Lämpö­pumpulla saadaan hukka­energia talteen – ja energia kiertämään

Tuuli, aurinko ja vihreät kaasut nousevat tyypillisesti esiin, kun julkisuudessa keskustellaan ratkaisuista matkalla kohti hiilineutraalia energiantuotantoa. Tässä yhteydessä lämpöpumpputeknologia ja sen tarjoamat mahdollisuudet tahtovat jäädä vähemmälle huomiolle, vaikka lämpöpumpuilla tulee olemaan suuri merkitys energiamurroksessa.

Teollisuudessa ne mahdollistavat vielä paljolti hyödyntämättömän hukkaenergian ottamisen talteen ja kierrättämisen hyötykäyttöön. Lisähyötyä syntyy siitä, että samoilla laitteilla pystytään tarvittaessa huolehtimaan myös jäähdytyksestä. Energiayhtiöille lämpöpumppulaitokset tarjoavat puolestaan mahdollisuuksia lämmöntuotannon sähköistämiseen. Samalla pystytään vastaamaan vaatimuksiin hiilineutraaliudesta.

Teollisuuden puolella on paljon potentiaalia

Lämpöpumpputeknologian mahdollisuudet on alettu myös lisääntyvässä määrin ymmärtää sekä teollisuudessa että energiayhtiöissä. Kehitys näkyy myös meillä Fimpecissä. Viime aikoina olemme tehneet useille teollisuus- ja energiayhtiöille esi- ja konseptisuunnittelua jopa kymmenien megawattien lämpöpumppulaitoksista.

Investointeja on myös saatu käyntiin. Päänavaajina ovat olleet erityisesti energiayhtiöt, jotka pyrkivät hiilineutraaliin lämmöntuotantoon. Samoin vihreän vedyn ja Power-to-X -hankkeissa hukkalämmön talteenotto on yleensä aina mukana suunnitelmissa. Niiden tuotantoprosesseissahan syntyy paljon hukkalämpöä, jonka hyödyntäminen esimerkiksi kaukolämmön tuotannossa voi olla tärkeä osa yritysten ansaintalogiikkaa.

Myös muissa uusissa teollisuuden investointihankkeissa lämpöpumppujen hyödyntämismahdollisuudet selvitetään säännöllisesti. Paljon potentiaalia on kuitenkin myös jo toimivassa teollisuudessa. Siellä lämpöpumpputeknologian hyödyntäminen voi olla haastavampaa, mutta monissa tapauksissa kannattavaa.

Entistä suuremmat lämpöpumput ovat tulossa

Käyttökohteiden kasvaminen on johtamassa myös siihen, että kiinnostuksen kohteena ovat yhä suuremmat lämpöpumput. Nykyäänhän Suomessa asennetaan yleensä enintään 1–2 MW:n tehoisia lämpöpumppuja, mutta nämä eivät ole useinkaan paras mahdollinen ratkaisu suurten teollisuuslaitosten tai kaukolämmön tuottajien tarpeisiin. Tämän kokoluokan lämpöpumppuja tarvittaisiin pahimmillaan kymmeniä kappaleita, mikä on pelkästään huollon kannalta raskas ratkaisu.

Maailmalla käytössä ja tarjolla on jo useiden kymmenien MW:n tehoisia lämpöpumppuja ja ne ovat tulossa myös Suomeen. Mekin olemme olleet tekemässä selvityksiä, joissa tehontarve on 10–25 MW ja joissa halutaan turvautua yhteen tai kahteen suurempaan yksikköön. Ideaali tilannehan on, jos lämpöpumppuratkaisu toteutetaan 4–5 moduulissa, jolloin varmistetaan toiminta jonkun laitteista ollessa huollossa tai rikkoutuessa.

Kannattaako lämpöpumppuihin investoida?

Teknologian kehittyminen ja energiamarkkinan muuttuminen ovat johtaneet siihen, että yhä useammassa tapauksessa lämpöpumppu on erinomainen vaihtoehto lämmitys- ja jäähdytysratkaisuksi. Maapallon ja kestävän kehityksen näkökulmasta voi tietenkin sanoa, että hukkaenergian talteenotto ja kierrättäminen on aina kannattavaa, sillä onhan hukkaan heitetty energia aina haaskausta. Pelkästään imagosyistä ratkaisua ei kuitenkaan tarvitse tehdä, vaan investointipäätökselle löytyy kyllä taloudellisiakin perusteita. Tässä tärkeä tekijä on nykyaikaisten lämpöpumppujen hyvä hyötysuhde, jossa päästään helposti 2,5 ja jopa 4 tasolle riippuen olosuhteista ja käytetyistä kylmäaineista.

Teollisuudessa kynnyskysymys lämpöpumppuinvestoinneille saattaa olla joissain tapauksissa käyttökohteen löytäminen hukkaenergialle. Jos energialle ei ole käyttöä, lämpöpumppuinvestointia ei tietenkään kannata tehdä. Omassa työssämme olemme kuitenkin havainneet, että useimmiten käyttökohde ja sitä kautta taloudelliset perusteet investoinnille löytyvät, jos ratkaisua mietitään kokonaisvaltaisesti.

Ympäröivän infran hyödyntäminen on tässä ratkaisevassa asemassa. Onko esimerkiksi omalla tehdasalueella tai lähiympäristössä kohteita, jotka tarvitsevat lämpöä ja/tai jäähdytystä? Samoin teollisuuslaitokset sijaitsevat yleensä lähellä kaupunkeja ja sitä kautta kaukolämpöverkkoja. Silloin se osa lämmöstä, jota ei voida kierrättää omassa toiminnassa, voidaan myydä kaukolämpöyhtiölle lämmittämään ihmisten koteja – ja tätä kautta investoinnista tulee kannattava.

Mika Siekkinen,
Manager, Energy Recycling Solutions, Fimpec

Palaa uutisiin