Keskitetyn lämmöntuotannon kehittämismahdollisuudet Lahden seudulla ilmastonmuutoksen näkökulmasta

Tämä diplomityö on tehty Aalto yliopiston Teknillisen korkeakoulun Lahden keskuksen IMMU-hankkeeseen. Teoriaosassa tarkastellaan kaukolämmityksen nykytilannetta ja sen tulevai-suuteen vaikuttavia tekijöitä. Työssä on tarkasteltu Lahti Energia Oy:n Kymijärven voimalaitosalueen kehittämismahdollisuuksia vuosina 2012 ja 2016. Vertailukohtana käytetään nykytilannetta vuoden 2009 tiedoilla. Työssä on selvitetty voimalaitosalueen elinkaaren aikaisia kasvihuonekaasupäästöjä ja niiden muutoksia mahdollisten uusien voimalaitosinvestointien myötä. Vuonna 2012 alueelle rakennetaan kiinteää polttoainetta käyttävä kaasutusvoimalaitos jolloin nykyisen laitoksen käyttö ja samalla kivihiilen käyttö vähenee huomattavasti. Tässä työssä vuoden 2016 skenaariossa alueelle ajatellaan rakennettavan kolmas voimalaitos, maakaasukäyttöinen kaasukombiturbiini. Tarkasteluissa energiantuotantomäärien oletetaan pysyvän nykytilanteen suuruisina. Työssä tarkasteltujen skenaarioiden perusteella alueen yhdistetyn kaukolämmön- ja sähköntuotannon (CHP) päästöjä voitaisiin vähentää vuonna 2012 noin 20 % ja vuonna 2016 noin 30 % nykytilanteesta. Esitettyjen investointien riskinä on sopivan polttoaineen saatavuus ja riittävyys. Lisäksi työssä tarkasteltiin kaasutusvoimalaitoksen ja kaasukombiturbiinin takaisinmaksuaikoja. Kierrätyspolttoaineen hinnan kallistuminen hinnasta 5 €/MWh hintaan 15 €/MWh vaikutti kaasutusvoimalaitoksen takaisinmaksuaikaan yhdeksällä vuodella. Kaasukombiturbiinin takaisinmaksuaika piteni tämän hetkiseen maakaasun hintaan 27 €/MWh verrattuna päästöoikeuden lisäkustannus 6 €/MWh huomioiden kahdeksan vuotta. Takaisinmaksuaikaan vaikuttaa muun muassa polttoaineen hinta ja laitoksen huipunkäyttöaika.

This master’s thesis was made to Aalto University School of Science and Technology Lahti Center’s IMMU-project. The theory part studies the present situation of district heating and its associate factors forward. This research examines Lahti Energy Ltd´s Kymijärvi power plant area’s development opportunities in 2012 and 2016. The above two scenarios are compared respectively with the situation in 2009. This study examines power plant area’s life cycle greenhouse gas emissions and their variety due to new power plant investments. In 2012 the area will establish a new gasification power plant using solid fuel. Meanwhile the usage of the present power plant and hard coal reduces notably. In scenario 2016, the area will consist of three plants; third one will be gasification combine turbine using natural gas. In this study, the amount of energy production stays at the same level. On the ground of scenarios examined in this study, area’s combusted heat and power (CHP) greenhouse gases could be reduced in 2012 around 20 % and in 2016 around 30 % comparing present situation. The investment poses a risk of fuel availability and adequacy. The research also illustrates prepayment periods of gasification power plant and gas combine turbine. Variable price of REF from 5 €/MWh to 15 €/MWh causes increase of prepayment period for nine years. With 6 €/MWh emission trading extra price, the repayment period of natural gas combine turbine became eight years longer than in present natural gas price 27 €/MWh. Prepayment period depends on criteria, for example the price of fuel and utilization period of maximum load of power plant.