Kaukolämmön kilpailukyky Selvitys 18.2.2015/HHi Viite: tekninen lautakunta 16.2.2015: tekninen lautakunta pyytää lämpölaitosjohtajalta lisää vertailulaskelmia eri energiamuotojen edullisuudesta omakotitalojen ja rivitalojen osalta seuraavaan kokoukseen. Tämä on lisäselvitys edellisen kokouksen palautteen vuoksi. Tämä selvitys jakaantuu kolmeen osaan. Ensimmäisessä osassa kerrataan ja tuodaan esille laitoksen olemassa olevia reunaehtoja numeerisessa muodossa. Toisessa osassa kilpailukyky esitetään lyhyesti perusoletusten mukaan. Kolmannessa osassa tuodaan esille kilpailukyky laajemmassa merkityksessä. Tämäkään selvitys ei anna yhtä ainoaa vastausta, eikä aseta eri lämmitysmuotoja paremmuusjärjestykseen, mutta antaa toivottavasti puuttuvaa lisäinformaatiota ja ottaa kantaa kaukolämpöön liittyviin asioihin. OSA I Reunaehtoja 1) Lähtökohta lämpölaitoksen toiminnalle: Aiemmin (ennen v. 2009) lähes kaikkia kunnan kiinteistöjä lämmitettiin kiinteistökohtaisesti kevytöljyllä, myös vanha ns. paloaseman hakekattila oli pois käytöstä. Oli tarve siirtyä edullisempaan lämmitystapaan ja siirtyä keskitettyyn/kaukolämmitykseen ja biopolttoaineisiin. Uusi puukylän kaukolämpölaitos ja verkosto otettiin käyttöön joulukuussa 2009. Pääasiallinen polttoaine lämpölaitoksessa on ollut hake. Hakkeen osuus on ollut vuosittain 70-80 % luokkaa. Alla olevassa taulukossa on vuotuinen tuotettu energiamäärä, keskimääräiset hinnat käytetyille kevytöljylle ja hakkeelle, sekä euromääräinen erotus, eli hyöty, joka näiden polttoaineiden käytöllä on saavutettu. Vuosi MWh/v Öljy /MWh Hake /MWh Ero /MWh Säästö /v 60% s /v 2010 9400 65 17,1 47,9 450260 270156 2011 10200 80 17,1 62,9 641580 384948 2012 10800 87 20,3 66,7 720360 432216 2013 9400 83 21,0 62,0 582800 349680 2014 8700 77 21,67 55,3 481371 288822 Yht 48500 2876371 1725822 Kunnan omien kiinteistöjen osuus kaukolämmön kulutetusta energiasta vuositasolla on yli 60%. Viiden toimintavuoden aikana polttoainevaihdoksesta saatu säästö on n. 1,7 milj.. Tällä karkealla analyysilla voidaan todeta, että siirtyminen kevytöljystä biopolttoaineisiin oli oikeansuuntainen ratkaisu. Vaihtoehtoisia ratkaisuja, kuten esim. kiinteistökohtaisia maalämpöratkaisuja ei tuolloin tutkittu.
2) Kaukolämmön maksut Kaukolämpöön liittyvään kohdistuu lämpölaitoksen taholta erilaisia maksuja. Kunnanhallitus on kokouksessaan 15.12.2009 tehnyt päätöksen lämpölaitoksen energiamaksu ja perusmaksuperusteista, sekä vahvistanut liittymis- ja myyntiehdot. Lisäksi kunnanhallitus on kokouksessaan 17.5.2010 tehnyt päätöksen lämpölaitoksen liittymismaksuista ja myyntitariffeista. Myöhemmin on tehty vielä joitakin tarkennuksia ja muutoksia. Maksuperusteet ovat kaikille liittyjille samat. Kaukolämmön liittymismaksulla katetaan osa kaukolämpöliittymän rakentamiskustannuksista. 2.1) Liittymismaksu Tilausvesivirta Liittymismaksu (alv 0%) V = 0,00-0,50 m 3 /h k x N( 875 + 4.373 x V), pienin V = 0,20 m 3 /h V = 0,51-1,50 m 3 /h k x N ( 1.094 + 3.936 x V) V = 1,51-4,00 m 3 /h k x N ( 2.406 + 3.062 x V) V = 4,01-10,00 m 3 /h k x N ( 5.904 + 2.187 x V) V > 10,01 - m 3 /h k x N (14.650 + 1.312 x V) Tariffikertoimen arvo: k = 2,00 Kerroin N = 1,00. Omakotitalon liittymismaksu on 1500, kun V< 0,2m3/h (veroton ja palautuskelpoinen) Liittymis- ja perusmaksut riippuvat kuluttajan tilausvesivirrasta (=sopimusvesivirta) eli siitä, minkä kaukolämpövesivirran ( m 3 /h) asiakas tarvitsee kiinteistönsä lämmitykseen tai teollisuuslaitoksen vaatiman prosessin energiatarvetta varten. Tilausvesivirtaan vaikuttavat kuluttajan tehontarve ja kaukolämpöveden jäähtymä kuluttajalaitteiden läpi virratessaan. Tilausvesivirran laskennassa kaukolämpöveden jäähdytysarvona käytetään kiinteistöillä 50 C. Tilausvesivirta Tilausvesivirta on se kaukolämpöveden maksimivirtaus minkä energialaitos sallii kiertävän lämmönsiirtimien läpi mitoitusolosuhteissa. Tilausvesivirta voidaan muuttaa tilaustehoksi ja päinvastoin, kun toinen tunnetaan. Tilausvesivirta = tilausteho/1,163 x lämpötilaero ( 50 C) Tilausvesivirta muodostuu liittyvän kiinteistön lämmityksen, ilmanvaihdon ja lämpimän käyttöveden vaatimasta suurimmasta tuntisesta kaukolämpöenergian tehontarpeesta, jota vastaava teho esitetään kiinteistön kaukolämpöverkosta ottamalla suurimmalla vesivirtauksena eli sopimusvesivirtana. Kaukolämpöenergian suurin tehon tarve = kiinteistön liittymisteho eli sopimusteho, joka määräytyy kiinteistöön sijoitettavan lämmönjakokeskuksen mukaan. Yleisesti sopimusteho (P) on lämmityksen ja ilmanvaihdon tarvitsema yhteenlaskettu tehontarve + vähintään 10 % lämpimän käyttöveden tehontarpeesta. Mikäli lämpimän käyttöveden tehontarve on lämmityksen ja ilmanvaihdon tehontarpeeseen verrattuna normaalia suurempi, sen osuus sopimustehossa määritellään aina tapauskohtaisesti. Kiinteistöjen sopimusvesivirran määrittämisessä kaukolämpöveden laskennallisena jäähdytyksenä käytetään 50 C. Pienkiinteistöksi (omakotitalo) määritellään rakennus jonka laskennallinen sopimusvesivirta enintään 0,20 m 3 /h.
Tilausvesivirta V (m 3 /h) = 3,6 x P / 50 x 4,2 P = Liittymisteho(W) = rakennuksen tilavuus(m3)*rakennuksen ominaisteho(w/m3) V=Tilausvesivirta(m3/h) = Liittymisteho(W)/(veden lämpötilaero( C)* veden ominaislämpökapasitteetti (J/(kg K))) Kerroin 4,2 on veden ominaislämpökapasiteetti (4200 J/kg K). Ominaislämpökapasiteetti kuvaa, kuinka paljon lämpöenergiaa materiaaliin sitoutuu lämpötilaeroa ja massaa kohti. SI-järjestelmän mukainen ominaislämpökapasiteetin yksikkö on joulea kelviniä ja kilogrammaa kohti eli J/(K kg). Kerroin 50 on oletettu lämpötilaero vaihtimessa (50 C) Rakennuken ominaisteho Mitoitustehona on rakennusten ominaislämmitysteho, joka kuvaa asiakkaan lämmönkulutusta yhtä rakennuskuutiometriä kohden (W/m 3 ). Erilaisille rakennuksille on tyypillisiä ominaiskulutuslukuja. Esim. alla olevat. Uudet pientalot 15-22 W/m3 Vanhat pientalot 22-30 W/m3 Rivitalot 15-26 W/m3 Uudet kerrostalot 13-18 /m3 2.2) Perusmaksutariffi Tilausvesivirta Perusmaksu (alv 0 %): V = 0,00-0,50 m 3 /h k x k2 x ( 51 + 976 x V) / a, pienin V = 0,24 m 3 /h V = 0,51-1,50 k x k2 x ( 85 + 909 x V) / a V = 1,51-4,00 k x k2 x ( 589 + 572 x V) / a V = 4,01-10,00 k x k2 x ( 993 + 471 x V) / a V > 10,01 - k x k2 x (3.684 + 202 x V) / a Tariffikertoimen arvo: k = 2,5 Kiinteistön kattilan ikäkerroin: k2 = 1,00 Liittymis- ja perusmaksutariffien k-kertoimien arvot päättää Pyhäjoen kunta kaukolämpöverkon investointikustannus- ja tulorakenteen mukaan sekä energiamaksumuutosten perusteella. N- ja k2-kerroin ovat asiakaskohtaisia joihin vaikuttavat kiinteistön tilaama tilausteho, sekä sen sijainti runkoverkostoon nähden. N-kertoimen ja k2-kertoimen arvosta päättää Pyhäjoen kunta kiinteistökohtaisesti. Omakotitalon perusmaksu on 600 /vuosi +alv Perusmaksulla tulisi kattaa 20-30% Energiamaksun hinnasta Edellä mainituilla tariffeilla on määritelty kaukolämmön piirissä olevien kiinteistöjen liittymisja perusmaksut. 2.3) Energiamaksu Myytävän energian hintaan kohdistuvat vuotuiset kustannukset muodostuvat mm. laitoksen investointikuluista, pääomakuluista, polttoainekuluista, hallinto ja hoitokuluista. Näin saatu summa on omakustannushinta. Omakustannushinnasta vähennetään liittyjien yhteenlasketut vuotuiset perusmaksut. Kun saatu arvo jaetaan oletetulla lämpöenergian myyntimäärällä, saadaan omakustannuksen energiamaksu ( /MWh). Toisin sanoen osa
energiakustannuksista katetaan perusmaksuista loput energiamaksuista. Perusmaksulla tulisi kattaa 20-30% Energiamaksun hinnasta. Nykyisestä energiamaksusta perusmaksun osuus on 20,1 %. Lämpölaitoksen energiamaksut ja hakkeen hinta vuosittain (alv0%) Vuosi /MWh Muutos Muutos Hake Muutos % /MWh % /MWh 2010 43,4 0 0% 17,1 0% 2011 43,4 0 0% 17,1 0% 2012 44,45 1,05 2,4% 20,3 18,7% 2013 50,0 5,55 12,5% 21,0 3,5% 2014 53,0 3,0 6,0% 21,67 3,2% 2015 53,0 0 0% 21,95 1,3% Polttoaineiden osuus lämpölaitoksen kaikista kuluista on ylivoimaisesti suurin yksittäinen kuluerä, myös vertailu hakkeen ostohintaan on johdonmukainen. Energiahinnan asetteluun on vaikuttanut aine edellisten vuosin tulokset. Vertailun vuoksi esim. Kalajoen lämmön www.kalajoenlampo.fi sivuilta nähdään, että Kalajoella veloitettava energiahinta tällä hetkellä on 52 /MWh +alv Pyhäjoen kunta/lämpölaitos on ilmoittanut kaukolämpöä koskevat tietonsa Kuntaliiton vuosittaiseen kyselyyn, joka osoitettiin pienille, Energiateollisuus ry:hyn kuulumattomille kaukolämpölaitoksille. Tietoja on kerätty vuodesta 1988 lähtien. Pyhäjoen kunta/lämpölaitoksen tilastot löytyvät vuodesta 2011 alkaen. Alla mainitusta osoitteesta löytyy em. tilastot: http://www.kunnat.net/fi/haku/sivut//results.aspx?k=tietoja%20pienist%c3%a4%20l%c3%a4 mp%c3%b6laitoksista Näiden tilastojen perusteella Pyhäjoella kaukolämmön energiahinta on muihin pieniin lämpölaitoksiin verrattuna keskitasoa. 3) Tonttijohto Lämpölaitos rakentaa tonttijohdon runkolinjasta rakennuksen sisälle sulkuventtiileihin saakka. Hinnaston mukainen veloitus on 150 /m, johon sisältyy myös kaivutyöt ja täyttö. Sovelletaan olosuhteiden mukaan. 4) Yhteenveto edellisistä 1-4 Edellä mainituilla lähtöarvoilla vuonna lämpölaitos sai aikaan seuraavan tuloksen vuosi Toimintakate poistot tulos 2010 127 000 44 000 +83 000 2011 28 000 102 000-74 000 2012 108 000 110 000-2 000 2013 105 000 115 000-10 000 2014 127 000 115 000 +12 000 Yht 495 000 486 000 +9 000 Kilpailukykyä pohdittaessa tulee aina muistaa myös kannattavuus. Tässäkin asetelmassa strategia nousee oleelliseen asemaan. Mitkä raamit laitokselle asetetaan?
5) Eräs kandinaattityö kilpailukyvystä (maalämmön näkökulmasta) Alla mainitussa osoitteessa on eräs kandinaattityö, jossa vertaillaan maalämpöä muihin Suomessa yleisesti käytettäviin lämmitysmuotoihin esimerkkilaskelmin. Työ on tehty maalämmön näkökulmasta, mutta siinä on realistisesti vertailtu muita lämmitysmuotoja. Työ on liitetty tähän selvitykseen, jotta se antaisi kuvan siitä, miten monta eri muuttuvaa tekijää ja oletusta on huomioitava kilpailukyvyn vertailussa. Kaukolämmön tuottaja esittää tapauskohtaisesti omat kuluttajalle kohdistuvat maksut ja kuluerät. Eri lämmitysmuotojen vertailun voi tehdä vain kuluttaja itse, tai hänen valtuuttamansa energia-alan ammattilainen, kohdekohtaisesti. Työ on: Lappeenrannan teknillinen yliopisto, teknillinen tiedekunta, energiatekniikan koulutusohjelma, BH10A0200 Energiatekniikan kandidaatintyö ja seminaari: https://www.doria.fi/xmlui/bitstream/handle/10024/90672/kandidaatin%20ty%c3%b6%20- %20Maal%C3%A4mm%C3%B6n%20kannattavuus.pdf?sequence=2 OSA II Kilpailukyky lyhyesti perusoletusten varaisesti (alv 0%)(10 vuotta) a) Oletettu omakotitalo/kaukolämpö 18 MWh/v: Kaukolämmön tonttijohdon (10m) rakentaminen 10*150 =1500 Liittymismaksu 1500 Lämmönvaihdin 2000 Lvi-työt 3000 Investoinnit yhtensä 8000 >> 800 /v Perusmaksu Energiamaksu Energiahinta (18MWh/v) 600 /v 53 /MWh 1554 /v Kaukolämpö 2354 /v = 130 /MWh b) Oletettu omakotitalo/sähkölämpö 25000 kwh/v (alv 0%) Liittymismaksu vyöhyke 1 (Elenia) 1983 (ei huomioida) Sähkö lämmityksen lisäkustannus 7000 >> 700/v Siirto perusmaksu (13,61 /kk/alv24%) Siirto (6,4 /kwh/alv24%) 25 000*5,16 Energia (0,05 /Kwh)0,05*25000 Energia yhteensä 132 /v 1290 /v 1250 /v 2672 /v Sähkö 3372 /v = 134 /MWh (alv0%) c) Oletettu omakotitalo/maalämpö Maalämpöjärjestelmän investointi Sähkön kulutus (7000kWh/v) 107*7 15 000 >>1500/v 749 /v Maalämpö 2249 /v= 125 /MWh Huom! Yllä oleva lyhyt oppimäärä jättää niin paljon oletusten varaan, että en suosittele turvautumaan tämän tasoisen vertailuun. Sen sijaan erilaisia laskureita löytyy netistä lukuisia. Laskureilla pääsee huomattavasti yllä olevia laskelmia tarkempaan tulokseen ja niitä käyttäessä tulee tutuksi ikioma kohde. Samalla huomaa miten kustannukset muodostuvat monista eri muuttujista ja laskurien taustalla on useita oletuksia. Alla on esimerkki omakotitalolle. Suosittelen tutustumaan. http://www.pistoke.fi/energialaskuri
OSA III Kilpailukyky laajemmassa merkityksessä Kilpailu- Kilpailu on tapahtuma, jossa useat osanottajat pyrkivät pääsemään sovittuun kohteeseen mahdollisimman nopeasti tai taidokkaasti, taistellen toisiaan vastaan. Sanaa "kilpailu" käytetään muun muassa biokemian, talouden, ekologian, ekonomian, musiikin, politiikan ja urheilun alueella. Kilpailua voidaan käydä kahden tai useamman osapuolen välillä, kuten elämänmuotojen, järjestelmien, yksilöiden tai joukkueiden välillä. Kilpailua käydään useista eri syistä, esimerkiksi luonnossa lajit kilpailevat olemassaolostaan ja liiketaloudessa yritykset kilpailevat asiakkaista. Joissakin kilpailuissa, kuten urheilussa, voittaja tai voittajat saavat palkintoja, kuten rahaa, kunniakirjoja, mitaleita tai pokaaleita. -kyky Luontaisen taipumuksen, oppimisen tai muun kehityksen tuloksena syntynyt ominaisuus, joka auttaa suoriutumisessa. Jonkin taidon hallitseminen Aineessa oleva jotakin mahdollistava ominaisuus Mitä tarkoitetaan kilpailukyvyllä koskien Pyhäjoen kaukolämpöä? 1) Pitää olla areena, eli pelikenttä jossa pelataan. (Pyhäjoki/Strategia) 2) Pitää olla peli jota pelataan (Lämmön tuottaminen) 3) Pitää olla vastapuolen pelaaja (vaihtoehtoinen lämmitysmuoto/asiakas) 4) Pitää olla pelisäännöt (Tariffit, tasapuolisuus) 5)Joukkuepeleissä mieluummin enemmän kuin yksi pelaaja (päätöksenteko/strategia) 6) Pitää hyväksyä olemassa oleva infra (puutteineen), tehdyt ratkaisut (kattila, verkosto) olosuhdetekijät (ilmasto) ja kehittää laitosta kilpailukyvyn säilyttämiseksi, ellei haluta toiminnan alasajoa lyhyellä elinkaaren mitalla. Lämpölaitoksen toimintaan vaikuttavia asioita a) Strategia: Laatimatta, tai epämääräinen. Ilmenee käytännön työssä mm: - lähtökohtana on ollut kunnan omien kiinteistöjen lämmityksen siirtyminen öljystä bioenergiaan taloudellisista syistä, tavoite savutettu > uusi tavoite? - ei ole määritelty alueita, jolle kaukolämpö rakennetaan: o asiakas sanelee, tai luovutaan jo tehdyistä päätöksistä o esim. Kielosaaren uusi asuinalue, joka alun perin suunniteltiin pakkoliitettäväksi kaukolämpöön. Tontit myytiin kuitenkin ilman liittymispakkoa. Tilanne on ajallisesti ja liittymien osalta sekava, joku liittyy, toinen ei! Vahvassa kaukolämmön kriittisessä ilmapiirissä myyntityö ei ole yksinkertainen juttu. o Starteginen virhe: yhdellä päätöksellä kaikki voisi saada kaukolämmön piiriin ja laitoksen taloudellisia lukuja huomattavasti parannettua, entä nyt? >>> verkoston mitoitus ja pullonkaulat o Rakentamiskustannus on merkittävä kustannustekijä kaukolämmössä ja otollisia paikkoja hyvin vähän. - yhtiöittäminen; tehdäänkö, vai ei? Mitkä ovat saavutettavat hyödyt/haitat? - kilpailukyvyn parantaminen, keinot, millä tuottavuutta voidaan parantaa, jos olemassa olevat merkittävät mahdollisuudet hylätään. - Vertaa esim. vesiyhtiön Kunnan tontti-, kaavoitus- ja maapolitiikalla tuetaan vesiyhtiön menestymistä.
b) Laitoksen ominaisuuksien hyväksyminen - laitos on alun perin ostettu ja tehty hakkeella toimivaksi - hakevarasto on tasamaaratkaisu, tankopurkaimet eivät ole päälleajettavia - kesäaikainen lämmöntuoton strategia unohdettu alun perin laatia - verkoston rakentamistavasta ja valvonnasta johtuen yllättäviä kustannuseriä voi edelleen ilmaantua - verkoston ja kattilanmitoitus tehty tietyille oletuksille, ei jousta moneen suuntaan c) Mikä on lämpölaitoksen tarkoitus: - lämpölaitoksen tarkoitus on tuottaa edullista lämpöenergiaa tehokkaasti, taloudellisesti ja häiriöttä verkoston piirissä oleville asiakkaille nyt ja tulevaisuudessa. häiriöitä on käytännössä ollut nolla (ei keskeytyksiä asiakkailla) taloudellisuus näkyy tilinpäätöksessä, kustannuspaikka 8511 tehokkuutena esim. käytetyt henkilötyötunnit vuositasolla ja vertailu muihin vastaaviin lämpölaitoksiin (Kuntaliitto: pienet lämpölaitokset) edullisuus; olosuhteista riippuen kärkipään tuote öljyyn sähköön ja maalämpöön nähden. (eri tutkimukset) laitoksen verkkoon on liittynyt 37 liittyjää, yksi irtautunut (kerrostalo, kokoluokka 6*okt), toinen irtautumassa (teollisuusrakennus, kokoluokka 11*okt). Liittyjissä on yksi omakotitalo. jos kaikki nykyiset tariffimaksut esim. puolitetaan, montako uutta liittyjää tällä saadaan, toimenpiteen vaikutus kannattavuuteen ja merkitys verrattuna toimivaan strategiaan. Kaukolämpötoiminta on pitkäjänteistä toimintaa Erilaisilla strategisilla valinnoilla lämpölaitoksen kannattavuutta voitaisiin parantaa, mutta puuttuvan strategian tilassa tehtävä on vaikea. Asiantuntijan/tuutorin saaminen laitoksen hallitukseen Itseohjautuvan organisaation kyseenalaistaminen FCG:n tekeillä olevan raportin osalta odotusarvo suuri Toivon edellä esitettyjen asioiden herättävän lämpimiä ja kilpailukykyisiä ajatuksia. Ystävällisin terveisin lämpölaitosjohtaja Heikki Hirvikoski