Sähkön käyttö kaukolämmön tuotannossa: Esitutkimus

Aulis Ranne

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Esitutkimusluonteisesti selvitetään sähkön käytön teknillisiä ja taloudellisia mahdollisuuksia erilaisissa kaukolämpöjärjestelmissä. Taloudellisuustarkastelun lähtökohtina ovat sähkön energiatuotannon rajahinta, sähkökattilan investointikustannukset ja korvattavan lämmön tuotantokustannukset. Korvattavaksi polttoaineeksi oletetaan polttoöljy. Pienemmät, alle 2 MW:n sähkökattilat on käytännössä toteutettu pienjännitteisinä vastuskattiloina. Elektrodikattilat voivat olla joko pienjännitteisiä, kun teho on alle yhden megawatin, tai suurjännitteisiä (6, 10, 20 kV), kun teho on n. yhdestä megawatista ylöspäin. 20 kV:n jännitteen käytöstä, mikä muuten soveltuisi sähkönjakelujärjestelmään, on kokemusten mukaan aiheutunut jonkin verran ongelmia. Elektrodikattilat vaativat erillisen vesikiertopiirin ja niin ollen lämmönsiirtimen kaukolämpöverkostoon liittämiseksi. Vastuskattilat voidaan liittää suoraan kaukolämpöverkkoon. Pienissä aluejärjestelmissä, joissa käytetään kevytpolttoöljyä, on sähkökattilan käyttöönotto varsin kannattavaa. Lisäinvestoinnin takaisinmaksuaika (lähinnä kansantaloudellinen takaisinmaksuaika) on noin vuosi ja sähkön hinta lämpölaitokselle, kun takaisinmaksuaika on 5 vuotta ja korko 5 %, voi olla 160 - 190 mk/MWh. Raskaspolttoöljyä korvattaessa sähkön käytön kannattavuus ja määrä riippuvat voimakkaasti öljynkäytön hyötysuhteesta nykyisillä hintasuhteilla. Myös sähkökattilan investointikustannukset vaihtelevat koosta ja sähköjärjestelmästä riippuen. Jos korvattavan öljynkäytön hyötysuhde on 70 % - 90 %, on investoinnin kansantaloudellinen takaisinmaksuaika vastaavasti 2 - 5 vuotta runsasvetisinä vuosina. Vähävetisinä vuosina kate jää huomattavasti pienemmäksi. Varsinkin, jos muuntajaa ei tarvitse hankkia, kannattaa tapauskohtaisesti selvittää tarkemmin sähkön käytön mahdollisuudet. Lukumääräisesti eniten voitaisiin sähkökattiloita sijoittaa alle 20 MW:n kaukolämpöjärjestelmiin, joissa sähkökattilan koko on 0,2 - 4 MW. Sähkön käytön taloudellinen potentiaali kaukolämmön tuotannossa on n. 1 700 GWh. Tämä on 9 % tuotetusta kaukolämpömäärästä. Sähkön käytön mahdollisuudet ja kannattavuus pitää kuitenkin selvittää tapauskohtaisesti.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages62
ISBN (Print)951-38-2073-4
Publication statusPublished - 1984
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number340
ISSN0358-5085

Keywords

  • electric power
  • electric power generation
  • electric power plants

Cite this

Ranne, A. (1984). Sähkön käyttö kaukolämmön tuotannossa: Esitutkimus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 340
Ranne, Aulis. / Sähkön käyttö kaukolämmön tuotannossa : Esitutkimus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 62 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 340).
@book{b3cb0ac32cc84c14aaec34fef87df6da,
title = "S{\"a}hk{\"o}n k{\"a}ytt{\"o} kaukol{\"a}mm{\"o}n tuotannossa: Esitutkimus",
abstract = "Esitutkimusluonteisesti selvitet{\"a}{\"a}n s{\"a}hk{\"o}n k{\"a}yt{\"o}n teknillisi{\"a} ja taloudellisia mahdollisuuksia erilaisissa kaukol{\"a}mp{\"o}j{\"a}rjestelmiss{\"a}. Taloudellisuustarkastelun l{\"a}ht{\"o}kohtina ovat s{\"a}hk{\"o}n energiatuotannon rajahinta, s{\"a}hk{\"o}kattilan investointikustannukset ja korvattavan l{\"a}mm{\"o}n tuotantokustannukset. Korvattavaksi polttoaineeksi oletetaan poltto{\"o}ljy. Pienemm{\"a}t, alle 2 MW:n s{\"a}hk{\"o}kattilat on k{\"a}yt{\"a}nn{\"o}ss{\"a} toteutettu pienj{\"a}nnitteisin{\"a} vastuskattiloina. Elektrodikattilat voivat olla joko pienj{\"a}nnitteisi{\"a}, kun teho on alle yhden megawatin, tai suurj{\"a}nnitteisi{\"a} (6, 10, 20 kV), kun teho on n. yhdest{\"a} megawatista yl{\"o}sp{\"a}in. 20 kV:n j{\"a}nnitteen k{\"a}yt{\"o}st{\"a}, mik{\"a} muuten soveltuisi s{\"a}hk{\"o}njakeluj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n, on kokemusten mukaan aiheutunut jonkin verran ongelmia. Elektrodikattilat vaativat erillisen vesikiertopiirin ja niin ollen l{\"a}mm{\"o}nsiirtimen kaukol{\"a}mp{\"o}verkostoon liitt{\"a}miseksi. Vastuskattilat voidaan liitt{\"a}{\"a} suoraan kaukol{\"a}mp{\"o}verkkoon. Pieniss{\"a} aluej{\"a}rjestelmiss{\"a}, joissa k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n kevytpoltto{\"o}ljy{\"a}, on s{\"a}hk{\"o}kattilan k{\"a}ytt{\"o}{\"o}notto varsin kannattavaa. Lis{\"a}investoinnin takaisinmaksuaika (l{\"a}hinn{\"a} kansantaloudellinen takaisinmaksuaika) on noin vuosi ja s{\"a}hk{\"o}n hinta l{\"a}mp{\"o}laitokselle, kun takaisinmaksuaika on 5 vuotta ja korko 5 {\%}, voi olla 160 - 190 mk/MWh. Raskaspoltto{\"o}ljy{\"a} korvattaessa s{\"a}hk{\"o}n k{\"a}yt{\"o}n kannattavuus ja m{\"a}{\"a}r{\"a} riippuvat voimakkaasti {\"o}ljynk{\"a}yt{\"o}n hy{\"o}tysuhteesta nykyisill{\"a} hintasuhteilla. My{\"o}s s{\"a}hk{\"o}kattilan investointikustannukset vaihtelevat koosta ja s{\"a}hk{\"o}j{\"a}rjestelm{\"a}st{\"a} riippuen. Jos korvattavan {\"o}ljynk{\"a}yt{\"o}n hy{\"o}tysuhde on 70 {\%} - 90 {\%}, on investoinnin kansantaloudellinen takaisinmaksuaika vastaavasti 2 - 5 vuotta runsasvetisin{\"a} vuosina. V{\"a}h{\"a}vetisin{\"a} vuosina kate j{\"a}{\"a} huomattavasti pienemm{\"a}ksi. Varsinkin, jos muuntajaa ei tarvitse hankkia, kannattaa tapauskohtaisesti selvitt{\"a}{\"a} tarkemmin s{\"a}hk{\"o}n k{\"a}yt{\"o}n mahdollisuudet. Lukum{\"a}{\"a}r{\"a}isesti eniten voitaisiin s{\"a}hk{\"o}kattiloita sijoittaa alle 20 MW:n kaukol{\"a}mp{\"o}j{\"a}rjestelmiin, joissa s{\"a}hk{\"o}kattilan koko on 0,2 - 4 MW. S{\"a}hk{\"o}n k{\"a}yt{\"o}n taloudellinen potentiaali kaukol{\"a}mm{\"o}n tuotannossa on n. 1 700 GWh. T{\"a}m{\"a} on 9 {\%} tuotetusta kaukol{\"a}mp{\"o}m{\"a}{\"a}r{\"a}st{\"a}. S{\"a}hk{\"o}n k{\"a}yt{\"o}n mahdollisuudet ja kannattavuus pit{\"a}{\"a} kuitenkin selvitt{\"a}{\"a} tapauskohtaisesti.",
keywords = "electric power, electric power generation, electric power plants",
author = "Aulis Ranne",
year = "1984",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-2073-4",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "340",
address = "Finland",

}

Ranne, A 1984, Sähkön käyttö kaukolämmön tuotannossa: Esitutkimus. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 340, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Sähkön käyttö kaukolämmön tuotannossa : Esitutkimus. / Ranne, Aulis.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 62 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 340).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Sähkön käyttö kaukolämmön tuotannossa

T2 - Esitutkimus

AU - Ranne, Aulis

PY - 1984

Y1 - 1984

N2 - Esitutkimusluonteisesti selvitetään sähkön käytön teknillisiä ja taloudellisia mahdollisuuksia erilaisissa kaukolämpöjärjestelmissä. Taloudellisuustarkastelun lähtökohtina ovat sähkön energiatuotannon rajahinta, sähkökattilan investointikustannukset ja korvattavan lämmön tuotantokustannukset. Korvattavaksi polttoaineeksi oletetaan polttoöljy. Pienemmät, alle 2 MW:n sähkökattilat on käytännössä toteutettu pienjännitteisinä vastuskattiloina. Elektrodikattilat voivat olla joko pienjännitteisiä, kun teho on alle yhden megawatin, tai suurjännitteisiä (6, 10, 20 kV), kun teho on n. yhdestä megawatista ylöspäin. 20 kV:n jännitteen käytöstä, mikä muuten soveltuisi sähkönjakelujärjestelmään, on kokemusten mukaan aiheutunut jonkin verran ongelmia. Elektrodikattilat vaativat erillisen vesikiertopiirin ja niin ollen lämmönsiirtimen kaukolämpöverkostoon liittämiseksi. Vastuskattilat voidaan liittää suoraan kaukolämpöverkkoon. Pienissä aluejärjestelmissä, joissa käytetään kevytpolttoöljyä, on sähkökattilan käyttöönotto varsin kannattavaa. Lisäinvestoinnin takaisinmaksuaika (lähinnä kansantaloudellinen takaisinmaksuaika) on noin vuosi ja sähkön hinta lämpölaitokselle, kun takaisinmaksuaika on 5 vuotta ja korko 5 %, voi olla 160 - 190 mk/MWh. Raskaspolttoöljyä korvattaessa sähkön käytön kannattavuus ja määrä riippuvat voimakkaasti öljynkäytön hyötysuhteesta nykyisillä hintasuhteilla. Myös sähkökattilan investointikustannukset vaihtelevat koosta ja sähköjärjestelmästä riippuen. Jos korvattavan öljynkäytön hyötysuhde on 70 % - 90 %, on investoinnin kansantaloudellinen takaisinmaksuaika vastaavasti 2 - 5 vuotta runsasvetisinä vuosina. Vähävetisinä vuosina kate jää huomattavasti pienemmäksi. Varsinkin, jos muuntajaa ei tarvitse hankkia, kannattaa tapauskohtaisesti selvittää tarkemmin sähkön käytön mahdollisuudet. Lukumääräisesti eniten voitaisiin sähkökattiloita sijoittaa alle 20 MW:n kaukolämpöjärjestelmiin, joissa sähkökattilan koko on 0,2 - 4 MW. Sähkön käytön taloudellinen potentiaali kaukolämmön tuotannossa on n. 1 700 GWh. Tämä on 9 % tuotetusta kaukolämpömäärästä. Sähkön käytön mahdollisuudet ja kannattavuus pitää kuitenkin selvittää tapauskohtaisesti.

AB - Esitutkimusluonteisesti selvitetään sähkön käytön teknillisiä ja taloudellisia mahdollisuuksia erilaisissa kaukolämpöjärjestelmissä. Taloudellisuustarkastelun lähtökohtina ovat sähkön energiatuotannon rajahinta, sähkökattilan investointikustannukset ja korvattavan lämmön tuotantokustannukset. Korvattavaksi polttoaineeksi oletetaan polttoöljy. Pienemmät, alle 2 MW:n sähkökattilat on käytännössä toteutettu pienjännitteisinä vastuskattiloina. Elektrodikattilat voivat olla joko pienjännitteisiä, kun teho on alle yhden megawatin, tai suurjännitteisiä (6, 10, 20 kV), kun teho on n. yhdestä megawatista ylöspäin. 20 kV:n jännitteen käytöstä, mikä muuten soveltuisi sähkönjakelujärjestelmään, on kokemusten mukaan aiheutunut jonkin verran ongelmia. Elektrodikattilat vaativat erillisen vesikiertopiirin ja niin ollen lämmönsiirtimen kaukolämpöverkostoon liittämiseksi. Vastuskattilat voidaan liittää suoraan kaukolämpöverkkoon. Pienissä aluejärjestelmissä, joissa käytetään kevytpolttoöljyä, on sähkökattilan käyttöönotto varsin kannattavaa. Lisäinvestoinnin takaisinmaksuaika (lähinnä kansantaloudellinen takaisinmaksuaika) on noin vuosi ja sähkön hinta lämpölaitokselle, kun takaisinmaksuaika on 5 vuotta ja korko 5 %, voi olla 160 - 190 mk/MWh. Raskaspolttoöljyä korvattaessa sähkön käytön kannattavuus ja määrä riippuvat voimakkaasti öljynkäytön hyötysuhteesta nykyisillä hintasuhteilla. Myös sähkökattilan investointikustannukset vaihtelevat koosta ja sähköjärjestelmästä riippuen. Jos korvattavan öljynkäytön hyötysuhde on 70 % - 90 %, on investoinnin kansantaloudellinen takaisinmaksuaika vastaavasti 2 - 5 vuotta runsasvetisinä vuosina. Vähävetisinä vuosina kate jää huomattavasti pienemmäksi. Varsinkin, jos muuntajaa ei tarvitse hankkia, kannattaa tapauskohtaisesti selvittää tarkemmin sähkön käytön mahdollisuudet. Lukumääräisesti eniten voitaisiin sähkökattiloita sijoittaa alle 20 MW:n kaukolämpöjärjestelmiin, joissa sähkökattilan koko on 0,2 - 4 MW. Sähkön käytön taloudellinen potentiaali kaukolämmön tuotannossa on n. 1 700 GWh. Tämä on 9 % tuotetusta kaukolämpömäärästä. Sähkön käytön mahdollisuudet ja kannattavuus pitää kuitenkin selvittää tapauskohtaisesti.

KW - electric power

KW - electric power generation

KW - electric power plants

M3 - Report

SN - 951-38-2073-4

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Sähkön käyttö kaukolämmön tuotannossa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Ranne A. Sähkön käyttö kaukolämmön tuotannossa: Esitutkimus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 62 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 340).