Source: http://docplayer.fi/154273-Uusiutuvan-energian-kuntakatselmus.html
Timestamp: 2018-12-18 18:00:14+00:00
Document Index: 1829895

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

1 TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN TUKEMA ENERGIAKATSELMUSHANKE Dnro UUDELY/0003/ /2014 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS Mäntsälän kunta Projekti nro H04560.P012 Viimeisin muutos Laadittu Laatija AJT, JVK, LLo Tark. / Hyv. KKV GRANLUND OY Kai-Kristian Vimpari Jarkko Kuronen Anni Tyni Lassi Loisa
2 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 2 (43) ESIPUHE Tässä raportissa esitetään Mäntsälän kunnan energiantuotannon ja -käytön nykytila, arvioidaan käytettävissä olevat uusiutuvat energiavarat ja arvioidaan mahdollisuudet uusiutuvan energiantuotannon lisäämiseen ja energiansäästön. Energiakatselmuksen ovat rahoittaneet Työ- ja elinkeinoministeriö ja Mäntsälän kunta. Uusiutuvan energian kuntakatselmus tarkastellaan kunnan tai kuntayhtymän koko kiinteistökantaa sekä kunnan alueella tapahtuvaa energiantuotantoa ja -kulutusta. Energiakatselmuksen toteuttivat Granlund Pohjanmaa Oy:stä Kai-Kristian Vimpari ja Granlund Oy:stä Jarkko Kuronen, Lassi Loisa sekä Anni Tyni. Työhön ovat osallistuneet myös seuraavat henkilöt: Tekninen johtaja Hannu Seppälä Mäntsälän kunta Tilapäällikkö Soile Karhinen Mäntsälän kunta Va. hallintosihteeri Maija Nivala Mäntsälän kunta Energia-asiantuntija Mikko Rantanen Mäntsälän Sähkö Oy Helsingissä kesäkuussa 2014 GRANLUND OY Kai-Kristian Vimpari kk21 Jarkko Kuronen kk144
3 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 3 (43) SISÄLLYSLUETTELO 1. YHTEENVETO Katselmuskunta Uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämismahdollisuudet KOHTEEN PERUSTIEDOT Mäntsälän kunta Elinkeinorakenne ja teollisuus Rakennuskanta Metsämaat Turvetuotanto Kunnan omistukset energiantuotannossa Energiankäytön tehostamistoimenpiteet sekä energiansäästöön ja uusiutuvien energialähteiden käytön edistämiseen liittyvät sitoumukset Kasvihuonekaasupäästöjen tase ENERGIATUOTANNON JA -KÄYTÖN NYKYTILA Lähtötiedot Sähköntuotanto ja -kulutus Sähkön erillistuotanto Yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto Sähkönkulutus Energiataseet Lämmöntuotanto Kaukolämmön tuotanto Teollisuuden erillislämmöntuotanto Lämpöyrittäjyyskohteet Energiatase Kiinteistöjen lämmitys Rakennuskanta Kunnan kiinteistöt Kokonaisenergiatase UUSIUTUVAT ENERGIALÄHTEET Puupolttoaineet Peltobiomassat Biokaasu Jätepolttoaineet Tuulivoima Aurinkoenergia Aurinkolämpö Aurinkosähkö Vesivoima Lämpöpumput Muut Yhteenveto JATKOTOIMENPIDE-EHDOTUKSET Kunnan omistuksessa olevat kohteet Siirtyminen öljylämmityksestä maalämpöön koulurakennuksissa Aurinkolämpöjärjestelmän asennus terveyskeskukseen ja päiväkotirakennuksiin Aurinkosähköjärjestelmien asennus koulurakennuksiin Muiden omistuksessa olevat kohteet Yhteistyössä toteutettavat kohteet... 38
4 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 4 (43) 6. JATKOSELVITYKSET Kaavoituksen energiatehokkuustarkastelut Katuvalaistuksen energiatehokkuuden parantaminen LED-valaistuksen käyttömahdollisuuksien selvitys koulurakennuksissa SEURANTA LÄHDELUETTELO... 43
5 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 5 (43) 1. YHTEENVETO Kohde Asukasluku Rakennusten lukumäärä koko kunnan alueella Rakennuskannan laajuus (kerrosala) Mäntsälän kunta 7399 (Tilastokeskus) m 2 (Tilastokeskus) 1.1. Katselmuskunta Tässä uusiutuvan energian kuntakatselmuksessa on tarkasteltu Mäntsälän kuntaa. Katselmuksessa esitetyt tiedot kiinteistöjen laajuuksista ja energiankulutuksesta ovat vuodelta Poikkeukset on mainittu raportin tekstissä. Energian jakelusta kunnassa vastaa Mäntsälän Sähkö Oy. Pääasiallinen energialähde kaukolämmön tuotannossa on maakaasu. Kunnan alueella ei ole sähköntuotantoa, Mäntsälän Sähkön vesivoimalat sijaitsevat naapurikunnissa. Suurin osa Mäntsälän Sähkön myymästä sähköstä on sähköpörssistä ostettua. Kunnan alueella sijaitsevan rakennuskannan yleisin lämmitysmuoto on sähkölämmitys, jonka jälkeen yleisimmät lämmitysmuodot ovat öljy, maakaasu ja kaukolämpö. Mäntsälän kunnan kokonaisenergiatase on esitetty kuvassa 1. CO t Häviöt 25 GWh Palvelut: 37 GWh Asunnot: 100 GWh Muu sähkönkulutus: 9 GWh Teollisuus: 20 GWh Kuva 1. Mäntsälän kunnan alueen kokonaisenergiatase. Kiinteistöjen lämmitys kaukolämpö: 40 GWh Kiinteistöjen lämmitys kiinteistökohtainen: 144 GWh
6 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 6 (43) 1.2. Uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämismahdollisuudet Kuvassa 2 on esitetty uusiutuvien energialähteiden käytön nykytilanne sekä potentiaali käytön lisäämiseen. Uusiutuvien energialähteiden osuus energiantuotannossa on nykyisin pieni Mäntsälän kunnan alueella. Suurin potentiaali uusiutuvan energian osuuden lisäämisessä on peltobiomassassa, jonka hyödyntäminen tosin vaatii peltojen ja voimalaitosten välistä pientä etäisyyttä. Raportin lopussa on esitetty toimenpide-ehdotuksia maalämmön, aurinkolämmön ja aurinkosähkön tuotannon lisäämisestä. Muut Lämpöpumput Vesivoima Aurinkosähkö Aurinkolämpö Tuulivoima Jätepolttoaineet Potentiaali Käyttö 2013 Biokaasu Peltobiomassat Puupolttoaineet GWh/a Kuva 2. Uusiutuvien energialähteiden kulutus nykytilanteessa ja potentiaali. Kaukolämmöntuotannon tärkein energialähde Mäntsälässä on maakaasu. Omaa sähköntuotantoa kunnan alueella ei ole. Mäntsälän Sähkö Oy:n toimittama sähkö on lähes täysin pörssisähköä. Uusiutuvan energialähteiden osuuden lisäämiseen tähtäävien toimenpiteiden vaikutukset on esitetty taulukoissa 1 ja 2.
7 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 7 (43) Taulukko 1. Energianlähteiden kulutus nykytilanteessa ja kulutusennuste ehdotettujen toimenpiteiden jälkeen. Nykytilanne Ehdotettujen toimenpiteiden jälkeen Tyyppi GWh/a % GWh/a % CO 2 - muutos tonnia/a Öljy % 69, % Turve 0 % 0 % Kivihiili 1 0 % 1 0 % Maakaasu % % Muut uusiutumattomat % % Uusiutumattomat yhteensä % 348, % - Puupolttoaineet 18,4 5 % 18,4 5 % Peltobiomassat 0 % 0 % Biokaasu 0 % 0 % Jätepolttoaineet 0 % 0 % Tuulivoima 0 % 0 % Aurinkoenergia 0 % 1 0 % Vesivoima 0 % 0 % Muut uusiutuvat 7 2 % 7,922 2 % Uusiutuvat yhteensä 25,4 7 % 27,534 7 % - Kaikki yhteensä 376,4 100 % 376,4 100 % 0 Sähkön tuonti Sähkön vienti - - -
8 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 8 (43) Taulukko 2. Yhteenveto ehdotetuista toimenpiteistä UUDELY/0003/39849/2014 Mäntsälän kunta EHDO TETUN TO IMENPITEEN KUVAUS TALOUDELLISET TIEDOT TOIMENPITEEN VAIKUTUKSET ERITTELY no EUR EUR/a a GWh/vuosi t/a T,P,H,E 1 Siirtyminen öljylämmityksestä maalämpöön koulurakennuksissa ,1 Öljy 0, Aurinkolämpöjärjestelmän asennus terveyskeskukseen ,7 Maakaasu (kaukolämpö) Aurinkolämpöjärjestelmän asennus päiväkotirakennuksiin ,7 Maakaasu, sähkö Aurinkosähköjärjestelmien asennus koulurakennuksiin ,6 Sähkö Tarvittaessa lisää rivi Insert row (lisää rivi) toiminnolla Investointi YHTEENSÄ , Säästö TMA Korvattava energianlähde Uusiutuvien energianlähteiden lisäys CO 2 -päästön vähenemä Raportin kohta Sovitut jatkotoimet
9 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 9 (43) 2. KOHTEEN PERUSTIEDOT 2.1. Mäntsälän kunta Mäntsälän kunta sijaitsee Etelä-Suomen läänissä. Mäntsälän pinta-ala on 596 km 2, josta 15 km 2 on vesistöä ja 27 km 2 suota. Mäntsälässä sijaitsee kaksi taajamaa: Kirkonkylä sekä Hyökännummen taajama lähellä Tuusulan kunnan rajaa. Taajamien lisäksi Mäntsälän kunnan alueella sijaitsee useita kyliä. Kuvassa 3 on esitetty Mäntsälän kunnan kartta. Kuva 3. Mäntsälän kunta (Mäntsälän kunnan karttapalvelu) Mäntsälässä on asukasta ja kunta on ollut edellisten kymmenen vuoden ajan muuttovoittoinen ( Vuoden 2012 alussa 70,4 % Mäntsälän väestöstä asui taajamissa (Tilastokeskus). Nykyinen asemakaava-alue kattaa Kirkonkylän sekä Hyökännummen. Sälinkään osayleiskaava on työn alla oleva hanke ja Saaren, Hirvivaaran ja Sääksjärven kyläkeskustojen osayleiskaavat ovat tulevina vuosina käynnistyviä hankkeita. Käsiteltävänä alkuvuonna 2014 on myös asemakaavan muutosehdotus, jonka tarkoituksena on varata rakennuspaikka lämpövoimalalle. (
10 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 10 (43) 2.2. Elinkeinorakenne ja teollisuus Mäntsälän merkittävimmät elinkeinot ovat julkinen hallinto sekä julkiset palvelut, kauppa ja kuljetus sekä muut palvelut (kuva 4). Suuria Mäntsälän kunnan alueella toimivia yrityksiä ovat Mäntsälän Sähkö Oy, Tokmanni-konsernin logistiikkakeskus sekä Rexam Beverage Can Oy:n juomatölkkitehdas. 16 % 2 % 6 % 8 % Maa-, metsä- ja kalatalous 11 % Teollisuus Rakentaminen Kauppa, kuljetus 30 % Julkinen hallinto/palvelut Muut palvelut 27 % Tuntematon Kuva 4. Työpaikat Mäntsälässä vuonna (Mäntsälän kunnan tilinpäätös 2012) 2.3. Rakennuskanta Kuvassa 5 on esitetty Mäntsälän rakennuskanta rakennustyyppeihin jaoteltuina kerrosalan mukaan. Asuinrakennukset kattavat 87 prosenttia Mäntsälän rakennuskannasta. Valtaosa asuinrakennuksista on erillisiä pientaloja. Liike-, toimisto-, varasto- ja teollisuusrakennukset kattavat rakennuskannasta yhteensä noin 11 prosenttia ja loput 2 prosenttia on kokoontumis- ja opetusrakennuksia. 2 % 0 % 5 % Erilliset pientalot 6 % 70 % Asuinkerrostalot, rivi- ja ketjutalot 17 % Liike- ja toimistorakennukset Liikenteen rakennukset Kokoontumis- ja opetusrakennukset Teollisuus- ja varastorakennukset Kuva 5. Mäntsälän rakennuskannan jakautuminen eri rakennustyyppeihin kerrosalan mukaan (Tilastokeskus). Rakentaminen on Mäntsälässä ollut vilkkainta ja 2000-luvuilla (kuva 6). Ennen vuotta 1980 rakennetut rakennukset kattavat noin 36 % Mäntsälän rakennuksista.
11 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 11 (43) Rakennettu kerrosala (m 2 ) Rakennusten lukumäärä (kpl) Muut rakennukset Teollisuusrakennukset Liike- ja toimistorakennukset Asuinrakennukset Kuva 6. Rakennuskanta Mäntsälässä rakennusvuoden, rakennusten kerrosalan ja lukumäärän mukaan. (Tilastokeskus: Rakennukset ja kesämökit) 2.4. Metsämaat Mäntsälän kunnan maa-alasta 60 prosenttia on metsätalousmaata. Taulukko 3. Mäntsälän kunnan alueella sijaitsevat metsätalousmaat (Metla). Metsämaa km 2 Kitumaa km 2 Joutomaa km 2 Metsätalousmaa Kokonaispinta-ala yhteensä km 2 km ,5 2, Mäntsälän kunnan omistuksessa on metsää 799 ha Turvetuotanto Mäntsälän kunnan pinta-alasta on suota 27,15 km 2 (Geologian tutkimuskeskus, GTK), mikä on 4,6 % kunnan kokonaispinta-alasta. Kunnan alueella ei nykyisin ole turvetuotantoa. GTK on tuottanut raportin Mäntsälän turvevarat ja niiden käyttökelpoisuus vuonna Raportin mukaan suopinta-alasta 3,9 km 2 soveltuu polttoturvetuotantoon Kunnan omistukset energiantuotannossa Mäntsälän Sähkö Oy on kokonaan Mäntsälän kunnan omistama. Valtaosa Mäntsälän Sähkö Oy:n asiakkailleen toimittamasta sähköstä hankitaan sähköpörssistä, loput kahden oman vesivoimalaitoksen tuotannoilla. Vuonna 2012 pörssisähkön osuus oli 98 prosenttia. Sähkön lisäksi Mäntsälän Sähkö toimittaa asiakkailleen kaukolämpöä ja maakaasua. Mäntsälän Sähkö omistaa lisäksi 20 % Kärkölän Lämpö Oy:stä.
12 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 12 (43) 2.7. Energiankäytön tehostamistoimenpiteet sekä energiansäästöön ja uusiutuvien energialähteiden käytön edistämiseen liittyvät sitoumukset Mäntsälän kunta on sitoutunut energiapalveludirektiiviin, jossa on asetettu ohjeellinen 9 prosentin energiansäästön kokonaistavoite kaudelle vuosien keskikulutuksesta laskettuna. Mäntsälän kunnassa 9 prosentin säästötavoite tarkoittaa 3024 MWh:a vuodessa vuoteen 2016 mennessä. Kunnan alueella energiakatselmus on tehty muun muassa Kotokartanon vanhainkodille, terveyskeskukselle, Saviahon päiväkodille sekä kunnantalolle Kasvihuonekaasupäästöjen tase Suurin osa Mäntsälän kunnan alueella syntyvistä hiilidioksidipäästöistä aiheutuu energiantuotannosta, kotimaan liikenteestä sekä maataloudesta. Kuvassa 7 on esitetty päästökauppaan kuulumattomat CO 2 -päästöt Mäntsälässä vuonna Yhteensä vuotuinen päästö kyseisenä vuonna on ollut 179 tuhatta tonnia CO 2 -ekv. (Tilastokeskus) 10 % 0 % 8 % 16 % 2 % Energiasektori pl. kotimaan liikenne Kotimaan liikenne 2 % Teollisuusprosessien päästöt Maatalous Kotieläinten ruoansulatus Lannankäsittely 62 % Kuva 7. Päästökauppaan kuulumattomien hiilidioksidipäästöjen jakautuminen Mäntsälän alueella 2011 (Tilastokeskus, Kasvihuonekaasujen inventaario).
13 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 13 (43) 3. ENERGIATUOTANNON JA -KÄYTÖN NYKYTILA Tässä kappaleessa kuvataan Mäntsälän kunnan alueella tapahtuvaa lämmön- ja sähkönkulutusta sekä energiantuotantoa Lähtötiedot Tämän kuntakatselmuksen tarkasteluvuosi on Kunnan kiinteistöjä koskevat tiedot (laajuus, energiankulutus) ovat kattavimmat vuotta 2013 koskien. Tekstissä on aina maininta, jos käytössä on jonkin muun kuin vuoden 2013 tieto. Energiantuotantoa ja -kulutusta koskevat lähtötiedot on kerätty Mäntsälän kunnalta, Mäntsälän Sähkö Oy:ltä sekä Tilastokeskuksen ja Energiateollisuus ry:n tilastoista. Kunnan alueella olevaa rakennuskantaa koskevat tiedot on kerätty Mäntsälän kunnalta sekä Tilastokeskuksen tilastoista. Kunnan alueella tapahtuvaa lämmönkulutusta koskevat tiedot ovat osittain laskennallisia, sillä kiinteistökohtaiset tiedot olivat käytettävissä vain kunnan omistamaa rakennuskantaa koskien Sähköntuotanto ja -kulutus Sähkön erillistuotanto Mäntsälän Sähkö omistaa Halkiankosken vesivoimalaitoksen Pornaisten kunnassa sekä Naarkosken vesivoimalaitoksen Pukkilan kunnassa. Mäntsälän kunnan alueella ei ole sähkön erillistuotantoa. Mäntsälän Sähkön myymästä sähköstä 98 % on hankittu sähköpörssistä Yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto Mäntsälän kunnan alueella ei ole yhdistettyä sähkön- ja lämmöntuotantoa Sähkönkulutus Mäntsälän kunnan alueella kului sähköä 165 MWh vuonna Kulutus jakautuu käyttäjäryhmittäin kuvan 8 mukaisesti.
14 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 14 (43) 2 % 2 % 12 % 23 % 60 % Asunnot Maatalous Teollisuus Yhdyskuntahuolto Palvelut Tie- ja katuvalaistus 1 % Kuva 8. Sähkönkulutus Mäntsälän kunnan alueella käyttäjäryhmittäin jaoteltuna. (Mäntsälän Sähkö Oy) Energiataseet Kuvassa 9 on esitetty sähköntuotannon ja -kulutuksen tase Mäntsälässä. Mäntsälän alueella ei ole omaa sähköntuotantoa. Mäntsälän Sähkön omistamat vesivoimalat ovat Pornaisissa ja Pukkilassa. Suurin osa (98 %) Mäntsälän Sähkön toimittamasta sähköstä on pörssistä ostettua.
15 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 15 (43) CO t Häviöt 6,6 GWh Pörssisähkö 173 GWh Sähkö 166 GWh Asunnot: 100 GWh Maatalous : 2 GWh Teollisuus: 20 GWh Yhdyskuntahuolto: 3 GWh Palvelut: 37 GWh Tie- ja katuvalaistus: 4 GWh Kuva 9. Sähköntuotannon ja -kulutuksen tase Lämmöntuotanto Kaukolämmön tuotanto Mäntsälän kunnan alueella toimii Mäntsälän Sähkö Oy:n kaukolämpöverkko. Mäntsälän kunnan alueella Mäntsälän Sähkö Oy:llä on viisi erillistä lämmöntuotantoaluetta, joissa on omat kaukolämpöverkkonsa. Lämmöntuotantolaitoksia on yhteensä yhdeksän, joista kuudessa pääpolttoaineena käytetään maakaasua, yhdessä raskasta polttoöljyä ja kahdessa pellettejä. Kaukolämmön ja maakaasun jakelualueet ovat nähtävissä kuvassa 10.
16 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 16 (43) Kuva 10. Kaukolämmön ja maakaasun jakelualuekartta (Mäntsälän Sähkö Oy). Kaukolämpötoiminta Mäntsälän alueella aloitettiin vuonna 1972 keskustan ja Mustamäen alueilla. Vuonna 1983 verkostot yhdistettiin ja laajennettiin, mikä mahdollisti keskitetyn lämmöntuotannon. Vuonna 1986 kaikki Mäntsälän Sähkö Oy:n kaukolämpökeskukset liitettiin maakaasuverkostoon. Näin korvattiin kevyt- ja raskasöljyn käyttö pääpolttoaineena. Taulukossa 4 on esitetty kaukolämpöverkon lämpökeskukset. Taulukko 4. Mäntsälän Sähkö Oy:n kaukolämpökeskukset (Mäntsälän Sähkö Oy). Lämpöverkko Pääverkko (keskustan alue) Kapulin alue Ruusutarhan alue Saaren alue (Keuda) Nummisten alakoulu ja päiväkoti Kattila Liedontie (päälämpökeskus) Huvitie (vara- ja huippulämpökeskus) Valmistumisvuosi Huipputeho Polttoaine Lämmöntuotanto vuonna x 9,5 MW maakaasu 22,38 GWh (vara: kevyt MW polttoöljy) 8,37 GWh Päälämpökeskus MW maakaasu 1,69 GWh Vara- ja kesälämpökeskus ,4 MW Konttilämpökeskus kw Konttilämpökeskus kw Lämpökeskus MW maakaasu (vara: kevyt polttoöljy) maakaasu raskas polttoöljy 1,44 GWh 1,22 GWh 4,25 GWh Lämpökeskus kw pelletti - Lämpökeskus kw pelletti 0,6 GWh Maakaasukattiloiden hyötysuhteet ovat välillä 0,9-0,92 ja muilla luokkaa 0,82-0,88.
17 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 17 (43) Mäntsälän Sähkö Oy on yhdessä Mäntsälän kunnan maankäyttöosaston kanssa selvittänyt ja luonut strategian tulevien alueiden soveltuvuudesta kaukolämmölle. Lämpökeskusten sekä verkostojen sijoittelu on huomioitu asemakaavoituksessa. Kiinteän polttoaineen lämpökeskuksen rakentamista suunnitellaan parhaillaan. Sillä korvattaisiin maakaasun käyttöä ja se toimisi peruskuormalaitoksena pääverkossa. Tulevaisuuden suunnitelmissa on myös yhdistää pääverkko, Kapulin sekä Ruusutarhan alue, jolloin näiden verkostojen lämmöntuotanto voitaisiin keskittää. Yhtenä tulevaisuuden suunnitelmana on myös hyödyntää kunnan alueella toimivan datakeskuksen hukkalämpöä kaukolämmön tuotannossa Teollisuuden erillislämmöntuotanto Mäntsälässä ei ole tällä hetkellä teollisuuden erillislämmöntuotantoa. Verkkopalveluyhtiö Yandex rakentaa tämän raportin kirjoittamishetkellä suurta konesalia Mäntsälään. Arvio salin ensimmäisen vaiheen sähkötehontarpeesta on 15 MW. Yandex ja Mäntsälän Sähkö neuvottelevat salin tuottaman lämmön syöttämisestä Mäntsälän kaukolämpöverkkoon (Tietoviikko). Toteutuessaan tällä olisi merkittäviä vaikutuksia kaukolämmön tuotantoon Mäntsälässä. Kaukolämmön tuotantokapasiteetti on nykyisin noin 47 MW Lämpöyrittäjyyskohteet Mäntsälässä on kaksi lämpöyrittäjyyskohdetta: Ohkolan alakoulu ja Hirvihaaran koulu. Maanviljelijä Markku Saalo tekee hakkeen oman metsänsä rangoista Mäntsälässä ja myy hakekattilassa tuotettavan lämmön Mäntsälän kunnalle. Perustiedot lämpöyrittäjyyskohteesta on esitetty taulukossa 5. Taulukko 5. Ohkolan alakoulun hakelämpölaitoksen perustiedot (Työtehoseura) Lämpöyrittäjän nimi Lämpölaitoksen tyyppi ja teho Markku Saalo Hakekattila, 200 kw Sijainti Ohkolan alakoulu, Ohkolantie 401 Lämmöntuotanto MWh/a Hakkeen käyttö m 3 Toiminnan käynnistymisvuosi 1998 Sopimuksen voimassaoloaika Hirvihaaran koululla lämpöyrittäjänä toimii maanviljelijä Kari Säijälä, joka tuottaa hakkeen omistamansa metsän puista. Perustiedot lämpöyrittäjyyskohteesta on esitetty taulukossa 6. Taulukko 6. Hirvihaaran koulun hakelämpölaitoksen perustiedot (Säijälä) Lämpöyrittäjän nimi Lämpölaitoksen tyyppi ja teho Kari Säijälä Hakekattila Sijainti Hirvihaaran koulu, Kuntomajantie 30 Lämmöntuotanto MWh/a Hakkeen käyttö m 3 Toiminnan käynnistymisvuosi 1995 Sopimuksen voimassaoloaika toistaiseksi voimassa oleva
18 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 18 (43) Energiatase Mäntsälän Sähkön kaukolämmöntuotannon pääasiallinen polttoaine on maakaasu. Kaukolämpöverkon energiatase on esitetty kuvassa 11. Maakaasu 39 GWh Raskas polttoöljy CO t Lämpö 40 GWh Häviöt 4,3 GWh Mäntsälän Sähkö Oy:n kaukolämpöverkko 5,0 GWh Pelletti 0,7 GWh Kuva 11. Kaukolämpöverkon energiatase Kiinteistöjen lämmitys Kappaleessa esitellään Mäntsälän kunnan alueella olevan rakennuskannan lämmityksen jakautuminen eri lämmitysmuotojen kesken. Kiinteistöjen lämmityksen energialähteiden yhteenvetotiedot esitetään taulukko- ja kuvamuodossa Rakennuskanta Mäntsälän kunnan alueella tärkeimmät lämmitysmuodot ovat sähkö, öljy ja kaasu sekä kaukolämpö (kuva 12). Asuinrakennuksista valtaosa on sähkölämmitteisiä, kun taas muissa rakennustyypeissä merkittävimmät lämmitysmuodot ovat kauko- ja öljy/kaasulämmitys (kuva 13).
19 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 19 (43) 7 % 3 % 4 % 20 % 0 % Kauko- tai aluelämpö Öljy, kaasu Sähkö Kivihiili Puu, turve 23 % Maalämpö 43 % Muu, tuntematon Kuva 12. Mäntsälän kunnan alueella sijaitsevien rakennusten lämmitysmuotojen jakautuminen kerrosalan mukaan. (Tilastokeskus Rakennukset ja kesämökit) Kerrosala (m 2 ) Sähkö Öljy, kaasu Kauko- tai aluelämpö Puu, turve Maalämpö Muu, tuntematon Kivihiili 0 Asuinrakennukset Liike- ja toimistorakennukset Julkiset rakennukset Liikenne-, teollisuus- ja varastorakennukset Kuva 13. Lämmitysmuotojen jakautuminen rakennustyypeittäin. (Tilastokeskus Rakennukset ja kesämökit) Alla olevassa taulukossa 7 sekä kuvassa 14 on esitetty rakennuskannan laskennallinen lämmönkäyttö sekä polttoaine-energia. Yhteensä lämmönkäyttö on ollut noin 513 GWh ja polttoaine-energia vastaavasti 533 GWh. Tilastokeskuksen rakennuskantatilastossa on esitetty Mäntsälän kunnan alueella sijaitsevat rakennukset eri rakennustyyppeihin jaoteltuna sekä kunkin rakennustyypin lämmitysmuotojen jakautuminen kerrosaloittain. Motiva on koonnut energiakatselmusten yhteydessä tilastotietoa rakennustyyppien ominaiskulutuksista, joita on hyödynnetty energialähteiden lämmönkäytön määrittämisessä yhdessä Tilastokeskuksen tilastosta saatujen tietojen kanssa.
20 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 20 (43) Taulukko 7. Kiinteistöjen lämmityksen energianlähteet Lämmönkäyttö Polttoaine-energia [GWh/a] [GWh/a] % Kaukolämpö Öljy, kaasu Sähkö Kivihiili Puu, turve Maalämpö Tuntematon Yhteensä % 3 % 2 % 2 % 19 % 51 % 23 % Kauko- tai aluelämpö Öljy, kaasu Sähkö Kivihiili Puu, turve Maalämpö Muu, tuntematon Kuva 14. Rakennuskannan lämmityksen energialähteet polttoaine-energioina. Taulukon 7 ja kuvan 14 tiedot perustuvat Tilastokeskuksen ja Motivan kokoamiin tilastoihin eivätkä ne ole yhteneviä aikaisemmin esitettyjen mitattujen lämmöntuotantolukemien kanssa Kunnan kiinteistöt Mäntsälän kunta omistaa yhteensä 47 kiinteistöä, joiden yhteenlaskettu rakennustilavuus on m 3. Kuvassa 15 on esitetty rakennuskannan jakautuminen rakennustyyppeihin rakennustilavuuden mukaan.
21 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 21 (43) 17 % 8 % 7 % 1 % 13 % 2 % 52 % Opetusrakennukset Asuinrakennukset Terveydenhuoltorakennukset Kokoontumisrakennukset Päiväkodit Toimisto- ja hallintorakennukset Muut rakennukset Kuva 15. Kunnan omistamat kiinteistöt rakennustyyppeihin jaoteltuna tilavuuden mukaan. Taulukossa 8 on esitetty kunnan omistamien rakennusten tiedot rakennustilavuuden, lämmitysjärjestelmän ja energiankulutuksen osalta. Öljylämmitteisten kiinteistöjen osalta on esitetty myös öljykattilan ikä, kunto ja arvioitu uusimisajankohta.
22 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 22 (43) Taulukko 8. Mäntsälän kunnan omistamat kiinteistöt. Rakennus Kaukolämpö Tilavuus m 3 Lämmityksen energiankulutus vuonna 2013 (MWh) Pankinmaa, musiikkiopisto 1 208,0 49,5 Kansalaisopisto 3 414,0 150,5 Keskuskeittiö/halli 8 162,0 345,7 Monitoimitalo ,0 334,7 Urheilupuiston rakennus 955,0 ei tiedossa Apposen teollisuushalli 8 200,0 224,2 Telenmäki, työasema 6 080,0 279,5 Seurojentalo 5 070,0 224,8 Kirkonkylän koulu ,0 293,4 Ehnroosin koulu ,0 1075,5 Lukio ,0 378,3 Myllymäen koulu ,0 395 Kotokartano ,0 640,8 Päiväkoti Amanda 3 151,0 102,9 Kunnantalo ,0 720,5 Riihenmäen koulu ,0 281,9 Päiväkoti Myllytonttu 2 650,0 230,4 As Oy Aaretinpuisto/ Pikku-Hukat 1 ok-talo 350,0 ei tiedossa Kaunismäen Päiväkoti 3 881,0 ei tiedossa Terveyskeskus ,0 1356,7 Pilvikirsikka, ryhmis 367,0 ei tiedossa Kirkonkylän koulun as. 10 asuntoa 3607,0 Lämmitys Kirkonkylän koululta Koillis-Mäntsälän koulu ja päiväkoti (Saaren koulu) ,0 340,7 Mustamäen päiväkoti 1 272,0 ei tiedossa Ryhmis Mikkosenhaka, 1 asunto 344,0 ei tiedossa Maakaasu Alatalo, dementiayksikkö 1 172,0 Lämmitys yhteinen viereisten päiväkotien kanssa Paloasema 8 482,0 376,5 Anttilan päiväkoti ja esikoulu 8 382,0 510,1 Hepolan uusi koulu ,0 340,0
23 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 23 (43) Sähkö 1) Lukon koulu 1 100,0 48,3 Liljendalin teollisuushalli 2 722,0 65,3 Päiväkoti Omenapuu 1 184,0 38,7 Päiväkoti Saviaho 2 659,0 86,9 Nummisten koulu ja päiväkoti ,0 716,2 Taikametsän päiväkoti 1 509,0 49,3 Onnilanrinne, päiväkoti 861,0 28,2 Rakennus Tilavuus m 3 Lämmityksen energiankulutus vuonna 2013 (MWh) Nykyisen kattilan asennusvuosi Kattilan kunto Arvioitu uusimisajankohta Öljy Ohkolan koulu ala- ja yläkoulu 7234,0 56, Tyydyttävä 2017 Taikametsän päiväkoti 1509,0 32, Hyvä 2027 Maalahdentien rivitalo, 4 asuntoa 822,7 31, Tyydyttävä Ei tiedossa Peltolantien rivitalo, 6 asuntoa 1340,6 66, Tyydyttävä Ei tiedossa Sälinkään terveystalo, 2 asuntoa 1415,0 Lämmitys koululta 2001 Tyydyttävä Ei tiedossa Sälinkään koulu 3496,0 174,3 Lepola, käsityökeskus 1441,0 47, Hyvä 2032 Hirvihaaran uusi koulu 3988,0 46, Tyydyttävä Ei tiedossa Sääksjärven koulu, uusi ja vanha 9307,0 239,8 1997, 2004 Tyydyttävä Ei tiedossa Arolan koulu, uusi ja vanha 4079,0 66, Tyydyttävä 2020 Hyökännummen koulu/päiväkoti 17808,0 328, Hyvä Ei tiedossa Liedontie 25, Metsätonttu Ei tiedossa Ei tiedossa 1990 Tyydyttävä Ei tiedossa 1) Sähkölämmitteisten kiinteistöjen sähkön lämmitysosuus on määritetty rakennustyyppien tilastollisten ominaiskulutusten avulla. Kouluille ominaiskulutus on 43,9 kwh/r-m 3, varastorakennuksille 24,0 kwh/r-m 3 ja päiväkodeille 32,7 kwh/r-m Kokonaisenergiatase Mäntsälän kunnan alueen energiatase on esitetty kuvassa 16. Sähkön ja kaukolämmön osalta tiedot ovat mitattua tietoa. Kiinteistökohtaisen lämmityksen tiedot perustuvat tilastollisiin arvoihin.
24 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 24 (43) CO t Häviöt 25 GWh Palvelut: 37 GWh Asunnot: 100 GWh Muu sähkönkulutus: 9 GWh Teollisuus: 20 GWh Kuva 16. Kokonaisenergiatase Mäntsälän kunnan alueella. Kiinteistöjen lämmitys kaukolämpö: 40 GWh Kiinteistöjen lämmitys kiinteistökohtainen: 144 GWh
25 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 25 (43) 4. UUSIUTUVAT ENERGIALÄHTEET Tässä kappaleessa on kuvattu uusiutuvan energian käytön nykytila Mäntsälän kunnassa sekä arvioitu mahdollisuuksia uusiutuvan energian osuuden lisäämiseen energiantuotannossa Puupolttoaineet Mäntsälän pinta-alasta 360 km 2 on metsää. Hakkuuala Mäntsälän alueen metsissä on ollut vuosittain noin 790 ha, joka jakautuu taulukon 9 mukaisesti: Taulukko 9. Metsien hakkuiden jakautuminen vuosina Ensiharvennus (ha) Avohakkuu (ha) Siemen- ja suojuspuuhakkuu (ha) Yhteensä (ha) 317,0 426,2 46,5 789,7 Mäntsälän kunnan omistuksessa on metsää 799 ha. Vuotuisten hakkuiden määrä kunnan omistamissa metsissä on tavallisesti noin 3000 kiintokuutiometriä (k-m 3 ). Uudenmaan metsänhoitoyhdistys suunnittelee vuotuisten hakkuiden määrän ja huolehtii puukaupasta metsäyhtiöille. Metsäyhtiöt käyttävät tukkipuun teollisuudessa ja toimittavat hakkuujätteen poltettavaksi. Kunta ei seuraa metsäyhtiöille myymänsä hakkuujätteen käyttöä. Mäntsälän Sähkön kaukolämpölaitoksissa ei käytetä nykyisin puupolttoaineita pienimuotoista pelletin käyttöä lukuun ottamatta. Hakkuujätettä ei siten todennäköisesti käytetä Mäntsälän kunnan alueella. Puupolttoaineiden käytössä ei ole nähtävissä lisäämispotentiaalia Peltobiomassat Mäntsälän kunnan alueella on maatalousmaata yhteensä ha. Maatalousmaa jakautuu taulukon 10 mukaisesti. Taulukko 10. Peltoala Mäntsälässä. (TIKE) Käytössä oleva maatalousmaa (ha) Viljelemätön peltopinta-ala (ha) Maatalousmaa yhteensä (ha) Viljelemätön peltopinta-ala on nykyisin pieni. Viljelemättömällä pellolla olisi mahdollista viljellä energiantuotantoon soveltuvaa ruokohelpeä, mutta peltopinta-alan ollessa näin pieni viljely ei tule kyseeseen. Ruokohelven kannattava hyödyntäminen edellyttää lisäksi, että peltoala ja lämpölaitos sijaitsevat lähellä toisiaan, sillä kuljetuskustannukset ovat korkeat ruokohelvestä saatavaan energiamäärään verrattuna. Oljen käyttö lämmöntuotannossa voisi olla ruokohelpeen verrattuna realistisempaa. Mäntsälässä on runsaasti viljelyskäytössä olevaa peltopinta-alaa ja oljesta olisi saatavissa merkittävästi energiaa. Oljen kannattava hyödyntäminen lämmöntuotannossa edellyttää lyhyttä kuljetusmatkaa pellon ja lämpölaitoksen välillä. Ruokohelven ja oljen poltosta saatavissa oleva energia on esitetty taulukossa 11. Lämpöarvot perustuvat lähteessä Alakangas esitettyihin arvoihin.
26 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 26 (43) Taulukko 11. Ruokohelven ja oljen polton energiapotentiaali Mäntsälässä. Kuten taulukosta 11 nähdään, oljen potentiaali energiankäytössä on merkittävä. Oljen hyödyntäminen vaatii tehokasta kuljetusta pelloilta lämpölaitoksiin sekä oljen polttoon soveltuvia kattiloita Biokaasu Pinta-ala (ha) Saanto (t) (1, 2) Energia (GWh/a) (3, 4) Ruokohelpi Olki Yhteensä Ruokohelven saanto (kuiva-ainetta) 6 t/ha 2 Oljen saanto (kuiva-ainetta) 2 t/a 3 Ruokohelven lämpöarvo 17,8 MJ/kg 4 Oljen lämpöarvo 17,4 MJ/kg Mäntsälän kunnan alueella biokaasun tuotanto on mahdollista jätevesilietteestä sekä lehmän lannasta. Biokaasun hyödyntäminen on mahdollista sekä lämmön- että sähköntuotannossa. Jätevesien käsittelyssä syntyvää jätevesilietettä ei nykyisin hyödynnetä Mäntsälän kunnan alueella energiantuotannossa. Mäntsälän Vesi käsittelee Mäntsälän, Pornaisten ja Pukkilan alueelta syntyvät jätevedet. Nykyisin kuivattu jätevesiliete kuljetetaan Lahteen Kujalan Komposti Oy:lle, joka käsittelee lietteen. Mäntsälän Vedellä ei ole suunnitelmia lietteen poltosta tai kaasutuksesta. (Mäntsälän Vesi) Mäntsälässä oli yli vuoden ikäisiä nautoja kpl toukokuussa 2013 (TIKE). Lehmän lannasta on mahdollista tuottaa biokaasua, jota voidaan hyödyntää lämmöntuotannossa. Biokaasu syntyy eloperäisen aineksen hajotessa hapettomissa olosuhteissa. Jätevesilietteestä ja nautojen lannasta tuotettavissa oleva energia on esitetty taulukossa 12. Lämpöarvot perustuvat lähteessä Alakangas esitettyihin arvoihin. Kunnassa ei ole suuria sikaloita, joten sian lannan hyödyntäminen ei tule tässä tapauksessa kysymykseen. Taulukko 12. Jätevesilietteestä ja nautojen lannasta tuotettavissa oleva energia. Määrä, kuiva-aine (t/a) Biokaasu (m3/a) (3) Energia (MWh/a) (4) Jätevesiliete (1,2) Lanta Yhteensä Kuiva-ainepitoisuus 17 % 2 Orgaanisen aineen ja kuiva-aineen suhde 0,7 3 Biokaasun kertymä 500 m3/t (liete) 550 m3/t (lanta) 4 Biokaasun lämpöarvo 6,5 kwh/m3 Työ- ja elinkeinoministeriö myöntää investointitukea biokaasuhankkeisiin. Lämmöntuotantoa tuetaan %:n osuudella investointikustannuksista.
27 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 27 (43) 4.4. Jätepolttoaineet Mäntsälässä jätehuollosta vastaa Kiertokapula Oy. Kunnassa ei ole kaatopaikkaa. Yhdyskuntajäte toimitetaan pääasiassa poltettavaksi Ekokem Oy:lle Riihimäelle. Biojäte toimitetaan pääasiassa St1 Biofuels Oy:n bioetanolilaitokselle Hämeenlinnaan ja osa biojätteestä poltetaan. Rakennusjätteestä poltettavaksi käyvä osuus toimitetaan Ekokem Oy:lle ja osa Karanojan jätteidenkäsittelyalueelle Hämeenlinnaan. Puu- ja energiajäte toimitetaan poltettavaksi pieniin polttolaitoksiin. Jätteitä ei hyödynnetä energiantuotannossa Mäntsälän alueella. Yhdyskuntajätettä kerättiin Mäntsälässä vuonna 2013 yhteensä t, josta Ekokemille poltettavaksi toimitettiin t. Yhdyskuntajätteen lämpöarvo on 2 MWh/t (Jätelaitosyhdistys). Mäntsälän yhdyskuntajätteestä oli vuonna 2013 mahdollista tuottaa MWh lämpöä. Tämä potentiaali hyödynnetään nykyisin lähes kokonaan. Kuvassa 17 on esitetty Mäntsälän yhdyskuntajätteen jatkokäsittelytavat. Jätteen määrä (t) Yhdyskuntajätteen käsittely Kuva 17. Mäntsälässä syntyvän yhdyskuntajätteen käsittely (Kiertokapula). Yhdyskuntajätteen hyötykäytön lisääminen on todennäköisesti vaikeaa. Kategoriassa Muu on myös polttoon menevää jätettä. Muu tarkoittaa Mäntsälän asukkaiden itse kierrätyspisteisiin toimittamaa yhdyskuntajätettä. Osa tästä jätemäärästä viedään poltettavaksi ja osa sijoitetaan Karanojan jätteidenkäsittelyalueelle. Biojätettä Mäntsälässä kerättiin 399 t vuonna Bioetanolilaitokselle tästä määrästä toimitettiin 301 t. Kuvassa 18 on esitetty Mäntsälässä kerätyn biojätteen käsittelytavat. Muu Kaatopaikkasijoitus Poltto
28 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 28 (43) Jätteen määrä (t) Biojätteen käsittely Kuva 18. Mäntsälässä syntyvän biojätteen käsittely (Kiertokapula). Kompostointilaitos Bioetanolilaitos Kaatopaikkasijoitus, poltto Biojätteen hyötykäytön lisääminen on todennäköisesti vaikeaa. Kaatopaikalle päätyy vain pieni osuus biojätteestä Tuulivoima Mäntsälässä ei ole nykyisin teholtaan yli 200 kw:n tuulivoimaloita. Mäntsälän Sähkö Oy ja Ramboll Finland Oy ovat tehneet selvityksiä teholtaan 3 MW:n tuulivoimalasta Mäntsälään Jätyrin mäelle. Voimalaa ei ole toistaiseksi toteutettu. Mäntsälässä on keskimääräiset sisämaan olosuhteet tuulisähkön tuotannolle. Ilmatieteen laitoksen tuottamaa tuuliatlasta hyödyntäen on selvitetty keskimääräinen tuulennopeus Mäntsälässä. 100 metrin korkeudella maanpinnasta tuulennopeus on Mäntsälän keskustan alueella keskimäärin 5,9 m/s. Keskustan ulkopuolella on useita alueita, joissa tuulennopeus on hieman suurempi, noin 6,1 6,2 m/s. Keskimääräinen tuulennopeus Mäntsälässä on esitetty kuvassa 19.
29 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 29 (43) Kuva 19. Keskimääräinen tuulennopeus vuoden aikana Mäntsälässä. (Tuuliatlas) Kuvassa 19 tummempi punaisen sävy tarkoittaa suurempaa tuulennopeutta. Kuvan 19 perusteella keskustan ulkopuoliset alueet soveltuvat parhaiten tuulisähkön tuotantoon. Mäntsälän alueella teholtaan 3 MW:n tuulivoimala tuottaa noin 5000 MWh vuodessa (Tuuliatlas). Tuulivoimalaa suunniteltaessa tulee suorittaa tarkempia tuulennopeuden mittauksia voimalan mahdollisilla sijoituspaikoilla. Tuulivoimalan sähköntuottoa parantaa sijoitus mahdollisimman korkealle ja esteettömälle paikalle. Teholtaan 3 MW:n tuulivoimalan napakorkeus on 100 m. Rakennuskanta tuulivoimalan läheisyydessä vähentää sähköntuotantoa. Tuulivoimalan rakentaminen keskustan ulkopuolelle on suositeltavaa sekä tuuliolosuhteiden että kaupunkikuvan kannalta. Tuulivoimalan rakentaminen ei siten ole suositeltavaa asuinalueiden läheisyyteen. Tuulivoimala tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle keskijänniteverkkoa tarpeettoman pitkän kaapelointimatkan välttämiseksi. Tuulisähkön tuotantoa tuetaan syöttötariffilla, jota saavat teholtaan vähintään 500 kw:n tuulivoimalat Aurinkoenergia Aurinkoenergian tuotanto on yleistynyt Suomessa voimakkaasti viimeisten viiden vuoden aikana. Suurimmat aurinkoenergianjärjestelmät ovat nykyisin liike- ja teollisuusrakennuksissa. Kuntien omistamiin rakennuksiin on myös rakennettu aurinkoenergiajärjestelmiä esimerkiksi Helsingissä, Espoossa ja Porissa. Aurinkoenergiainvestointeihin on haettavissa Työ- ja elinkeinoministeriön investointituki, jonka suuruus on 20 % aurinkolämpöhankkeissa ja 30 % aurinkosähköhankkeissa.
30 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 30 (43) Aurinkolämpö Yleisimmät tavat tuottaa aurinkolämpöä on taso- tai tyhjiöputkikeräimien käyttö. Keräimet sijoitetaan tavallisesti katolle ja suunnataan etelää kohti noin 40 asteen kulmassa vaakatasosta lämmöntuotannon maksimoimiseksi. Katolta tulee olla esteetön näkymä etelää kohti. Aurinkolämmön tuotanto painottuu ajanjaksolle huhtikuu-syyskuu, jolloin rakennusten lämmitystarve on vähäinen. Huhtikuusta syyskuuhun lämpöä tarvitaan lähinnä käyttöveden lämmitykseen. Aurinkolämpöjärjestelmän asentaminen tulee kysymykseen siten kohteissa, joissa vedenkulutus on suurta ja vettä kulutetaan myös kesällä. Aurinkokeräimistä saatava lämpö johdetaan lämminvesivaraajaan, joka on tavallisesti sijoitettuna lämmönjakohuoneeseen. Aurinkokeräimet eivät voi toimia ainoana lämmönlähteenä käyttöveden lämmityksessä. Käyttövettä on lämmitettävä muulla lämmönlähteellä, kun auringosta ei saada riittävästi lämpöä. Aurinkokeräimien koot vaihtelevat suuresti. Keräimen pinta-ala vaihtelee tavallisesti välillä 2-4 m 2. Keräin tuottaa vuodessa noin 400 kwh/m 2 Etelä-Suomen sääoloissa. Kunnan omistuksessa on useita päiväkotirakennuksia, jotka kuluttavat vettä tasaisesti ympäri vuoden. Myös terveyskeskuksen vedenkulutus on tasaista. Keskimääräisenä vedenkulutuksena päiväkodissa voidaan pitää 200 dm 3 /m 3 /a (Motiva). Rakennustilavuudeltaan 5000 m 3 :n päiväkotirakennuksessa vuotuinen vedenkulutus olisi 1000 m 3. Tästä 30 % voidaan olettaa olevan lämmintä käyttövettä. Veden lämmittämiseen kuluva energia olisi siten 58 MWh/a. Tämän energian tuottamiseen tarvitaan 145 m 2 keräinpinta-alaa, mikä tarkoittaa noin keräintä rakennuksen katolla Aurinkosähkö Aurinkosähkö tuotetaan aurinkopaneeleilla, jotka tuottavat tasasähköä. Tuotettu sähkö ohjataan vaihtosuuntaajille, jotka tuottavat 50 Hz:n vaihtosähköä. Tämä sähkö syötetään kiinteistön sähköverkkoon. Paneelit sijoitetaan tavallisesti rakennuksen katolle, mutta julkisivuasennus on myös mahdollinen. Optimiasennus paneeleille on etelää kohti noin 40 asteen kulmassa vaakatasosta. Sähköntuotanto tapahtuu pääasiassa maaliskuun ja syyskuun välillä. Aurinkopaneelin pinta-ala on tavallisesti noin 1,5 m 2. Tämän kokoluokan paneelin huipputeho on 200 W. Paneeli tuottaa Etelä-Suomen sääoloissa vuodessa noin 130 kwh/m 2. Aurinkosähköjärjestelmän asentaminen onnistuu lähes kaikissa rakennuksissa. Asennuksen estäviä tekijöitä voivat olla ympäröivien rakennusten tai rakennuksen omien LVI-laitteiden aiheuttama varjostus tai kattorakenteen heikko kestävyys. Keskimääräinen sähkönkulutus koulurakennuksessa on 14,5 kwh/m 3 (Motiva). Rakennustilavuudeltaan 8000 m 3 :n koulurakennuksessa vuotuinen sähkönkulutus olisi 116 MWh, minkä tuottamiseen tarvitaan noin 900 m 2 paneelipinta-alaa. Kyseinen määrä paneelia on huomattavan suuri asennettavaksi pienehkön koulurakennuksen katolle. Aurinkopaneeleilla on mahdollista tuottaa huomattava osa rakennuksessa kesällä kulutettavasta sähköstä, mutta vuotuisesta sähkönkulutuksesta aurinkosähkö kattaa todennäköisesti alle puolet rakennuksen koosta riippumatta. Aurinkosähkön investointikustannukset ovat pudonneet huomattavasti viimeisten viiden vuoden aikana. Suomen markkinoilla on nykyisin useita laitetoimittajia. Energiayhtiöillä on myös vakiintuneet käytännöt aurinkosähköjärjestelmien liittämiseksi jakeluverkkoon Vesivoima Mäntsälän alue kuuluu Mustijoen vesistöalueeseen. Mustijoessa on voimalaitoksia, mutta niitä ei ole Mäntsälän alueella. Joessa ei ole nykyisin vapaata hyödynnettävissä olevaa vesivoimaa Nummisten-
31 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 31 (43) koskea lukuun ottamatta. Nummistenkosken potentiaali on 0,39 MW. Paikalla on vanhan voimalaitoksen rauniot ja huonokuntoinen pato (Vesirakentaja). Mustijoki on virtaamaltaan pieni joki, eikä siinä ole suuria korkeuseroja. Mäntsälän alueella ei ole potentiaalia vesivoiman lisäämiseen Lämpöpumput Mäntsälässä lämpöpumppujen käyttö keskittyy pääasiassa asuntojen lämmittämiseen, eikä merkittävää teollista käyttöä ole tiedossa. Kunnan alueella lämpöpumppujen suuremman mittakaavan käyttömahdollisuuksia olisivat pääasiassa tässä selvityksessä aikaisemmin esillä ollut Yandex-yhtiön tietokonekeskuksen hukkalämmön talteenotto kaukolämpöverkkoon. Toinen mahdollinen käyttökohde voisi olla lämmön talteenotto jätevedenpuhdistamon puhdistetusta jätevedestä, mutta asiaan liittyy monia erilaisia näkökulmia mm. jäteveden riittävä lämpötila talvella käsittelyn jälkeen. Merkittävä osa Mäntsälän rakennustilavuudesta on lämmitetty sähköllä ja fossiilisilla polttoaineilla. Suoralla sähköllä lämmitetyissä rakennuksissa helpoin ja käytännössä ainoa kannattava tapa ilman laajempaa muutostyötä on erilaisten ilmalämpöpumppujen käyttö lämmityksessä. Ilmalämpöpumput pienentävät sähkönkäyttöä lämmityksessä, mutta niitä tarvitaan yleensä useita koko rakennuksen lämmitystä varten. Asuinrakennuksissa ilmalämpöpumppuja käytetään usein myös kesäaikana jäähdytykseen ja siten sisäolosuhteiden parantamisen johdosta ei kuitenkaan saavuteta juurikaan energiansäästöä tai päästövähennyksiä aikaisempaan tilanteeseen verrattuna. Fossiilisilla polttoaineilla lämmitetyissä rakennuksissa on yleensä vesikiertoinen lämmitysjärjestelmä (lämmityspatterit seinillä) ja näissä rakennuksissa voidaan helposti korvata lämmityskattila maalämpöpumpulla. Mäntsälä on pientalovaltainen ja suhteellisen väljästi rakennettu kunta, joten maalämpöpumppujen energialähteenä yleensä käytettäville porakaivoille on tarjolla tiloja. Maalämpöpumppujen yhteydessä on myös mahdollista jäähdyttää rakennuksia ilman lämpöpumpun käyttöä, jolloin pientaloissa ilmastopäästöt tai energiankulutus eivät välttämättä kasva kesäaikana parantuneiden sisäolosuhteiden johdosta. Lämpöpumput käyttävät sähköä energialähteenä, jolloin siirtyminen fossiilisista polttoaineista lämpöpumppuihin lisää sähkön käyttöä kunnassa. Sähkön käyttö voi myös vähentyä, jos myös sähkölämmitteiset talot siirtyvät lämpöpumppujen käyttäjiksi merkittävissä määrin. Mäntsälän Sähkön kannalta huomionarvoista on kuitenkin mahdollinen sähkön huipputehojen kasvaminen ja siihen varautuminen, jos lämpöpumput yleistyvät voimakkaasti erityisesti uusilla kaavoitettavilla alueilla. Lämpöpumpuilla voidaan yleensä ainakin puolittaa niillä korvattava energiamäärä asuintaloissa ja muualla saadaan hieman suurempia säästöjä. Asuintaloissa joudutaan tuottamaan paljon lämmintä käyttövettä, jota maalämpöpumppu joutuu tuottamaan tilalämmitystä heikommalla hyötysuhteella. Ilmalämpöpumput taas eivät tuota lämmintä käyttövettä, mutta niiden vuositason hyötysuhteet ovat muuten heikommat kuin maalämpöpumpuilla. Ilmalämpöpumput käyttävät talvella niihin kertyvän jään sulattamiseen yleensä asunnon lämpöä ja siten niiden hyötysuhteen laskeminen ei ole aivan suoraviivaista, jos rakennuksessa käytetään useampaa lämmitystapaa. Investointina maalämpöpumput ovat kalliita ja ilmalämpöpumput edullisia, kun näitä verrataan keskenään. Tämän hetken keskimääräisen uuden talon maalämpöinvestointi on suuruusluokaltaan , kun taas taloa osittain lämmittämään pystyvän ilmalämpöpumpun hintataso on joitakin tuhansia euroja. Vuosittaiset lämmityskustannussäästöt öljy- tai kaasulämmityksiin verrattuna ovat maalämpöpumpuilla suuria, kun ne taas ilmalämpöpumpuilla ovat huomattavasti pienempiä Muut Ei käsiteltäviä energialähteitä edellä käsiteltyjen lisäksi.
32 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 32 (43) Yhteenveto Mäntsälässä uusiutuvan energian käyttö on nykyisin pääasiassa puun pienpolttoa asuinrakennusten lämmityksessä. Lisäksi lämpöpumppuja on käytössä jonkin verran. Kaukolämmön pääasiallinen energialähde on maakaasu. Mäntsälän Sähkö Oy:n myymä sähkö on lähes kokonaan sähköpörssistä ostettua. Yhteenveto uusiutuvan energian käytöstä nykyisin ja arvioidusta potentiaalista on esitetty taulukossa 13. Taulukko 13. Uusiutuvien energialähteiden nykykäyttö ja arvioitu potentiaali tarkastellulla alueella. Käyttö vuonna 2013[GWh/a] Arvioitu potentiaali [GWh/a] Käyttö suhteessa potentiaaliin [%] Puupolttoaineet metsähake 0,4 0,4 100 teollisuuden sivutuotteet - - muut polttoaineet Peltobiomassat Biokaasu - 7,3 0 Jätepolttoaineet - - Tuulivoima - - Aurinkolämpö - 0,06 0 Aurinkosähkö - 1,2 0 Vesivoima - - Lämpöpumput 7 7,9 89 Muut, mitkä - - Yhteensä
33 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 33 (43) 5. JATKOTOIMENPIDE-EHDOTUKSET Tässä luvussa esitetään toimenpide-ehdotukset, joiden tavoitteena on lisätä uusiutuvan energialähteiden osuutta Mäntsälän alueen energiankulutuksessa. Tarkastelu jaetaan seuraavasti: kunnan omistamiin kohteisiin muiden omistamiin kohteisiin yhteistyössä kunnan ja muiden toimijoiden kesken toteutettaviin kohteisiin. Toimenpide-ehdotusten kannattavuuden laskennassa on käytetty seuraavia energianhintoja (alv. 0 %): Kaukolämpö 77,04 /MWh Sähkö 87,81 /MWh Öljy 82,92 /MWh Maakaasu 62,37 /MWh Hake 72,00 /MWh Hiilidioksidipäästöjen vähenemän laskennassa on käytetty seuraavia päästökertoimia: Kaukolämpö 198 kg CO2 /MWh Sähkö 253 kg CO2 /MWh Öljy 267 kg CO2 /MWh Maakaasu 198 kg CO2 /MWh Hake 0 kg CO2 /MWh Yhteenveto uusiutuvan energian käytön lisäämisen toimenpiteistä on esitetty luvun 1 taulukoissa 1 ja Kunnan omistuksessa olevat kohteet Siirtyminen öljylämmityksestä maalämpöön koulurakennuksissa Koulurakennuksissa voidaan siirtyä suhteellisen helposti maalämmön käyttöön, jos rakennus on lämmitetty aikaisemmin öljyllä tai kaasulla. Rakennuksessa on silloin olemassa patterilämmitysverkosto ja jos se on riittävän uusi tai peruskorjattu, niin myös patteriverkosto sopii lämpötilansa puolesta maalämpökäyttöön. Yleensä vanhaa öljy- tai kaasulämmitystä ei ole järkevää purkaa pois, sillä sitä tarvitaan kovimmilla pakkasilla lisälämmönlähteenä ja se toimii myös varajärjestelmänä maalämpöpumpulle. Esimerkkinä koulurakennuksen siirtymisestä maalämmön käyttöön on Hyökännummen koulu ja päiväkoti. Rakennusten lämmitysenergiantarve on polttoöljyn kulutuksesta 90 % kattilahyötysuhteen avulla laskettuna noin 330 MWh/a. Rakennus on valmistunut kiinteistötietojen mukaan 2003, joten sen lämmitysjärjestelmä sopii hyvin maalämpökäyttöön, mutta tarvitsee kuitenkin kovemmilla pakkasilla lisälämpöä öljykattilasta. Maalämpöä pystytään yleensä tuottamaan taloudellisesti koulurakennuksissa, kun maalämpöpumppu tuottaa noin 90 % lämpöenergiasta ja loput tehdään muilla laitteilla. Tässä tapauksessa rakennuksen lämmitysverkosto johtaa luonnollisesti tämän suurusluokan energiajakaumaan maalämmön ja öljyn välillä. Maalämpöjärjestelmän sähkönkulutus on 99 MWh/a. Koulun pihalla rakennuksen luoteispuolella on käytössä noin 5000 m² tilaa, johon voitaisiin tehdä lämpöpumpun lämmönlähteenä toimivia maalämpökaivoja (porakaivoja). Keskimääräisessä kallioperässä tilantarve porakaivoja varten olisi 4500 m². Tilaa on käytettävissä myös koulun urheilukentän alla, jolloin voitaisiin valita kaikkein paras paikka pihan tarvitsemien töiden kannalta. Pihalle sijoitettaisiin 26 kappaletta 200 m porakaivoja 15 m etäisyydelle toisistaan. Tällaisen maalämpöjärjestelmän investointikustannuksen suurusluokka voisi olla noin Öljylämmitykseen verrattuna
34 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 34 (43) investoinnin takaisinmaksuaika voisi olla olosuhteista riippuen vuoden suuruusluokassa ja erittäin hyvissä olosuhteissa jopa alle 10 vuotta. Tällöin kallioperän, öljyn hintakehityksen, useiden vuosien sään ja investointiajankohdan kustannustason täytyy kuitenkin olla erityisen hyviä. Taulukko 14. Hyökännummen koulun ja päiväkodin maalämpöjärjestelmän perustiedot. Maalämmön tuotanto Porakaivokentän pinta-ala Järjestelmän sähkönkulutus 297 MWh m2 99 MWh/a Investointikustannus Esimerkkitapauksen tietoja voi tarvittaessa soveltaa myös muihin öljylämmitteisiin koulurakennuksiin. Jos oletetaan, että muutos öljylämmityksestä maalämpöön tehdään kaikissa öljylämmitteisissä koulurakennuksissa, tulokseksi saadaan taulukon 15 mukaiset lukemat. Öljylämmitteisten koulurakennusten lämmitystarve oli MWh vuonna Laskelmaan on sisällytetty seuraavat koulurakennukset: Arolan koulu (uusi ja vanha) Sälinkään koulu Sääksjärven koulu (uusi ja vanha) Hyökännummen koulu ja päiväkoti Taulukko 15. Koulurakennusten maalämpöpotentiaali. Maalämmön tuotanto 922 MWh Porakaivokentän pinta-ala m2 Järjestelmien sähkönkulutus 307 MWh/a Investointikustannus Säästö lämmityskustannuksissa /a Takaisinmaksuaika 24 a Hiilidioksidipäästöjen vähenemä 168 t CO Aurinkolämpöjärjestelmän asennus terveyskeskukseen ja päiväkotirakennuksiin Aurinkolämpöjärjestelmän asentaminen on tarkoituksenmukaista rakennuksissa, joissa lämpöä kuluu kesällä. Käytännössä tämä tarkoittaa suurta vedenkulusta kesällä. Terveyskeskuksessa vedenkulutus on tasaista koko vuoden ajan. Veden ominaiskulutus oli 244 dm 3 /m 3 /a vuonna Oletetaan, että 30 % vedenkulutuksesta on lämmintä käyttövettä. Rakennuksen perustiedot on esitetty taulukossa 16.
35 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 35 (43) Taulukko 16. Terveyskeskuksen perustiedot. Valmistumisvuosi 1979/2009 Bruttopinta-ala m 2 Tilavuus m 3 Vedenkulutus (2013) m 3 /a Lämpimän käyttöveden lämmittämiseen kuluva energia 105 MWh/a Terveyskeskuksessa on noin 2000 m 2 aurinkokeräimien asennukseen soveltuvaa kattopinta-alaa. 105 MWh tuottavan aurinkolämpöjärjestelmän asentaminen ei ole tarkoituksenmukaista, sillä aurinkolämmön tuotanto painottuu kesäaikaan ja vedenkulutus on tasaista ympäri vuoden. Nykyisen vedenkulutuksen perustuen optimoinnin tuloksena on keräinpinta-alaltaan 100 m 2 :n järjestelmä, joka on varustettu 1 m 3 :n lämminvesivaraajalla. Harjakatolla järjestelmän tilantarve on sama 100 m 2. Taulukossa 17 ja kuvassa 20 on esitetty optimoinnin tuloksena terveyskeskuksen käyttöveden lämmittämiseen tarkoitetun aurinkolämpöjärjestelmän tiedot. Taulukko 17. Terveyskeskuksen aurinkolämpöjärjestelmän perustiedot. Aurinkolämmön tuotanto Aurinkokeräinten pinta-ala 42 MWh 100 m2 Investointikustannus Säästö lämmityskustannuksissa Takaisinmaksuaika Hiilidioksidipäästöjen vähenemä /a 24 a 8,3 t CO2 60,0 MWh/a 50,0 40,0 30,0 20, ,0 0,0 hyötykäyttö suoraan käyttöön energia keräimistä Kuva 20. Terveyskeskuksen aurinkolämpöjärjestelmän energiantuotanto. Kuvan 20 mukaisesti osa lämpöenergiasta saadaan suoraan käyttöön ja osa varastoidaan 1 m 3 :n lämminvesivaraajaan.
36 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 36 (43) Päiväkodeissa vedenkulutus on myös suhteellisen suurta ympäri vuoden. Kesällä jotkut päiväkodit voivat tosin olla yksittäisiä viikkoja kiinni. Päiväkodeissa veden ominaiskulutus oli 112 dm 3 /m 3 /a vuonna Tässä on tarkasteltu seuraavia päiväkoteja: Anttilan päiväkoti ja esikoulu Taikametsän päiväkoti Päiväkoti Amanda Päiväkoti Myllytonttu Montessori Päiväkoti Omenapuu Päiväkoti Saviaho Kaunismäen Päiväkoti Mukaan ei ole laskettu päiväkoteja, jotka sijaitsevat koulujen yhteydessä, tai päiväkoteja, jotka sijaitsevat kerrostaloissa. Taulukossa 18 on esitetty päiväkotien aurinkolämpökapasiteetin perustiedot. Taulukko 18. Päiväkotien aurinkolämpökapasiteettiin liittyvät tiedot. Vedenkulutus, vuosi m 3 Lämpimän käyttöveden lämmittämiseen kuluva lämpöenergia. Oletus: 30 % vedestä lämmintä käyttövettä. Oletettu aurinkolämmön tuotanto Aurinkokeräinten pinta-ala 48 MWh 19 MWh 40 m2 Investointikustannus Säästö energiakustannuksissa Takaisinmaksuaika Hiilidioksidipäästöjen vähenemä /a 31 a 4,3 t CO2 Päiväkotirakennukset on ajateltu taulukossa 18 yhtenä kokonaisuutena. Tarkempi aurinkokeräinten ja lämminvesivaraajien mitoitus on tehtävä tapauskohtaisesti, jos aurinkolämpöinvestoinnit tulevat ajankohtaisiksi Aurinkosähköjärjestelmien asennus koulurakennuksiin Aurinkosähköjärjestelmä on asennettavissa lähes kaikkiin rakennuksiin. Asennuksen estäviä tekijöitä voivat olla ympäröivien rakennusten tai rakennuksen omien LVI-laitteiden aiheuttama varjostus tai kattorakenteen heikko kestävyys. Järjestelmän aurinkopaneelit vaativat asennustilaa katolta tai julkisivusta. Lisäksi järjestelmän vaihtosuuntaajille pitää löytää asennuspaikat esimerkiksi rakennuksen teknisistä tiloista. Usein sopiva asennuspaikka on ilmanvaihtokonehuone. Tässä selvityksessä on tarkasteltu esimerkkinä Hyökännummen koulua ja päiväkotia. Rakennuksen perustiedot ovat taulukossa 19.
37 UUSIUTUVAN ENERGIAN KUNTAKATSELMUS 37 (43) Taulukko 19. Hyökännummen koulun ja päiväkodin perustiedot. Valmistumisvuosi 2003 Bruttopinta-ala 3910 m 2 Tilavuus m 3 Sähkönkulutus (2013) 318 MWh Rakennuksen katolle osuvaa varjostusta ja sähköntuotantoa on simuloitu Integrated Environmental Solutions Virtual Environment ohjelmistolla. Rakennuksen katolle osuva varjostus aamupäivällä on esitetty kuvassa 21. Kuva 21. Koulun ja päiväkodin katolle osuva varjostus klo 10. Rakennuksessa on kaakkoon, etelään tai lounaaseen suuntautuvaa asennuspinta-alaa aurinkopaneeleille 1570 m 2. Kyseiselle pinta-alalle ei osu sähköntuotantoa häiritsevää varjostusta. Katolla on erittäin vähän LVI-laitteita tai muita varjostusta aiheuttavia laitteita. Laskennassa on oletettu, että aurinkopaneeleja asennetaan 1570 m 2 katon suuntaisesti rakennuksen katolle. Kyseisen järjestelmän kapasiteetti olisi 212 kw p ja sähköntuotanto 170 MWh/a. Hyökännummen koulun ja päiväkodin vuotuisesta sähkönkulutuksesta tämä olisi noin 45 %. Oletetaan, että kaikkiin Mäntsälän koulurakennuksiin asennetaan aurinkosähköjärjestelmät, jotka tuottavat 45 % koulujen sähkönkulutuksesta. Taulukkoon 20 on koottu tiedot koulujen sähkönkulutuksesta sekä oletetusta aurinkosähkökapasiteetista.
Mäntsälän kunta ENERGIATEHOKKUUDEN PARANTAMISEN TOIMINTASUUNNITELMA
Mäntsälän kunta ENERGIATEHOKKUUDEN PARANTAMISEN TOIMINTASUUNNITELMA Projekti nro H04560.P012 Viimeisin muutos Laadittu Laatija Tark. / Hyv. JVK GRANLUND OY Jarkko Kuronen Anni Tyni TOIMINTASUUNNITELMA