voidaan käyttää myös sellaisenaan, esim. lämmityksen polttoaineena perinteisissä kiinteistöjen öljykattiloissa, mutta tämä edellyttää polttimen vaihtoa puhtaalle rypsiöljylle soveltuvaksi. Maatilakokoluokan ruuvipuristimissa rypsin siemenistä saadaan öljyä noin % ja puristetta %. Suomessa rypsin keskisadot ovat n kg/ha, joten hehtaari tuottaa öljyä keskimäärin 500 kg ja puristetta kg. Edelleen jalostamalla saadaan rypsiöljystä noin 80 % biodieseliä. [35] Alueen kesanto- ja luonnonhoitopellot sekä muu viljelemätön ala olivat vuonna 2014 n. 369 ha. Tältä määräalalta voitaisiin saada vuosittain 56,5 t rypsiöljyä (595 MWh) tai edelleen jalostettuna 45,2 t biodieseliä (477 MWh). Vastaavasti jos kesanto- ja luonnonhoitopellot sekä muu viljelemätön ala viljeltäisiin ruokohelvelle, saataisiin ruokohelpeä MWh (olettaen 5 tonnia kuiva-ainetta per hehtaari ja 22 MWh/ha). Tulee kuitenkin huomata, että edellä esitetyissä on kyse teoreettisesta potentiaalista ja että peltoenergian taloudellinen hyödyntäminen on tämän päivän energianhinnoilla melko epätodennäköistä. Kesanto- ja luonnonhoitopellot sekä muu viljelemätön ala: - potentiaali noin 56,5 t rypsiöljyä (595 MWh) tai edelleen jalostettuna noin 45,2 t biodieseliä (477 MWh) vuodessa - tai potentiaali noin MWh ruokohelpeä vuodessa (vaihtoehto edelliseen) Koko Pirkanmaan osalta MAVIn tämän hetken tietojen mukaan kesanto- ja luonnonhoitopeltojen ala maakunnassa yhteensä hehtaaria. Tältä määräalalta voitaisiin saada vuosittain seuraavat energiamäärät eri raaka-ainetta [35]: rypsiöljyä 6475 t (68 GWh) biodieseliä 5177 t (55 GWh) ruokohelpiä 284 GWh 4.3 Tuulivoima Tuulivoiman nykytilanne Teollinen tuulivoima Pirkkalassa ei ole tällä hetkellä teollisen mittakaavan tuulivoimatuotantoa. Suomen Tuulivoimayhdistyksen karttapalvelun mukaan kunnan alueella ei myöskään ole käynnissä teollisen tuulivoiman valmistelu- tai rakentamishankkeita. [21] Pirkanmaan maakuntakaava 2040 luonnosvaiheessa Pirkanmaalle on esitetty yhteensä 29 tuulivoimatuotantoon soveltuvaa aluetta. Tuotantoalueet painottuvat Pohjois-Pirkanmaalle ja muualla

29 24 Pirkanmaalla on lähinnä yksittäisiä tuotantoalueita. Pirkkalan alueelle ei ole kaavassa osoitettu yhtään tuulivoima-aluetta. [23] Kuva 16 Maakuntakaavaluonnoksessa osoitetut tuulivoimatuotantoalueet Pirkanmaalla [23]. Pientuulivoima Pirkkalassa ei tällä hetkellä ole toiminnassa yhtään pientuulivoimalaa Tuulivoiman tuotantopotentiaali Pirkanmaan tuuliolosuhteet ovat melko tasaiset. Alemmissa korkeuksissa (<50 m) tuulisimpia paikkoja Pirkanmaalla ovat suurten järvien rannikot sekä kohoumat. Yli 100 m korkeuksissa erot tasoittuvat, eikä erityisen tuulisia paikkoja ole juuri todettavissa. Pirkanmaan tuulisuutta voidaan kuitenkin pitää sisämaan oloissa kohtuullisina [25]. Teollinen tuulivoima

30 25 Teollisen tuulivoiman tuotantopotentiaali riippuu ennen kaikkea alueen tuulisuudesta ja tuulen tyypillisestä suunnasta. Voimalat saavuttavat nimellistehonsa tyypillisesti n m/s nopeuksilla ja käynnistyvät keskimäärin n. 4 m/s nopeuksilla [18]. Pirkanmaan maakuntakaavaluonnoksen mukaan teollisen tuulivoiman tuotantoalueilla vuoden keskituulen nopeuden tulee olla Ilmatieteen laitoksen Tuuliatlaksen tiedoissa vähintään 6 m/s 100 metrin korkeudessa [26]. Tuulisuuden näkökulmasta Pirkkalassa voisi olla tuulivoimatuotantoon soveltuvia alueita. 150 m korkeudessa Pirkkalan parhaimmat tuuliolosuhteet osuvat Tuuliatlaksen aineiston perusteella kunnan itä-kaakkoisosiin, joissa vuotuinen keskituulennopeus on n. 7 m/s luokkaa. Muualla Pirkkalassa tuulisuus 150 m korkeudessa on 6,4 6,8 m/s. Pirkkalan tuuliolot ovat siis lähtökohtaisesti riittävät teollisen tuotannon käynnistämiselle, joskaan erityisen otollisina Pirkkalan tuuliolosuhteita ei voida pitää. Kuva 17 Tuulisuus Pirkkalassa 150 m korkeudessa ja Pirkkalan asuin- ja lomarakennukset. Pirkkalassa teollisen tuulivoiman potentiaalia rajaa merkittävästi kunnan suhteellisen tiivis rakennuskanta. Pirkanmaan maakuntakaavaluonnoksessa teollisen tuulivoiman minimietäisyydeksi asuin- tai lomarakennukseen on määritelty 1,0 km [26]. Tämän ehdon täyttäviä alueita ei Pirkkalasta löydy kuin Tampere-Pirkkalan lentoaseman alueelta, joka ei taas lentoes-

31 26 tesyistä sovellu tuulivoimarakentamiselle, sekä Keskisenkulman ja Kaitalankulman väliseltä kaistaleelta. Alla olevassa kuvassa on esitetty alue, joille Tampere-Pirkkalan lentoasema asettaa korkeusrajoituksia. Käytännössä tämän alueen sisälle on erittäin epätodennäköistä sijoittua teollista tuulivoimatuotantoa. Kuva osoittaa, että koko Pirkkala kuuluu lentoliikenteen korkeusrajoitusalueen piiriin. Myös edellä mainittu Keskisenkulman-Kaitalankulman alue kuuluu siis tähän alueeseen, minkä lisäksi lentokentän kiitorata osoittaa suoraan kohti aluetta eli tuulivoiman rakentaminen alueelle ei ole mahdollista. Kuva 18 Lentoliikenteen korkeusrajoituksen alue Tampere-Pirkkalan ympärillä. Lentoesterajoitusten ja rakennusten läheisyyden vuoksi Pirkkalassa ei tällä hetkellä ole potentiaalia teollisen tuulivoiman tuotannolle riittävästä tuulisuudesta huolimatta. Tulos on sama kuin maakuntakaavaluonnoksessa, jossa alueiden soveltuvuutta on arvioitu vielä tätä työtä laajemmin. Pientuulivoima Myös pientuulivoiman tuotannossa voimalan korkeudella on suuri merkitys. Voimalat olisi sijoitettava mahdollisimman korkealle maksimaalisen tuotannon saavuttamiseksi. Kaikki esteet, kuten puut ja rakennukset, synnyttävät pyörteitä, jotka heikentävät tuulen voimaa. Voimalan napakorkeuden tulisikin olla selkeästi esteitä korkeammalla. [22] Alla oleva kartta kuvaa tuulisuutta Pirkkalassa 50 m korkeudessa. Kartasta näkee, että 50 m korkeudessa Pirkkalan tuulisimmat alueet osuvat Pyhäjärven rannikkoalueille. Parhaimmilla alueilla tuulee keskimäärin 5,2 5,4 m/s. Pirkkalan heikoimmat tuuliolosuhteet vaikuttaisivat osuvat lentoaseman alueelle. Sielläkin tuulee kuitenkin keskimäärin 4,8 m/s. Sisämaassakin päästään paikoin 5,0 m/s tuuliarvoihin. Pirkkalan tuuliolosuhteita voidaankin pitää pientuulivoimalle hyvinä.

32 27 Kuva 19 Tuulisuus Pirkkalassa 50 m korkeudessa. Pientuulivoimaa rakennetaan kuitenkin yleensä alle 50 m korkeuksiin, tyypillisesti korkeintaan 30 m korkeuteen. Tästä syystä tuulisuutta 50 m korkeudessa voidaan pitää vain suuntaa-antavana tietoa pientuulivoiman potentiaalista, ja todellisessa asennuskorkeudessa tuuliolosuhteet ovat todennäköisesti selvästi alhaisemmat. Pientuulivoimalan tuotantopotentiaalia ei voikaan arvioida tarkasti kuin mittaamalla tuulennopeus paikkakohtaisesti todellisessa asennuskorkeudessa. Pirkkalassa vaikuttaisi olevan hyvää potentiaalia pientuulivoiman rakentamiseen etenkin Pyhäjärven rannikkoalueilla. Myös sisämaassa on laajoja alueita, joissa tuulisuus vaikuttaisi olevan kohtalaista ja soveltuvan siten pientuulivoiman rakentamiseen. Lentoesterajoitusten ja rakennusten läheisyyden vuoksi Pirkkalassa ei tällä hetkellä ole potentiaalia teollisen tuulivoiman tuotannolle riittävästä tuulisuudesta huolimatta.

33 Aurinkoenergia Aurinkoenergian tuotanto ja resurssit Aurinkosähkö Pirkkalassa ei ole merkittävästi aurinkosähkön tuotantojärjestelmiä nykyisin. Olemassa olevat aurinkosähköjärjestelmät voidaan olettaa olevan rakennuskohtaisia pienen kokoluokan järjestelmiä. Tuotetusta aurinkosähkön määrästä ei ole mitattua tai arvioitua tietoa käytettävissä. Aurinkolämpö Pirkkalassa on aurinkolämmön tuotantoa kunnan omistamissa rakennuksissa Nuolialan koulussa. Lisäksi on todennäköisesti muitakin rakennuskohtaisia pienen kokoluokan järjestelmiä. Tuotetusta aurinkolämmön määrästä ei ole mitattua tai arvioitua tietoa käytettävissä Aurinkoenergian tuotanto- ja hyödyntämispotentiaali Auringon säteilyenergia (890 kwh/m 2,vuosi) Pirkkalan maa-alueille on noin GWh vuodessa. Aurinkoenergiaresursseja olisi siten runsaasti tarjolla, esimerkiksi noin 340-kertaisesti verrattaessa säteilyenergiaa Pirkkalan vuoden 2014 sähkön kulutuksen 141 GWh ja kaukolämmön kulutuksen 72 GWh yhteismäärään. Aurinkoenergian tuotantoa voidaan lisätä kiinteistö- tai rakennuskohtaisesti hajautettuna tuotantona tai keskitettynä tuotantona rakentamalla suuremman kokoluokan aurinkovoimaloita, joissa tuotettu sähkö syötetään suoraan sähkönjakeluverkkoon tai tuotettu lämpö syötetään kauko- tai aluelämpöverkkoon. Hajautettu tuotanto (rakennusten kattopinnat) Aurinkoenergian hajautetun tuotannon potentiaali on arvioitu tuotantoon hyödynnettävissä olevan kattopinta-alan mukaan. Taulukossa 1 esitettävän Pirkkalan rakennuskannan kattopintaalaksi on arvioitu noin 1 milj. m 2. Rakennuskannan kokonaiskattopinta-alasta noin 60 % (0,6 milj. m 2 ) arvioidaan saavan auringon säteilyä niin paljon, että kattopinta on hyödynnettävissä aurinkoenergian tuotantoon. Hyödynnettäville kattopinnoille asennettavissa oleva aurinkopaneeli- tai keräinmäärän arvioidaan olevan enimmillään 75 % kattopinta-alasta, jolloin katolle asennettavien paneelien tai keräimien potentiaalinen pinta-ala olisi n. 0,4 milj. m 2. Katoille asennettavien paneelien ja keräimien enimmäismäärä riippuu mm. siitä, mihin kulmaan paneeleita tai keräimiä voidaan asentaa, jotta ne eivät ala merkittävästi varjostamaan toisiaan. Katolle asennettavien keräimien ja paneelien määrää voi rajoittaa myös kattorakenteille sallittu kuormitus, johon vaikuttavat asennettavien laitteiden paino sekä tuuli- ja lumikuormat. Kattorakenteiden sallittu kuormitus on aina selvitettävä tapauskohtaisesti aurinkoenergiajärjestelmien suunnitteluvaiheessa. Aurinkoenergiajärjestelmä tulee suunnitella, mitoittaa ja toteuttaa niin, että se ei aiheuta riskiä kattorakenteiden kestävyydelle eikä vesikatteen veden pitävyydelle. Kun aurinkoenergian tuottoon käytettävä kattopinta valitaan säteilyn kannalta edullisesti (vähän varjostuksia sekä paneelit tai keräimet suunnattavissa optimaalisesti), saadaan hyödynnettäville kattopinnoille kohtuullisen hyvin auringonsäteilyä. Potentiaalin arvioinnissa on käytetty hyödynnettäville katoille saatavana säteilymääränä 750 kwh/m 2,vuosi. Kuvassa 20 esitetään arvioitu aurinkosähkön tai aurinkolämmön potentiaalinen tuotto, kun aurinkopaneelien hyötysuhteeksi on oletettu 15 % ja keräimien hyötysuhteeksi 40 %.

34 29 GWh Paneelit (sähkö) Keräimet (lämpö) Säteily katoille Tuottopotentiaali: Paneelit 100 % tai keräimet 100 % Kuva 20 Aurinkoenergian hajautetun tuotannon potentiaaliarvio (kattopinnat). Tuotantopotentiaalin hyödyntäminen täysimääräisesti tarkoittaa usein sitä, että aurinkoenergiaa ei pystytä kaikkea hyödyntämään kyseisessä kiinteistössä tuotantohetkellä, vaan että aurinkoenergiaa on varastoitava. Tällöin järjestelmätoteutuksissa tarvitaan kiinteistökohtaisia aurinkolämmön varaajia sekä sähköakkuja tai mahdollisuutta toimittaa ylituotantosähkö sähkönjakeluverkkoon ja ylituotantolämpö kauko- tai aluelämpöverkkoon. Tuotantojärjestelmien rakentamiseen vaikuttaa luonnollisesti investoinnin kannattavuus. Aurinkoenergiajärjestelmän hankinnan taloudellisen kannattavuuden arvioinnissa vaikuttaakin täysimääräistä tuotantopotentiaalia enemmän kohteen omaan energiankäyttöön perustuva tuotantojärjestelmän mitoitus sekä energian osto- ja myyntihinta. Tällä hetkellä kiinteistö- tai rakennuskohtaisten tuotantojärjestelmien kannattavuus on sitä parempi, mitä enemmän tuotettua aurinkoenergiaa saadaan hyödynnettyä suoraan käyttöön. Tällä perusteella tuotantojärjestelmän usein myös mitoitetaan, kun taas koko käytettävissä olevan kattopinta-alan mukaan mitoitettu tuotantojärjestelmä ei ole välttämättä taloudellisesti perusteltu. Kun tuotantojärjestelmä toteutetaan ja mitoitetaan niin, että tuotannon ja kulutuksen yhtäaikaisuus otetaan huomioon ja tuotantojärjestelmä mitoitetaan siten, että se maksaa itsensä takasin elinkaarensa aikana, voidaan toteutuvan tuotantomäärän arvioida olevan täysimääräistä tuotantopotentiaalia vähäisempi. Taloudellisesti kannattavan aurinkosähkötuotannon ja maksimituotantopotentiaaliin ero on usein pienempi kuin aurinkolämmön tuotannossa. Taloudellista kannattavuutta on kuitenkin aina tarkasteltava tuotantojärjestelmäkohtaisesti järjestelmän elinkaarikustannuksiin perustuen. Tulevaisuudessa tuotantopotentiaalin toteutumiseen vaikuttavat aurinkoenergiantuotanto ja -varastointijärjestelmien kehitys ja etenkin niiden hintakehitys kuten myös energianhinnat, sekä ostettavan että sähköverkkoon myytävän ja mahdollisesti myös kaukolämpöverkkoon myytävän energian hinta. Varsinkin uusia alueita suunniteltaessa tulisi kaavojen laadinnassa ottaa huomioon rakennuksien varjostukset, jotta korkeat rakennukset eivät varjostaisi matalampia. Lisäksi kattojen osalta tulisi pyrkiä etelään suunnattuihin kalteviin kattoratkaisuihin, jolloin kattopinta-ala saadaan enemmän hyödyksi. Rakenteisiin integroiduissa aurinkoenergiaratkaisuissa korvataan aurinkokeräimillä tai -paneeleilla muita rakennusmateriaaleja esim. rakennusten ulkoseinillä. Integroiduissa ratkaisuissa paneelien ja keräimien materiaalit ja sijoittelu ei ole välttämättä optimaalista, jolloin auringon säteilyn saanti on tavallisesti vähäisempää erillisiin keräimiin tai paneeleihin verrattuna. Seiniin yms. asennettavilla integroiduilla ratkaisuilla ympäristön varjostukset ovat usein ongelmana, koska aurinkopaneelit tai -keräimet ovat kattoratkaisuja matalammalla.

35 30 Keskitetty tuotanto Keskitetty aurinkoenergian tuotantoratkaisu tuotetun aurinkoenergian yksikkökustannuksen kannalta on pääsääntöisesti edullisempi verrattuna rakennuskohtaiseen aurinkoenergiantuotantojärjestelmään, koska suuressa mittakaavassa järjestelmä investointi on suhteellisesti edullisempi. Uusilla alueilla keskitetyn aurinkoenergian tuotannon rakentaminen tulisi sisältyä jo alueen hankesuunnitteluvaiheeseen. Keskitettyä aurinkoenergian tuotantoa varten tulisi kaavaan varata maa-ala, johon aurinkoenergiavoimala rakennettaisiin, myös erityisen suuria kattopintoja voidaan hyödyntää. Aurinkoenergiatuotannon huomioon ottamista kaavoituksessa on selvitetty mm. Porvoon Skaftkärrin alueen kaavarunkotyössä [38] sekä alueen energiatehokkuuden ohjauksessa ja kehittämisessä asemakaavoituksen yhteydessä [39]. Keskitetyn aurinkoenergian tuotannon todennäköisiä rakentajia ovat nykyiset energia-alan toimijat, tällä hetkellä pääasiassa sähkö- ja lämpöyhtiöt, jolloin etuna on myös yksi järjestelmän toimivuudesta ja ylläpidosta vastaava toimija. Suurien keskitettyjen aurinkosähkö- tai lämpövoimaloiden lisäksi viimeisen kymmenen vuoden aikana myös aurinkoenergiaa käyttävien jäähdytyslaitoksien toteutukset Euroopassa ovat lisääntyneet merkittävästi, vaikkakin laitosten määrä jäähdytyslaitosten markkinoihin nähden on vielä vähäinen [40]. Aurinkosähkö Aurinkosähkön keskitetty tuotanto Suomessa on kasvanut viime vuosina ja aurinkovoimaloita on rakennettu ja rakennetaan koko ajan lisää. Tällä hetkellä teholtaan Suomen suurin tuotannossa oleva aurinkovoimala (853 kwp) on juuri asennettu Helsingin Kivikkoon hiihtohallin katolle [41]. Keravalle on maan pinnalle asennettu ja otettu tuotantoon vuoden 2016 alussa 250 kwp:n aurinkovoimala. Haminan Mäenkankaan tuulivoimapuiston yhteyteen on rakenteilla niin ikään maan pinnalle 725 kwp:n aurinkovoimala. Esimerkiksi Helsingin Östersundomin alueelle on tehty esiselvitys [42] suuren mittakaavan aurinkovoimalan toteutusmahdollisuuksista. Selvityksessä on esitetty kolme toteutusversiota, joista yhdessä aurinkovoimala sijoitettaisiin voimalinjojen alle. Voimalan maa-alavaraukseksi selvityksessä on esitetty n. 44 ha aurinkopaneelipinta-alan ollessa noin 17 ha sekä sähkötehoarvion ollessa 27 MWp ja energian vuosituottoarvion 22 GWh. Suuren mittakaavan keskitettyjä aurinkosähkövoimaloita on toteutettu Euroopassa melko paljon. Suomessa em. suurempia aurinkovoimaloita ei ole toistaiseksi toteutettu. Seuraavassa taulukossa esitetään muutamia esimerkkejä Euroopan eri maissa toteutetuista suuren kokoluokan aurinkovoimaloista. Taulukko 7 Esimerkkejä suuren kokoluokan aurinkovoimaloista [43] Kohde Aurinkovoimala, Senftenberg, Brandenburg, Saksa Aurinkovoimala, Neuhardenberg, Brandenburg, Saksa Aurinkovoimala, Cestas, Bordeux, Ranska Aurinkovoimala, Perovo, Ukraina Aurinkovoimala, Lerchenborg, Tanska Lyhyt kuvaus Tuotannossa v Sähköteho 168 MWp. Rakennettu vanhalle kaivosalueelle. Tuotannossa v. 2012/2015. Sähköteho 156 MWp. Rakennettu vanhalle lentokenttäalueelle. Tuotannossa v Sähköteho 300 MWp. Rakennettu 250 ha:n alueelle. Tuotannossa v Sähköteho 105 MWp. Tuotannossa v Sähköteho 61,5 MWp. Aurinkolämpö Aurinkoenergian hyödyntäminen rakennuskohtaisia aurinkolämpöjärjestelmiä suuremmassa mittakaavassa kuten kaukolämmöntuotannon yhteydessä on ollut Suomessa vähäistä. Aurinkolämmön liiketoimintamahdollisuuksia kaukolämmön yhteydessä Suomessa on selvitetty TEM:n raportissa 28/2013 [44]. Raportissa todetaan, että aurinkolämmön yleistymistä aiemmin hidastaneet

36 31 tekijät, kuten korkea investointikustannus, ovat poistumassa teknologian kehityksen, tiukkenevien rakentamismääräysten ja energiatehokkuusvaatimusten sekä uusiutuvien energianlähteiden hyödyntämistavoitteiden myötä. Aurinkolämmön tuotannon potentiaali on tiedostettu ja edellä mainittujen ajureiden myötä kiinnostuksen aurinkolämmön hyödyntämiseen keskitetyissä lämmöntuotantojärjestelmissä voidaan olettaa kasvavan. TEM:n teettämässä selvityksessä [44] tarkasteltiin mm. kahta eri kokoluokan aurinkolämpöjärjestelmää kaukolämmön tuotantolaitoksen yhteydessä. Aurinkolämpöjärjestelmien keräinalat olivat 0,5 ha ja 5 ha. Keskitetyissä järjestelmissä keräimet sijoitetaan samalle alueelle, mutta niitä voidaan sijoittaa myös useaan eri kohteeseen kuten aukeille maa-alueille, vapaille kattopinnoille, meluvalleihin yms. rakenteisiin. Yhdelle alueelle sijoitettu suuri järjestelmä on kuitenkin hankintakustannuksiltaan edullisin suunnittelun, rakentamisen, automaation ja lämmönsiirron kustannusten suhteellisen osuuden laskiessa. Selvityksessä [44] keskitetyn aurinkolämpöjärjestelmän tuotantokustannukseksi Jyväskylässä 0,5 ha:n keräinalalla saatiin 67 /MWh, sekä 5 ha:n keräinalalla 47 /MWh (korkotaso 5 % ja takaisinmaksuaika 20 vuotta). Suuremmalla järjestelmällä saavutetaan selvityksen mukaan selvästi alempi tuotantokustannus. Samassa selvityksessä tarkastelluilla kiinteistökohtaisilla aurinkolämpöjärjestelmillä tuotantokustannus vaihteli välillä /MWh. Keskitetty ratkaisu voi olla selvityksen [44] mukaan siten hajautettua tuotantoa huomattavastikin kustannustehokkaampaa, mikäli kaikki tuotettu aurinkolämpö saadaan hyödynnettyä. Aurinkolämmön tuotantokustannuksiin vaikuttaa kuitenkin monet tekijät ja lämmön tuotantorakennetta on arvioitava aina tapauskohtaisesti. Keskitetyllä järjestelmällä mm. tarvittavan maa-alueen hankinnan kustannukset voivat vaikuttaa lämmön tuotantokustannukseen merkittävästi. Aurinkolämmön tuotannon kannattavuuteen taas vaikuttaa merkittävästi se, mitä kaukolämmön tuotannon polttoaineita aurinkolämmöllä voidaan korvata. Toisaalta aurinkolämmön tuotannon painottuessa kesään, ei aurinkolämmön hyödyntäminen vähennä kaukolämmön tuotantokapasiteetin tarvetta ellei järjestelmään ole liitettävissä riittävän suurta kausivarastointia. Tuotantokapasiteetin osalta tilanne on sama myös kiinteistökohtaisessa aurinkolämmön tuotannossa. Aurinkolämpöjärjestelmä voidaan kytkeä kaukolämpöverkkoon kuten muutkin lämmöntuotantolaitokset eli teknisiä esteitä ei ole, mutta aurinkolämmön soveltuvuus ja kytkentävaihtoehdot tuotantojärjestelmään tulee selvittää aina tapauskohtaisesti [44]. Aurinkolämpöjärjestelmä voidaan kytkeä kaukolämmön meno- tai paluulinjaan. Kytkettäessä keskitetty aurinkolämmön tuotantojärjestelmä kaukolämmön menolinjaan pyritään aurinkolämpöjärjestelmällä tuottamaan kaukolämmön menolinjan lämpöistä vettä (esim C). Aurinkolämpöjärjestelmä erotetaan kaukolämpöverkosta lämmönsiirtimellä, koska aurinkolämpöjärjestelmässä käytetään pakkasta kestävää lämmönsiirtoliuosta ja painetaso on kaukolämpöjärjestelmää alhaisempi [44]. Mitä alempi aurinkolämmöllä lämmitetyn kaukolämpöveden lämpötila voi olla, sitä paremmalla hyötysuhteella aurinkolämpöä saadaan keräimillä tuotettua. Tämän vuoksi aurinkolämpöä saataisiin tuotettua paremmalla hyötysuhteella kaukolämmön paluulinjaan. Kaukolämpöverkossa lämpö on kuitenkin menolinjassa arvokkaampaa kuin paluulinjassa, sillä paluulinjan kaukolämpöveden lämpötilan nosto aurinkolämmöllä mm. lisää verkon lämpöhäviöitä, vähentää mahdollisesta savukaasujen lämmöntalteenottopesurista saatavaa lämpömäärää sekä vähentää tuotetun sähkön määrää sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksessa [44]. Paluulinjaan tuotettavan aurinkolämmön vaikutukset riippuvat tapauskohtaisesti kaukolämmön tuotantojärjestelmästä ja tuotettavasta aurinkolämmön määrästä. Suuren mittakaavan keskitettyjä aurinkolämmön tuotantojärjestelmiä on toteutettu Euroopassa, mutta Suomessa tällaisia järjestelmiä ei toistaiseksi ole rakennettu. Seuraavaan taulukkoon on koottu muutamia esimerkkejä suuren kokoluokan aurinkolämpövoimaloista.

37 32 Taulukko 8 Esimerkkejä suuren kokoluokan aurinkolämpövoimaloista [45] Kohde Aurinkolämpövoimala, Vojens, Tanska Aurinkolämpövoimala, Marstal, Tanska Aurinkolämpövoimala, Kungälv, Ruotsi Lyhyt kuvaus Tuotannossa v. 2012, laajennus v Maa-ala n. 70 ha. Lämpöteho 49 MW. Tuotannossa v. 1994, laajennettu useaan otteeseen. Keräinpinta-ala n. 18 ha, maa-ala n. 33 ha. lämpöteho 23 MW. Tuotannossa v Keräinpinta-ala n. 10 ha, lämpöteho 7 MW. Aurinkolämmön tuotanto n. 4 GWh/a. Aurinkoenergiapotentiaali Pirkkalan maa-alueilla Suuret aurinkoenergian tuotantolaitokset (esim. yli 100 kwp:n aurinkovoimalat) vaativat aurinkopaneelien tai -keräimien asennuspinta-alaa yli m 2. Pirkkalan sähkönkulutusta (141 GWh) vastaavan aurinkosähkön tuottamiseksi tarvittaisiin paneelipinta-alaa noin 1,1 milj.m 2 ja tarvittavaa asennuspinta-alaa arviolta noin 1,6 milj.m 2, mikä on noin 1,9 % (155 ha) Pirkkalan maaalasta ja vastaisi esimerkiksi noin 220 täysimittaisen jalkapallokentän kokoista aluetta. Vastaavasti tarkasteltuna Pirkkalan kaukolämmönkulutusta (72 GWh) vastaava aurinkolämpömäärä voitaisiin tuottaa noin m 2 keräinalalla, johon maa-aluetta tarvittaisiin arviolta noin 30 ha. Esimerkiksi, jos Pirkkalan maa-alueiden peltoalasta olisi hyödynnettävissä 1 % (n. 10 ha) keskitetyn aurinkoenergian tuotannon käyttöön, saataisiin aurinkosähköä tuotettua noin 10 GWh vuodessa tai aurinkolämpöä noin 25 GWh. Tuotantopotentiaali rakennusten katoilla Aurinkosähkö: 50 GWh/vuosi, tai Aurinkolämpö: 134 GWh/vuosi Muu tuotantopotentiaali Aurinkosähkö: 10 GWh/vuosi, tai Aurinkolämpö: 25 GWh/vuosi Tuotantopotentiaaliarvio, kun maa-alueiden peltoalasta 1 % käytetään aurinkoenergian tuotantoon. 4.5 Vesivoima Pirkkalassa ei ole vesivoiman tuotantoa eikä sitä nähdä mahdolliseksi tulevaisuudessakaan. 4.6 Geoenergia Maalämpö Maalämpö (kalliolämpö ja pintamaalämpö) on tavallisin tapa hyödyntää geoenergiaa. Kalliolämpöä käytetään ennen kaikkea yksittäisissä taloissa ja omakotitaloissa, mutta myös suuremmissa kiinteistöissä, joissa on useita asuntoja. Kalliolämmön hyödyntämistä varten porataan yksi tai useampi kaivo noin metrin syvyyteen. Kaivoon asennetaan U-putki, joka toimii lämmönvaihtimena. Putkessa oleva lämmönsiirtoneste kerää lämpöä kalliosta ja johtaa sen taloon, missä lämpöpumppu nostaa lämpötilan vaaditulle tasolle. Lämpöpumppu, joka hyödyntää energiaa syvästä energiakaivosta, tarjoaa tehokkaan ja edullisen energialähteen. Keskilämpötila 100 metrin syvyydellä pysyy tasaisena läpi vuoden. Talvisin, kun

38 33 ulkona on kylmää, on maaperä lämpimämpi ja kesäisin maaperä on viileämpi kuin ilma. Maassa tapahtuvan lämmönvaihdon ja lämpöpumpun avulla voidaan muutaman asteen lämpötilaeroa hyödyntää niin, että sisällä on talvisin lämmin ja kesäisin viileää. Tavallisessa omakotitalossa sähkökäyttöinen lämpöpumppu tarjoaa vähintään noin kolme kertaa enemmän energiaa, mitä se itse kuluttaa (COP-luku noin 3). Suurten kiinteistöjen kehittyneimmissä järjestelmissä, joissa käytetään myös jäähdytystä, on energiansäästö merkittävästi suurempi. Myös suuret teollisuuslaitokset, tavaratalot tai lentokentät voivat käyttää geoenergiaa lämmönlähteenään. Niin sanotussa pintamaalämmössä maan pintakerrokseen asennetaan vaakatasoon lämmönkeruuputkea, joka kerää lämmön samalla tavoin kuin porattu lämpökaivo. Tämä järjestelmä vaatii usein paljon maapinta-alaa eikä sovellu niin hyvin taajamiin ja tiheästi asutulle alueelle kuin kallioon tai maaperään porattu maalämpö. Pientalovaltaisilla omakotialueilla on se kuitenkin edelleen myös mahdollinen maalämmön keruutapa Järvilämpö Lähellä järveä on mahdollista saada järvilämpöä, joka on myös yksi geoenergian muoto. Järvilämpö hyödyntää aurinkoenergiaa, joka on varastoituneena järven pohjaan ja veteen. Järjestelmää varten pitkä putki upotetaan pohjaan. Putkessa virtaa lämmönsiirtoaine, joka pumpataan lämpöpumpulle. Järvilämpö toimii aivan samalla tavalla kuin kalliolämpö, erona vain se, että hyödynnetään järven pohjaan ja veteen varastoitunutta aurinkoenergiaa. Tällä hetkellä suuri mielenkiinnon kohde on juuri vesistöjen pohjassa olevaan sedimenttiin varastoitunut lämpö, mitä tutkitaan ja kartoitetaan Suomessa Geoenergiakenttä Geoenergiakenttää käytetään usein suuriin rakennuksiin ja teollisuuslaitoksiin, jotka tarvitsevat sekä lämmitystä että jäähdytystä. Kalliosta noudetaan lämpöä talven aikana kalliosta, joka viilenee muutaman asteen. Kun jäähdytyskausi alkaa toukokuussa, käytetään viileätä kallioperää kiinteistöjen viilennykseen. Viilennyksen aikana kallio taas lämpenee. Käyttämällä uudelleen energiaa, voidaan sekä lämmittää että viilentää suuria rakennuksia. Tekniikka on suurimmassa määrin sama kuin lämpökaivojärjestelmässä, mutta koska lämmitetään ja viilennetään suurta kalliomassaa, porataan monta lähellä olevaa porareikää toistensa viereen, mikä vaatii suhteellisen vähän maata. Geoenergiakenttä voidaan yleensä sijoittaa myös paikoitusalueen tai rakennuksen alle Potentiaalitarkastelu Nykyisessä rakennuskannassa maalämpö soveltuu hyvin korvaamaan vesikiertoisen öljy- tai maakaasulämmityksen tai varaavan sähkölämmityksen. Maakaasulämmitys voidaan korvata kustannustehokkaimmin ja helpoimmin käyttämällä maakaasun sijaan uusiutuvaa, kotimaista ja ympäristöystävällistä biokaasua. Maalämpö soveltuu erityisen hyvin kaukolämpö- ja kaasuverkon ulkopuolisille alueille, joiden geoenergiapotentiaali on vähintään keskinkertainen. Suoran sähkölämmityksen korvaaminen on taloudellisesti haastavampaa, koska investointi lähes kaksinkertaistuu vesikiertoisen lämmitysjärjestelmän asentamisen johdosta. Myös keskihintaisen kaukolämmön kanssa maalämpö on kilpailukykyinen vain poikkeustapaukissa. Näiden syiden takia maalämmön maksimipotentiaaliin määrittämiseen on otettu huomioon vain öljy- ja maakaasulämmitteiset kiinteistöt. Sen sijaan ilmalämpöpumput soveltuvat hyvin korvaamaan suoraa sähkölämmitystä ja vähentämään sitä kautta sähkön käyttöä lämmityksessä. Eräs mahdollisuus vähentää suoran sähkölämmityksen käyttöä kiinteistössä on tuottaa lämpöä maasta lämpöpumpulla ja jakaa lämpö rakennuksen ilmaan puhallinkonvektoreilla. Järjestelmään voidaan liittää

39 34 myös vesikiertoinen lattialämmitys ja perinteisiä vesipattereita. Järjestelmän lämmönkeruuta voidaan täydentää aurinkokeräimillä. Laitteisto toimii myös huoneilman viilentäjänä. Rajoituksia maalämpökaivojen kaivojen rakentamiselle voivat aiheuttaa pohjavesialueet, vedenottamot ja tiivis kaupunkirakentaminen sekä sitä kautta tulevat ohjeistukset kaivojen sijainnille. Nämä puolestaan määrittävät maalämmön teknis-taloudellisen potentiaalin. Pirkkalassa on yhteensä noin 1270 öljy- tai maakaasulämmitteistä rakennusta, mikä on noin 30 % kaikista rakennuksista ja noin 28 % kerrosalasta. Nämä rakennukset kuluttavat lämpöä yhteensä noin 75 GWh vuodessa, mikä on noin 35 % kaikkien rakennusten lämmön kulutuksesta. Em. luvut eivät sisällä ei vakinaisesti asuttuja kesämökkejä eikä maatalousrakennuksia. Tilastokeskuksen vuoden 2014 tietojen mukaan maalämpöä käytettiin Pirkkalassa noin 4 GWh vuodessa lähinnä erillisten pientalojen lämmönlähteenä. Todellisuudessa luku lienee suurempi, koska kaikki lämmitystapamuutokset eivät ole kirjautuneet rekisteriin ja siksi menneet Tilastokeskuksen tietoon. Jos lähes kaikki öljy- tai maakaasulämmitteiset rakennukset siirtyisivät maalämmön käyttäjiksi, maalämmön teoreettinen maksimipotentiaali voisi olla noin 80 GWh vuodessa, joka vastaisi noin 37 % kaikkien rakennusten lämmön kulutuksesta. Maalämpöpumpun COP-kertoimella noin 3 laskettuna tämä tarkoittaisi sähkön kulutuksen lisääntymistä noin 26 GWh:iin vuodessa. Tämä sähkö on ostosähköä, joka alkuperästä riippuen on joko uusiutuvaa tai uusiutumatonta. Korkean sähkönkulutuksen aikana talvella, jolloin lämpöpumput tuottavat eniten lämpöä ja käyttävät myös eniten sähköä ostosähkö on pääosin huonolla hyötysuhteella tehtyä uusiutumatonta lauhdesähköä, josta valtaosa menee häviöihin. Maalämmön teknis-taloudelliseksi potentiaaliksi vuonna 2030 Pirkkalassa arvioitiin noin 30 % teoreettisesta maksimipotentiaalista eli noin 24 GWh vuodessa, joka on noin 11 % kaikkien rakennusten tämän hetkisestä lämmön kulutuksesta. Maalämpöpumpun COP-kertoimella noin 3 laskettuna tämä tarkoittaisi sähkön kulutuksen lisääntymistä noin 8 GWh:iin vuodessa. Tämä on hyvin linjassa Suomen Lämpöpumppuyhdistyksen (Sulpu) Gaia Consultingilla vuonna 2014 teettämän selvityksen kanssa. Selvityksen mukaan maalämpöpumppujen lukumäärän oletetaan kasvavan noin viisinkertaiseksi vuoteen 2030 mennessä nykytilanteeseen verrattuna. Seuraavassa taulukossa on esitetty yhteenveto maalämmön teoreettisesta ja teknistaloudellisesta potentiaalista Pirkkalassa. Taulukko 9 Yhteenveto maalämmön teoreettisesta ja teknis-taloudellisesta potentiaalista Pirkkalassa. Maalämmön käyttö nyt (GWh/a) Maalämmön teoreettinen potentiaali 2030 (GWh/a) Lämmön tuotanto Sähkön kulutus 1, Maalämmön teknistaloudellinen potentiaali 2030 (GWh/a) Maalämmön kannattavuutta parantaa geoenergian hyvä saatavuus, mutta ei ratkaise asiaa pienten kiinteistöjen kohdalla (omakotitalot ja pienet rivitalot). Hyvä geoenergian saanto vaikuttaa kannattavuuteen investointinäkökulmasta ennen kaikkea suuremmilla kiinteistöillä, joilla myös saanto on mitoituksessa merkittävämpi tekijä pitkäaikaisen suorituskyvyn osalta. Kannattavuus paranee, mikäli tällaisilla kiinteistöillä on myös jäähdytysenergian tarvetta. Pienimpiin tai hyvin vähäisen energiankulutuksen taloihin investointi maalämpöön voi kuitenkin olla turhan suuri.

40 35 Pirkkalassa ei käytetä järvilämpöä tällä hetkellä eikä sen käyttöä nähdä tulevaisuudessa todennäköisenä, koska järvilämmön käyttö asettaa rajoituksia järvien virkistyskäytölle ja kalastukselle. Järvilämpö on mahdollista toteuttaa lähinnä kooltaan suuremmissa kohteissa, joissa em. toimintoja ei ole eikä niitä uskota myöskään syntyvän tulevaisuudessa. 4.7 Lämpöpumput Seuraava kuva kuvaa eri lämpöpumppujen yleisyyttä Suomessa. Voidaan olettaa, että eri lämpöpumppujen yleisyys on suunnilleen samaa luokkaa myös Pirkanmaalla. Kuva 21 Lämpöpumppujen määrän kehitys vuosina Ilmalämpöpumput siirtävät lämpöä ulkoilmasta tai rakennuksen poistoilmasta lämmityskohteeseen. Ilmalämpöpumput jaetaan kolmeen päätyyppiin, sen mukaan ottaako lämpöpumppu lämpöä ulkoilmasta (ilma-ilmalämpöpumppu, ilma-vesilämpöpumppu) vai poistoilmasta (poistoilmalämpöpumppu) ja luovuttaako se lämmön joko suoraan rakennukseen lämmitettävään ilmaan (ilma-ilmalämpöpumppu) vai vesikiertoiseen järjestelmään (ilmavesilämpöpumppu, poistoilmalämpöpumppu). Tilastokeskuksen arvion mukaan maalämpöpumpuilla tuotettiin Suomessa vuonna 2014 lämpöenergiaa noin GWh ja ilmalämpöpumpuilla noin GWh, josta yli 95 % eli noin GWh tuotettiin ilma-ilmalämpöpumpuilla ja loput 5 % ilma-vesilämpöpumpuilla ja poistoilmalämpöpumpuilla jakautuen suunnilleen puoliksi. Tämä tarkoittaa, että Pirkkalassa ilmailmalämpöpumpuilla tuotettiin lämpöenergiaa vuonna 2014 noin 4,3 GWh, ilmavesilämpöpumpuilla noin 0,1 GWh ja poistoilmalämpöpumpuilla noin 0,1 GWh, kuten taulukossa 10 on esitetty. Taulukko 10. Maalämpö- ja ilmalämpöpumppujen tuottama lämpöenergia Suomessa ja Pirkkalassa. Ilma-ilmalämpöpumput (GWh/a) Ilma-vesilämpöpumput (GWh/a) Suomi Pirkkala 4,0 4,3 0,1 0, Maalämpöpumput (GWh/a) Poistoilmalämpöpumput (GWh/a)

41 Ilma-ilmalämpöpumppu Ilma-ilmalämpöpumppu tuottaa ulkoilmasta lämpöä rakennuksen lämmitettävään ilmaan. Usein ilma-ilmalämpöpumppua kutsutaan myös pelkäksi ilmalämpöpumpuksi (ILP). Ilmalämpöpumppu on kannattavin kohteessa, jossa on suora sähkölämmitys (esim. sähköpatterit ) vesikiertoisen lämmönjakojärjestelmän sijasta. Ilmalämpöpumppujen lisäyspotentiaali kohdistuu nimenomaan kohteisiin, joissa on suora sähkölämmitys. Ilmalämpöpumppuja on suhteellisen yleisesti sähkölämmitteisissä pientaloissa. Sulpun Gaialla teettämän selvityksen mukaan ilmalämpöpumppujen lukumäärän oletetaan noin kaksinkertaistuvan nykytilanteesta vuoteen 2030 mennessä, joten ilmalämpöpumppujen teknistaloudelliseksi potentiaaliksi Pirkkalassa vuonna 2030 saadaan noin 9 GWh. Ilmalämpöpumpun COP-kertoimella noin 3 laskettuna tämä tarkoittaisi ilmalämpöpumpun tarvitseman sähkön kulutuksen lisääntymistä noin 3 GWh:iin vuodessa. Taulukko 11 Yhteenveto ilmalämpöpumppujen käytöstä ja teknis-taloudellisesta potentiaalista Pirkkalassa. Ilmalämpöpumppujen käyttö nyt (GWh/a) Lämmön tuotanto 4,3 9 Sähkön kulutus 1,5 3 Ilmalämpöpumppujen teknistaloudellinen potentiaali 2030 (GWh/a) Maasta ilmaan -lämpöpumppu Eräs mahdollisuus vähentää suoran sähkölämmityksen käyttöä kiinteistössä on tuottaa lämpöä maasta lämpöpumpulla ja jakaa lämpö rakennuksen ilmaan puhallinkonvektoreilla. Järjestelmään voidaan liittää myös vesikiertoinen lattialämmitys ja perinteisiä vesipattereita. Järjestelmän lämmönkeruuta voidaan täydentää aurinkokeräimillä. Laitteisto toimii myös huoneilman viilentäjänä Ilma-vesilämpöpumppu Ilma-vesilämpöpumppu (IVLP tai UVLP), siirtää ulkoilmasta lämpöä vesikiertoiseen lämmitysjärjestelmään. Se on melko tyypillinen ratkaisu uusissa pientaloissa, joihin ei kannata (tai voi) valita muuten tyypillistä, mutta selvästi kalliimpaa maalämpöratkaisua. Pienimpiin tai hyvin vähäisen energiankulutuksen taloihin investointi ilma-vesilämpöpumppuun voi kuitenkin olla turhan suuri. Sulpun Gaialla teettämän selvityksen mukaan ilma-vesilämpöpumppujen lukumäärän oletetaan noin kuusinkertaistuvan nykytilanteesta vuoteen 2030 mennessä, joten ilmalämpöpumppujen teknis-taloudelliseksi potentiaaliksi Pirkkalassa vuonna 2030 saadaan noin 0,6 GWh. Ilmavesilämpöpumpun COP-kertoimella noin 3 laskettuna tämä tarkoittaisi ilmalämpöpumpun tarvitseman sähkön kulutuksen lisääntymistä noin 0,2 GWh:iin vuodessa. Taulukko 12 Yhteenveto ilma-vesilämpöpumppujen käytöstä ja teknis-taloudellisesta potentiaalista Pirkkalassa. Ilma-vesilämpöpumppujen käyttö nyt (GWh/a) Lämmön tuotanto 0,1 0,6 Sähkön kulutus <0,05 0,2 Ilma-vesilämpöpumppujen teknis-taloudellinen potentiaali 2030 (GWh/a)

42 Poistoilmalämpöpumppu Poistoilmalämpöpumppu (PILP), siirtää rakennuksen poistoilmasta talteen otettua lämpöä lämmitykseen. Vaikka poistoilmalämpöpumput ovat olleet perinteisesti nimenomaan kerrostalojen lämmitysratkaisu, ovat ne yleistymässä etenkin uusissa, hyvin energiatehokkaissa pientaloissa. Ne soveltuvat parhaiten pienehköön tai keskikokoiseen uuteen matalaenergia- tai passiivitaloon, jossa tilojen lämmitystarve on pieni. Poistoilmalämpöpumppuja voidaan lisätä kannattavasti myös sellaisiin kerrostaloihin, joissa huoneistokohtainen poistoilma kerätään yhteen ja puhalletaan ulos keskitetysti huippuimurilla. Sulpun Gaialla teettämän selvityksen mukaan poistoilmalämpöpumppujen lukumäärän oletetaan noin nelinkertaistuvan nykytilanteesta vuoteen 2030 mennessä, joten näiden teknistaloudelliseksi potentiaaliksi Pirkkalassa vuonna 2030 saadaan noin 0,4 GWh. Poistoilmalämpöpumpun COP-kertoimella noin 3 laskettuna tämä tarkoittaisi ilmalämpöpumpun tarvitseman sähkön kulutuksen lisääntymistä noin 0,1 GWh:iin vuodessa. Taulukko 13 Yhteenveto poistoilmalämpöpumppujen käytöstä ja teknis-taloudellisesta potentiaalista Pirkkalassa. Poistoilmalämpöpumppujen käyttö nyt (GWh/a) Lämmön tuotanto 0,1 0,4 Sähkön kulutus <0,05 0,1 Poistoilmalämpöpumppujen teknis-taloudellinen potentiaali 2030 (GWh/a) Maalämpöpumput - käyttö noin MWh vuodessa - potentiaali noin MWh vuodessa Ilmalämpöpumput - käyttö noin MWh vuodessa - potentiaali noin MWh vuodessa 4.8 Jätepolttoaineet ja biokaasu Jätepolttoaineet Jätteenpolttolaitos valmistuu Tampereen Tarastenjärvelle vuoden 2016 alussa. Tammervoima on Pirkanmaan Jätehuollon ja Tampereen Sähkölaitoksen yhteinen hanke. Pirkanmaan Jätehuolto Oy on 17 kunnan omistama yhtiö, jonka tehtävä on tuottaa kunnille lakisääteisesti kuuluvat jätehuollon palvelutehtävät Pirkanmaalla. Tampereen lisäksi omistajina ovat mm. Nokia, Kangasala, Lempäälä ja Pirkkala. Tammervoiman hyötyvoimalaitoksessa tuotetaan lämpöä ja sähköä sekajätteistä. Syntypaikkalajitellun sekajätteen energiasisältö hyödynnetään energiantuotantoon. Laitos käsittelee vuosittain tonnia jätettä ja tuottaa 310 GWh kaukolämpöä ja 90 GWh sähköä. Hyötyvoimalaitoksen teho riittää tamperelaisten tarvitseman lämpimän veden tuottamiseen. Samalla myös Tampereen Sähkölaitoksen uusituvan energian osuus kasvaa, koska puolet sekajätteestä voidaan laskea uusituvaksi energiaksi. Lisäksi jätteenkäsittelyn ympäristökuormitus vähenee. Orgaaniset jätteet eivät tuota metaania kaatopaikalla. Jäte korvaa fossiilisia polttoaineita energiantuotannossa. [36]

43 38 Asukkaat lajittelevat syntypaikalla vaaralliset ja materiaalina kierrätettävät jätteet erikseen. Erilliskerätyt jätelajit ohjataan teollisuuden raaka-aineiksi. Vaaralliset jätteet toimitetaan turvalliseen käsittelyyn Ekokemin jätteenkäsittelylaitokselle Riihimäelle. Biojäte käsitellään nyt Tarastejärvellä olemassa olevassa kompostointilaitoksessa maanparannus- ja lannoitetuotteiksi ja myöhemmin Nokian Koukkujärvelle vuonna 2017 valmistuvassa biolaitoksessa biokaasuksi. Teollisuuden kierrätykseen ja energiantuotantoon kelpaamattomat jätteet menevät pääosin niiden omille kaatopaikoille ja vaaralliset jätteet Ekokemin jätteenkäsittelylaitokselle Riihimäelle Biokaasu Biokaasu on biomassan mätänemisprosessissa syntyvää kaasua, jota voidaan hyödyntää energiantuotannossa, liikenteen polttoaineena tai se voidaan syöttää maakaasuverkkoon korvaamaan Venäjältä tuotavaa maakaasua. Biokaasua syntyy, kun biomassa hajoaa hapettomissa olosuhteissa ja C lämpötilassa. Sitä voidaan tuottaa biokaasureaktorilla tai sitä voidaan kerätä talteen kaatopaikoilta. Biokaasun tuotantoon biokaasureaktorissa kelpaavat muun muassa kasvibiomassa, lanta, lietteet sekä yhdyskuntien ja teollisuuden biopohjaiset jätteet. Tuotetun biokaasun koostumus vaihtelee riippuen käytettävästä biomassasta ja kaasun tuotantotavasta. Arvioiduissa biokaasun energiamäärissä on huomioitava, että osa muodostuvan biokaasun energiamäärästä menee biokaasulaitoksen omaan kulutukseen. Maatalouden biohajoavien jätteiden biokaasupotentiaali Maatalouden jakeista biokaasua voidaan tuottaa pääasiassa tuotantoeläinten lannasta ja peltobiomassoista kuten esim. oljesta ja nurmikasveista. Lannasta biokaasun tuotantoon käytetään lähinnä lehmän-, sian- tai kananlantaa. Pirkkalan kunnan tuotantoeläinten lannan biokaasupotentiaali on esitetty taulukossa 14 niiltä osin kuin tietoa oli tilastoitu. Taulukon perusteella voidaan todeta, että suurin Pirkkalan kunnan biokaasupotentiaali on nautakarjan lannassa, mutta biokaasun tuotantomäärät jäävät vuositasoilla pieniksi. Taulukko 14 Tuotantoeläinten lantamäärät ja lannan biokaasupotentiaali Pirkkalassa Eläimiä (1 Tilojen lkm (1 Lannantuotanto [t/a] (2 Kaasuntuotanto [m 3 /a] (3 Energiamäärä [MWh/a] (4 Naudat Hevoset ) Eläinten ja tilojen lukumäärä 2013 [Luonnonvarakeskus] 2) Keskimääräisenä lannantuotantona käytetty nuorilla naudoilla 900 kg/a, yli 2 v. naudoilla 1600 kg/a [Hagström et al.] ja hevosilla 12 m 3 /a [Hagström et al.] 3) Lantakiloa kohden biokaasua saadaan keskimäärin nautaeläimillä 400 m 3 /t [Hagström et al.] ja hevosilla 350 m 3 /t [Hagström et al.] 4) Biokaasun energiasisältö 0,00644 MWh/m 3 Tuotantoeläinten lannan teknis-taloudelliseksi potentiaaliksi arvioidaan korkeintaan 20 % edellä esitetystä nautojen ja hevosten lannan potentiaalista (noin 240 MWh vuodessa) eli noin MWh vuodessa. Biokaasua voidaan tuottaa myös kesanto- ja luonnonhoitopelloista, joita Pirkkalassa oli noin 113 hehtaaria vuonna Tästä peltoalasta saadaan biokaasua noin 800 MWh. Biokaasun osalta ei ole koko Pirkanmaan kattavaa maakunnallista selvitystä saatavilla, joten tästä näkökulmasta ei biokaasupotentiaalia arvioitu tässä työssä. Puhdistamolietteiden biokaasupotentiaali

44 39 Pirkkalan kunnan jätevedet puhdistetaan tällä hetkellä Tampereen jätevedenpuhdistamoilla. Tulevaisuudessa Pirkkalan jätevedet tullaan puhdistamaan Pirkanmaan uudella Sulkavuoren jätevedenpuhdistamolla Tampereella, jonka arvioitu käyttöönotto on vuonna Teollisuuden jätevedenpuhdistamoja ei sijaitse Pirkkalan alueelle, joten niiden biokaasupotentiaalia ei ole tarkasteltu. Biojätteiden biokaasupotentiaali Pirkanmaan Jätehuolto Oy rakentaa Nokian Koukkujärvelle uuden biolaitoksen, jossa tullaan käsittelemään 17 kunnan biojätteet (ml. Tampere, Nokia, Kangasala, Lempäälä ja Pirkkala) sekä Nokian jätevedenpuhdistamolla syntyvät lietteet. Laitos valmistuu vuonna 2017, ja se kytkeytyy osaksi Kolmenkulman alueelle kehittyvää bio- ja kiertotalouden ekosysteemiä. Biolaitos perustuu kuivamädätystekniikkaan ja siellä tullaan käsittelemään vuodessa tonnia biojätteitä (vastaa energiamäärää noin 28 GWh vuodessa) ja tonnia lietteitä (vastaa energiamäärää noin 7-14 GWh vuodessa). [37] Mädätysprosessissa syntyy biokaasua, jota voidaan olemassa olevaa kaasuverkostoa hyödyntäen käyttää sähkön- ja lämmöntuotannossa tai jalostaa vähäpäästöiseksi liikennepolttoaineeksi. Biokaasua ei tarvitse tuottaa alueella, jossa sitä käytetään, vaan biokaasu voidaan tuottaa muualla ja johtaa putkistoa myöden käyttökohteeseen. Prosessi tuottaa myös maanparannusainetta, jota voidaan jatkojalostaa erilaisiksi lannoitevalmisteiksi. Lannoitetuotanto varmistaa typen ja fosforin korkeatasoista ravinnekiertoa. [37] Edellä käsitellyistä raaka-aineista voitaisiin vaihtoehtoisesti tuottaa myös biokaasua liikenteen polttoaineeksi ja luonteva paikka jakeluasemalle olisi vilkkaasti liikennöityjen väylien varrella. Kunnan on hyvä seurata tilanteen kehittymistä ja arvioida esimerkiksi liikenteen biokaasuntuotannon ja jakelun mahdollisuuksia ja yhteistyömalleja jatkossa. Jätepolttoaineet - käyttö noin 0 MWh vuodessa - potentiaali noin MWh vuodessa Biokaasu - käyttö noin 0 MWh vuodessa - potentiaali noin MWh vuodessa 4.9 Yhteenveto uusiutuvista energialähteistä Uusiutuvien energialähteiden osalta merkittävin potentiaali Pirkkalassa on arvion mukaan puupolttoaineiden hyödyntämisessä, lämpöpumpuissa sekä aurinkoenergiassa. Lämpöpumppujen osalta potentiaalia on mahdollista jopa moninkertaistaa. Aurinkoenergian osalta potentiaalia on myös merkittävästi, mutta sen hyödyntämisen osalta tulee huomioida mm. järjestelmien vielä suhteellisen pitkiksi muodostuvat takaisinmaksuajat.

45 40 Taulukko 15. Uusiutuvan energian nykykäyttö ja potentiaali Pirkkalassa Puupolttoaineet Käyttö/ tuotanto 2014 (GWh) 14 (vuosi 2012) Käyttämätön potentiaali (GWh) 25 Huomiot Peltobiomassat 0,3 0,6 Laskettu rypsiöljylle, ruokohelpeä ei huomioitu Biokaasu 0 6 Potentiaalissa otettu huomioon eläinperäinen raaka-aineen lisäksi Sulkavuoren tuleva jätevedenpuhdistamo ja Koukkujärvelle tuleva biokaasulaitos asukasluvun suhteessa Jätepolttoaineet 0 22 Tarastenjärven jätteenpolttolaitoksen jätepolttoaineen käyttö asukasluvun suhteessa ottaen huomioon tuonnin Keski-Suomesta Tuulivoima 0 0 Ei teollisen kokoluokan potentiaalia Voimaa tuulesta! selvitykseen sekä Rambollin analyysiin pohjautuen. Pientuulivoimaa tulee tarkastella tapauskohtaisesti tuuliolosuhteet huomioiden. Aurinkosähkö 0 50 Käyttö/ tuotanto arvioitu. Potentiaaliarvio hajautetulle rakennuskohtaiselle tuotannolle. Aurinkolämpöpotentiaalin hyödyntäminen rakennuksien katoilla pienentää aurinkosähköpotentiaalia. Rakentamalla keskitettyä tuotantoa maa-alueita hyödyntäen potentiaali kasvaa. Aurinkolämpö Käyttö/ tuotanto arvioitu. Potentiaaliarvio hajautetulle rakennuskohtaiselle Vesivoima (tuotanto) 0 0 tuotannolle. Aurinkosähköpotentiaalin hyödyntäminen rakennuksien katoilla pienentää aurinkolämpöpotentiaalia. Rakentamalla keskitettyä tuotantoa maa-alueita hyödyntäen potentiaali kasvaa. Lämpöpumput 8,5 25,5 Sisältää maa- ja ilmalämpöpumput Uusiutuvat yhteensä 22,8 264,1

46 41 5. JATKOTOIMENPIDE-EHDOTUKSET TOIMENPIDE 1: SANKILAN ALUEEN LÄMMÖNTUOTANTO Toimenpiteen kuvaus Taloudelliset tiedot Toimenpiteen vaikutukset Eteneminen Eräs vaihtoehto yhdistää maa- ja/tai järvilämpö sekä kaukolämpö voisi olla järjestelmä, jossa Sankilan alueen lämmitys tehdään keskitetyllä maaja/tai järvilämmöllä ja lämmityksen priimausenergiana käytetään kaukolämpöä. Keskitetyssä järjestelmässä sijoitettaisiin maa- ja/tai järvilämpökaivoja Sankilan maa- ja/tai vesialueelle. Niinä aikoina, jolloin lämmön kulutus on Sankilassa pientä, syötettäisiin alueella tuotettua maa- ja/tai järvilämpöä kaukolämpöverkkoon (kaksisuuntainen kaukolämpöverkko). Ei saatavilla Toimenpide vähentää Tampereen Sähkölaitoksen uusiutumattomiin polttoaineisiin perustuvaa kaukolämmön ja sähkön tuotantoa. Toimenpiteen toteutuskelpoisuudesta täytyy keskustella kaukolämmön toimittajan (Tampereen Sähkölaitos) kanssa. 5.1 Kunnan omistuksessa olevat kohteet Seuraavassa annetaan ehdotuksia uusiutuvan energian lisäämiseksi rakennusten lämmityksessä. Tässä pyritään keskittymään taloudellisesti kannattavimpiin ratkaisuihin ja tarkastellaan vaihtoehtoina puupolttoaineiden käyttöä lämmityksessä. Arvioidut investointikustannukset perustuvat Benet Oy:n tekemiin tarjouskyselyihin. Puupolttoaineiden ja öljyn hinnat perustuvat tarkasteluhetken hintoihin. TOIMENPIDE 2: KIRKONKYLÄN KOULUN LÄMMITYSTAVAN MUUTTAMINEN (PELLET- TI/LÄMPÖYRITTÄJYYS) Toimenpiteen kuvaus Kirkonkylän koulu on Pirkkalan vanhin koulu, se perustettiin syksyllä Koulussa toimii kuusi perusopetusryhmää ja esikouluryhmä. Oppilaita koulussa on hieman alle 200 ja henkilökuntaa noin 20. Koulu sijaitsee vain 4 km Pirkkalan keskustasta. Tällä hetkellä koululle on suunnitteella laajennus, jonka seurauksena koulun oppilasmäärä tulisi kaksinkertaistumaan. Kirkonkylän koulu lämpiää tällä hetkellä öljyllä ja koulun lämmitys on keskimäärin 500 MWh vuodessa. Laajennuksen seurauksena koulun lämmitysenergian tarpeen arvioidaan kasvavaan noin 750 MWh:iin vuodessa. Rakennusten lämmitysvaihtoehtoina on tarkasteltu pellettilämmitystä ja lämpöyrittäjyyttä. Koulun öljylämmityksen voisi korvata pellettilämmityksellä, 300 kw lämpökattilalla. Nykyinen pannuhuone on liian pieni pellettilämmitysjärjestelmälle, joten pellettilämmitys jouduttaisiin toteuttamaan konttina, josta lämpö johdettaisiin rakennukseen. Myös lämpöyrittäjyys-vaihtoehdossa lämpö tuotettaisiin puupelleteillä. Taloudelliset tiedot Alla olevassa taulukossa esitetään eri lämmitysvaihtoehtojen kustannusten vertailu (kustannukset sisältävät alv. 24 %)

47 42 Kirkonkylän koulu Puupelletti Puupelletti Öljylämmitys Lämpöyrittäjyys Omatuotanto Oma tuotanto Pitoaika 15 v, Korko 4 % Puuwatti Oy (pellettikontti) Lämmönkulutus yhteensä, MWh/a Lämmöntuotanto Investointi [ ] Polttoaineen hinta [ /MWh] Pääomakustannukset, ilman tukea [ /v] Muuttuvat kustannukset [ /v] Vuotuinen säästö lämmöntuotannossa, [ ] enintään Lämmön hinta [ /MWh], inv.tuki 0 % ,8 93,6 Toimenpiteen vaikutukset Tämän mukaan pellettilämmitysvaihtoehdolla on edullisin lämmön hinta, vaihtoehdon investointi sisältää sekä pellettilämpökontin että lämpökanaalikustannuksen. Lämpöyrittäjyysvaihtoehdossa on korkein lämmön hinta. Vaihtoehdon etuna on kuitenkin se että laitoksen investointikustannuksesta vastaa lämpöyrittäjä, tällöin kunnan ei tarvitse investoida lämpölaitokseen. Viime vuoden aikana lämmitysöljyn hinta laski olennaisesti ja teki öljylämmityksestä varsin edullisen lämmitysmuodon. Öljyn hintakehitystä on syytä tarkkailla ja tehdä päätöksiä sen mukaan, miten hinta lähtee kehittymään. Eteneminen Mikäli koulun lämmitystapamuutos toteutuu pienenee ilmastokuormitus 195 hiilidioksiditonnin verran. Tekninen suunnittelu ja laitteiston hankinta kaupungin teknisen toimen toimesta, mikäli hankkeen toteuttamiseen päädytään. TOIMENPIDE 3: AURINKOSÄHKÖN TUOTANTO NUOLIALAN KOULUN KATOLLA ku- Toimenpiteen vaus Nuolialan koulun katto soveltuisi sijaintinsa ja suuntauksensa perusteella aurinkosähkön tuotantoon ainakin osittain. Kohteen sähkönkulutus on kesäaikana noin puolet talviaikaisesta kulutuksesta [28]. Lähes kaikki tuotettu aurinkosähkö voitaneen käyttää kohteessa. Koulun katolle arvioidaan olevan mahdollista asentaa aurinkopaneeleja enimmillään 600 m 2. Katolle ehdotetaan teholtaan n. 95 kwp:n aurinkosähkövoimalaa. Taloudelliset tiedot Investointi: euroa (ilman investointitukea) Kustannussäästö: euroa Koroton takaisinmaksuaika: 17 vuotta (ilman investointitukea) Toimenpiteen vaikutukset Toimenpide vähentää kohteen sähkön ostoa tuotetun aurinkosähkön verran (n. 80 MWh/vuosi). Järjestelmä mitoitetaan siten, että sähköä tuotetaan koulun omaan tarpeeseen.

48 43 Toteutuessaan aurinkovoimala kasvattaisi merkittävästi aurinkosähkötuotantoa Pirkkalassa verrattuna nykyiseen tuotantoon. Eteneminen Aurinkovoimala hankkeen toteutuksesta on suositeltavaa tehdä esiselvitys päätöksenteon tueksi. Aurinkovoimalahankkeen toteutuksen etenemistä on kuvattu mm. Sun Energia Oy:n ja Nordic Shine Oy:n Lempäälän kunnalle tekemässä selvityksessä [33]. Hankkeen päävaiheet toteutuspäätöksen jälkeen ovat kilpailutus ja rahoitusmallin valinta, toimittajan valinta ja energiatuen hakeminen sekä rakennuttaminen. Aurinkovoimalan toteutus tulee suunnitella ja samalla varmistaa kattorakenteiden soveltuvuus voimalan asennukselle. Katolle asennettavien paneelien määrää voi rajoittaa kattorakenteille sallittu kuormitus, johon vaikuttavat mm. asennettavien laitteiden paino sekä tuuli- ja lumikuormat. Voimala tulee suunnitella, mitoittaa ja toteuttaa niin, että se ei aiheuta riskiä kattorakenteiden kestävyydelle eikä vesikatteen veden pitävyydelle. Kattorakenteiden soveltuvuus on hyvä selvittää jo esiselvitysvaiheessa. TOIMENPIDE 4: AURINKOSÄHKÖN TUOTANTO NAISTENMATKAN KOULUN KATOLLA ku- Toimenpiteen vaus Naistenmatkan koulun katto soveltuisi sijaintinsa ja suuntauksensa perusteella aurinkosähkön tuotantoon. Kohteessa on merkittävää sähkönkulutusta myös kesäaikana [28]. Koulun katolle arvioidaan olevan mahdollista asentaa aurinkopaneeleja enimmillään m 2. Katolle ehdotetaan teholtaan n. 240 kwp:n aurinkosähkövoimalaa. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi likimain samanlainen aurinkosähkövoimala olisi toteutettavissa Naistenmatkan koulun eteläpuolella olevalle Pirkkalan lukioja yläastekoulukampukselle. Taloudelliset tiedot Investointi: euroa (ilman investointitukea) Kustannussäästö: euroa Koroton takaisinmaksuaika: 17 vuotta (ilman investointitukea) Toimenpiteen vaikutukset Toimenpide vähentää kohteen sähkön ostoa tuotetun aurinkosähkön verran (n. 200 MWh/vuosi). Järjestelmä mitoitetaan siten, että sähköä tuotetaan koulun omaan tarpeeseen. Toteutuessaan aurinkovoimala kasvattaisi merkittävästi aurinkosähkötuotantoa Pirkkalassa verrattuna nykyiseen tuotantoon. Eteneminen Aurinkovoimala hankkeen toteutuksesta on suositeltavaa tehdä esiselvitys päätöksenteon tueksi. Aurinkovoimalahankkeen toteutuksen etenemistä on kuvattu mm. Sun Energia Oy:n ja Nordic Shine Oy:n Lempäälän kunnalle

49 44 tekemässä selvityksessä [33]. Hankkeen päävaiheet toteutuspäätöksen jälkeen ovat kilpailutus ja rahoitusmallin valinta, toimittajan valinta ja energiatuen hakeminen sekä rakennuttaminen. Aurinkovoimalan toteutus tulee suunnitella ja samalla varmistaa kattorakenteiden soveltuvuus voimalan asennukselle. Katolle asennettavien paneelien määrää voi rajoittaa kattorakenteille sallittu kuormitus, johon vaikuttavat mm. asennettavien laitteiden paino sekä tuuli- ja lumikuormat. Voimala tulee suunnitella, mitoittaa ja toteuttaa niin, että se ei aiheuta riskiä kattorakenteiden kestävyydelle eikä vesikatteen veden pitävyydelle. Kattorakenteiden soveltuvuus on hyvä selvittää jo esiselvitysvaiheessa. TOIMENPIDE 5: AURINKOSÄHKÖN TUOTANTO PIRKKALAN JÄÄHALLIN KATOLLA ku- Toimenpiteen vaus Pirkkalan jäähallin katto soveltuisi sijaintinsa ja suuntauksensa perusteella aurinkosähkön tuotantoon. Kohteessa on sähkönkulutusta myös kesäaikana, mutta se on selvästi vähäisempää kuin talvella. Jäähallissa on jää likimain heinäkuun lopusta huhtikuun loppuun. Halli on avoinna myös kesällä ja siellä on yleisötapahtumia lukuun ottamatta heinäkuun muutaman viikon huoltojaksoa, jolloin halli on suljettu. Jäähallin katolle arvioidaan olevan mahdollista asentaa aurinkopaneeleja enimmillään m 2. Katolle ehdotetaan teholtaan n. 190 kwp:n aurinkosähkövoimalaa. Taloudelliset tiedot Investointi: euroa (ilman investointitukea) Kustannussäästö: euroa Koroton takaisinmaksuaika: 22 vuotta (ilman investointitukea) Toimenpiteen vaikutukset Toimenpide vähentää kohteen sähkön ostoa tuotetun aurinkosähkön verran (n. 130 MWh/vuosi). Järjestelmä mitoitetaan siten, että sähköä tuotetaan myös verkkoon jäähallin sähkönkulutuksen ollessa kesäaikana ajoittain vähäistä. Toteutuessaan aurinkovoimala kasvattaisi merkittävästi aurinkosähkötuotantoa Pirkkalassa verrattuna nykyiseen tuotantoon. Eteneminen Aurinkovoimala hankkeen toteutuksesta on suositeltavaa tehdä esiselvitys päätöksenteon tueksi. Aurinkovoimalahankkeen toteutuksen etenemistä on kuvattu mm. Sun Energia Oy:n ja Nordic Shine Oy:n Lempäälän kunnalle tekemässä selvityksessä [33]. Hankkeen päävaiheet toteutuspäätöksen jälkeen ovat kilpailutus ja rahoitusmallin valinta, toimittajan valinta ja energiatuen hakeminen sekä rakennuttaminen.

50 45 Aurinkovoimalan toteutus tulee suunnitella ja samalla varmistaa kattorakenteiden soveltuvuus voimalan asennukselle. Katolle asennettavien paneelien määrää voi rajoittaa kattorakenteille sallittu kuormitus, johon vaikuttavat mm. asennettavien laitteiden paino sekä tuuli- ja lumikuormat. Voimala tulee suunnitella, mitoittaa ja toteuttaa niin, että se ei aiheuta riskiä kattorakenteiden kestävyydelle eikä vesikatteen veden pitävyydelle. Kattorakenteiden soveltuvuus on hyvä selvittää jo esiselvitysvaiheessa. TOIMENPIDE 6: AURINKOLÄMMÖN TUOTANTO PIRKKALAN LIIKUNTAKESKUKSESSA ku- Toimenpiteen vaus Pirkkalan liikuntakeskuksessa arvioidaan olevan käyttöveden lämmitystarvetta myös kesäaikana kohteen lämmönkulutustietojen perusteella [28]. Liikuntakeskuksen rakennusten katoille voitaisiin asentaa aurinkolämpökeräimiä käyttöveden lämmitystä varten. Tarvittavien aurinkolämpökeräimien pinta-alaksi arvioidaan noin 70 m 2. Taloudelliset tiedot Investointi: euroa (ilman investointitukea) Kustannussäästö: euroa Koroton takaisinmaksuaika: 21 vuotta (ilman investointitukea) Toimenpiteen vaikutukset Toimenpide vähentää kohteen kaukolämmön ostoa tuotetun aurinkolämmön verran (n. 25 MWh/vuosi). Järjestelmä mitoitetaan siten, että lämpöä tuotetaan liikuntakeskuksen omaan tarpeeseen. Toteutuessaan aurinkolämpöjärjestelmä kasvattaa merkittävästi aurinkolämmön tuotantoa Pirkkalassa verrattuna nykyiseen tuotantoon. Eteneminen Aurinkolämmön tuotantojärjestelmän toteutus etenee samoja vaiheita noudattaen kuin aurinkovoimalankin toteutus esimerkiksi toimenpideehdotuksessa 5. Aurinkolämpöjärjestelmän toteutus tulee suunnitella ja samalla varmistaa kattorakenteiden soveltuvuus järjestelmän asennukselle. Katolle asennettavien keräimien määrää voi rajoittaa kattorakenteille sallittu kuormitus, johon vaikuttavat mm. asennettavien laitteiden paino sekä tuuli- ja lumikuormat. Järjestelmä tulee suunnitella, mitoittaa ja toteuttaa niin, että se ei aiheuta riskiä kattorakenteiden kestävyydelle eikä vesikatteen veden pitävyydelle. Kattorakenteiden soveltuvuus on hyvä selvittää jo esiselvitys-

51 46 vaiheessa. Pienen keräinalan vuoksi kattorakenteet eivät todennäköisesti rajoita ehdotettua keräinalaa. 5.2 Muiden omistuksessa olevat kohteet Kunnalla on hyvät mahdollisuudet vaikuttaa siihen, kuinka uusiutuvan energian käyttö ja energiatehokkuus toteutuvat myös yritysten ja yksityishenkilöiden uudisrakentamisessa. Vaikuttamistapoja ovat mm. kunnan yksityisten kanssa yhteistyössä toteuttamat aluelämpöratkaisut sekä erilaiset alueelliset rakentamistapamääräykset. Mikäli alueiden rakennukset valmistuvat kovin eri aikaan, voi aluelämmön sijasta toimivampi vaihtoehto olla korttelikohtainen lämmitys, jossa saman korttelin talojen energia tuotettaisiin keskitetysti. Eri lämmöntuotantovaihtoehtojen tutkimiseksi kannattaisikin tehdä tarkempi erillisselvitys, joka tarjoaisi tietoa alueen suunnittelun pohjaksi ja varmistaisi sen, että alueen uusiutuvan energian mahdollisuudet tulisivat mahdollisimman tehokkaasti käytettyä. Kaupunki voi myös lisätä uusiutuvaa energiaa antamalla rakentamiselle ohjeita, määräyksiä ja kannusteita. Selkein tapa ohjata rakentamista ovat erilaiset rakentamistapaohjeet, jotka velvoittavat tietylle alueelle rakentavia kiinnittämään huomiota energiatehokkuuteen ja uusiutuvan energian hyödyntämiseen. Vastaavasti kaupunki voi myös tarjota näihin liittyvää neuvontaa ja opastusta rakentajille, tai myöntää avustuksia jotka kannustavat lisäämään energiatehokkuutta ja uusiutuvaa energiaa uudiskohteissa. Uudisrakennusten parantuneesta energiatehokkuudesta olisi hyötyä myös siinä, että sitä voitaisiin käyttää osana kaupungin solmiman energiatehokkuussopimuksen säästövelvoitteiden täyttämistä. TOIMENPIDE 7: ÖLJY- JA SÄHKÖLÄMMITTEISTEN PIENTALOJEN LÄMMITYSTAVAN MUUTTAMINEN JA TÄYDENTÄMINEN Toimenpiteen kuvaus Pirkkalassa on merkittävissä määrin öljy- ja kaasulämmitteisiä rakennuksia, joissa öljyä tai kaasua voitaisiin korvata kiinteistökohtaisella puupolttoaineisiin tai maalämpöpumppuihin perustuvalla lämmityksellä. Myös kaukolämpöön liittäminen verkoston alueella on hyvä vaihtoehto. Taloudelliset tiedot Alla olevissa taulukoissa on esitetty eri lämmitysmuotojen kustannusten vertailu. Esimerkkilaskelmassa uusia vaihtoehtoisia järjestelmiä verrataan öljy-, kaasu- tai vesikiertoisen sähkölämmitykseen ilman uuden öljy- /maakaasu-/sähkökattilan investointikustannuksia. Laskelmissa oletetaan, että esimerkkirakennusten käyttö ja energiankulutus säilyvät nykyisenlaisina. Laskelmissa on käytetty lämmitystapavertailulaskuria ja lähtökohtana on joulukuun 2015 hintatieto. Tyyppirakennuksen tiedot on esitetty alla olevassa taulukossa (kaikki kustannukset sis. alv. 24%). Tyyppirakennuksen tiedot

52 47 Rakennuksen tiedot Rakennuksen pinta-ala 150 [m²] Huonekorkeus 2,8 [m] Asukasmäärä 4 Rakennuksen ikä luvun talo Rakennuksen sijainti Etelä-Suomi Lämmitysenergian tarve vuodessa Käyttöveden lämmitysenergia Lämmitysenergian kokonaistarve 4000 [kwh/a] [kwh/a] Investointi Korko 3 [%] Laskenta-aika 20 vuotta Lämmitystapavertailu tyyppitalossa (kaikki kustannukset sis. alv. 24%) Keskimäärin kannattavuudet 20 vuoden elinkaarella kannattavimmasta kannattamattomimpaan menevät järjestyksessä: maakaasulämmitys (huom. ei investointikustannusta), öljylämmitys (huom. ei investointikustannusta), biokaasulämmitys (ei investointikustannusta), maalämpö, ulkoilmavesilämpöpumppu ja öljy, pellettilämmitys, ulkoilmavesilämpöpumppu ja sähkö sekä viimeisenä vesikiertoinen sähkölämmitys. Mikäli myös öljy- ja maakaasulämmitteisissä taloissa huomioitaisiin myös investointikustannus (noin euroa), olisivat kannattavuudet 20 vuoden elinkaarella kannattavimmasta kannattamattomimpaan, järjestyksessä: maalämpö, ulkoilma-vesilämpöpumppu ja öljy, puupelletti, maakaasu, ulkoilmavesilämpöpumppu ja sähkö, öljylämmitys, biokaasulämmitys ja vesikiertoinen sähkölämmitys.

53 48 Edellä tarkasteltujen lämmitysjärjestelmien lisäksi aurinkolämpö voi olla potentiaalinen uusiutuvan energian lähde rakennuksissa, joissa kesäinen lämmöntarve on kohtuullisen suuri. Myös aurinkosähkö voi tulla kyseeseen erityisesti suorasähkölämmitteisissä kohteissa. Tämä tarkoittaa yleensä kohteita, joissa etenkin kesäinen käyttöveden tarve on suuri, kuten suuret asuinrakennukset. Toimenpiteen vaikutukset Sähkölämmitteisistä rakennuksista suurin osa on rivi- ja ketjutaloja sekä pientaloja. Vuonna 2014 niissä käytettiin sähköä lämmitykseen noin 73 GWh. Mikäli rakennus on suorasähkölämmitteinen eikä siinä ole vesikiertoista lämmönjakojärjestelmää, voidaan lämpöpumpputeknologiaa hyödyntää asentamalla ilmalämpöpumppu. Myös moniin öljylämmitteisiin taloihin on osaratkaisuna asennettu ilmalämpöpumppuja. Tässä hyvänä puolena on pieni investointikustannus, mutta sillä on mm. huonompi hyötysuhde (noin 1,8-2,2 vuositasolla). Ilmalämpöpumppu ei toimi kovilla yli asteen pakkasilla. Uusiutuvat energialähteet ovat kuitenkin vielä monesti kilpailukyvyltään heikompia verrattuna fossiilisiin polttoaineisiin, ja usein tarvitaan erilaisia tukia ja kannusteita uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämiseksi. Perinteisesti uusiutuvia energialähteitä on tuettu vero-, investointi- ja erilaisin suorin tuin. Vihreät sertifikaatit ovat markkinalähtöinen tapa edistää uusiutuvien energialähteiden hyödyntämistä sähköntuotannossa. Vihreiden sertifikaattien järjestelmässä sähkö ja tuotannon ympäristö- sekä muu lisäarvo on irrotettu toisistaan ja ne myydään eri markkinoilla. (Motiva) Uusin lämpöpumppuratkaisu on maasta ilmaan -lämpöpumppu, siinä lämmönjakelu toteutetaan puhallinkonvektoreilla. Järjestelmään voidaan liittää myös vesikiertoinen lattialämmitys ja perinteisiä vesipattereita. Järjestelmän taloudellisuus on samaa kokoluokkaa kuin perinteisen maalämpöjärjestelmäkin. Sähkönkulutusta voi vähentää suorasähkölämmitteisissä taloissa myös pellettitakalla. Pellettitakoista löytyy ratkaisuja sekä uudis- että korjausrakentajan tarpeisiin. Niillä voi lämmittää ilmakiertoisesti yhtä tai useampaa huonetilaa, ja vesikiertoisia versioita voidaan kytkeä lämminvesivaraajaan ja vesikiertoiseen lämmönjakojärjestelmään. Pellettitakkojen avulla voidaankin kattaa tilojen ja käyttöveden lämmitystarve kokonaan. Pellettitakalla voidaan tuottaa lämpöä mainiosti

54 49 myös kylminä kausina, jolloin sähkö on kalleinta ja käytössä on enemmän ympäristöä rasittavaa lauhdetuotantoa. Maakaasulämmitteisissä rakennuksissa paras ja helpoin ratkaisu lisätä uusiutuvien käyttöä on korvata maakaasu uusiutuvalla ja kotimaisella biokaasulla. Käytännössä tämä tarkoittaa biokaasusertifikaatin hankkimista sovitulle energiamäärälle alueella maakaasun jakelusta vastaavalta yritykseltä. Toimenpiteestä ei tällöin koituisi rakennuksen omistajalle uusia investointikustannuksia. Myös öljylämmityksen muuttaminen biokaasulämmitykseksi on kaasuverkoston alueella usein kustannustehokkain ja ympäristön kannalta paras vaihtoehto. Eteneminen Kunnalla on hyvät mahdollisuudet vaikuttaa siihen, kuinka uusiutuvan energian käyttö ja energiatehokkuus toteutuvat myös yritysten ja yksityishenkilöiden uudisrakentamisessa. Vaikuttamistapoja ovat mm. kunnan yksityisten kanssa yhteistyössä toteuttamat aluelämpöratkaisut sekä erilaiset alueelliset rakentamistapamääräykset. Mikäli alueiden rakennukset valmistuvat kovin eri aikaan, voi aluelämmön sijasta toimivampi vaihtoehto olla korttelikohtainen lämmitys, jossa saman korttelin talojen energia tuotettaisiin keskitetysti. Eri lämmöntuotantovaihtoehtojen tutkimiseksi kannattaisikin tehdä tarkempi erillisselvitys, joka tarjoaisi tietoa alueen suunnittelun pohjaksi ja varmistaisi sen, että alueen uusiutuvan energian mahdollisuudet tulisivat mahdollisimman tehokkaasti käytettyä. Kunta voi myös lisätä uusiutuvaa energiaa antamalla rakentamiselle ohjeita, määräyksiä ja kannusteita. Selkein tapa ohjata rakentamista ovat erilaiset rakentamistapaohjeet, jotka velvoittavat tietylle alueelle rakentavia kiinnittämään huomiota energiatehokkuuteen ja uusiutuvan energian hyödyntämiseen. Vastaavasti kunta voi myös tarjota näihin liittyvää neuvontaa ja opastusta rakentajille, tai myöntää avustuksia jotka kannustavat lisäämään energiatehokkuutta ja uusiutuvaa energiaa uudiskohteissa. Uudisrakennusten parantuneesta energiatehokkuudesta olisi hyötyä myös siinä, että sitä voitaisiin käyttää osana kunnan solmiman energiatehokkuussopimuksen säästövelvoitteiden täyttämistä. 5.3 Yhteistyössä toteutettavat kohteet TOIMENPIDE 8: AURINKOVOIMALA PIRKKALAN SANKILAN PELTOALUEELLE ku- Toimenpiteen vaus Pirkkalan Sankilaan kaavoitetun asuinalueen energiaomavaraisuutta voitaisiin kehittää rakentamalla alueelle aurinkovoimala. Sankilan peltoalueille vajaan 1,5 ha:n alueelle arvioidaan mahdolliseksi toteuttaa aurinkovoimala, jonka aurinkopaneelien pinta-ala olisi esimerkiksi noin m 2.

55 50 Taloudelliset tiedot Toimenpiteen vaikutukset Eteneminen Ei esitetä Voimalan tuotoksi arvioidaan noin 1,3 GWh vuodessa, mikä vähentäisi Tampereen alueen sähkön tuotantoa fossiilisilla polttoaineilla. Aurinkovoimala tuottaisi sähköä sähköverkkoyhtiön verkkoon. Toteutuessaan aurinkovoimala lisäisi aurinkosähkötuotannon Pirkkalassa moninkertaiseksi verrattuna nykyiseen tuotantoon. Mikäli aurinkovoimalan toteuttamiselle ei maankäytön kannalta ole esteitä ja sen toteutusta voidaan harkita, on ensimmäisenä vaiheena suositeltavaa toteuttaa esiselvitys voimalan rakentamisesta sopivalle maa-alalle. Alkuvaiheessa kartoitetaan lisäksi mahdolliset toimijat aurinkovoimalan toteuttajiksi ja operaattoriksi (kuten Pirkkalan kunta, Tampereen Sähkölaitos Oy ja mahdolliset investorit, yms.). 5.4 Mitä kunta voi tehdä? Kunnalla on hyvät mahdollisuudet vaikuttaa siihen, kuinka uusiutuvan energian käyttö ja energiatehokkuus toteutuvat myös yritysten ja yksityishenkilöiden uudisrakentamisessa. Vaikuttamistapoja ovat mm. kunnan yksityisten kanssa yhteistyössä toteuttamat aluelämpöratkaisut sekä erilaiset alueelliset rakentamistapamääräykset. Mikäli alueiden rakennukset valmistuvat kovin eri aikaan, voi aluelämmön sijasta toimivampi vaihtoehto olla korttelikohtainen lämmitys, jossa saman korttelin talojen energia tuotettaisiin keskitetysti. Eri lämmöntuotantovaihtoehtojen tutkimiseksi kannattaisikin tehdä tarkempi erillisselvitys, joka tarjoaisi tietoa alueen suunnittelun pohjaksi ja varmistaisi sen, että alueen uusiutuvan energian mahdollisuudet tulisivat mahdollisimman tehokkaasti käytettyä. Kunta voi myös lisätä uusiutuvaa energiaa antamalla rakentamiselle ohjeita, määräyksiä ja kannusteita. Selkein tapa ohjata rakentamista ovat erilaiset rakentamistapaohjeet, jotka velvoittavat tietylle alueelle rakentavia kiinnittämään huomiota energiatehokkuuteen ja uusiutuvan energian hyödyntämiseen. Vastaavasti kunta voi myös tarjota näihin liittyvää neuvontaa ja opastusta rakentajille, tai myöntää avustuksia jotka kannustavat lisäämään energiatehokkuutta ja uusiutuvaa energiaa uudiskohteissa. Uudisrakennusten parantuneesta energiatehokkuudesta olisi hyötyä myös siinä, että sitä voitaisiin käyttää osana kunnan solmiman energiatehokkuussopimuksen säästövelvoitteiden täyttämistä. Vihreän sähkön eli uusiutuvista energianlähteistä tuotetun sähkön ostaminen on myös yksi keino vähentää ilmastopäästöjä, joka kannattaa kunnissa huomioida. Tämän katselmusprosessin aikana järjestettiin myös työpajoja kuntakaavoittajille, sillä kaavoituksen roolia uusiutuvan energian hyödyntämisen edistämisessä ei voi aliarvioida. Työpajojen perusteella koottiin alla esitetty muistilista kaavoittajan työn tueksi: