Hybridilämpölaitos yhdistää pellettikattilan, sähkökattilan ja lämpövaraajan
ProPellet toteutti Haminan Ravijoelle modernin hybridilämpölaitoksen, jossa pellettikattila, sähkövastuksilla varustettu lämminvesivaraaja ja älykäs automaatio muodostavat joustavan lämmöntuotannon kokonaisuuden. Ratkaisu parantaa kaukolämmön tuotannon huoltovarmuutta, mahdollistaa sähkön reaaliaikaisen varttihinnan hyödyntämisen ja tasaa pellettikattilan käyttöä.
Ravijoen hybridiratkaisussa lämpö tuotetaan tilanteen mukaan joko pelletillä tai varaajaan integroiduilla sähkövastuksilla. Automaatio optimoi tuotantoa sähkön reaaliaikaisen varttihinnan, lämpökuorman, varaajan lämpötilojen ja pellettikattilan käyttötilanteen perusteella. Näin lämmöntuotantoa voidaan painottaa kulloinkin kokonaistaloudellisesti edullisimpaan käytettävissä olevaan tuotantotapaan.
Ratkaisu toimii esimerkkinä uuden sukupolven hybridienergiaratkaisusta, jossa yhdistyvät biolämpö, sähkömarkkinaoptimointi ja älykäs lämmöntuotanto.
Ravijoen järjestelmä koostuu noin yhden megawatin pellettikattilasta sekä 14 m³ sähkövastuksilla varustetusta lämminvesivaraajasta. Varaajaan asennettu 600 kW sähköteho mahdollistaa lämmön tuottamisen sähköllä silloin, kun se on kokonaisuuden kannalta järkevää.
Kun sähkön markkinahinta on alhainen, lämpöä voidaan tuottaa varaajan sähkövastuksilla ja varastoida lämminvesivaraajaan. Kun sähkön hinta nousee tai sähköllä tuotettu lämpö ei ole enää edullisin vaihtoehto, lämmöntuotantoa voidaan painottaa pellettikattilalle.
Lämminvesivaraaja toimii lyhytaikaisena energiavarastona ja tuotannon tasaajana. Se vähentää pellettikattilan lyhyitä käyntijaksoja, parantaa laitoksen hallittavuutta ja mahdollistaa sähkötehon hyödyntämisen silloin, kun sähkön hinta on edullinen.
Ratkaisun ansiosta lämpölaitos ei ole riippuvainen vain yhdestä tuotantomuodosta, vaan pystyy hyödyntämään sekä pelletin toimitusvarmuutta että sähkömarkkinoiden tarjoamaa joustavuutta.
Huoltovarmuus ja energian optimointi ratkaisun lähtökohtina
Tilaajana kohteessa toimi Haminan Energia Oy. Ratkaisu toteutettiin Haminan Kaukolämpö Oy kaukolämmöntuotantoon. Haminan Kaukolämpö Oy on Haminan Energia Oy tytäryhtiö.
Ravijoella pellettilämpö oli aiemmin korvannut maakaasuun perustuvaa lämmöntuotantoa, minkä jälkeen pelletti jäi laitoksen pääasialliseksi lämmöntuotantomuodoksi. Huoltovarmuuden näkökulmasta asiakkaalle oli tärkeää saada pellettilämmön rinnalle toinen tuotantotapa turvaamaan kaukolämmön toimitusta myös huolto- ja häiriötilanteissa.
Sähkövastuksilla varustettu lämminvesivaraaja valikoitui ratkaisuksi useasta käytännön syystä:
- kohteessa oli valmiiksi riittävän suuri sähköliittymä
- sähköjärjestelmät soveltuivat ratkaisulle
- laitteistolle oli käytettävissä sopiva tila
- sähkövastuksilla voidaan hyödyntää sähkön edullisia hintajaksoja
- lämminvesivaraaja toimii samalla tuotannon tasaajana
Ratkaisun avulla lämmöntuotantoa voidaan siirtää sähkön edullisille hintajaksoille, mikä auttaa hallitsemaan energiakustannusten vaihtelua. Tulevaisuudessa järjestelmää voidaan kehittää myös kysyntäjouston ja mahdollisten reservimarkkinaratkaisujen suuntaan, mikäli tekniset ja kaupalliset edellytykset täyttyvät.
“Ei olla enää yhden tuotantomuodon varassa: jos pelletti menee häiriölle tai huoltoon, huolehditaan asiakkaan lämmöstä sähköllä.” Simo Klemola, projektipäällikkö, Haminan Energia Oy.
ProPellet valittiin hybridiratkaisun kokonaistoimittajaksi
Haminan Kaukolämpö vertaili ennen hankintapäätöstä useita vaihtoehtoja ja toimittajia. ProPelletin ratkaisu valikoitui, koska se vastasi kokonaisuutena parhaiten Ravijoen tarpeisiin.
“ProPelletillä on pitkä tausta pellettilaitoksista, ja nyt siihen yhteyteen sähkövastuksilla varustetun varaajan kanssa luotu hybridiympäristö vastasi parhaiten meidän tarpeitamme Ravijoella.” Klemola kertoo.
Projektin toimitus, rakentaminen ja käyttöönotto etenivät suunnitelmien mukaisesti.
“Toimitus ja laitteiston rakentaminen sujuivat täsmälleen ennalta laaditun projektiaikataulun mukaisesti. Myös käyttöönotto sujui mallikkaasti ja laitteisto lähti tuotannolle sovittuna ajankohtana.” Simo Klemola kuvailee.
Älykäs automaatio optimoi lämmöntuotannon
Hybridilämpölaitoksen keskeinen osa on automaatio, joka mahdollistaa pellettikattilan ja sähkövastuksilla varustetun lämminvesivaraajan yhteiskäytön.
Ohjausjärjestelmä huomioi esimerkiksi:
- sähkön reaaliaikaisen varttihinnan
- lämminvesivaraajan lämpötilat
- lämpökuorman vaihtelut
- pellettikattilan käyttötilanteen
- asetetut kustannus- ja käyttörajat
Automaatio ohjaa tuotantoa niin, että käytössä on tilanteeseen sopiva ja kokonaistaloudellisesti järkevin tuotantotapa. Käytännössä järjestelmä voi hyödyntää sähköä silloin, kun sähkön varttihinta on edullinen, ja siirtää tuotantoa pelletille silloin, kun sähköllä tuotettu lämpö ei ole kokonaisuuden kannalta edullisin vaihtoehto.
“Molempien automaatiojärjestelmät vaihtavat keskenään tietoja ja tuotantomuodoksi valikoituu aina sillä hetkellä halvempi vaihtoehto. Hyvin rakennettu automaatio huolehtii, ettei häiriötiloja synny, vaikka tuotanto vaihtelee eri laitosten välillä toisinaan nopeillakin vaihteluväleillä.” Klemola tiivistää.
Hybridilämpölaitoksen hyödyt kaukolämmön tuotannossa
Sähkökattilalla ja lämpövaraajalla varustettu hybridiratkaisu tuo asiakkaalle joustavuutta, käyttövarmuutta ja parempaa kustannusten hallintaa.
Ratkaisun keskeiset hyödyt:
- mahdollisuus hyödyntää sähkön edullisia hintajaksoja
- parempi huoltovarmuus kaukolämmön tuotannossa
- varateho huolto- ja häiriötilanteisiin
- tasaisempi pellettikattilan käyttö
- energiavaraston hyödyntäminen kulutuspiikkien hallinnassa
- valmius tulevaisuuden sähkömarkkina- ja reserviratkaisuihin
- älykäs energian optimointi automaation avulla
Asiakas näkee ratkaisussa erityisesti teknistä toimivuutta ja käyttövarmuutta.
“Jos kiinteistönomistaja harkitsee kyseistä ratkaisua ProPelletin kanssa, sanoisin, että ainakin teknisen toimivuuden kannalta voidaan suositella.” Klemola kuvailee.
Referenssi tulevaisuuden hybridienergiaratkaisuille
Ravijoen kohde toimii ProPelletille tärkeänä referenssinä uuden sukupolven hybridilämpölaitoksille.
Vastaava sähkövastuksilla varustettuun lämminvesivaraajaan perustuva hybridiratkaisu voidaan toteuttaa:
- uusiin lämpölaitoksiin
- olemassa olevien lämpölaitosten rinnalle
- kaukolämmön tuotannon optimointiin
Ratkaisu voidaan toteuttaa joustavasti palvelumallin mukaisesti. Palvelumallissa ProPellet vastaa laiteinvestoinnista sekä laitteiston ylläpidosta ja huollosta kokonaisvaltaisesti. Tällöin asiakkaan vastuu rajautuu indeksiin sidottuun kuukausimaksuun.
ProPelletin tavoitteena on tehdä joustavasta, energiatehokkaasta ja kustannustehokkaasta lämmöntuotannosta asiakkaalle mahdollisimman helppoa.
Perustiedot kohteesta
| Kohde | Hamina, Ravijoki |
| Asiakas | Haminan Energia / Haminan Kaukolämpö Oy |
| Ratkaisu | Hybridilämpölaitos: pellettilämpölaitos, sähkökattila ja lämpövaraaja |
| Pellettikattilan kokoluokka | noin 1 MW |
| Sähkövastusteho | 600 kW |
| Lämminvesivaraajan koko | 14 m³ |
| Toteutusmalli | Avaimet käteen -toteutus |
Kiinnostaako hybridiratkaisu lämmöntuotantoon?
ProPellet suunnittelee ja toteuttaa sähkövastuksilla varustettuun lämminvesivaraajaan perustuvia hybridiratkaisuja sekä uusien että olemassa olevien lämpölaitosten yhteyteen.
Ratkaisu mitoitetaan asiakkaan lämmöntarpeen, nykyisen tuotannon, sähköliittymän kapasiteetin ja sähkönkäytön mahdollisuuksien mukaan.
Selvitetään, miten hybridilämpölaitos voisi hyödyntää sähkön varttihinnan vaihtelua, parantaa kohteesi huoltovarmuutta ja tehdä lämmöntuotannosta joustavampaa.
