Katri Vala heating and cooling plant - Eco-efficient production of district heating and cooling

Transkriptio

1 Katri Vala heating and cooling plant - Eco-efficient production of district heating and cooling Marko Riipinen Helsingin Energia Aalto University District heating excursion Location of Katri Vala heating and cooling plant Katri Vala heat pump station is located in Sörnäinen, below the Katri Vala park The station was completed at end of 2006 Earliest plans were made in the beginning of 1980 Techno-economic foundations: combined district heating + cooling Excellent location: Tunnel for cleaned waste water Crossroads of multi-function tunnels (power, heat, cooling, water) Close to Hanasaari power plants Close to sea Close to customers 1

2 Heat from sewage water Katri Vala heating and cooling plant produces district heating from cleaned wastewater and return water of district cooling The waste water of the capital region ( inhabitants) is cleaned in Viikinmäki wastewater treatement plant The cleaned waste water is lead to the sea through a tunnel ( m 3 /day) Viikinmäki wastewater treatment plant Katri Vala park Katri Vala heating and cooling plant 2

3 The plant is excavated in the rock The station in numbers: Volume: m3 Area: m2 Level: +3,5 m above sea Above: Katri Vala park +33 m Bomb shelter +20 m Below: Multi-function tunnel -40 m Cleated wastewater tunnel -65 m Katri Vala heating and cooling plant floor plan 1. Waste water pumps 2. District cooling pumps 3. District heating pumps 4. Waste water heat exchangers 5. Heat pumps (5 units) 6. Control and automation 7. Transformers 8. Power supply 9. Space for heat pump 10. Space for power station 11. Ventilation 3

4 Katri Vala technical data Heat production 90 MW Coolin production 60 MW Largest in the world Data per unit: - Heat: 18 MW (45-88 C) - Cooling: 12 MW (20-4 C) - Power consumption: kw/10 kv - Cold material: R134a Piping (2 km): - Heat and cooling pipes of steel - Plastic waste water pipes - Largest pipes DN700 DN 4

5 Heat pump operating modes - During summer, spring and fall, the plant produces simultaneously district heat and cooling Heat pump operating modes - During winter (~6 months) district cooling is obtained as free cooling from sea water, and the plant produces heat from cleaned sewage water 5

6 Heat production Helsingin Energia has utilized heat from sewage water since end of 2006 The heat pump station reduces separate production and use of boiler and thus reduces greenhouse gas emissions Heat pump provides renewable energy and improves the efficiency of the energy system Figure shows heat production: Separate production Katri Vala heat pump CHP heat Lämpöpumppulaitoksen käyttö Lämpöpumppulaitos ei ole jatkuvassa käytössä Käyttöön vaikuttavia muuttujia ovat mm: Käytössä oleva yhteistuotanto Sähkön markkinahinta Päästöoikeuksien hinta Kaukolämmön lyhytkestoinen huipputehon tarve Tuotanto kaukojäähdytyksen tarpeeseen Kun laitos tuottaa kaukojäähdytystä, otetaan prosessista saatava lämpö hyötykäyttöön kaukolämpöverkkoon 6

7 Käyttökokemuksia Laitos on toiminut suunnitellulla tavalla Tekninen toteutus ja mitoitukset ovat onnistuneet hyvin Tuotantotehot ja toteutuvat cop -arvot ylittävät takuuarvot Sijoituspaikka onnistunut ja luolaratkaisu on toimiva Jäteveden laatu ja määrä ok Käyttö hyvin joustavaa ja tarjoaa useita ajomalleja On perinteisiä lämpökeskuksia haastavampi ajettava ja edellyttää uudenlaista osaamista Huollot ohjelman mukaisia, ei yllätyksiä Jäteveden hukkalämpöä hyödyntämällä lisätään lämmöntuotannon ekotehokkuutta Lämpöä tuotetaan korkealla hyötysuhteella ja samalla primäärienergiaa kuluu vähän Lämpöpumppulaitos sopii hyvin olemassa olevaan tuotantorakenteeseen. Monipuoliset tuotantotavat ja polttoaineratkaisut mahdollistavat optimaalisimman tuotannon Energiaketju hallitaan kokonaisuutena ja tuotanto, jakelu sekä varakapasiteetin käyttö toteutetaan keskitetysti Helsingin Energia on sitoutunut kansalliseen energiansäästösopimukseen ja toimii siinä määriteltyjen energia- ja ilmastostrategioiden mukaisesti 7

8 Monipuoliset energialähteet Vuorovaikutuksen ja hyvän suunnittelun avulla sovitamme yhteen energiantuotannon ja -jakelun sekä kaupunkikuvan vaatimukset Helsingin Energian toiminnassa korostuu Kestävän kehityksen mukainen toiminta Ympäristövaikutusten tunnistaminen Avoin vuorovaikutus eri sidosryhmien kanssa Ekologista vastuuta Helsingin Energia kantaa edistämällä niin omassa kuin asiakkaidensa toiminnassa järkevää energiankäyttöä Yleisesitys (18/29) 8