Vaasa pyristelee eroon kivihiilestä

Jättiläisboileri varastoi lämpöä

11.03.2021, kello 15:47

Teksti Jari Hakala | Kuva Johannes Tervo

Syvälle kallioon louhittu entinen öljyvarasto muuntui Vaasassa lämpövarastoksi. Vedellä täytettyihin luoliin sullottu lämpö vähentää alueen kivihiilen käyttöä kolmanneksella.

Vaskiluodon Voima Oy:n laitosalueen pihan perukoilla sijaitseva rakennus ei ulkoa katsottuna eroa muista alueen teollisuusrakennuksista. Rakennuksen sisällä kiemurtelevat putkirivistöt, lämmönvaihtimet ja muut laitteet eivät nekään vielä herätä erityisiä tuntemuksia. Arkisen oloinen rakennus on kuitenkin olennainen osa Vaasan alueen tulevaisuuden energiaratkaisuita. Punaisena lankana on päästä eroon kivihiilen käytöstä vuoteen 2025 mennessä.

Rakennuksen alla — noin 30 metriä maanpinnan alapuolella — sijaitsee kaksi kallioon louhittua valtavaa luolaa, joita ennen käytettiin öljynvarastoina. Toiseen mahtuu vettä 150 000 kuutiota ja toiseen 60 000 kuutiota. Nyt entisistä öljyvarastoista on rakennettu jättimäisiä lämpövarastoja, joiden sisältämään veteen voidaan säilöä energiaa.

— Luolat rakennettiin jo 1970-luvulla. Niitä käytettiin öljyvarastoina aina 1990-luvulle asti. Saman vuosikymmenen lopulla luolat tyhjennettiin ja säiliöt puhdistettiin. Vuoden 2007 jälkeen varastot jätettiin luonnontilaan ja niiden annettiin hiljalleen täyttyä vedellä, Vaskiluodon Voima Oy:n tekninen päällikkö Janne Österback kertoo.

Kului vielä kymmenen vuotta, kunnes vuonna 2017 EPV Energiassa syntyi ajatus vanhojen luolien hyödyntämisestä lämpövarastoina. Asiaa ryhdyttiin tutkimaan, jonka jälkeen kaikki tapahtuikin nopeasti. Jo vuoden 2018 alussa käynnistettiin esiselvitykset ja vielä saman vuoden lopulla alkoi projektin esisuunnittelu.

— Lämpövarastojen rakentamisesta päätimme vuoden 2019 kesällä. Ensimmäiset työt teimme samaan aikaan, kun Vaskiluodon voimalaitoksessa oli meneillään vuosihuolto. Varsinaiset rakennustyöt alkoivat vuoden 2019 marraskuussa. Varaston koekäytöt aloitettiin viime vuoden toukokuussa.

Vaskiluodon voimalaitos ei tuota kaukolämpöä keväällä ja kesällä. Siksi varaston koekäytössä tarvittava lämpö tuotettiin Vaasan naapurikunnassa Mustasaaressa sijaitsevan Westenergy Oy:n jätteenpolttolaitoksella, joka sekin tuottaa kaukolämpöä — ympäri vuoden, kuten niin monet jätevoimalaitokset tekevät.

EPV Energian viestintäpäällikkö Maija Suutarisen mukaan varaston investointikustannuksia laski huomattavasti se, että lämminvesivarastoina toimivia luolia ei tarvinnut louhia, vaan varastoiksi löytyi vanhat kallioon louhitut öljysäiliöt.

Kuin iso lämminvesivaraaja

Lämpövaraston rakentaminen maksoi reilut viisi miljoonaa euroa. EPV Energian viestintäpäällikkö Maija Suutarisen mukaan vanhojen luolien hyödyntäminen laski kokonaiskustannuksia huomattavasti.

— Tarvittavan tekniikan rakentaminen oli suhteellisen helppoa. Jos luolia olisi pitänyt louhia, olisi pelkästään varastojen louhiminen maksanut monta miljoonaa. Aikaakin olisi kulunut paljon enemmän, Suutarinen toteaa.

Österbackin mielestä lämmön varastointi on hyvinkin kustannustehokas tapa — etenkin silloin, jos on mahdollisuus hyödyntää olemassa olevia luolia.

— Energiaa voidaan varastoida monilla eri tavoilla, mutta monet ratkaisut ovat vasta kehitteillä. Tällä hetkellä käytössä olevista tavoista lämpöenergian varastointi veteen on yksi parhaista.

Helsingissä Helen Oy rakentaa samalla periaatteella lämpövarastoa Mustikkamaalle. Sekin perustuu vanhojen öljyvarastojen hyödyntämiseen. Helsingin lämpövaraston on arvioitu valmistuvan vuonna 2021. Siihen asti Vaasan lämpövarasto on Suomen suurin.

Energiaa voidaan tuottaa monilla eri tavoilla veteen perustuvaan lämpövarastoon. Varaston rakentaminen ei siis rajoita tulevia energiaratkaisuita.

— Varastoitua vettä voi lämmittää esimerkiksi tuuli- tai aurinkovoimalla. Tuulisena päivänä halpaa tuulisähköä voi olla tarjolla yli muun tarpeen, jolloin sähköllä voidaan lämmittää lämpövaraston vettä. Tulevaisuudessa lämpövarastoa on tarkoitus ladata myös erilaisilla teollisuuden hukkalämmöillä, Österback sanoo.

— Koska tulevaisuuden energiajärjestelmä perustuu yhä enemmän uusiutuvaan energiaan, jonka tuotanto vaihtelee sääolosuhteiden mukaan, tarvitaan järjestelmän tasapainottamiseen tämäntapaisia energiavarastoja.

Toimintaperiaatteeltaan lämpövarasto on kuin tavallinen lämminvesivaraaja, eli boileri. Vesi sijaitse lämpövarastossa kahdessa kerroksessa. Ylemmässä kerroksessa veden lämpötila on 95 astetta ja alemmassa 45 astetta. Kerrostumat toimivat painoerolla, jolloin matala virtausnopeus varmistaa sen, että kerrostumat eivät sekoitu toisiinsa.

Toinen kallioon louhituista luolista toimii lämpövaraston paisuntasäiliönä.

— Varaston paisunta tapahtuu viereiseen luolaan. Kun varastoitu vesi lämpenee, sen tilavuus kasvaa ja veden pinta nousee. Tällöin paisuva vesi pääsee virtaamaan viereiseen luolaan, eli paisuntasäiliöön. Kun taas pääsäiliöstä otetaan energiaa kaukolämpöverkkoon, jäähtyy vesi ja sen pinta laskee. Tällöin korvaavaa vettä saadaan paisuntasäiliöstä, Österback kertoo.

Vaskiluodon Voiman lämpövarasto koostuu maanpäälle rakennetuista jykevistä putkistoista, lämmönvaihtimista ja muusta laitteistosta. Varaston sydän on kymmenien metrien syvyydessä sijaitsevat luolat, joihin säilötään lämmintä vettä.

Tietojärjestelmä ohjaa

Lämpövaraston tekniikka on tavanomaista ja moneen kertaan koeteltua. Samoja ratkaisuita käytetään prosessiteollisuudessa nestemäisten aineiden välisessä lämmönsiirrossa. Tästä huolimatta pumppujen, lämmönsiirtimien ja oheislaitteiden materiaalivalintoihin on kiinnitetty erityistä huomiota.

— Lämpövaraston vedet sisältävät suoloja, jolloin korkeat lämpötilat edistävät suolojen korroosiovaikutusta. Samalla on varauduttava erilaisiin epäpuhtauksiin, joita järjestelmän kiertoprosessi voi tuottaa.

Lämpövaraston vesi ei ole kuitenkaan suoraan kosketuksessa kaukolämpöverkossa virtaavan veden kanssa. Lämpövarastosta energia siirtyy kaukolämpöverkkoon lämmönvaihtimien avulla — ilman, että nesteet ovat kosketuksissa toisiinsa.

Lämpövaraston toimintaa ohjataan tietokoneen ja tietojärjestelmän laskenta-algoritmien avulla.

— Ohjaavana tekijä voi olla esimerkiksi sähkön markkinahinta. Tämä tarkoittaa sitä, että lämpöä otetaan varastosta silloin, kun se on taloudellisesti järkevää, Österback selvittää.

Viestintäpäällikkö Suutarisen mukaan lämpövarasto vastaa hyvin kaukolämmön tuotannon tulevaisuuden haasteisiin, koska lämpövarasto on monessa mielessä erittäin kestävä energiaratkaisu.

— Lämpövaraston avulla voimme hyödyntää tulevaisuudessa nykyistä paremmin sääriippuvaista tuuli- ja aurinkovoimaa myös kaukolämmöntuotannossa.

Samalla päästään eroon kivihiilen käytöstä.

 

 

 

#ilmastonmuutos #kaukolämpö