Väitös energiatekniikan alalta, DI Mikko Wahlroos

Diplomi-insinööri Mikko Wahlroos väittelee 26.4.2019 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, konetekniikan laitoksella, aiheesta Älykkäät vähähiiliset kaukolämpöverkot tukemassa energiasysteemien murrosta. Väitöskirjan englanninkieleinen nimi on Smart low-carbon district heating networks supporting the energy system transition. Väitöksen ala on energiatekniikka, kaukolämpö. 

Lämmitys ja jäähdytys vastaavat noin 50 prosenttia EU:n kokonaisenergiankulutuksesta. Kaukolämpö (KL) on tehokkaimpia lämmitysmenetelmiä erityisesti kylmillä ja tiiviisti asutetuilla alueilla. Nykyisin kaukolämpö tuotetaan pääasiallisesti fossiilisilla polttoaineilla, joten tuotannon päästöjen vähentämiseksi nykyiset kaukolämpöverkot kohtaavat murroksen kohti vähähiilisiä sekä kustannustehokkaampia järjestelmiä.

Älykkäillä kaukolämpöverkoilla tarkoitetaan väitöskirjassa kustannustehokkaita, vähäpäästöisiä verkkoja, joissa mahdollistetaan kuluttajien oman lämmöntuotannon myyminen kaukolämpöverkkoihin. Työssä mallinnetaan lämpöpumppujen, aurinkolämmön sekä datakeskusten hukkalämmön lisäämistä olemassa oleviin kaukolämpöverkkoihin Suomessa. Tämän lisäksi tutkitaan mahdollisuuksia matalammille lämpötiloille kaukolämmön jakelussa, lämmöntuotannon dynaamiselle hinnoittelulle, sekä arvioidaan biomassaan pohjautuvan sähkön ja lämmön yhteistuotannon (CHP) tulevaisuutta Euroopassa.

Uusien tuotantomuotojen lisääminen kaukolämpöverkkoihin vähentää erityisesti CHP-laitosten sekä lämpökattiloiden lämmöntuotantoa ja heikentää näiden laitosten kannattavuutta. Tämän vuoksi CHP-tuotannon tulevaisuus on epävarmalla pohjalla.

Tulosten perusteella lämpöpumput sekä datakeskusten hukkalämpö soveltuvat hyvin vähäpäästöisen tuotannon lisäämiseen. Tästä huolimatta hukkalämmön hyödyntämiselle on yhä esteitä liittyen erityisesti liiketoimintamalleihin. Kolmannen osapuolen tuottaman lämmön myynnin kaukolämpöverkkoon tulisi olla läpinäkyvää ja ennustettavaa, jotta investointien kannattavuus voidaan arvioida. Aurinkolämmön hyödyntäminen nykyisissä suurissa kaukolämpöverkoissa ei ole kannattavaa Suomessa nykyhinnoilla. Matalammat lämmönjakelun lämpötilat parantaisivat lämpöpumppujen kannattavuutta ja lisäisivät sekä aurinkolämmön että hukkalämmön hyödyntämispotentiaalia.

Vastaväittäjä: TkT Satu Paiho, erikoistutkija, VTT

Valvoja: Professori Sanna Syri, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, konetekniikan laitos

Väitöskirjan verkko-osoite: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/37501

Väittelijän yhteystiedot: Mikko Wahlroos, konetekniikan laitos, Otakaari 4, 02150 Espoo

p. +358 50 3288 216, [email protected]