Kaukolämmöstä tuli päivänpolttava vaihtoehto

Lontoolaiset ovat lähes 150 vuotta tunteneet ilmiön, jossa metron tuuletusaukoista tulee lämmin ilmavirtaus. Metrojunan moottorit ja jarruttaminen tuottavat hukkalämpöä, joka päätyy nykyisellään ilmakehään.

Rambollin johtamassa projektissa on talvesta 2017 lähtien otettu talteen hukkalämpöä Lontoon metron pohjoislinjan (Northern Line) tunnelissa Islingtonin City Roadilla. Tunnelista saatava 18–28 °C lämpö nostetaan lämpöpumppujen avulla noin 80 °C:een.

Tässä pilottihankkeessa toteutettu verkoston laajentaminen tarkoittaa 500 uuden asunnon liittämistä Keski-Lontoon kaukolämpöjärjestelmään, mikä lisää siihen liitettyjen asuntojen määrää 850:stä 1 350:een.

Islingtonin hanke on vain yksi esimerkki kuinka kaukolämmöstä on tulossa maailmanlaajuinen teknologinen läpimurto, joka leikkaa hiilidioksidipäästöjä kustannustehokkaasti.

”Kaukolämmölle on jättimäisiä mahdollisuuksia markkinoilla,” sanoo Sven Werner, joka on energiateknologian professori Halmstadin yliopistossa Ruotsissa. Hän on yksi maailman johtavista kaukolämmön ja -jäähdytyksen asiantuntijoista.

Halmstadin ja Aalborgin yliopistojen ja konsulttiyritys Ecofysin tekemän Heat Roadmap Europe -tutkimuksen mukaan EU-maat voivat säästää vähintään 100 miljardia euroa vuosittain ja vähentää merkittävästi hiilidioksidipäästöjään, jos ne ottavat kaukolämmön ja -jäähdytyksen osaksi vuoteen 2030 ulottuvaa EU:n energia- ja ilmastotoimintaohjelmaa. EU:n uusi energiatehokkuusdirektiivi vaatii kaikilta jäsenvaltioilta kattavan arvion tekemistä kansallisesta kaukolämmön ja -jäähdytyksen potentiaalista joulukuuhun 2015 mennessä. Samalla direktiivi tunnistaa teknologian taloudelliset ja ympäristölliset hyödyt.

”Monet eurooppalaiset kaupungit ovat jo hyväksyneet suunnitelmia kaukolämpöjärjestelmien käytöstä ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Mutta vain 12 % rakennuksista Euroopassa on varustettu kaukolämmöllä,” Sven Werner sanoo.

Öljykriiseistä syntyi innovaatioita

Kaukolämpöjärjestelmien historia ulottuu muinaisen Rooman kuumavesikylpylöihin ja kasvihuoneisiin, mutta moderni versio siitä tuli Eurooppaan Yhdysvalloista 1800-luvun lopulla, kun Kööpenhaminan Frederiksbergin kaupunginosa tarvitsi kaatopaikkaa 75 000 asukkaan jätteille. Ongelman ratkaisemiseksi vuonna 1902 Frederiksbergiin rakennettiin Euroopan ensimmäinen kaukolämpölaitos, jossa tuotettiin jätteistä lämmön lisäksi myös sähköä.

Siitä huolimatta kaukolämpöjärjestelmien osuus lämmityksestä pysyi hyvin pienenä aina vuosien 1973-74 öljykriisiin asti, kun öljyn hinta nelinkertaistui. Tanska oli yksi niistä Länsi-Euroopan maista, joissa energiantuotanto oli lähes täysin riippuvainen tuontiöljystä, joten ihmiset joutuivat palelemaan kodeissaan, tehtaita suljettiin väliaikaisesti ja autoilu kiellettiin sunnuntaisin.

Tämän kriisin jälkeen Tanska halusi irti öljyn tuonnista ja kehittää energiaturvallisuuttaan.

Neljä vuosikymmentä myöhemmin, vuonna 2015, 64 prosenttia tanskalaisista kotitalouksista oli kaukolämpöjärjestelmän piirissä. Laitokset tuottavat myös sähköä, mikä tekee niistä paljon tavanomaisia sähkövoimaloita tehokkaampia.

Muut Pohjois-Euroopan maat jakavat Tanskan kanssa samat lämmöntuotannon mahdollisuudet. Suur-Lontoon viranomaisten tilaaman raportin mukaan Lontoossa hukatulla lämmöllä voitaisiin kattaa 70 % kaupungin lämmitystarpeista. Tämän lämmön talteenotto ja toimittaminen lämpöverkostoon voisi merkittävästi alentaa polttoainekustannuksia, energiaköyhyyttä, kehittää polttoaineturvallisuutta ja alentaa hiilidioksidipäästöjä.

Rambollin Crispin Matson on samaa mieltä. Hän tähdentää, että lämpöpumppujen käyttö Islingtonin hankkeessa toissijaisena lämpölähteenä on hiilidioksidipäästöjen kannalta tehokkaampaa kuin kaasulla toimivassa yhdistetyssä sähkön ja lämmön tuotantolaitoksessa (CHP), mikä on tavanomainen lämmöntuotannon lähde Ison-Britannian kaukolämpöjärjestelmissä.

“Me uskomme, että laajamittainen lämmöntuotanto tällä tavalla yhdistettynä kaupungin kaukolämpöjärjestelmään tulee olemaan isossa roolissa, kun Ison-Britannian lämmitysenergian tuotannosta tehdään hiilineutraalia,” Crispin Matson sanoo. Energiapalveluiden johtaja Lucy Padfield Islingtonin kaupunginosavaltuustosta iloitsee projektin innovatiivisuudesta. ”Siinä yhdistyy laajamittainen lämpöpumppujen käyttö lämpötilaltaan alhaisessa lämmönlähteessä alueen kaukolämpöjärjestelmään palvellen sekä uusia että järjestelmään aikaisemmin liittyneitä asuntoja ja kaupungin toimitiloja”, Lucy Padfield huomauttaa.

Yhdysvalloissa on suuria mahdollisuuksia kaukolämmölle

Saksa on myös yksi niistä maista, joissa kaukolämmöllä on suuri potentiaali. Tanskalaiset yritykset ovat alkaneet voittaa ensimmäisiä suuria sopimuksiaan Yhdysvalloista.

Yhdysvalloissa käytetään ensisijaisesti höyrylämmitystä, mikä voi olla käyttö- ja ylläpitokustannuksiltaan kallis järjestelmä sekä mahdollinen turvallisuusriski. Noin 100 kilometriä New Yorkin kaupungista koilliseen sijaitseva Bridgeportin kaupunki otti käyttöön matalalämpöisen lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmän, joka hyödyntää yhdistelmävoimalaitosten hukkalämpöä. Tämä projekti, jossa Rambollilla oli pääsuunnittelijana, tuottaa kustannustehokkaasti lämpöä Bridgeportiin. Samalla kaupungin kasvihuonekaasupäästöt vähenevät 70 %, mikä tarkoittaa 13 000 tonnia vuodessa.

Toinen yhdysvaltalainen edelläkävijä kaukolämmössä on Ivy-liigan yliopisto Dartmouth. Ramboll toteutti uusiutuvan energian tutkimuksen yliopistolle. Siinä korostettiin niitä hyötyjä, joita nyt käytössä olevan höyrylämmitysjärjestelmän vaihtamisella moderniin kuumavesijärjestelmään voi olla.

Professori Sven Werner pitää Pohjois-Amerikan potentiaalia kaukolämmössä jopa suurempana kuin Euroopan.

“Mutta tämän suuren potentiaalin hyödyntäminen Euroopassa ja Yhdysvalloissa on myös poliittinen kysymys,” hän sanoo.