Liiketoimintamalli teollisuuden ylijäämälämmön hyödyntämisestä kaukolämpöverkoissa

Tässä työssä tarkastellaan teollisuuden ylijäämälämmön hyödyntämistä kaukolämpöverkoissa liiketoimintamallin näkökulmasta. Työn tilaaja on YIT Teollisuus Oy, joka haluaa osaltaan olla mukana ratkaisemassa ilmastonmuutoksesta ja hiilidioksidipäästöjen vähentämistarpeista aiheutuvia yhteiskunnan kehitystarpeita. Energiatehokkuuden parantaminen on yksi nopeimmista keinoista vähentää päästöjä. Teollisuuden energiatehokkuutta voidaan parantaa ottamalla talteen sähköntuotannossa ja tuotantoprosesseissa syntyvää ylijäämälämpöä. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedetään, että Suomessa syntyy vuosittain noin 4–6 TWh ylijäämälämpöä, joka voitaisiin hyödyntää jo olemassa olevien kaukolämpöverkkojen välityksellä rakennusten lämmittämiseen. Kuitenkin vuonna 2008 teollisuus myi ylijäämälämpöä kaukolämpöverkkoihin yhteensä vain 770 GWh, mikä vastaa noin 2,5 prosenttia kokonaiskaukolämmön tarpeesta. Tämän työn tuloksena syntyi liiketoimintamalli, joka esittelee ne palvelut, jotka YIT tuottaa asiakkailleen tilanteissa, joissa teollisuudessa syntyvää ylijäämälämpöä hyödynnetään kaukolämpöverkoissa. Jotta liiketoimintamalli toimisi käytännössä, on siitä oltava hyötyä kaikille osapuolille. Asiakkaan on siis voitava kattaa palvelusta ja sen rahoituksesta syntyvät kustannukset myydyn ylijäämälämmön tuotolla (teollisuuslaitos) tai säästyneistä energian hankintakustannuksista (kaukolämpöyhtiö). Eniten ylijäämälämmön käytöstä voivat hyötyä kaukolämpöyhtiöt, joiden tuotannosta korkeintaan pieni osa tulee yhteistuotannosta ja joilla uusiutuvien energialähteiden osuus on vähäinen. Lisäksi kaukolämpöverkon koon vuotuisena kulutuksena mitattuna on oltava riittävän suuri ja kaukolämmön hinnan suhteellisen korkea. Myös alueen ennustettu väestönkasvu ja uudet suunnitteilla olevat asuinalueet saattavat parantaa ylijäämälämmön hyödyntämisen houkuttelevuutta. YIT:n näkökulmasta ylijäämälämmön talteenottoprojektit ovat hyvä lisä sen nykyiseen palvelutarjontaan. Myös yhteiskunnallisella tasolla aihe on merkittävä. Vaikka nykytietämyksen mukaan energian käytön tehostaminen ja päästöttömän tuotannon lisääminen ovat molemmat yhtä merkittäviä keinoja ilmastotavoitteiden saavuttamisen kannalta, panostetaan Suomessa tällä hetkellä lähinnä tuotannon tukemiseen. Lähivuosien poliittiset ratkaisut vaikuttavatkin vahvasti siihen, kuinka paljon tulevaisuudessa ylijäämälämpöä hyödynnetään rakennusten lämmittämisessä.

The purpose of this study is to discuss from the business model point of view the possibilities of utilising industrial excess heat in district heating systems. The study was commissioned by YIT Industry Ltd., which will want to participate in solving the development challenges caused by the climate change and the need to cut down carbon dioxide emissions. Improving energy efficiency is one of the quickest ways of reducing emissions. The energy efficiency of industry can be improved by recovering excess heat from electricity generation and manufacturing processes. Based on earlier studies, it has been demonstrated that the amount of excess heat generated in Finland annually is ca. 4–6 TWh, which could be used through existing district heating networks for municipal heating. In 2008 however, the industry sold only 77 GWh of excess heat to district heating systems, an amount which corresponds to mere 2.5 % of the total district heat demand. The result of this study is a business model, introducing the services YIT offers to its customers in cases, where the industrial excess heat is utilised in district heating systems. In order to be successful, the business model has to prove beneficial to all parties. In other words, the customer has to be able to cover the expenses of the service and financing through the revenue from selling excess heat (industrial facility) or through savings in the costs of energy supply (district heating company). Most likely to benefit from excess heat recovery are the district heating companies, whose production only marginally consists of cogeneration and whose percentage of energy from renewable sources is low. Also, the size of district heating network measured in annual consumption has to be sufficiently large and the price of district heat reasonably high. Even the anticipated population growth in the area and new residential areas to be built may add to the appeal of excess heat recovery. From YIT's point of view, excess heat recovery projects are a good addition to its current service portfolio. Furthermore, this is a topic of national importance. Even though, according to current knowledge, improving energy efficiency and increasing emission-free energy production are equally good ways of reaching climate goals, at the moment Finland focuses mainly on promoting energy production. The political decisions of the next few years decide to what extent excess heat will be used in the heating of houses in the future.