Alueelliset lämpövarastot vähentävät fossiilisten polttoaineiden käyttöä

Ratkaisu

Lämpövarastoihin siirretään hukka- ja lauhdelämpöä eri lähteistä ja varastoidaan uusiutuvaa sähköä lämmön muodossa silloin, kun lämmön tarve on pieni. Lämpövarastot tasaavat kaukolämmön kulutushuippuja ja vähentävät tarvetta käyttää fossiilisia polttoaineita.

Suunnitteluratkaisun kuvaus

Lämpövarastoihin siirretään hukka- ja lauhdelämpöä eri lähteistä ja varastoidaan uusiutuvaa sähköä lämmön muodossa silloin, kun lämmön tarve on pieni. Kun lämmöntarve on suuri, lämpöä puretaan varastosta. Lämpövarastot voivat olla esimerkiksi kallioon louhittuja luolia tai käytöstä poistettuja maanalaisia öljyvarastoja.

Helsingissä on kaksi isoa lämpöluolahanketta: Mustikkamaan ja Kruunuvuorenrannan kallioluolat, jotka ovat aiemmin toimineet öljyvarastoina (kuva 1). Kruunuvuoressa lämpö kerätään kesäisin merivedestä.

Kuva 1. Mustikkamaan lämpövarasto on tehty aiemmin öljyvarastoina toimineisiin kallioluoliin. Lämpövarasto liitetään kaukolämpöverkkoon tunnelissa kulkevien putkien avulla.

© Helen Oy/Jari Kipppola

Vantaalle on suunnitteilla maailman suurin lämmön kausivarasto, jonka arvioidaan valmistuvan vuonna 2028. Lämpö varastoon saadaan aurinko-, tuuli- ja geoenergiasta sekä muun muassa datakes-kusten talteen otetusta hukkalämmöstä. [1]

Tampereen Hiedanrantaan suunnitellaan hiekkaa sisältäviä lämpövarastoja, joita on pilotoitu alueella. Hiekan etuna lämpövarastokäytössä on, että sitä voidaan kuumentaa huomattavasti korkeam-paan lämpötilaan kuin vettä, yli 500 asteeseen [2]. Hiekkaan voi varastoida aurinko- ja tuulienergian lisäksi myös teollisuuden hukkalämpöä. Ensimmäinen kaupallisessa käytössä oleva hiekkalämpövarasto otettiin käyttöön Kankaanpäässä kesällä 2022. [3]

Mitä ratkaisulla saavutetaan?

Lämpövarastot tasaavat kaukolämmön kulutushuippuja ja vähentävät tarvetta käyttää fossiilisia polttoaineita. Lämmöntarpeen vuodenaikaisvaihtelun lisäksi lämpövarastoilla voidaan tasata myös vuorokauden kulutuspiikkejä, niin että varastoa ladataan yöllä ja puretaan päivällä. Uusiutuvan sähkön tuotannon lisääntyessä merkittävästi sen hinta laskee, ja lämpöä voidaan varastoida silloin, kun tuotanto on edullisinta.

Tarkistuslista

  • Riittävien tilavarausten tekeminen alueellisille lämpövarastoille kaavassa.
  • Paikallisten hukkalämmön lähteiden kartoittaminen ja liittäminen lämpövarastoon.
  • Myös lähellä sijaitsevien vesistöjen lämpöä voidaan hyödyntää.
  • Lämpövarastolle varattua tilaa voi hyödyntää myös esimerkiksi geotermisen energian tuotantoon, mikäli tämä on huomioitu tilavarauksessa.
  • Pohjavesiä voidaan myös käyttää lämmitys- ja viilennysenergian varastointiin.
  • Toteutuksessa on otettava huomioon pohjaveden pilaamiskielto.

Mahdolliset ristiriidat toteutuksessa

Lämpövarastojen kustannukset riippuvat muun muassa siitä, onko alueella jo esimerkiksi käytöstä poistettuja luolastoja, joista voidaan tehdä lämpövarastoja, vai louhitaanko uusia.

[4]

  • Vantaan Energia. Lämmön kausivarasto. [Viitattu 22.3.2024] https://www.vantaanenergia.fi/energiantuotanto/hiilinegatiivinen/lammonkausivarasto/
  • Tetteh, S., Yazdani, M.R. & Santasalo-Aarnio, A. 2021. Cost-effective Electro-Thermal Energy Storage to balance small scale renewable energy systems. Journal of Energy Storage, Volume 41, 102829. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.102829
  • Hurttila, E. 2022. Hiekkalämpövaraston tekniikka ja käyttö. Vatajankoski Oy:n Kankaanpään hiekkalämpövarasto projekti. Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma 2022. Opinnäytetyö. Satakunnan ammattikorkea-koulu. 41 s. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022061317811
  • Tikkakoski, P., Leppänen, S., Mela, H., Luhtala, S., Hildén, M., Mikkola, M., Kühn, T., Naumanen, H., Ahonen, S., Haapala, A., Lilja, S., Tuomenvirta, H., Drebs, A. & Votsis, A. 2024. Kohti ilmastokestävää kaupunkisuunnittelua: Opas ilmastonmuutoksen hillinnän ja sopeutumisen edistämiseen alueidenkäytön suunnittelussa, kaavoituksessa ja rakentamisessa. Suomen ympäristökeskuksen raportteja, 18/2024, Helsinki. 204 s. http://hdl.handle.net/10138/576343

Tuottajatahot

  • Sisältö on tuotettu EU:n LIFE-ohjelman osarahoittamassa LIFE17 IPC/FI/000002 LIFE-IP CANEMURE -hankkeessa.