Terminen energia - lämpöpumput, SULPU - mitä geoenergia on? GTK - S-ryhmän maailman suurin sovellus, Adven Oy - Deep Heat projekti, ST1-Fortum Jussi Hirvonen
Lämpöpumppu on fantastinen laite Lämmitys ja jäähdytys uusiutuvalla energialla omalta tontilta ja omalla laitteistolla
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Lämpöpumppuja Suomessa 700.000 kappaletta 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 Maalämpöpumput Ilma-vesilämpöpumput Poistoilmalämpöpumput Ilmalämpöpumput
Toteutetut lämpöpumppuinvestoinnit Suomessa 5 200 2000 TWh uusiutuvaa energiaa vuodessa M parempi vaihtotase vuodessa suomalaiselle työtä joka vuosi 400 >10 >1 M yksityisiä investointeja vuodessa % tuotto sijoitetulle pääomalle vuodessa miljoonaa tonnia vähemmän CO2-päästöjä vuodessa
Lämpöpumppuinvestoinnit Loppukäyttäjät investoivat n. 400 M vuosittain M 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Kuvasta puuttuu oheistoimintojen, kuten suunnittelun, rakennuttamise n,valvonnan ja huollon kustannuks et 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Maalämpöpumput Ilma-vesilämpöpumput Poistoilmalämpöpumput Ilmalämpöpumput Keskimääräinen investointi kuluttajahinnoin: MLP 20.000, UVLP 11.000, PILP 7.000, ILP 1.800
% osuus Lämpöpumpuista on tullut suosituin päälämmitysmuoto uusissa pientaloissa 100 75 50 25 0 1995 2000 2005 2010 2015 Maalämpöpumput Poistoilmalämpöpumput Kaukolämpö + biopolttoaineet Suora sähkölämmitys Vesikiertoinen sähkölämmitys Öljylämmitys
Lämmitysjärjestelmien saneerausmarkkina Nykytilanne 200 000 öljykattilaa 100 000 muuta vesikiertoista lämmitystä (sähkö, puu) 500 000 suoraa sähkölämmitystä 500 000 vapaa-ajan asuntoa 100 000 kiinteistöä kaukolämpöverkon ulkopuolella 1,4 miljoonan kohteen potentiaali lämpöpumpuille biopolttoaineille kaukolämmölle
Suomessa on Euroopan paras potentiaali lämpöpumpuille Sijainti Infrastruktuuri Hintakehitys Kylmä ilmasto ja suuri maa (338 000 km 2 ) Vähän asukkaita (5,4 miljoonaa) Energiaa kuluu lämmitykseen paljon (120 TWh vuodessa) Aurinko paistaa ja tuulee väärään aikaan Euroopan parhaat porausolosuhteet Ei kattavaa kaasuverkkoa Kaukolämpöverkko vain taajamissa ja käytännössä isoihin kohteisiin Vääriä lämmitystapoja 200 000 öljykattilaa 100 000 vesikiertoista sähkölämmitystä 500 000 suoraa sähkölämmitystä 10 000 uudisrakennusta vuosittain Fossiilisten polttoaineiden hinnat nousevat ja teknologian hinta laskee Lämpöenergian hintoja sähkö 12-13 c/kwh öljy 13-17 c/kwh pelletti 5-7 c/kwh kaukolämpö 6-15 c/kwh Lämpöpumpun tuottaman energian hinta 3-6 c/kwh
Miljoonaa euroa Pumppujen lukumäärä Skenaario lämpöpumppujen lisääntymisestä Gaia Consulting Oy Lämpöpumppuja vuonna 2030 1,7 miljoonaa Pumppujen lämmöntuotanto Bruttotuotanto 2020: 12 TWh (nettosäästö 8 TWh) Bruttotuotanto 2030: 22 TWh (nettosäästö 15 TWh) Kumulatiivinen myynti : 2020 mennessä: 4 mrd. 2030 mennessä: 12 mrd. Lukumäärän kehittyminen 1 800 000 1 600 000 1 400 000 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 0 2014 2020 2030 MLP ILP UVLP PILP 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 Kumulatiivinen liikevaihto 2 000 0 2020 2030 MLP ILP UVLP PILP
Mitä geoenergia on? Suurin osa kallioperässä olevasta lämmöstä on peräisin auringon säteilystä ja loput ovat maan ytimen hajoamisreaktioiden synnyttämää lämpöä. Geoenergialla tarkoitetaan maa- ja kallioperästä sekä vesistöistä saatavaa lämmitys- ja jäähdytysenergiaa Suomessa kallioperän lämpöarvo on matala mutta se on hyödynnettävissä lämpöpumpputekniikalla. 10
Kalloin lämmönjohtavuus on tärkeä ominaisuus Suomessa kallioperä koostuu pääasiassa kiteisistä kivilajeista. Graniitti on yleisin. Tiiviys ja mineraalikoostumu s (erityisesti kvartsipitoisuus) vaikuttavat. Mitattu lämmönjoht avuus W/mK Graniitti 2,9-4,2 3,24 Granodio riitti Kiillelius ke Kiillegnei ssi 2,6 4,1 3,17 2,3 3,5 2,86 2,9 3,5 3,01 Tyypillinen kirja-arvo W/mK Dioriitti 3,2 3,3 3,43 Kvartsim aa- 3,5 4,0 3,59 11
Kallion lämmönjohtavuuden vaikutus yksittäisessä kaivossa Mitä korkeampi lämmönjohtavuus, sitä lyhempi kaivo riittää Pohjaveden virtaus parantaa tehollista lämmön-johtavuutta kaivossa Kuvassa esimerkki Suomessa tyypillisillä arvoilla (ei yleispätevä!) Tarvittava lämpökaivon syvyys [m] 170 160 150 140 130 120 110 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,25 Lämmönjohtavuus [W/(mK)] Nina Leppäharju, 2008: Kalliolämmön hyödyntämiseen vaikuttavat geofysikaaliset ja geologiset tekijät. 12
Esityksen nimi / Tekijä 15.4.2015 13
Esityksen nimi / Tekijä 15.4.2015 14
S-ryhmän logistiikkakeskus, Sipoo Suomen suurin uusiutuvaa energiaa käyttävä geoenergia/pellettihybridilaitos Tilavuus 4,5 miljoonaa m 3 312 energiakaivoa, kunkin syvyys 300 m Kaivokenttä on GTK:n suunnittelema 50 % lämmitysenergiasta ja kaikki viilennysenergia saadaan kaivokentästä GTK seuraa reaaliaikaisesti kaivokentän lämpötilaa optisilla kuitukaapeleilla, joiden yhteispituus on yli 15 km Mittaustiedoilla ohjataan ja optimoidaan kaivokentän käyttöä 15
Esityksen nimi / Tekijä 15.4.2015 16
Esityksen nimi / Tekijä 15.4.2015 17
Esityksen nimi / Tekijä 15.4.2015 18
Esityksen nimi / Tekijä 15.4.2015 19
Lisätietoja lämpöpumpuista Jussi Hirvonen, www.sulpu.fi
Lisätietoja: Asmo Huusko, Puh. 029 503 5265 asmo.huusko@gtk.fi 21
Esityksen nimi / Tekijä 15.4.2015 22
Esityksen nimi / Tekijä 15.4.2015 23