Yhteishankkeesta lisävauhtia energiaa säästäviin investointeihin

Motivan ja yritysten yhteishanke selvitti sähköistymisen, hukkalämpöjen ja lämpöpumppujen hyödyntämistä tehtaiden energiatehokkuuden parantamisessa. Mitä hankkeesta jäi käteen?

Motivan ja yritysten yhteishanke ”Sähköistyminen, hukkalämmöt ja lämpöpumput teollisuudessa” selvitti muun muassa lämpöpumppu- ja muita sähköistämisratkaisuja, joiden avulla parannetaan tuotantolaitosten energiatehokkuutta. Samalla vähennetään fossiilisten polttoaineiden käyttöä ja hiilidioksidipäästöjä.

Kokkolassa kobolttia jalostava ja akkumateriaaleja tuottava Umicore Finland halusi selvittää hukkalämmön talteenottoa tuotantolaitoksensa jätevedestä. 

– Lämmöntalteenotto on otettu meillä käyttöön jo paikoissa, joissa se on helpointa toteuttaa. Jäljellä on kuitenkin vielä potentiaalisia kohteita, joissa hukkalämpöjä voisi hyödyntää lämpöpumppujen avulla, projektipäällikkö Ilkka Sikala kertoo.

Yhteishankkeessa keskityttiin selvittämään lämmöntalteenottoa jätevedestä. Puhdistettu jätevesi johdetaan puhdistamolta laskeutusaltaisiin ja se sisältää huomattavan määrän energiaa.

Lämpöpumpun avulla vedestä talteenotettu lämpö voitaisiin nostaa riittävän korkeaksi, jotta sitä voidaan hyödyntää tuotantolaitoksella.

– Hankkeessa tehdyt laskelmat vahvistivat käsitystämme siitä, että investointi olisi taloudellisesti kannattava ja takaisinmaksuaika suhteellisen lyhyt, Sikala arvioi.

Hukkalämpö talteen kuumasta lauhteesta

Boliden Kokkolassa tutkittavana kohteena oli sinkin tuotantoprosessissa syntyvän kuuman lauhteen ja hönkähöyryn sisältävän lämpöenergian talteenotto. Energiaa voitaisiin hyödyntää tehtaan omissa toiminnoissa, esimerkiksi tuotantotilojen tuloilman lämmittämisessä.

– Oli kiinnostavaa havaita, että lauhteessa on valtava energiamäärä, Boliden Kokkolan energiatehokkuuspäällikkö Aki Haasala kertoo.

Lauhtunut höyry pumpataan nyt pesuvesisäiliöön, eikä sen keskimäärin 95-asteista lämpöä hyödynnetä millään tavalla.

– Mittausten mukaan lauhteesta voidaan saada energiaa talteen 1,5 megawatin jatkuvalla teholla. Hyödynnettävän energian potentiaali on 13 000 megawattituntia vuodessa. Energia voitaisiin käyttää suurten tehdashallien lämmitykseen, mikä vähentäisi merkittävästi kaukolämmön käyttöä, Haasala huomauttaa.

Hän kertoo, että selvityksen tulosten perusteella tehtaalla on käynnistetty tarkentava jatkoselvitys lauhde-energian koko potentiaalin hyödyntämiseksi.

Selvitys vahvisti hankkeen kannattavuuden

Boliden Kevitsa halusi selvittää yhteishankkeessa lämmöntalteenottoa jäähdytysvedestä, joka kiertää malmimurskeen jauhinmyllyssä Sodankylässä sijaitsevassa kupari- ja nikkelikaivoksessa.

Vesi lämpenee jauhimen jäähdytyskierrossa, josta lämpö voitaisiin ottaa talteen ja nostaa jäähdytysveden lämpötilaa lämpöpumpun avulla. Se olisi hyödynnettävissä kiinteistön lämmityksessä ja käyttöveden lämmitykseen.

– Suuri potentiaali oli meille jo ennestään tiedossa. Asiantuntijoiden tekemä selvitys vahvisti, että lämmön talteenotto on taloudellisesti ja ympäristön kannalta kannattava hanke, Boliden Kevitsan suunnittelu- ja kunnossapitojohtaja Hannu Pietilä sanoo.

Kesällä kaivoksen lämpövoimalaitoksessa käytetään polttoöljyä lämpimän veden tekemiseen. Hankkeessa tehtyjen laskelmien mukaan se on mahdollista korvata kokonaan hukkalämmöstä saatavalla energialla.

Höyryntuotantoon vaihtoehto maakaasulle

Lääkeyhtiö Orion tutki Espoon-tehtaallaan erilaisia vaihtoehtoja prosessihöyryn tuottamiseen. Höyry tuotetaan tällä hetkellä maakaasulla. Varapolttoaineena on kevyt polttoöljy. 

– Etsimme hankkeessa päästöttömiä ja edullisempia vaihtoehtoja. Käytännössä vaihtoehtoina olivat sähkökattila, paikalliset sähköiset höyrynkehittimet ja lämpöakkuun perustuva höyryntuotantolaitos, Orionin energiatehokkuuspäällikkö Janne Rouvinen sanoo.

Rouvisen mukaan lämpöakkuun perustuva ratkaisu osoittautui parhaaksi vaihtoehdoksi, sillä se mahdollistaa joustavan sähkönkäytön. Tämän ansiosta höyryntuotantokustannukset tulevat vaihtoehtoisia ratkaisuita edullisemmaksi.

– Olimme tutkineet jo ennen yhteishankkeen aloittamista vaihtoehtoisia ratkaisuja ja päätyneet samaan ratkaisuun kuin mitä tässä selvityksessä päädyttiin.

Lisätietoa energiansäästön potentiaalista

Ruduksen laatupäällikkö Tero Niklander sanoo, että yhteishanke osui hyvin kivipohjaisia rakennusmateriaaleja valmistavan yhtiön ympäristö- ja energiatavoitteiden edistämiseen. 

– Kokonaan uusia ratkaisuja hanke ei tuonut, mutta se selkeytti, missä asioissa on potentiaalia energiatehokkuuden parantamiseen ja päästöjen alentamiseen, Niklander toteaa.

Ruduksella on aktiivisessa käytössä noin 50 valmisbetoniasemaa ja 17 betonituotetehdasta. Lähes kaikissa käytetään kevyttä polttoöljyä kiviainesten, veden ja kiinteistön lämmitykseen. Selvityksen tarkoituksena oli tutkia erilaisia vaihtoehtoja öljyn korvaamiseksi kahdella toimipaikalla.

– Nykyinen lämmitysjärjestelmä on varsin tehokas raaka-aineiden lämmittämiseen, eikä sen korvaamiseen löytynyt täysin kustannustehokasta ratkaisua, Niklander kertoo.

Hänen arvionsa mukaan sellainen saattaisi löytyä hybridijärjestelmästä, jossa osa kuumasta vedestä tuotetaan lämpöpumpulla. Näin vähennetään polttoöljyn kulutusta.

– Se on järkevää kohteissa, joissa kiinteistön lämmittämiseen menee merkittävä osa kulutuksesta. Tätä on kuitenkin selvitettävä vielä tarkemmin ja tehtävä toimipaikkakohtaisia mitoituksia.

Hukkalämmön talteenotossa vielä haasteita

Teräsyhtiö SSAB selvitti hankkeessa, kuinka Hämeenlinnassa sijaitsevan tehdassalin katon rajaan kertyvää hukkalämpöä voitaisiin ottaa talteen ja käyttää pesuvesien tai ulkoa otettavan ilman lämmitykseen.

– Nyt tehty selvitys täydensi aiempaa kartoitusta, joka tehtiin pari vuotta sitten valtion tukemassa syväselvityksessä, SSAB:n energiapäällikkö Mikko Lepistö sanoo.

Hukkaenergian talteenotto on tehdassalissa vaikeaa, sillä se sijaitsee korkealla ja hajallaan katon rajassa.

– Selvitimme nyt aiempaa laajemmin, löytyisikö talteenottoon vaihtoehtoa, joka olisi teknisesti mahdollinen ja taloudellisesti kannattava investointi. 

Lepistön mukaan lämmön talteenoton suurin haaste on, että hukkalämpöjä syntyy monessa paikassa yhteensä noin kymmenen hehtaarin tuotantotiloissa. Savukaasuja lukuun ottamatta hukkalämmöillä on suhteellisen matala lämpötila, mikä rajoittaa järkevien talteenottomahdollisuuksien löytämistä.

Monien muidenkin teollisuushallien ilmanvaihdossa on runsaasti vastaavanlaisia hukkalämpöjä vielä hyödyntämättä. Oli kiinnostavaa pohtia ongelmaan ratkaisua laajemmalla joukolla. 

– Tämän selvityksen pohjalta viisasten kiveä ei vielä löytynyt. Ennemmin tai myöhemmin tällaistenkin hukkalämpöjen talteenotto tulee kuitenkin mahdolliseksi, Lepistö uskoo.

Yhteishanke kasvatti tietoa ja verkostoja

Teollisuusyritysten ohella yhteishankkeessa ovat olleet mukana laite- ja ratkaisutoimittajat ABB, Calefa, Caligo Industria, Elstor, Oilon ja Valmet Technologies. Konsulttina on toiminut Elomatic. Hankkeen rahoittavat osallistuvat yritykset, Energiavirasto sekä Sähkötekniikan ja energiatehokkuuden edistämiskeskus STEK ry. Yhteishankkeet ovat tärkeä osa energiatehokkuussopimusten toimeenpanon tukea.

Ruduksen Niklanderin mielestä yhteishanke edistää osallistujayritysten työtä energiatehokkuuden edistämiseksi.

– Ainakin meidän osaltamme tietoisuus ratkaisuista ja omista käytössä olevista laitteistoista lisääntyi. Hanke antaa hyvän sysäyksen perehtyä asioihin sekä laittaa jatkoselvityksiä ja toimenpiteitä liikkeelle. Ja lisäarvona tutustui hankkeessa mukana oleviin ihmisiin, Niklander sanoo.

– On ollut mielenkiintoista kuulla hankkeessa olleiden yhtiöiden energiatehokkuuteen liittyvistä haasteista ja toimenpiteistä, Orionin Rouvinen toteaa.

– Yritysten hankkeet poikkesivat toisistaan, joten aivan suoraan emme ole pystyneet ottamaan mallia toisilta. Mutta ajatusten vaihto ja verkostoituminen energia-alan toimijoiden kanssa on ollut antoisaa, Boliden Kevitsan Pietilä jatkaa.

Teksti: Matti Remes

Palaa otsikoihin