HYBRIDILÄMMITYS KAUKOLÄMMITETYISSÄ VAIKUTUKSET



Samankaltaiset tiedostot
Kehittyvä Kaukolämpö- DevDH Kaukolämmön osittainen korvaaminen muulla lämmityksellä

HYBRIDILÄMMITYS KAUKOLÄMMITETYISSÄ VAIKUTUKSET

Sisällysluettelo: 1. Kiinteistön lämmitysjärjestelmän valinta. Simpeleen Lämpö Oy. Kaukolämpö lämmitysvaihtoehtona Simpeleellä.

Mikä kaukolämmössä maksaa? Mitä kaukolämmön hintatilasto kertoo?

Elenia Lämpö Kaukolämmön kilpailukykytarkastelun tulokset Yhteenveto

AURINKOLÄMMÖN LIIKETOIMINTAMAHDOLLISUUDET KAUKOLÄMMÖN YHTEYDESSÄ SUOMESSA

Yhteenveto kaukolämmön ja maalämmön lämmitysjärjestelmävertailusta ONE1 Oy

Laukaan energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Muuramen energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Iltapäivän teeman rajaus

Uuraisten energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Lämpöpumput kaukolämmön kumppani vai kilpailija? Jari Kostama Lämpöpumppupäivä Vantaa

Keski-Suomen energiatase Lauri Penttinen Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Öljyalan Palvelukeskus Oy Laskelma lämmityksen päästöistä. Loppuraportti 60K Q D

Keski-Suomen energiatase 2014

Jyväskylän energiatase 2014

Metsäbioenergia energiantuotannossa

PienCHP-laitosten. tuotantokustannukset ja kannattavuus. TkT Lasse Koskelainen Teknologiajohtaja Ekogen Oy.

Rakennuskannan energiatehokkuuden kehittyminen

KAUKOLÄMMITYSJÄRJESTELMIEN KEVENTÄMISMAHDOLLISUUDET MATALAN ENERGIAN KULUTUKSEN ALUEILLA TUTKIMUS

ETELÄ-SAVON MAAKUNNAN ENERGIATASE 2008

Uudet energiatehokkuusmääräykset, E- luku

Energia ja kasvihuonekaasupäästöt Suomessa. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea

Jyväskylän energiatase 2014

Keski-Suomen energiatase 2016

POLTTOAINEIDEN VEROMUUTOSTEN VAIKUTUSTEN SEURANTA SÄHKÖN JA LÄMMÖN YHTEISTUOTANNOSSA Tiivistelmä

Kotien energia. Kotien energia Vesivarastot Norja

Rakennusten energiatehokkuus rakennuksen elinkaaren vaiheet

KAUKOLÄMMÖN ASEMA SUOMEN ENERGIAJÄRJESTELMÄSSÄ TULEVAISUUDESSA

LÄMMITÄ, MUTTA ÄLÄ ILMASTOA. TUNNETKO KAUKOLÄMMÖN EDUT?

Hybridilämmitys kiinteistökohteissa

MX6 Energia - Energiatehokkuus

ATY: Aurinkoenergia Suomessa seminaari AURINKOSÄHKÖ JA AURINKOLÄMPÖ E-LUVUN LASKENNASSA

Tulevaisuuden kaukolämpöasuinalueen energiaratkaisut (TUKALEN) Loppuseminaari

POLTTOAINEIDEN VEROMUUTOSTEN VAIKUTUSTEN SEURANTA SÄHKÖN JA LÄMMÖN YHTEISTUOTANNOSSA TIIVISTELMÄ - PÄIVITYS

Miten kaasuala vastaa uusiin rakentamis ja energiatehokkuusvaatimuksiin? Gasum Petri Nikkanen

ENERGIANKULUTUKSELTAAN HIILIDIOKSIPÄÄSTÖTÖN RAKENNUS LÄMPÖPUMPPU ON KANNATTAVA VAIHTOEHTO SEN TOTEUTTAMISEEN Jussi Hirvonen

Jämsän energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Kivihiilen rooli huoltovarmuudessa

Keski Suomen energiatase Keski Suomen Energiatoimisto

Energiateollisuuden isot muutokset ja ilmastopolitiikka. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Hallitusohjelmaneuvottelut Helsinki 15.5.

Fossiiliset polttoaineet ja turve. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea

Äänekosken energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Gasum Petri Nikkanen 1

Uusiutuvan energian edistäminen ja energiatehokkuus Energiateollisuuden näkemyksiä

EDULLISTA ENERGIAA KAUKOLÄMMÖSTÄ

METSÄBIOMASSAN KÄYTTÖ SÄHKÖN JA KAUKOLÄMMÖN TUOTANNOSSA TULEVAISUUDESSA Asiantuntijaseminaari Pöyry Management Consulting Oy

Ajankohtaiskatsaus. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Kaukolämpöpäivät Hämeenlinna

Hiilineutraalin energiatulevaisuuden haasteet

Lämpöpumput energiatilastoissa nyt ja tulevaisuudessa. Virve Rouhiainen Maalämpöpäivä , Heureka, Vantaa

Tulevaisuuden kaukolämpöasuinalueen energiaratkaisut (TUKALEN) Loppuseminaari

Eri lämmitysmuotojen yhdistelmät. Ilkka Räinä, Johtava LVI-insinööri Rakennusvalvonta Oulu

Hybridilämmitys kiinteistökohteissa

Energiatehokas koti - seminaari

Kaukolämpölaskun muodostuminen ja siihen vaikuttavat tekijät OULUN ENERGIA

Lämmityskustannukset kuriin viihtyvyydestä tinkimättä

Energiaeksperttikoulutus, osa 1 -Energiankulutus ja rakennukset. Keski-Suomen Energiatoimisto


Hallituksen linjausten vaikutuksia sähkömarkkinoihin

Energialaitosten polttoainevaihtoehdot nyt ja tulevaisuudessa - nestemäiset ja kaasumaiset vs. kiinteä biomassa

Liikenteen ja lämmityksen sähköistyminen. Juha Forsström, Esa Pursiheimo, Tiina Koljonen Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Uusi. innovaatio. Suomesta. Kierrätä kaikki energiat talteen. hybridivaihtimella

Polttoaineiden lämpöarvot, hyötysuhteet ja hiilidioksidin ominaispäästökertoimet

Uusiutuvan energian yhdistäminen kaasulämmitykseen

Bionergia - ympäristön ja kustannusten säästö samanaikaisesti. Asko Ojaniemi

KESKON KÄYTÖSSÄ OLEVIEN KIINTEISTÖJEN ENERGIAKULUTUKSEN YMPÄRISTÖPROFIILI 2014

METSÄBIOMASSAN KÄYTTÖ SÄHKÖN JA KAUKOLÄMMÖN TUOTANNOSSA TULEVAISUUDESSA Asiantuntijaseminaari Pöyry Management Consulting Oy

Hyvinkään Lämpövoima. Vastuulliset lämmitysratkaisut ja palvelut hyvinkääläisille Asiakkuus- ja verkostopäällikkö Sami Pesonen Hyvinkään Lämpövoima Oy

Varaavan tulisijan liittäminen rakennuksen energiajärjestelmään

Energiaverotuksen muutokset HE 34/2015. Talousvaliokunta

Energian hankinta ja kulutus

Keski-Suomen energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto

Sähkömarkkinoiden kehittäminen sähköä oikeaan hintaan Kuopio

Minne energia kuluu taloyhtiössä? Energiaeksperttikoulutus Ilari Rautanen

Yksikkö

Keski-Suomen energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto

Skenaariotarkastelu pääkaupunkiseudun kaukolämmöntuotannosta vuosina

Taustaselvitys lämmityspolttoaineiden verotuksen kehittämiseksi

Aurinkolämpö Kerros- ja rivitaloihin Anssi Laine Tuotepäällikkö Riihimäen Metallikaluste Oy

Rakennuskannan energiankulutus. BETONIPÄIVÄT Turo Eklund Helsingin Energia

Miten valitsen kohteeseeni sopivan lämpöpumpun Seminaari Sami Seuna, Motiva Oy. 25/10/2017 Näkökulmia lämpöpumpun elinkaarilaskentaan 1

Hybridilämmitys. Tero Lindén Kaukomarkkinat Oy

Sähköntuotannon näkymiä. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Pyhäjoki

METSÄHAKKEEN KILPAILUASEMA LAUHDESÄHKÖN TUOTANNOSSA ESITYS

Minne energia kuluu taloyhtiössä? Energiaeksperttikoulutus Ilari Rautanen

Ilmastoystävällinen sähkö ja lämmitys Energia-ala on sitoutunut Pariisin sopimukseen

Valtakunnallinen energiatase ja energiantuotannon rakenne Suomessa

Talousvaliokunta Maiju Westergren

Energian hankinta ja kulutus

Teollisuus- ja palvelutuotannon kasvu edellyttää kohtuuhintaista energiaa ja erityisesti sähköä

Maakaasu kaukolämmön ja sähkön tuotannossa: case Suomenoja

Energiantuotannon tuhkien hyödyntäminen. Eeva Lillman

Älykäs kaupunkienergia

Metsätalouteen ja metsäteollisuuteen perustuvan energialiiketoiminnan mahdollisuudet

UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS

Energiaverotuksen muutokset. Kuntatalous ja vähähiilinen yhteiskunta: mahdollisuuksia ja pitkän aikavälin vaikutuksia

Keski-Suomen energianeuvonta Benet kuntien kumppani viisaassa energian käytössä ja tuotannossa

Lämmityskustannusten SÄÄSTÖOPAS. asuntoyhtiöille

Energian hankinta ja kulutus

Energian hankinta ja kulutus

Transkriptio:

HYBRIDILÄMMITYS KAUKOLÄMMITETYISSÄ KIINTEISTÖISSÄ SÄ JA KÄYTÖN YMPÄRISTÖ- VAIKUTUKSET YLEISTIIVISTELMÄ Mikkeli 11.5.2007 Veli-Matti Mäkelä Tero Lintunen Ville Latva Susanna Kuha Arto Hämäläinen Tuomo Asikainen Jukka Pirttinen

SISÄLLYSLUETTELO SÄLLYSLUETTELO LYHENTEET 1 Taustaa...1 1.1 Johdanto...1 1.2 Tavoite...1 1.3 Tutkimusorganisaatio...2 1.4 Tutkimuskohteet...3 2 State of art selvitys...4 3 Hybridilämmityksen kustannusvaikutukset omakotitalolle...7 4 Hybridilämmitys rivi- ja kerrostaloissa...10 5 Hybridilämmityksen vaikutukset sähkön- ja lämmöntuotantoon...13 6 Johtopäätökset...16 LIITTEET LIITE A: Hybridilämmitys kaukolämmitetyissä kiinteistöissä (86 s.) LIITE B: Hybridilämmityksen kustannusvaikutukset (110 s.) LIITE C: Sähköhybridilämmitys kaukolämmitetyissä kerros- ja rivitaloissa (94 s.) LIITE D: Hybridilämmityksen yhdyskuntavaikutukset (95 s.)

LYHENTEET KL SLL SIV NA LP CHP POR kaukolämmitys sähköinen lattialämmitys sähköinen ilmanvaihdon jälkilämmitys nykyarvo lämpöpumppu yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto (combined heat and power) raskas polttoöljy

1 Taustaa Tämä tutkimus oli osa suurempaa Tekesin (Teknologian ja innovaatioiden kehittämiskeskus) rahoittamaa Kehittyvä Kaukolämpö -tutkimus ja kehittämishanketta. Pääkohteena oli kansainvälisten kaukolämpötutkimusten analysointi ja yhtenä pilottikohteena tarkasteltiin hybridilämmitystä sekä asiakkaan, että yhteiskunnan kannalta. Hankkeen päätutkimuskohteesta on erillinen raportti. Hanke toteutettiin yhteistyössä LTY:n (Lappeenrannan teknillinen yliopisto), VTT:n (Valtion teknillinen tutkimuskeskus), TKK:n (Teknillinen korkeakoulu) ja Energiateollisuus ry:n kanssa. 1.1 Johdanto Suomessa energian kokonaiskulutus oli vuonna 2005 378 TWh, josta energian siirto- ja muuntohäviöiden jälkeen yritysten, kotitalouksien ja muiden kuluttajien loppukäyttöön jäi 300 TWh. Energian loppukäyttö mittaa energialopputuotteiden, eli sähkön ja kaukolämmön sekä rakennusten lämmitykseen käytettyjen polttoaineiden, liikennepolttoaineiden ja teollisuuden prosesseissa käytettävien polttoaineiden kulutusta. Kokonaiskulutuksen ja loppukäytön erotus menetetään energian muunto- ja siirtohäviöinä. Toiseksi suurin energian käyttäjä, heti Suomen energiaintensiivisen teollisuuden jälkeen oli rakennusten lämmitys. Suomessa kulutetusta energiasta teollisuuden osuus oli puolet (143 TWh) ja rakennusten lämmityksen osuus 22 % (66 TWh). Tämän perusteella voidaan todeta, että rakennusten lämmitys on merkittävä energian käyttökohde Suomessa. 1.2 Tavoite Projektin tavoitteena oli tutkia hybridilämmityksen kannattavuutta ja vaikutuksia sekä kuluttajan että yhteiskunnan kannalta. Hybridilämmityksellä tarkoitetaan tässä yhteydessä kaukolämmitetyn kiinteistön lämmittämistä samanaikaisesti jollain toisella lämmitysmuodolla, kuten sähköllä, lämpöpumpulla tms. Tavoitteena oli selvittää, onko hybri- 1

dilämmitys kannattavaa tai missä laajuudessa se on järkevää toteuttaa, sekä tarjota uusi, laajempi näkökulma eri lämmitysmuotojen yhdistämisestä. 1.3 Tutkimusorganisaatio Tutkimus toteutettiin Mikkelin ammattikorkeakoulun Yrityspalvelut yksikössä. Toiminnassa hyödynnetään monipuolisesti ammattikorkeakoulun osaamista ja resursseja. Yrityspalveluiden tehtävänä on luoda kontakteja ja kartoittaa elinkeinoelämän tarpeita sekä tuottaa palveluja näiden tarpeiden tyydyttämiseksi. Tutkimuksen vastuullinen johtaja oli tekn. lis. Veli-Matti Mäkelä ja koko Kehittyvä kaukolämpö hankkeen projektipäällikkönä toimi DI Ville Latva, molemmat Mikkelin ammattikorkeakoulun Yrityspalveluista. Projektissa muita mukana olleita tutkijoita olivat: Tero Lintunen, Susanna Kuha, Arto Hämäläinen, Tuomo Asikainen ja Jukka Pirttinen. Lisäksi tukea hankkeelle ovat antaneet Jarmo Tuunanen, Esa-Matti Laiho ja Heikki Salomaa. Kehittyvä kaukolämmitys hankkeen ohjausryhmän kokoonpano on ollut seuraava Ohjausryhmän varsinaiset jäsenet: Jari Kostama, Energiateollisuus ry Veikko Hokkanen, Helsingin Energia Arto Salmela, Etelä-Savon Energia Oy Hannu Lipsanen, Savon Voima Oyj Esa-Matti Laiho, Mikkelin ammattikorkeakoulu Veli-Matti Mäkelä, Mikkelin ammattikorkeakoulu Timo Alasuvanto, Teknologian ja innovaatioiden kehittämiskeskus Hybridipilotin toteutusta tukeneet yritysryhmän jäsenet: Mirja Tiitinen, Energiateollisuus ry 2

Arto Salmela, Etelä-Savon Energia Oy Marjukka Nuutinen, Jyväskylän Energia Oiva Välikangas, Oulun Energia Pekka Takki, Helsingin Energia Timo Inkeroinen, Kotkan Energia Oy Timo Mäki, Pori Energia Oy Timo Vattulainen, Vantaan Energia Oy Lisäksi tutkijaorganisaatiosta työhön osallistuivat: Veli-Matti Mäkelä, Mikkelin ammattikorkeakoulu Susanna Kuha, Mikkelin ammattikorkeakoulu Tero Lintunen, Mikkelin ammattikorkeakoulu 1.4 Tutkimuskohteet Tutkimus jakaantui neljään erilliseen tutkimuskokonaisuuteen: Osa 4: Selvitys hybridilämmityksen vaikutuksista yhdistettyyn sähkön- ja lämmöntuotantoon yhdyskunnan kannalta. Osa 3: Selvitys rivi- ja kerrostaloasukkaan ja rakennuttajan kannalta sähköhybridilämmityksen kannattavuudesta. Osa 2: Selvitys omakotitalo-omistajan kannalta hybridirakentamisen kannattavuudesta. Osa 1: State of art selvitys nykyisin käytössä olevista hybridilämmitystekniikoista ja niiden yleisyydestä Suomessa. Kuva 1. Hybridilämmitys tutkimuksen rakenne 3

Osa 1. State of art selvitys nykyisin käytössä olevista hybridilämmitystekniikoista ja niiden yleisyydestä Suomessa. (LIITE A) Osa 2. Selvitys omakotitalo-omistajan kannalta hybridirakentamisen kannattavuudesta. (LIITE B) Osa 3. Selvitys rivi- ja kerrostaloasukkaan ja rakennuttajan kannalta sähköhybridilämmityksen kannattavuudesta. (LIITE C) Osa 4. Selvitys hybridilämmityksen vaikutuksista yhdistettyyn sähkön- ja lämmöntuotantoon yhdyskunnan kannalta. (LIITE D) 2 State of art selvitys Projektin alussa selvitettiin ensin nykytilaselvityksen avulla kaukolämmitetyissä kiinteistöissä kaukolämmityksen rinnalla käytettävät muut lämmitysmuodot. Selvitys tehtiin kyselylomakkeella rakennusliikkeille ja LVI-urakoitsijoille, sekä tilastoja analysoimalla. Nykytilaselvityksen tavoitteena oli kartoittaa tämän hetkinen tilanne Suomessa hybridilämmityksen suhteen uusissa kaukolämmitetyissä kiinteistöissä. Tutkimuksen kohteena olivat vuonna 2004-2005 valmistuneet kaukolämpöön liitetyt kiinteistöt. Tutkittavina kiinteistötyyppeinä olivat omakoti-, rivi- ja kerrostalot sekä liike- ja julkiset rakennukset. Nykytilaselvitys toteutettiin kyselynä alan ammattilaisille, joista aktiivisimpia vastaavia olivat suuret urakoitsijat. Vastauksia saatiin 27 omakotitalosta, 34 rivitalosta (428 rivitaloasunnosta), 240 kerrostalosta (7 002 kerrostaloasunnosta), 171 kaupasta ja 150 toimistosta. Kyselyn vastausten perusteella voitiin todeta, että melkein kaikissa vuosina 2004-2005 valmistuneissa kaukolämmitetyissä omakotitaloissa oli ilmanvaihdon sähköinen jälkilämmityspatteri (93 % omakotitaloista). Tämä oli hieman yllättävä tulos, sillä samanlaisia ilmanvaihtokoneita saa myös vesikiertoisella jälkilämmityspatterilla. Toinen suosittu lisälämmitystapa omakotitaloissa oli tulisija, sillä se rakennetaan tänä päivänä lähes poikkeuksetta jokaiseen omakotitaloon. Vastanneiden mukaan 96 prosentissa uusista kaukolämpöön liitetyistä omakotitaloista oli tulisija. 4

Vuosina 2004-2005 valmistuneissa rivitaloissa oli kaukolämmön rinnalla käytössä sähköinen lattialämmitys 71 prosentissa rivitaloista. Sähköinen kuivauspatteri oli käytössä 14 prosentissa uusissa kaukolämmitetyissä rivitaloissa. Vastausten perusteella ilmanvaihdon sähköinen jälkilämmityspatteri ei ole kovin yleinen uusissa rivitalokohteissa. Sitä oli käytetty vain noin viidessä prosentissa rivitaloista. Kyselyn perusteella sähköinen lattialämmitys oli 76 prosentissa kaukolämpöön liitetyistä kerrostaloista, jotka ovat valmistuneet vuosina 2004-2005. Ilmanvaihdon sähköisen jälkilämmityspatterin osuus kaukolämpöön liitetyissä kerrostaloissa oli pieni, se oli käytössä vain noin seitsemässä prosentissa kerrostaloista. Liike- ja julkisista rakennuksista tilastointikelpoista tietoa saatiin vain kauppojen ja toimistojen osalta. Vastauksien perusteella 150 toimistorakennuksesta vain 3:ssa oli käytössä pihalämmitys ja 15:ssä luiskalämmitys. Muita rinnakkaisia lämmitystapoja ei kyselyn perusteella toimistoissa käytetä. Kauppojen osalta tulokset näyttivät, että suurimmassa osassa kauppoja ei lisälämmitystä käytetä (59 % vastauksista). Lisälämmitystavoista yleisin oli luiskalämmitys sähköllä ja toiseksi yleisin oli käyttöveden lämmittäminen sähköllä. Kyselyssä selvitettiin myös vastaajien arvioita hybridilämmityksen tulevasta kehityssuunnasta. Vastaajien mielestä tulisijan, ilma- ja poistoilmalämpöpumpun sekä sähkö(jälki)lämmityspatterin käyttö lisääntyy tulevaisuudessa kaukolämmitetyissä kiinteistöissä. Tulosten perusteella yleisin rinnakkainen lämmitysmuoto oli sähkölämmitys. Kaukolämpö on ympäristöystävällinen tapa tuottaa lämpöenergiaa, varsinkin kun se tuotetaan yhteistuotannossa sähkön kanssa. Sähköä tuotettaessa syntyy myös lämpöä, joka voidaan käyttää kaukolämmityksen tarpeisiin. Tämän vuoksi onkin hieman ristiriitaista miksi sähköä yleensä käytetään niin paljon lämmitykseen etenkin kaukolämmityksen korvaamiseksi. 5

Nykytilaselvityksen jälkeen mallinnettiin tyypillinen omakotitalo, jolle laskettiin yksityiskohtaiset investointi- ja elinkaarikustannukset eri lämmitysjärjestelmien ja - yhdistelmien osalta. Elinkaaren kestoksi määriteltiin 50 vuotta. 6

3 Hybridilämmityksen kustannusvaikutukset omakotitalolle Omakotitalotapauksessa mallikiinteistöksi valittiin kooltaan keskimääräinen noin 140 neliön omakotitalo, joka sijaitsee Keski-Suomessa kaukolämmitetyllä alueella. Lämmitysjärjestelmien osalta perusratkaisuna pidettiin kaukolämmitysvaihtoehtoa, johon hybridilämmitysjärjestelmiä verrattiin. Kaukolämmön rinnakkaislämmitystavoista tarkasteltiin sähkölämmityksen, aurinkolämmön, poistoilmalämpöpumpun sekä varaavan takan käyttöä. Omakotitalon elinkaarikustannusten kumulatiivinen nykyarvo, 4% ja 50 vuotta 70 000 60 000 kok.kust. NA, EUR 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 aika, vuotta KL KL+sähkö KL+aurinko KL+takka KL+poistoLP Kuva 2. Omakotitalon lämmitysjärjestelmien elinkaarikustannusten kumulatiiviset nykyarvot Elinkaarimenetelmän ja nykyarvolaskennan avulla tutkimuksessa todettiin, ettei hybridilämmitys ole tarkasteltavassa omakotitalossa kannattavaa, sillä pelkkä kaukolämmitysvaihtoehto on koko elinkaarensa aikana edullisin. Puhdas kaukolämmitysratkaisu tulee elinkaarensa aikana yli 5 000 halvemmaksi kuin seuraavaksi halvin hybridilämmitysratkaisu. 7

Koska elinkaarilaskennassa kyse on vuosikymmenistä ja ennustettavuus on vaikeaa, analysoitiin investoinnin epävarmuutta ja tärkeimpiä tekijöitä herkkyysanalyysillä. Herkkyyttä arvioitiin energian hinnan eri kehitysskenaarioiden mukaan: Skenaario 1. Kaukolämmön energiamaksu kasvaa viisi prosenttia joka vuosi koko tarkastelujakson ajan (50 vuotta). Muut pysyvät vakioina. Skenaario 2. Sähkön energiamaksun kokonaishinta (sis. sähkö ja siirto) kasvaa viisi prosenttia joka vuosi koko tarkastelujakson ajan (50 vuotta). Muut pysyvät vakioina. Skenaario 3. Sekä kaukolämmön energiamaksu että sähkön energiamaksun kokonaishinta (sis. sähkö ja siirto) kasvaa viisi prosenttia joka vuosi koko tarkastelujakson ajan (50 vuotta). Muut pysyvät vakioina. 30 25 Ero KL-vaihtoehtoon, % 20 15 10 5 0-5 KL KL+sähkö KL+aurinko KL+poistoLP KL+takka -10 Lähtötilanne Skenaario 1 Skenaario 2 Skenaario 3 Kuva 3. Eri lämmitysvaihtoehtojen herkkyysanalyysitarkastelu Herkkyysanalyysin avulla todettiin, että energiahintojen muuttuessa on kaukolämpövaihtoehto edelleen edullisin, lukuun ottamatta tilannetta, jolloin vain kaukolämmön energiamaksu kasvaisi vuosittain ja sähkön kokonaishinta pysyisi vakiona. Tässä tapa- 8

uksessa KL+sähkö -hybridilämityksen elinkaarikustannukset olisivat 1,8 % alhaisemmat kuin pelkän kaukolämmityksen. Sen sijaan, jos skenaario 2 toteutuisi niin KL+sähkö hybridilämmitys olisi jopa 24,1 % kalliimpi kuin pelkkä kaukolämmitys. Sähkölämmitysja poistoilmalämpöpumppuhybridit ovat herkimpiä energian hinnanmuutoksille, sillä molempien kustannukset voivat muuttua näiden skenaarioiden mukaan yli 25 % suhteessa kaukolämpövaihtoehtoon energiahintojen muuttuessa. 9

4 Hybridilämmitys ilämmitys rivi- ja kerrostaloissa Kerros- ja rivitalotapauksessa vaihtoehtoisista lämmitysjärjestelmistä otettiin mukaan puhdas kaukolämmitys ja kaukolämmitys yhdistettynä sähköllä toteutettuihin kahteen eri vaihtoehtoon, jotka olivat sähköinen lattialämmitys ja sähköinen tuloilman jälkilämmitys. Näitä kolmea tapausta ja niiden investointi- ja elinkaarikustannuksia vertailtiin taas 50 vuoden elinkaarella. kok.kust. NA, EUR Rivitalon elinkaarikustannusten kumulatiivinen nykyarvo, 4% ja 50 vuotta 500 000 450 000 400 000 350 000 300 000 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 aika, vuotta KL KL+SLL KL+SLL+SIV Kuva 4. Rivitalon lämmitysjärjestelmien elinkaarikustannusten kumulatiiviset nykyarvot Niin yllä olevassa rivitalotapauksessa, kuin seuraavassa kuvassa olevassa kerrostaloesimerkissä rakennuksen elinkaaren aikana taloudellisimmaksi vaihtoehdoksi tuli pelkkä kaukolämmitysratkaisu, joka on noin 29 000 edullisempi kuin halvin hybridilämmitysvaihtoehto (KL+SLL). 10

Kerrostalon elinkaarikustannusten kumulatiivinen nykyarvo, 4% ja 50 vuotta 1 200 000 1 000 000 kok.kust. NA, EUR 800 000 600 000 400 000 200 000 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 aika, vuotta KL KL+SLL KL+SLL+SIV Kuva 5. Kerrostalon lämmitysjärjestelmien elinkaarikustannusten kumulatiiviset nykyarvot Elinkaarensa aikana pelkkä kaukolämmitysratkaisu on noin 80 000 edullisempi kuin KL+SLL ja yli 200 000 edullisempi kuin KL+SLL+SIV Herkkyysanalyysi tehtiin kaukolämmön perus- ja energiamaksujen sekä sähkön energiamaksun kokonaishintojen suhteen. Perusmaksujen ja energian hinnanvaihtelun vaikutusta kannattavuuteen tutkitaan seuraavien skenaarioiden avulla: Skenaario 1. Kaukolämmön perus- ja energiamaksut kasvavat neljä prosenttia joka vuosi koko tarkastelujakson ajan (50 vuotta). Muut pysyvät vakioina. Skenaario 2. Sähkön energiamaksun kokonaishinta (sis. sähkö ja siirto) kasvavat neljä prosenttia joka vuosi koko tarkastelujakson ajan (50 vuotta). Muut pysyvät vakioina. Skenaario 3. Kaukolämmön perus- ja energiamaksu sekä sähkön energiamaksun kokonaishinta (sis. sähkö ja siirto) kasvavat neljä prosenttia joka vuosi koko tarkastelujakson ajan (50 vuotta). 11

2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 Lähtötilanne Skenaario 1 Skenaario 2 Skenaario 3 500 000 0 KL KL+SLL KL+SLL+SIV Kuva 6. Kerrostaloesimerkin herkkyysanalyysitarkastelu Verrattaessa eri lämmitysmuotojen herkkyysanalyysejä toisiinsa, havaittiin että skenaario 2 kasvoi huomattavasti jyrkemmin kuin skenaario 1. Pelkästään tämän havainnon perusteella voitiin todeta, että hybridiratkaisut ovat huomattavasti herkempiä energianhinnan muutoksille. Tutkimustuloksien valossa on syytä ihmetellä miksi etenkin sähkölämmitys kaukolämpökiinteistöissä on yleistynyt. Sähkölämmityksen etuna pidetään useasti helpompaa ja nopeampaa toteutettavuutta, mutta tämän ei pitäisi olla valinnan kriteerinä etenkään omakotitalorakentajalle, joka pystyy valintaan vaikuttamaan. 12

5 Hybridilämmityksen vaikutukset sähkön- ja lämmöntuotantoon Vaikutuksia sähkön- ja lämmöntuotantoon laskettiin kahden eri hybridilämmitysskenaarion ja kahden eri energiantuotantovaihtoehdon avulla. Ensimmäisessä skenaariossa sähkölämmitys oli korvannut 10 % kaukolämmitysenergian tarpeesta ja toisessa skenaariossa 20 %. Molemmissa skenaarioissa tämä sähkölämmityksellä korvattu kaukolämmitysenergian osuus vähennettiin CHP -tuotannosta. CHP -tuotantoa pienennettäessä, väheni myös yhteistuotannosta saatava sähköenergian määrä. Tämä yhteistuotantoa pienentämällä menetetty sähköenergian osuus ja siihen lisättynä sähköenergian käytön kasvun osuus, oli tuotettava erillisellä sähköntuotannolla. Energiantuotantovaihtoehdot olivat maakaasu tai biopolttoaine pääpolttoaineena. Ensimmäisessä vaihtoehdossa käytettiin energiantuotannon pääpolttoaineena maakaasua. Maakaasua käytetään myös polttoaineena päälämpökeskuksessa. Vara- ja huippukuormalämpökeskukset toimivat raskaalla polttoöljyllä (POR). Toisessa vaihtoehdossa pääpolttoaineena käytettiin biopolttoaineita, jyrsinturvetta ja puuta. CHP -tuotantolaitos ja päälämpökeskus käyttivät turve/puu- sekoitusta suhteessa 50 50. Vara- ja huippukuormalämpökeskukset toimivat raskaalla polttoöljyllä (POR). Energiantuotantovaihtoehdot sisälsivät myös mahdollisuuden erilliseen sähköntuotantoon kivihiililauhdevoimalla. Vertailun parantamiseksi sähkön lisätuotannosta aiheutuvat päästö- ja kustannuslaskelmat tehtiin vielä tuotantomixin avulla, joka kuvasi vuoden 2006 keskimääräistä erillissähköntuotannon jakaumaa Suomessa, lauhdetuotanto mukaan huomioiden. Käytettäessä puuta ja turvetta pääpolttoaineena ja kivihiiltä lauhdevoiman tuotannossa, olivat hiilidioksidipäästöjen kasvu varsin merkittävä siirryttäessä nykytilanteesta eri skenaarioihin. Hiilidioksidipäästöt nousivat maltillisemmin, kun laskennassa käytettiin tuotantomixiä. Kasvua oli kuitenkin n. 50 000 tco 2 /a. 13

Päästöjen muutos, tco2/ vuosi Kaukolämmön kulutuksesta korvautuu sähköllä Nykytila Skenaario 1 (10 %) Skenaario 2 (20 %) 600 Päästöt 1000 tco2/a 500 400 300 200 100 0 CHP (puu50%/turve50%), sähkö (tuotantomix) CHP (puu50%/turve50%), lauhdesähkö (kivihiili) CHP (maakaasu), sähkö (tuotantomix) Oletukset: Tuotantomix: keskimääräinen sähkön erillistuotanto v.2006, sis. lauhdetuotanto Kuva 7. Päästöjen kehitys eri hybridilämmityksen skenaarioilla Hiilidioksidipäästöjen kasvu ja siten päästökaupan vaikutukset toivat huomattavan kustannuslisän puuta ja turvetta pääpolttoaineena käyttävään energiantuotantomalliin lisäsähkön tuotantotavasta riippumatta. Kustannusten kasvu oli molemmissa tapauksissa yli 5 000 000 /a. Maltillisemmin kustannukset kasvoivat maakaasutapauksessa, jossa kustannukset kasvoivat ainoastaan hieman yli 500 000 /a. 14

Lisäkustannukset / a 5 000 000 4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000 0 Polttoainekustannusten muutos Kaukolämmön kulutuksesta korvautuu sähköllä Nykytila Skenaario 1 (10 %) Skenaario 2 (20 %) 6 000 000 CHP (puu50%/turve50%), sähkö (tuotantomix) CHP (puu50%/turve50%), lauhdesähkö (kivihiili) CHP (maakaasu), sähkö (tuotantomix) Oletukset: Tuotantomix: keskimääräinen sähkön erillistuotanto v.2006, sis. lauhdetuotanto Päästöoikeuden hinta 10 /tco2 Kuva 8. Kustannusten kasvu vuositasolla päästökaupan vaikutukset huomioituina Jos sähkölämmityksellä korvataan 10 % kaukolämmityksen tarpeesta, referenssiyhdyskunnan päästöt kasvavat käytetyistä polttoaineista riippuen 10-45 % ja kustannukset nousevat 1-9 %. Lisääntyvä sähkön tarve oletetaan tuotettavan joko kivihiilellä lauhdevoimalaitoksessa tai tuotantomixillä. Esimerkkilaskelmassa on päästöoikeuden hintana käytetty 10 /tco2. 15

6 Johtopäätökset Kaukolämpöön liitetyissä uudisrakennuksissa on viime vuosina alettu käyttää sähköä lämmönlähteenä kosteiden tilojen lattialämmityksissä ja ilmanvaihtokoneen tuloilman lämmityspattereissa. Tämän tutkimuksen mukaan sähkölämmityksen käyttö kaukolämmitetyissä rakennuksissa on elinkaarikustannuksia tarkastellen kannattamatonta. Investointikustannukset ovat rakennettaessa kiinteistö kokonaisuudessaan vesikeskuslämmitteiseksi joissain tapauksissa hieman kalliimmat. Miksi sähkön käyttö kaukolämmityksen rinnalla on sitten niin suosittua? - Investointikustannukset ovat määräävässä asemassa (kaikissa tapauksissa investointien välillä ei juuri kuitenkaan ole eroa) - Ihmisillä on mielikuva sähkölämmityksen helposta asennettavuudesta ja investointien edullisuudesta - Kaukolämmitetyn lattialämmityksen vuotoriskejä pelätään - Ilmanvaihdon jälkilämmityspatterin toteutus vesikiertoisena tuo jäätymisriskejä - Rakennusliikkeelle on tärkeää saada rakennus mahdollisimman nopeasti valmiiksi, kun taas tulevalle käyttäjälle asunnon vuotuiset kustannukset olisivat etusijalla. Sähkölämmityksen käyttö kaukolämpökiinteistöissä vähentää ympäristön kannalta edullisen yhteistuotannon hyödyntämismahdollisuuksia. Samalla kun kaukolämmön tarve pienenee, sähkön tarve kasvaa. Sekä vähentynyttä kaukolämpökuormaa vastaava aiempi yhteistuotannossa tuotettu sähkö että lisääntynyt sähkön tarve joudutaan kattamaan muulla sähkön tuotannolla. Kauko- ja sähkölämmityksen sekaratkaisut ovat uhka kaukolämmön ja sähkön yhteistuotannon tehokkaalle toteuttamiselle. Sähkölämmityksen käyttäminen kaukolämmityksen ohella rinnakkaisena lämmitysmuotona aiheuttaa yhdyskunnalle huomattavan lisän niin energiantuotannon kustannuksiin kuin päästöihin. Asukkaan kustannukset ovat elinkaarensa aikana edullisimmillaan, kun rakennuksen lämmityksessä ei kaukolämmön ohella käytetä muita (ostettavia) energialähteitä. 16