LÄMPÖPUMPUILLA YLIJÄÄMÄLÄMPÖ HYÖTYKÄYTTÖÖN Hukkalämmöstä hyötyenergiaa 12.2.2020 Antti Porkka, Calefa Oy
SISÄLTÖ: Lyhyesti Calefa Oy Hukkaenergia teollisuudessa Korkean lämpötilan lämpöpumput Toteutettuja kohteita
Teollisuus hukkaa edelleen suuren osan ostamastaan energiasta kertakäyttöisenä.
3
TEHTÄVÄMME: Teollisuuden hukkalämpöjen ja uusiutuvan energian kannattava hyödyntäminen.
HYÖTYNNE: Parempi kannattavuus ja kilpailukyky ASIAKKAAMME: Valmistava teollisuus Energiasektori
Energiansäästö, korkea ROI Tehokkaampi tuotanto
PALVELUMME: Järjestelmän kokonaistoteutus asiantuntevasti ja vastuullisesti.
Ympäristöystävällisyys
TEKNOLOGIAT: Lämmöntalteenotto Lämpöpumput Absorptiolaitteet Lämmön luovuttaminen
OSAAMINEN: Asiakasprosessien ja -tarpeiden ymmärtäminen Lämpö- ja kylmätekninen osaaminen Projektinjohto Automaatio 4
ASIAKKAITAMME ERI TEOLLISUUDEN ALOILTA
5
HUKKAENERGIA TEOLLISUUDESSA
ENERGIAN KIERRÄTYS ON VASTUULLISTA JA TALOUDELLISESTI KANNATTAVAA Perinteinen malli
Prosesseihin ostettu käyttöenergia johdetaan kertakäyttöisenä ulos.
Vastuullinen malli
Joka ainoa hukkalämmön hyödyntämisestä tienattu euro jää LIIKEVOITOKSI JA VÄHENTÄÄ CO2-PÄÄSTÖJÄ. 7
TEOLLISUUS KÄYTTÄÄ JA HUKKAA ENITEN ENERGIAA Teollisuuden osuus kaikesta käytetystä energiasta on noin puolet Hukkalämmön uusiokäyttöpotentiaali: 4 TWh (Motiva 2010) Nykyteknologialla moninkertaisesti enemmän Ainakin 20 TWh
Suomessa jätteet ja hukkamateriaalit kierrätetään, mutta hukkaenergiat päästetään luontoon Samalla voimalaitoksissa ja tuotantolaitoksissa tehdään uutta energiaa polttamalla 8
On aika siirtyä uuteen vastuulliseen aikakauteen: Prosessit säilyvät entisellään, mutta energia pitää laittaa tekemään työ moneen kertaan.
Energian kierrättäminen ja CO2-päästöjen vähentäminen on lähes aina huippukannattava investointi. Investoinnin tuotto 20-100%
10
Teollisuuden energiankierrätys hyödyttää koko yhteiskuntaa: Suomessa on loistavat kaukolämpö- ja aluelämpöverkot, johon energiaa voi kierrättää — teknologiat ja osaaminen ovat jo olemassa. Energiaa uusiokäyttämällä energiansäästöt ja päästövähenemät ovat pysyviä. Lämpöpumput mahdollistavat kysyntäjoustot. Energiatehokkaammat tuotannot ovat selkeä kilpailuetu teollisuudelle.
KORKEAN LÄMPÖTILAN LÄMPÖPUMPUT
Teollisuuden lämpöpumput hyödyntävät tuotantojen hukkalämpöä Lämpöpumput jalostavat jätelämpövirroista saadun lämmön korkeampaan lämpötilaan, jolloin lämpöä voidaan käyttää yhä uudelleen ja uudelleen. Lämpökamerakuva Aurajoki Oy:n tuotannosta.
13
Kaupallisten lämpöpumppujen järkevä tuottolämpötila on noussut +130°C:een Riittää useimpiin teollisiin prosesseihin Uudella teknologialla voidaan korvata suurin osa höyrystä veteen –siirtimistä Kuivausprosesseista saadaan suljettuja 14
Teollisuuslämpöpumppuja Nivoksella
Hukkalämmön lähteitä +20…+90°C: Jätevedet, kuivausprosessien poistohöyryt, jäähdytysvedet, prosessivedet Käyttökohteet +90…+130°C: kuivausprosessit, haihduttaminen, pesuvedet, sterilointi, pastörointi, tislaus, kaukolämpökohteet Korkea hyötysuhde: COP 3-7 15
LÄMPÖPUMPUN HYÖTYSUHTEET
16
KUUMALÄMPÖPUMPUN HYÖTYSUHDE JA LÄMMITYSENERGIAN HINNAN TARKASTELU Kuumalämpöpumpun COP-taulukko
TOTEUTETTUJA KOHTEITA
18
KIILTO – HUKKALÄMPÖÄ, MAALÄMPÖÄ JA MAAKYLMÄÄ HYÖDYNTÄVÄ HYBRIDIJÄRJESTELMÄ
LÄHTÖKOHTA JA RATKAISU Kiilto Oy haluaa olla edelläkävijä ympäristöasioissa Polymerointiprosessi tuottaa hukkalämpöä, mutta sitä ei hyödynnetty lainkaan Calefan suunnittelemassa ja toteuttamassa hybridijärjestelmässä hyödynnetään sekä prosessista tulevaa hukkalämpöä että maakylmää ja maalämpöä Järjestelmän toimitus avaimet käteen –ratkaisuna HYÖDYT Lisää jäähdytystehoa tuotantoon Tuotantokapasiteetti lisääntyi ja tuotannon tasalaatuisuus parani Hukkalämmön uusiokäyttö aluelämpöverkkoon Merkittävät energiansäästöt, jopa 88 000 € / vuosi Maalämpökaivojen hyödyntäminen Tehtaan CO2-päästöjen vähentäminen
KOHTEEN TIEDOT Käyttöönotto
2018
Maalämpö/jäähdytys 150 kW Hyödynnettävä lämpöteho
650 kW
Hyödynnettävä energia vuodessa
1800 MWh
Tuotto (ROI)
> 28 %, prosessi > 40 %
CO2 -säästö
320 t / vuosi
YANDEX & NIVOS DATAKESKUKSEN HUKKALÄMMÖN HYÖDYNTÄMINEN KAUKOLÄMPÖVERKOSSA
22
LÄHTÖKOHTA JA RATKAISU Kiilto Oy haluaa olla edelläkävijä ympäristöasioissa Polymerointiprosessi tuottaa hukkalämpöä, mutta sitä ei hyödynnetty lainkaan Calefan suunnittelemassa ja toteuttamassa hybridijärjestelmässä hyödynnetään sekä prosessista tulevaa hukkalämpöä että maakylmää ja maalämpöä Järjestelmän toimitus avaimet käteen –ratkaisuna HYÖDYT Lisää jäähdytystehoa tuotantoon Tuotantokapasiteetti lisääntyi ja tuotannon tasalaatuisuus parani Hukkalämmön uusiokäyttö aluelämpöverkkoon Merkittävät energiansäästöt, jopa 88 000 € / vuosi Maalämpökaivojen hyödyntäminen Tehtaan CO2-päästöjen vähentäminen
KOHTEEN TIEDOT Käyttöönotto
2018
Maalämpö/jäähdytys 150 kW Hyödynnettävä lämpöteho
650 kW
Hyödynnettävä energia vuodessa
1800 MWh
Tuotto (ROI)
> 28 %, prosessi > 40 %
CO2 -säästö
320 t / vuosi
Maailman ensimmäinen megawattiluokan sovellus, jossa datakeskuksessa syntyvää lämpöä siirretään suoraan kaukolämpöverkon menoveteen.
LÄHTÖKOHTA JA RATKAISU Yandexin Mäntsälän datakeskuksessa syntyvän lämmön hyödyntäminen Nivos Oy:n kaukolämpöverkossa Calefan suunnittelema ja toimittama ratkaisu sisältäen mm. lämmöntalteenottolaitteiston Yandexille ja 6 MW lämpöpumppulaitoksen Nivos Oy:lle. Tuloksena mailman ensimmäinen megawattiluokan sovellus, jossa datakeskuksessa syntyvää lämpöä siirretään suoraan kaukolämpöverkon menoveteen HYÖDYT Yandex – Lämmön myynti korvaa suuren osan Yandexin kokonaisenergiakustannuksista. Nivos Oy – Datakeskuksesta saatava lähes huoltovapaa ja edullinen lämpö kattaa noin 70 % vuosittaisesta lämmöntarpeesta. Samalla yhtiön hiilidioksidipäästöt laskivat yli 50 %, mikä ylittää EU:n päästötavoiteet vuodelle 2030. Mäntsälä liike-elämä ja asukkaat – Nivos Oy alensi kaukolämmön hintojaan 10 % järjestelmän käyttöönoton seurauksena.
KOHTEEN TIEDOT Lämpöpumppu 6 MW teho Kierrätetty energia vuodessa
28 GWh
Tuotto (ROI)
> 50 %
CO2 -säästö
5000 t CO2 / vuosi
25
Tekniikka kontissa. Suomessa valmistettu ja tehdastestattu moduuli mahdollistaa helpon ja nopean asennustyรถn.
26
Energian kierrättäminen ja CO2-päästöjen vähentäminen on huippukannattava investointi. Lisäksi se parantaa yritysten kilpailukykyä!
Kaupallisten lämpöpumppujen järkevä tuottolämpötila on noussut jopa +130°C:een Teknologiat ja osaaminen ovat jo olemassa. Tarvitaan tekoja, jotta hiilineutraali Suomi saadaan aikaiseksi!
KIITOS! Käyntiosoite Keskikankaantie 21, 15860 Hollola Puhelin 010 2190 280 Sähköposti calefa@calefa.fi henkilökohtaiset sähköpostit etunimi.sukunimi@calefa.fi
www.calefa.fi