GEOENER BERGANS Eko-Vermon geoenergiaratkaisun elinkaarikustannusanalyysi ja hiilijalanjälkilaskennat. Hilkka Helsti, tj. Bergans Kiinteistöt Oy

Transkriptio

1 GEOENER BERGANS Eko-Vermon geoenergiaratkaisun elinkaarikustannusanalyysi ja hiilijalanjälkilaskennat Hilkka Helsti, tj. Bergans Kiinteistöt Oy

2 Kiitokset GEOENER Bergans-tiimille VTT: Riikka Holopainen, Sirje Vares, Jouko Ritola & Sakari Pulakka: Maalämmön ja viilennyksen hyödyntäminen asuinkerrostalon lämmityksessä ja jäähdytyksessä GTK: Nina Leppäharju, Tuomo Turunen & Jarmo Kallio: Bergansin geoenergiatutkimukset ja energiakaivokentän mallinnus TuKKK Geoener liiketoimintaraportti Esa Stenberg ja Ville Lauttamäki

3 Eko-Vermo kaavoitusvaiheessa oleva iso kerrostalokohde Geoener-projekti antoi sysäyksen kestävän kehityksen asuinalueen suunnittelulle: uusiutuva energia, passiivitalot, kevyt liikenne, kaupunkiviljely kiinteistölle etsitään ostajaa

4

5

6 Eko-Vermo, kaavaluonnos 6 ha asuinkerrosalaa ~50000 m2 asuntoja ~600 kpl toimitilaa ~4000 m2 kaavoitetaan osana Vermontien alueen kaavaa kaavan valmisteluaineisto nähtävillä syksyllä 2010 kaavaehdotus 2011 Arkkitehti Anneli Lyytikkä

7

8 Maalämpö vai kaukolämpö -keskustelu Helsingin kaupunki julkaisi tänä syksynä maa- ja vesilämpötyöryhmän raportin raporttia sävyttää huoli ja pelko maalämmön yleistymisestä - maalämpö tulossa Helsingissä luvanvaraiseksi yhteistuotannolla tuotetusta kaukolämmöstä aiheutuu Helsingissä vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin maalämmöstä keskustelu osoittaa, että asiallinen tutkimus ja tiedon välittäminen on hyvin tarpeellista

9 Geoener-tutkimuksissa mitoitettiin lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmä laskettiin elinkaarikustannukset (LCC) laskettiin hiilijalanjälki (LCA) vertailtiin geoenergiaa ja kaukolämpöä

10 I. Elinkaarikustannustarkastelu

11 Maalämmön hyödyntämistä tarkasteltiin laskemalla esimerkkikerrostalon energiankulutus neljällä eri vaihtoehdolla: 1) passiivitason rakenteet 2) passiivitason rakenteet ja taloyhtiön yhteinen kylmäsäilytystila 3) matalaenergiatason rakenteet 4) matalaenergiatason rakenteet ja taloyhtiön yhteinen kylmäsäilytystila geoenergiaratkaisu toimii erityisen hyvin silloin, kun sitä käytetään myös jäähdytykseen

12 Joka rakennevaihtoehdolle tehtiin maalämmön hyödyntämistarkastelu Maalämpöpumppu mitoitettiin 90 %:lle, 70 %:lle, 50 %:lle, 40 %:lle tai 30 %:lle maksimilämmitystehon tarpeesta pumpulle laskettiin kuukausittaiset lämmitys- ja jäähdytysenergiantuotot kuukausiarvojen ja kuukausittaisten maksimitehontarpeiden avulla tehtiin geokentän mallinnus saatiin tarvittava lämpökaivojen määrä ja lämmönkeruuputkiston pituus sekä yhdelle kerrostalolle että alueratkaisulle

13 5-krs mallikerrostalo, 29 asuntoa, 2124 krsm2

14 Investointikustannukset/ mallikerrostalo MLPmitoitus lämmitys + jäähdytys passiivi talo passiivi+ kylmävar. matalaenergiatalo matala+ kylmävar. 90 % , , , ,- 70 % , , , ,- 50 % , , , ,- Kaukolämpö jäähdytys , , , ,-

15 Elinkaarikustannustarkastelu (LCC) maalämpö vrt. kaukolämpö laskentajakson pituus oli 20 vuotta energian hinnan nousua tarkasteltiin 2 skenaariolla: maltillinen (lämpö 2 % sähkö 3 %) ja nopea (lämpö 4 % sähkö 5 %

16 ELINKAARIKUSTANNUKSET (20 v.) MALTILLISELLA ENERGIAN HINNANNOUSULLA Passiiviratkaisu Passiiviratkaisu kylmävarastolla Matalaenergiaratkaisu Matalaenergiaratkaisu kylmävarastolla MLP-mitoitus 90 % MLP-mitoitus 70 % MLP-mitoitus 50 % MLP-mitoitus 40 % MLP-mitoitus 30 % Kaukolämpö

17 ELINKAARIKUSTANNUKSET (20 v.) NOPEALLA ENERGIAN HINNANNOUSULLA Passiiviratkaisu Passiiviratkaisu kylmävarastolla Matalaenergiaratkaisu Matalaenergiaratkaisu kylmävarastolla MLP-mitoitus 90 % MLP-mitoitus 70 % MLP-mitoitus 50 % MLP-mitoitus 40 % MLP-mitoitus 30 % Kaukolämpö

18 ELINKAARIKUSTANNUKSET ILMAN JÄÄHDYTYSTÄ MALTILLISELLA ENERGIAN HINNAN NOUSULLA Passiiviratkaisu Matalaenergiaratkaisu MLP-mitoitus 90 % MLP-mitoitus 70 % MLP-mitoitus 50 % MLP-mitoitus 40 % MLP-mitoitus 30 % Kaukolämpö

19 ELINKAARIKUSTANNUKSET ILMAN JÄÄHDYTYSTÄ NOPEALLA ENERGIAN HINNAN NOUSULLA Passiiviratkaisu Matalaenergiaratkaisu MLP-mitoitus 90 % MLP-mitoitus 70 % MLP-mitoitus 50 % MLP-mitoitus 40 % MLP-mitoitus 30 % Kaukolämpö

20 Elinkaarikustannustarkastelun mukaan maalämpö on kaikilla mitoitussuhteilla edullisempi vaihtoehto maalämpöratkaisulle matalimmat elinkaarikustannukset saadaan tilanteessa, jossa maalämpöpumpun mitoitussuhde on 50 % tarvittavasta maksimitehosta

21 Viilennys valttina on ennustettu, että ilmastonmuutoksen edetessä sään ääri-ilmiöt yleistyvät tuleeko asuintalojen jäähdytyksestä seuraava asumisen trendi? viimekesäisistä helteistä jo monet kärsivät geoenergia näyttää kyntensä erityisesti edullisessa ja ekologisessa jäähdytysominaisuudessa

22 Investoinnin kannattavuus kaikkia Geoener-kohteita tarkasteleva liiketoimintaraportti (TuKKK) valmistumassa kuka rakentaa järjestelmän ja ylläpitää sitä? miten ympäristöarvot ja hyödyt hinnoitellaan? kuinka vetovoimaiseksi ekologinen asuinalue koetaan?

23 Lemminkäisen keräämiä asumistoiveita: Suomalaiset haluavat ekologisempaa ja yksilöllisempää asumista Rakentamiselta odotetaan energiatehokkuutta, esimerkiksi uusiutuvia energiamuotoja hyödyntämällä. Ideoissa esitetään muun muassa aurinkokennojen hyödyntämistä sähkön tuottamisessa, kylmätilan rakentamista lähelle ulkoseinää --- kerrostalojen pihalla olevilla puutarhapalstoilla tai kattopuutarhoilla voitaisiin viljellä hyötykasveja. (Rakennuslehti )

24 II Hiilijalanjälki

25 Hiilijalanjälkilaskenta selvitetään tuotteiden elinkaari ottaen huomioon raaka-aineiden hankinta, tuotanto, käyttö, käytöstä poisto, kierrätys ja jätteiden loppusijoitus tuotteen hiilijalanjälki ilmoittaa kuinka paljon kasvihuonekaasuja tuotteen elinaikana on syntynyt

26 Lämmityksen hiilijalanjälki elinkaarianalyysitarkastelu (LCA) tehtiin samalle kerrostalolle passiivi- ja matalaenergiatason rakenteilla joko maalämpö- tai kaukolämpöratkaisulla tarkastelussa maalämpöpumpun mitoitussuhde oli 50 % tarvittavasta maksimitehosta tarkastelujakso 50 vuotta

27 Kaukolämmön hiilijalanjälki kaukolämpö on aina paikallisesta lämmöntuottajasta riippuvaa vrt. sähköyhtiöt, joita voidaan kilpailuttaa Espoossa kaukolämpöä tuottaa Fortum Espoon kaukolämmön hiilijalanjälki on 193 g/ kwh kaukolämpö tuotetaan lähes kokonaan fossiilisilla polttoaineilla: maakaasulla, kivihiilellä ja öljyllä

28 Hiilijalanjälki 4 eri skenaarioilla vaikuttaako lisääntyvä sähköntarve Suomen sähköntuotannon rakenteeseen paljon tai vähän? laskettiin hiilijalanjälkitulokset keskimääräiselle suomalaiselle sähköntuotannolle sekä kivihiililauhdetuotannolle, jolla korvataan lisääntynyt sähkönkysyntä kun muut tuotantokapasiteetit ovat jo käytössä

29 Skenaario 1 Maalämpöpumpun tarvitsema sähkö sekä mitoitustehosta (50 %) johtuva lisälämmitystarve tuotetaan keskimääräisellä suomalaisella sähköllä

30 Skenaario 2 maalämpöpumpun tarvitsema sähkö (pumpun sähköntarve) tuotetaan keskimääräisellä suomalaisella sähköllä ja lisälämmitystarve lauhdevoimalla (sähkön erillistuotanto kivihiililauhteella)

31 Skenaario 3 talvikuukausina maalämpöpumpun tarvitsema sähkö + lisälämmitystarve tuotetaan 100 % lauhdetuotannolla (sähkön erillistuotanto kivihiililauhteella), muulloin keskimääräisellä suomalaisella sähköllä

32 Skenaario 4 kaikki maalämpöpumpun tarvitsema sähkö sekä lisälämmitys tuotetaan 100 % lauhdetuotannolla (sähkön erillistuotanto kivihiililauhteella)

33 SKENAARIOT 1-4 MAALÄMPÖPUMPUN VAATIMAN SÄHKÖN VAIKUTUS SÄHKÖNTUOTANTOON (VRT. KAUKOLÄMPÖ)

34 Skenaariot 2 ja 3, 50 vuoden aika 2: mlp-sähkö keskim. suom. sähköllä, lisälämpö lauhdevoimalla 3: mlp-sähkö sekä lisälämmitys talvella lauhdevoimalla, muuten keskim. suom. sähköllä

35 Hiilijalanjälki vaihtelee maalämpö- ja kaukolämpöratkaisujen hiilijalanjäljen edullisuus riippuu siitä, miten Suomen sähköntuotanto tulee kehittymään jos uusiutuvia energialähteitä kuten tuulivoimaa otetaan enemmän käyttöön > jopa nollahiiliratkaisu maalämmön avulla

36 Nollahiiliskenaario maalämpöpumpun ja lisälämmityksen vaatima sähkö tuotetaan kokonaan uusiutuvalla energialla joko ostaen tai itse tuottaen ekonäkökulmasta ja alueen vetovoimaisuutta ajatellen nollahiilivaihtoehto on ylivoimaisesti kiinnostavin

37 Kiitos! Yhteistyössä Ympäristösuunnittelu OK Pöyry ympäristökonsultointi Geoener (TEKES hanke) Dodo ry (WikiVermo)