Uuden sukupolven kaukolämpöjärjestelmä on päästötön 

Tuttu, talvinen näkymä valtaa näkökentän, kun Espoon Suomenojalla sijaitsevaa Fortumin kaukolämmön tuotantolaitoksen piiput ilmestyvät näköpiiriin tammikuisena, kirpeänä pakkasaamuna. Sakea savu nousee verkkaisesti korkeista piipuista taivasta kohti kurottaen. Laitoksella lämmitetään vettä kaukolämpöverkoston vietäväksi kivihiiltä polttamalla. Kaukolämpöä tuotetaan myös maakaasulla, jätevesilämpöpumpuilla sekä sähkökattiloilla. 

Tilastokeskuksen mukaan kaukolämmön markkinaosuus vuonna 2021 uusissa rakennuksissa oli noin 50 prosenttia myönnettyjen rakennuslupien perusteella. Markkinaosuus on laskenut, sillä vuosina 2015–2019 lukema vaihteli 55–65 prosentin välillä. Asuin- ja palvelurakennusten lämmitystarpeesta 45 prosenttia tuotetaan tällä hetkellä kaukolämmöllä.  

Kivihiilen poltosta luovutaan kokonaan 

Savua tupruttava piippunäkymä jää Espoossa pian historiaan. Fortumin ja Espoo Clean Heat -projektin tavoitteena on saavuttaa hiilineutraali kaukolämmöntuotanto tämän vuosikymmenen loppuun mennessä ja luopua hiilen poltosta jo ensi vuonna. Suomenojan tuotantolaitoksella kaukolämmöstä valtaosa syntyy jo päästöttömästi sähkökattiloiden, lämpöpumppujen ja lämpövaraston avulla. Kivihiiltä poltetaan ainoastaan pakkasilla. Suomenojan kaukolämpölaitos palvelee yhteensä noin 250 000 asukasta Espoossa, Kirkkonummella ja Kauniaisissa. Kaukolämpövesi kulkee noin 900 kilometrin pituisen verkoston kautta rakennuksiin ja takaisin.  

– Paukkupakkasten ja kesähelteiden välillä voi olla kymmenkertainen ero kaukolämmön tarpeessa; tällä hetkellä pystymme jo tuottamaan lämmöstä yli puolet vuodesta uusiutuvilla energiamuodoilla, kertoo laitoksen operatiivinen päällikkö Kalevi Kankkunen. 

Uusi sähkökattilalaitos otettiin käyttöön viime kesänä. Uudesta innovaatiosta ei kuitenkaan ole kyse.   

– Sähkökattiloiden ensimmäinen aalto oli jo silloin, kun ajateltiin, että ydinvoimaa tuotettaisiin niin paljon, että sitä pitäisi saada talteen. Suomenojallakin on ollut sähkökattila, mutta se purettiin pois jo joskus 1990-luvulla.  

Kaksi uutta sähkökattilaa ovat korvanneet hiilikattilan, joka oli kooltaan huomattavasti suurempi. Sen polttoaineteho oli 80 megawattia.  

– Siitä saatiin lämpöä noin 60–70 megawattia. Sähkökattiloista saamme yhteensä noin sata megawattia, Kankkunen kertoo. 

Suomenojan sähkökattiloista tehtiin investointipäätös keväällä 2022. 

– Suunnittelua oli tehty pitkään jo tätä ennen. Yksikön käyttöönotto lykkääntyi talven 2022–2023 yli, jotta vältettiin käyttöönoton vaatimat keskeytykset muille tuotantoyksiköille. 

Vesimassa säilyttää lämmön pitkään  

On aika laittaa kypärä päähän, turvaliivi päälle ja lähteä tarkastelemaan laitosta. Lähdemme kävellen kohti valtavaa lämpövarastoa. Lämpöä varastoidaan Suomenojan tuotantolaitoksella ympäri vuoden 43 metriä korkeassa vesisäiliössä, jonka kylkeä koristaa kaksi harmaasorsaa.  

– Lämpöakku on koko ajan täynnä vettä. Kaukolämpökuormahan vaihtelee vuorokauden ajankohdan suhteen. Kuorma on usein huipussaan aamutuimaan, kun ihmiset heräilevät ja aloittavat aamutoimet. Se ladataan kuumalla vedellä ja puretaan tarvittaessa; lämmin vesi laitetaan kaukolämpöputkia pitkin asiakkaille.  

Lämpö säilyy akussa pitkään, sillä vesimassa on valtava.  

– Säiliö pitää sisällään 20 000 kuutiota vettä ja maksimissaan 1 000 megawattituntia eli miljoona kilowattituntia lämpöä. Tiheyserot ovat suuret, lämmin vesi on ylhäällä ja viileä vesi puolestaan alhaalla. Lämpö säilyy jopa kuukausia, eivätkä lämmin ja viileä vesi sekoitu edes ajan kuluessa.  

Harmaasorsat maalattiin säiliön kylkeen yleisöäänestyksen perusteella.  

– Ne näkyvät Espoon rantaraitille ja myös merelle asti.  

Molemmilla sähkökattiloilla on omat lämmönvaihtimet, jotka vaihtavat sähkökattilan sisällä kiertävän veden lämmön kaukolämpöveteen. Kuva: Miia Manner

Päästötöntä kaukolämpöä  

Tavoitteena on, että kaukolämpö on täysin päästötöntä ennen vuotta 2030. Apua tavoitteen saavuttamiseen on tulossa datakeskusten muodossa.  

– Kirkkonummelle ja Espooseen rakennetaan Microsoftin datakeskukset. Näiden keskusten hukkalämmön talteenoton avulla tullaan tekemään kaukolämpöä. Tämä on merkittävin muutos, joka on tapahtumassa vuoteen 2030 mennessä, ja joka edesauttaa tavoitteen saavuttamista.  

Datakeskusten rakennusprojektien luvitus on parasta aikaa käynnissä. Microsoftin viestinnästä kerrotaan, että pyrkimyksenä on päästä aloittamaan vielä tämän vuoden syksynä. Rakentamisen arvioidaan kestävän noin kaksi vuotta.  

Tulevissa datakeskuksissa käytettävä sähkö on päästötöntä, ja datakeskusten avulla saavutetaan 400 000 tonnin vuotuinen hiilidioksidipäästöjen pysyvä vähennys. Datakeskusten tuottama päästötön hukkalämpö tulee kattamaan noin 40 prosenttia Espoon, Kauniaisten ja Kirkkonummen kaukolämmön käyttäjien lämmöntarpeesta.   

Suomenojan tuotantolaitoksen tärkein yksikkö on kuitenkin tällä hetkellä lämpöpumppulaitos. Astumme sisään matalaan tiilirakennukseen, jossa humisee niin kovaa, että kuulosuojaimet ovat tarpeen. Rakennus pitää sisällään kolme samanlaista, valtavaa lämpöpumppua, jotka tuottavat lämpöä jätevedestä. 

– Ensimmäiset kaksi pumppua aloittivat toiminnan 2014 ja kolmas lämpöpumppu vuonna 2021. 

Laitoksen kapasiteetti on nyt yhteensä 60 megawattia. Täällä syntyy kaukolämmön lisäksi kaukokylmää muun muassa Tapiolan Ainoa-kauppakeskukseen ja Keilaniemen toimistotorneihin. 

Blominmäen jätevedenpuhdistamosta tuleva jätevesi siirtyy maanalaisessa viemäritunnelissa lämpöpumppulaitokseen. Hukkalämmön talteenoton jälkeen vedet johdetaan meripurkutunneliin. 

Lämpöpumput hyödyntävät myös lämmintä merivettä kesäaikaan.  

Samoja putkia pitkin  

Kirpeä koillistuuli nipistelee kasvoilla, kun siirrymme kaksi sähkökattilaa sisällään pitävään tilaan. Kuulosuojamia ei enää tarvita, sillä kattilat eivät ole vierailuhetkellä päällä. Sähkökattila on aamupäivällä ajettu alas.  

– Yöllä, kun sähkön hinta on ollut matalalla, kattilat olivat päällä. Tilassa oli aiemmin hiilikattila, joka oli teholtaan pienempi, mutta iso hökötys verrattuna näihin sähkökattiloihin. Kaksi 50 megawatin sähkökattilaa vie rakennuksen tilavuudesta noin kolmasosan verrattuna hiilikattilaan.  

Sähkökattilalla lämmitetään kaukolämpövettä. Kankkunen kertoo, että kokonaisuus on melko yksinkertainen. 

– Sähkökattiloihin tulee paksuilla kaapeleilla sähköä. Sisällä on sähköä johtavaa vettä, ja elektrodit lämmittävät vettä rivakkaan tahtiin.  

Kankkunen esittää vertauksen. 

– Teslan laturissa nopeus voi olla noin 250 kilowattia. Yksi sähkökattila täydellä teholla vastaa sitä, että ladattaisiin 200 Teslaa 250 kilowatilla.  

Kankkunen jatkaa, että molemmilla sähkökattiloilla on omat lämmönvaihtimet. Ne vaihtavat sähkökattilan sisällä kiertävän veden lämmön kaukolämpöveteen.  

– Sen jälkeen kaukolämpöpumput työntävät lämmitetyn kaukolämpöveden asiakkaille. Asiakkaan päässä on kaukolämminvaihdin, joka tekee käänteisesti sen, mitä me teemme täällä; vastaanottavan rakennuksen kiertopiiri ottaa lämmön ja palauttaa sitten jäähtyneen veden meidän lämmönvaihtimillemme. Näin vesi kiertää meidän ja asiakkaitten väliä. 

Kaukolämmön hyvä puoli onkin juuri se, että koko järjestelmää ei tarvitse uusia.  

– Samoja putkia pitkin voidaan viedä sekä fossiilista että uusiutuvaa lämpöä.  

Murros meneillään koko Suomessa 

Kankkunen mainitsee, että kaukolämmöntuotannossa on tapahtumassa valtava muutos.  

– Yhteiskunta sähköistyy ja se koskee myös kaukolämpöä. Siirrymme sähköiseen kaukolämmöntuotantoon. Sähkökattilat sekä lämpöpumput ovat sähköä kuluttavaa kaukolämmöntuotantoa, eli meistä tulee sähkön kuluttajia.  

– Tämä on voimalaitos, ja perinteisessä merkityksessä voimalaitos tarkoittaa sitä, että tuotetaan sähköä. Iso muutos on nyt se, että uudet tuotantoyksiköt kuluttavat sähköä. Tämä sama murros on meneillään koko Suomessa, ei ainoastaan täällä Espoossa, Kankkunen sanoo.