Kokonaisratkaisuja haastavimpiinkin energiahankkeisiin

Kun teollisuuden, energiayhtiön tai suuren kiinteistön energiankäyttöä halutaan uudistaa, ratkaisu löytyy harvoin vain yhdestä laitteesta. Toimivan ratkaisun löytämiseksi on ymmärrettävä, mistä lämpöä syntyy, milloin sitä on saatavilla, mille lämpötilatasolle se yltää ja mihin energia voidaan kannattavasti ohjata.

Calefalla vaativien energiahankkeiden suunnittelu alkaa siitä, että kohteen todellinen toimintaympäristö tehdään näkyväksi. Tavoitteena on varmistaa, että ratkaisu perustuu riittävän tarkkaan kuvaan asiakkaan energiankäytöstä ja sen vaihtelusta myös pitkällä aikavälillä.

Kaikki alkaa lämpötaseen ymmärtämisestä

Calefan toimitusjohtaja Petri Vuoren mukaan projektin onnistumisen kannalta ratkaisevaa on selvittää ensin asiakkaan prosessien todelliset energiavirrat.

”Käytännössä tämä tarkoittaa kysymyksiä siitä, millaista lämpöä kohteessa syntyy, kuinka jatkuvaa se on, kuinka korkeaan lämpötilaan se yltää ja miten energiantarve vaihtelee vuoden aikana. Ennen laitevalintoja on mallinnettava lämpötase sekä lämmönlähteiden että lämpönielujen näkökulmasta”, Vuori kertoo.

Calefa lähestyy jokaista projektia kokonaiskuvan kautta sen sijaan, että asiakkaan tarpeeseen yritettäisiin vastata yksittäisellä laitetarjouksella. Kriittisin kysymys on Vuoren mukaan mitoitusperuste. Kokonaisjärjestelmä suunnitellaan ensisijaisesti vuositehon, ei pelkän huipputehon mukaan.

”Muuten riskinä on, että järjestelmä toimii paperilla, mutta ei todellisissa osakuormatilanteissa tai eri vuodenaikojen vaihtelevissa olosuhteissa”, Vuori havainnollistaa.

Yhdestä teknologiasta kokonaiskuvan ratkaisemiseen

Usein energiahankkeiden taustalla olevat haasteet ovat myös niin monitekijäisiä, ettei niiden ratkaisemiseksi riitä yksi teknologia. Tällöin asiakkaan tarpeeseen tarvitaan useamman teknologian yhdistelmä. Kokonaisuus voi koostua esimerkiksi lämpöpumpuista, sähkökattiloista, lämpöakuista, automaatiosta ja lämmöntalteenoton ratkaisuista sen mukaan, mitä kohteen energiatase ja käyttötarve edellyttävät.

”Juuri teknologioiden yhdistäminen on usein avain siihen, että haastavakin kohde saadaan ratkaistua taloudellisesti ja teknisesti järkevällä tavalla”, Vuori huomauttaa.

Kaikissa kohteissa ei ole jatkuvasti riittävää hukkalämmönlähdettä, eikä kaikelle syntyvälle lämmölle välttämättä löydy omaa käyttökohdetta. Siksi Calefan asiantuntijat tarkastelevat myös kriittisesti sitä, milloin hanke on toteuttamiskelpoinen ja kannattava. Mikäli ratkaisua ei asiakkaan omista prosesseista löydy, voidaan tarkastelukulmaa myös laajentaa yksittäisestä yhtiöistä esimerkiksi koko kunnan energiajärjestelmään.

Lämmönlähteen ja lämpönielun on kohdattava

Yksi tyypillisimmistä haasteista on, että asiakas tunnistaa kohteessaan lämmönlähteen, mutta ei sille sopivaa käyttökohdetta. Vastaava haaste havaitaan myös, mikäli lämpönielu on olemassa, mutta hukkalämmön määrä ei ole riittävä.

”Näissä tilanteissa lämpötaseen mallintaminen on ratkaisevaa. Jotta hukkalämpö voidaan hyödyntää tehokkaasti, lämmönlähteen ja lämpönielun on kohdattava sekä tehon, lämpötilan että ajoituksen näkökulmasta.”, Vuori kertoo

Lämpötaseen mallintamisen ansioista havaitaan usein keinoja tasapainottaa tilannetta. Jos lämpöä syntyy paljon mutta epätasaisesti, kokonaisuus voidaan rakentaa useamman energialähteen tai varastoinnin varaan. Jos taas lämpöä syntyy enemmän kuin omassa toiminnassa tarvitaan, ratkaisu voi löytyä paikallisesta energiaekosysteemistä.

Esimerkiksi Kiillon Lempäälän tehtaalla prosessijäähdytyksessä syntyvää ylijäämälämpöä voidaan hyödyntää paitsi omissa kiinteistöissä myös syöttää Lempäälän Lämmön kaukolämpöverkkoon. Orionilla puolestaan kokonaisuus rakentuu useamman lämmönlähteen varaan: prosessijäähdytyksen hukkalämpöä täydennetään tarvittaessa ulkoilmasta kerättävällä energialla.

Kokonaisvastuu vähentää harmaita rajapintoja

Calefan perustamisen taustalla on ollut ajatus siitä, että vaativia energiahankkeita ei kannata pilkkoa liian pieniin osiin. Kun suunnittelu, automaatio, asennus, käyttöönotto ja kokonaisuuden toimivuus jakautuvat monelle eri toimijalle, syntyy helposti harmaita rajapintoja.

”Asiakkaan näkökulmasta tämä tarkoitti usein epäselvää vastuunjakoa ja riskiä siitä, että lopputulos jää odotuksista”, Vuori havainnollistaa.

Kokonaisratkaisussa asiakkaalla on yksi sopimuskumppani, joka hallitsee järjestelmän suunnittelun, toimituksen ja käyttöönoton kokonaisuutena. Tämä korostuu etenkin kohteissa, joissa hyödynnetään useita eri lämmönlähteitä, yhdistetään lämmön talteenottoa ja luovutusta tai rakennetaan kokonaisuutta vaiheittain tulevaisuuden tarpeita varten.

”Kun kokonaisuus on suunniteltu alusta asti yhteen toimivaksi järjestelmäksi, myös käyttövaiheen optimointi ja kehittäminen on helpompaa”, huomauttaa Vuori.

Haastavimmat kohteet vaativat realistista mallinnusta

Vaativissa energiahankkeissa onnistuminen ei perustu oletuksiin, vaan realistiseen mallinnukseen. Kun lämmönlähteet, lämpötilatasot, vuosiajot ja hyötysuhteet tunnetaan, voidaan arvioida, millainen ratkaisu tuottaa asiakkaalle aidosti arvoa.

”Joissakin kohteissa tämä voi tarkoittaa hukkalämmön hyödyntämistä nykyistä tehokkaammin. Toisissa taas tarvitaan rinnalle ympäristön energialähteitä, kuten ulkoilmaa, vesistöä tai maalämpöä.”

Calefan vahvuus on kyky katsoa energiankäyttöä kokonaisuutena ja rakentaa ratkaisu, jossa teknologia, mitoitus ja käytännön toteutus tukevat samaa tavoitetta. Näin myös tilanteista, jotka aluksi näyttävät haastavilta tai hajanaisilta, voidaan löytää hallittu, kannattava ja toimintavarma kokonaisratkaisu.