Lämmön varastointi kallioon porareikäputkistolla

Jouko Ritola

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Lämmön kausivarastointia edellyttäviä energialähteitä ovat mm. maahan ja veteen sitoutunut aurinkolämpö, yhdyskuntien ja teollisuuden jätelämpö sekä vastapainevoimalaitosten sähkön tuotannossa syntyvä vastapainelämpö, jolla ei kesäaikana ole aina kysyntää. Näillä energialähteillä olisi mahdollista korvata talviaikana kallista oljyllä tuotettavaa huippuenergiaa, mikäli olisi käytettavissä riittävän edulliset varastointimenetelmät suurille lämpömäärille. Tässä työssä on tarkasteltu kallioperään porareikämenetelmällä rakennettavien lämpäpövarastojen potentiaalisia käyttömahdollisuuksia eri kokoluokan lämmitysjärjestelmissä. Tutkimuksen lähtökohtana on ollut kirjallisuusselvitys, jonka perusteella on arvioitu eri lämmitysjärjestelmien varastointitarveua ja suunniteltu mallivarastot rakennuskohtaista lämmitysjärjestelmää, aluelämmitysjärjestelmää sekä kaukolämmitysjärjestelmää varten. Mallivarastojen käytöstä on tehty lämpötekniset simulointilaskelmat kolmiulotteisina tietokonelaskelmina. Lisäksi on laskettu varastojen rakennus-, investointi- ja käyttökustannukset ja näiden perusteella varastojen ominaisinvestointikustannukset sekä lämmön varastointikustannukset. Varastotilavuuksilla 874 000 m3 ja 103 000 m3 ovat varastosta hyödynnettävää energiayksikköä kohden lasketut lämmön varastointikustannukset 0,07 ja 0,10 mk/kWh ja 8000 m3:n tilavuudella 0,19 mk/kWh 5 %:n reaalikorolla laskettuna. Tulosten psusteella suurilla porareikävarastoilla on mahdollista tuottaa kauko- ja aluelämmitysjärjestelmiin ainakin öljyllä tuotetun huippuenergian kanssa kilpailevaa lämpoä, jos varastoitava lämpö keräilykustannukset mukaan lukien maksaa korkeintaan 0,05 mk/kWh. Rakennuskohtaista lämpövarastoa käytettäessä lämmön kausivarastointikustannus on niin korkea, ettei kausivarastoitu lämpö kykene hinnaltaan kilpailemaan muiden rakennuskohtaisten lämmitysvaihtoehtojen kanssa.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages138
ISBN (Print)951-38-3096-9
Publication statusPublished - 1988
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number844
ISSN0358-5085

Keywords

  • heat storage
  • rock
  • drilling
  • pipes
  • energy storage
  • heating
  • systems
  • simulation
  • computer models
  • economy costs

Cite this

Ritola, J. (1988). Lämmön varastointi kallioon porareikäputkistolla. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 844
Ritola, Jouko. / Lämmön varastointi kallioon porareikäputkistolla. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 138 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 844).
@book{7912a618f8fb4e37930d229632196770,
title = "L{\"a}mm{\"o}n varastointi kallioon porareik{\"a}putkistolla",
abstract = "L{\"a}mm{\"o}n kausivarastointia edellytt{\"a}vi{\"a} energial{\"a}hteit{\"a} ovat mm. maahan ja veteen sitoutunut aurinkol{\"a}mp{\"o}, yhdyskuntien ja teollisuuden j{\"a}tel{\"a}mp{\"o} sek{\"a} vastapainevoimalaitosten s{\"a}hk{\"o}n tuotannossa syntyv{\"a} vastapainel{\"a}mp{\"o}, jolla ei kes{\"a}aikana ole aina kysynt{\"a}{\"a}. N{\"a}ill{\"a} energial{\"a}hteill{\"a} olisi mahdollista korvata talviaikana kallista oljyll{\"a} tuotettavaa huippuenergiaa, mik{\"a}li olisi k{\"a}ytettaviss{\"a} riitt{\"a}v{\"a}n edulliset varastointimenetelm{\"a}t suurille l{\"a}mp{\"o}m{\"a}{\"a}rille. T{\"a}ss{\"a} ty{\"o}ss{\"a} on tarkasteltu kallioper{\"a}{\"a}n porareik{\"a}menetelm{\"a}ll{\"a} rakennettavien l{\"a}mp{\"a}p{\"o}varastojen potentiaalisia k{\"a}ytt{\"o}mahdollisuuksia eri kokoluokan l{\"a}mmitysj{\"a}rjestelmiss{\"a}. Tutkimuksen l{\"a}ht{\"o}kohtana on ollut kirjallisuusselvitys, jonka perusteella on arvioitu eri l{\"a}mmitysj{\"a}rjestelmien varastointitarveua ja suunniteltu mallivarastot rakennuskohtaista l{\"a}mmitysj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}, aluel{\"a}mmitysj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a} sek{\"a} kaukol{\"a}mmitysj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a} varten. Mallivarastojen k{\"a}yt{\"o}st{\"a} on tehty l{\"a}mp{\"o}tekniset simulointilaskelmat kolmiulotteisina tietokonelaskelmina. Lis{\"a}ksi on laskettu varastojen rakennus-, investointi- ja k{\"a}ytt{\"o}kustannukset ja n{\"a}iden perusteella varastojen ominaisinvestointikustannukset sek{\"a} l{\"a}mm{\"o}n varastointikustannukset. Varastotilavuuksilla 874 000 m3 ja 103 000 m3 ovat varastosta hy{\"o}dynnett{\"a}v{\"a}{\"a} energiayksikk{\"o}{\"a} kohden lasketut l{\"a}mm{\"o}n varastointikustannukset 0,07 ja 0,10 mk/kWh ja 8000 m3:n tilavuudella 0,19 mk/kWh 5 {\%}:n reaalikorolla laskettuna. Tulosten psusteella suurilla porareik{\"a}varastoilla on mahdollista tuottaa kauko- ja aluel{\"a}mmitysj{\"a}rjestelmiin ainakin {\"o}ljyll{\"a} tuotetun huippuenergian kanssa kilpailevaa l{\"a}mpo{\"a}, jos varastoitava l{\"a}mp{\"o} ker{\"a}ilykustannukset mukaan lukien maksaa korkeintaan 0,05 mk/kWh. Rakennuskohtaista l{\"a}mp{\"o}varastoa k{\"a}ytett{\"a}ess{\"a} l{\"a}mm{\"o}n kausivarastointikustannus on niin korkea, ettei kausivarastoitu l{\"a}mp{\"o} kykene hinnaltaan kilpailemaan muiden rakennuskohtaisten l{\"a}mmitysvaihtoehtojen kanssa.",
keywords = "heat storage, rock, drilling, pipes, energy storage, heating, systems, simulation, computer models, economy costs",
author = "Jouko Ritola",
year = "1988",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3096-9",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "844",
address = "Finland",

}

Ritola, J 1988, Lämmön varastointi kallioon porareikäputkistolla. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 844, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Lämmön varastointi kallioon porareikäputkistolla. / Ritola, Jouko.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 138 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 844).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Lämmön varastointi kallioon porareikäputkistolla

AU - Ritola, Jouko

PY - 1988

Y1 - 1988

N2 - Lämmön kausivarastointia edellyttäviä energialähteitä ovat mm. maahan ja veteen sitoutunut aurinkolämpö, yhdyskuntien ja teollisuuden jätelämpö sekä vastapainevoimalaitosten sähkön tuotannossa syntyvä vastapainelämpö, jolla ei kesäaikana ole aina kysyntää. Näillä energialähteillä olisi mahdollista korvata talviaikana kallista oljyllä tuotettavaa huippuenergiaa, mikäli olisi käytettavissä riittävän edulliset varastointimenetelmät suurille lämpömäärille. Tässä työssä on tarkasteltu kallioperään porareikämenetelmällä rakennettavien lämpäpövarastojen potentiaalisia käyttömahdollisuuksia eri kokoluokan lämmitysjärjestelmissä. Tutkimuksen lähtökohtana on ollut kirjallisuusselvitys, jonka perusteella on arvioitu eri lämmitysjärjestelmien varastointitarveua ja suunniteltu mallivarastot rakennuskohtaista lämmitysjärjestelmää, aluelämmitysjärjestelmää sekä kaukolämmitysjärjestelmää varten. Mallivarastojen käytöstä on tehty lämpötekniset simulointilaskelmat kolmiulotteisina tietokonelaskelmina. Lisäksi on laskettu varastojen rakennus-, investointi- ja käyttökustannukset ja näiden perusteella varastojen ominaisinvestointikustannukset sekä lämmön varastointikustannukset. Varastotilavuuksilla 874 000 m3 ja 103 000 m3 ovat varastosta hyödynnettävää energiayksikköä kohden lasketut lämmön varastointikustannukset 0,07 ja 0,10 mk/kWh ja 8000 m3:n tilavuudella 0,19 mk/kWh 5 %:n reaalikorolla laskettuna. Tulosten psusteella suurilla porareikävarastoilla on mahdollista tuottaa kauko- ja aluelämmitysjärjestelmiin ainakin öljyllä tuotetun huippuenergian kanssa kilpailevaa lämpoä, jos varastoitava lämpö keräilykustannukset mukaan lukien maksaa korkeintaan 0,05 mk/kWh. Rakennuskohtaista lämpövarastoa käytettäessä lämmön kausivarastointikustannus on niin korkea, ettei kausivarastoitu lämpö kykene hinnaltaan kilpailemaan muiden rakennuskohtaisten lämmitysvaihtoehtojen kanssa.

AB - Lämmön kausivarastointia edellyttäviä energialähteitä ovat mm. maahan ja veteen sitoutunut aurinkolämpö, yhdyskuntien ja teollisuuden jätelämpö sekä vastapainevoimalaitosten sähkön tuotannossa syntyvä vastapainelämpö, jolla ei kesäaikana ole aina kysyntää. Näillä energialähteillä olisi mahdollista korvata talviaikana kallista oljyllä tuotettavaa huippuenergiaa, mikäli olisi käytettavissä riittävän edulliset varastointimenetelmät suurille lämpömäärille. Tässä työssä on tarkasteltu kallioperään porareikämenetelmällä rakennettavien lämpäpövarastojen potentiaalisia käyttömahdollisuuksia eri kokoluokan lämmitysjärjestelmissä. Tutkimuksen lähtökohtana on ollut kirjallisuusselvitys, jonka perusteella on arvioitu eri lämmitysjärjestelmien varastointitarveua ja suunniteltu mallivarastot rakennuskohtaista lämmitysjärjestelmää, aluelämmitysjärjestelmää sekä kaukolämmitysjärjestelmää varten. Mallivarastojen käytöstä on tehty lämpötekniset simulointilaskelmat kolmiulotteisina tietokonelaskelmina. Lisäksi on laskettu varastojen rakennus-, investointi- ja käyttökustannukset ja näiden perusteella varastojen ominaisinvestointikustannukset sekä lämmön varastointikustannukset. Varastotilavuuksilla 874 000 m3 ja 103 000 m3 ovat varastosta hyödynnettävää energiayksikköä kohden lasketut lämmön varastointikustannukset 0,07 ja 0,10 mk/kWh ja 8000 m3:n tilavuudella 0,19 mk/kWh 5 %:n reaalikorolla laskettuna. Tulosten psusteella suurilla porareikävarastoilla on mahdollista tuottaa kauko- ja aluelämmitysjärjestelmiin ainakin öljyllä tuotetun huippuenergian kanssa kilpailevaa lämpoä, jos varastoitava lämpö keräilykustannukset mukaan lukien maksaa korkeintaan 0,05 mk/kWh. Rakennuskohtaista lämpövarastoa käytettäessä lämmön kausivarastointikustannus on niin korkea, ettei kausivarastoitu lämpö kykene hinnaltaan kilpailemaan muiden rakennuskohtaisten lämmitysvaihtoehtojen kanssa.

KW - heat storage

KW - rock

KW - drilling

KW - pipes

KW - energy storage

KW - heating

KW - systems

KW - simulation

KW - computer models

KW - economy costs

M3 - Report

SN - 951-38-3096-9

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Lämmön varastointi kallioon porareikäputkistolla

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Ritola J. Lämmön varastointi kallioon porareikäputkistolla. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 138 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 844).