Teollisuuden hukkalämmön hyödyntäminen omassa energiankäytön suunnittelussa sekä kaukolämmön tuotannossa
Teollisuuden prosesseissa sekä jätevesien lämpövirroissa piilee suuri energiamäärä, mikä jää monilta teollisuuden yhtiöltä täysin hyödyntämättä. Ylijäämälämmön hyödyntäminen on sekä taloudellista että ympäristöteko. Hukkalämmön hyödyntämisessä on kuitenkin omat haasteensa ja tämä vaikuttaa sen yleisyyteen ja kannattavuuteen.
Ympäristöpakotteet sekä taloudelliset säästöt ajavat yritykset tehostamaan tuotannon energiatehokkuutta. Tehtaiden ylijäämälämpöä syntyy jäähdytysprosessien jätevesistä, prosessikaasuista sekä poistoilmoista ja savukaasuista. Tämä hyödyntämättä jäänyt energia vapautuu suoraan ilmaan ja ympäristöön.
Energiatehokkain ja paras mahdollisuus on, että hukkalämpöä hyödynnetään tehtaan omiin prosesseihin.
Energiatehokkain ja paras mahdollisuus on, että hukkalämpöä hyödynnetään tehtaan omiin prosesseihin. Lämpöä voidaan hyödyntää esimerkiksi tehtaan käyttöveden esilämmittämiseen, ilmanvaihdon lämmitykseen tai muuhun spesifimpään tarkoitukseen kuten tuotannossa tarvittavaan prosessikuivatukseen. Mahdollisuutena on myös, että hukkalämpöä jaettaisiin eteenpäin kaukolämpöäverkkoa pitkin muille lähialueen kuluttajille.
Tehtaiden korkeita hukkalämpöjä on helppo hyödyntää, mutta tarvittaessa sopivalla lämpöpumppuratkaisulla myös matalampien lämpöjen hyödyntäminen on kannattavaa. Hukkalämpöä voidaan kerätä tehtaan eri prosesseista lämpöpumppujen lisäksi savukaasupesureilla sekä ORC-laitoksen avulla. ORC-laitos vaatii toimiakseen jatkuvaa yli 100 °C ylijäämälämpöä ja tuottaa lopputuotteena suoraan sähköä. Savukaasupesurin avulla tehtaiden savukaasuista on mahdollista saada kerättyä lämpöä ja samalla puhdistaa likaisia kaasuja. Savukaasupesureilla on suoravaikutus ympäristöpäästöihin. Savukaasupesurin hyötysuhdetta voidaan parantaa lämpöpumpun avulla mikä mahdollistaa lämmön monipuolisemman käytön.
Tehtaan lämmöntuotanto ei aina kohtaa lämpöyhtiön tarpeita
Suurimmat haasteet hukkalämmön hyödyntämiselle ovat hyvin tapauskohtaisia. Hukkalämmön hyödyntämisen investoinnin ovat yleensä mittavia ja niiden taloudellinen kannattavuus epävarmaa. Lämmönlähteitä on monenlaisia ja tarvittavaa tekniikkaa ei aina ole saatavilla. Voi olla myös, että hukkalämmölle ei löydy tarpeeksi sopia käyttökohteita. Tehdasyksiköt ovat myös hyvin usein kaukana muista asutuksista ja keskustoista, jolloin uusien putkistojen rakentaminen on kallista sekä lämpöhäviöt kasvavat pidemmillä matkoilla. Kaukolämpöyhtiön lämmöntarpeen tulee myös kohdata tehtaan ylijäämälämmön tuotannon ajankohta. Joustavuutta tähän voidaan saada eri energiavarastoiden avulla.
Ympäristövaikutukset ovat riittävä motiivi yrityksille aloittaa investoinnit
Hukkalämpöä hyödyntämällä teollisuuden yritykset voivat saavuttaa taloudellisia säästöjä. Samalla kaukolämpöyhtiön näkökulmasta lämmöntuotannon varatehokapasiteetin kasvaa, sekä toimintavarmuus paranee. Lämmöntuotannon tarve vähentyy, kun tarvittava lämpö voidaan saada hyödyntämällä tuotantoprosesseista saatua hukkalämpöä. Samalla energiankulutus pienenee ja yhtiön kokonaisenergiatehokkuus paranee. Hukkalämmön hyödyntämisellä on myös positiivisia ympäristövaikutuksia. Ylimääräisiä kaasuja tai lämpöjä ei enää vapaudu suoraan luontoon ja se on monille yrityksille jo riittävä motiivi aloittaa keskustelut investoinneille.
Lähteet:
Motiva Ylijäämälämmön potentiaali teollisuudessa https://www.motiva.fi/files/16214/Esiselvitys_-_Ylijaamalammon_potentiaali_teollisuudessa.pdf
Lammi T. 2024. Selvitys hukkalämmön käyttömahdollisuuksista Fiskarsin Pinjaisen tehtaalla – Theseus. Opinnäytetyö. Turun ammattikorkeakoulu.