Oulun kalliolämpövarasto. Osa 2. Lämpövaraston muutostyöt sekä niiden kustannukset

Jouko Ritola

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tutkimus koskee Kemira Oy:n Oulun tehtailla sijaitsevan, tilavuudeltaan 190 000 m3:n teollisuusbensiiniluolaston muuttamista lämpövarastoksi. Teollisuusbensiinin varastointi on käynyt tarpeettomaksi, kun ammoniakin valmistuksessa on alettu käyttää muita raaka-aineita, nykyisin turvetta. Kalliovarasto on ollut käyttämättömänä vedellä täytettynä yli 10 vuoden ajan. Lämpövarastoa on tarkoitus käyttää prosessihukkalämmön kausivarastointiin silloin, kun lämmön tuotanto ylittää kysynnän Oulun kaukolämpöjärjestelmässä. Kalliotilaa olisi mahdollista käyttää myös Oulun kaupungin energialaitoksen (OKE) voimalaitosten vastapainetuotannon säätöön. Tutkimuksen pohjana on käytetty varaston suunnitteluun ja rakentamiseen liittyviä tutkimus- ja suunnitteluasiakirjoja sekä toteutetuista varastoista saatuja kokemuksia. Maa- ja kallioperätutkimuksiin sekä rakentamisen aikaisiin kallioperä- ja pohjavesihavaintoihin liittyvät selvitykset ja dokumentit on esitetty lähtötiedoiksi varaston muutostöiden varsinaiselle suunnittelulle. Varaston nykyinen kunto on pyritty selvittämään mahdollisimman tarkoin käytettävissä olevan aineiston perusteella. Tutkimuksessa tarkastellaan lämpövarastokäytön edellyttämiä muutostöitä ja arvioidaan muutostöistä syntyvät kustannukset. Varastoinnin lämpöhäviöt sekä lämpökuormituksesta aiheutuvat jännitystilan muutokset ja siirtymät luolaston ympärillä on tutkittu tietokonesimuloinnilla ja tuloksista on julkaistu erillinen raportti. Varastoinnin lämpöhäviöt ovat toisena käyttövuotena kausivarastoinnissa 23 % ja yhdistetyssä kausi- ja lyhytaikaisvarastoinnissa noin 14 % ladatusta energiamäärästä laskettuna. Varaston kallioteknisistä muutostöistä ovat mittavimmat luolaston katon ja seinien lujitustyöt. Lisälujituksilla varmistetaan turvallinen työskentely varaston sisällä muutostöiden aikana sekä pyritään estämään varaston käytön aikana lämpökuormituksesta mahdollisesti aiheutuvaa kalliolohkojen irtoamista sekä kalliopinnan hilseilyä. Toisena vaihtoehtona on tarkasteltu bensiinivaraston muuttamista lämpövarastoksi siten, että varaston sisällä ei työskennellä lainkaan, vaan varastoon rakennetaan maanpinnalta käsin tarvittavat putkiyhteydet lämmön latausta ja purkausta varten. Varasto kytketään tuotantolaitoksiin ja kaukolämpöverkkoon samanlaisilla lv-teknisillä ratkaisuilla kuin vaihtoehdossa 1. Tämä vaihtoehto on kustannuksiltaan edullisempi ja huomattavasti työturvallisempi vaihtoehto toteuttaa. Heikkona puolena on, että kalliotilan kunto ja lujitustarve jää toteamatta sekä mahdolliset vauriot kalliorakenteissa korjaamatta. Lämpövaraston investointikustannukset ovat ensimmäisessä vaihtoehdossa, joka sisältää lujitustyöt, 13 milj. mk ja toisessa vaihtoehdossa 9,5 milj. mk vuoden 1988 hintatasossa. Simulointilaskelmilla lämpövaraston keskimääräiseksi tuotoksi on saatu 2 milj. mk/v. Lämpövaraston takaisinmaksuaika 5 %:n reaalikorolla on vaihtoehdossa 1 noin 8 v ja vaihtoehdossa 2 noin 5 v.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages62
ISBN (Print)951-38-3712-2
Publication statusPublished - 1990
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number690
ISSN0358-5077

Keywords

  • heat storage
  • rock caverns
  • construction
  • revisions
  • rebuilding
  • heat loss
  • design
  • economic analysis
  • reinforcement (structures)

Cite this

Ritola, J. (1990). Oulun kalliolämpövarasto. Osa 2. Lämpövaraston muutostyöt sekä niiden kustannukset. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 690