Sähkölämmityksen tulevaisuus

Sähkölämmityksen tulevaisuus
Sähkölämmityksen tehostamisohjelma Elvarin päätöstilaisuus 5.10.2015
Pirkko Harsia
Yliopettaja, sähköinen talotekniikka
Koulutuspäällikkö, talotekniikka
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
1
Minkä tulevaisuus?
•
•
•
•
•
Sähkö?
Sähkölämmitys?
Lämmitys?
Rakentaminen/ asuminen?
Energian käytön?
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
2
Sähkölämmitys on pientalojen lämmitysmuoto
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
3
Sähkölämmitys on kotien ja loma-asuntojen lämmitystapa
Omakotitaloista yli 40 %
Rivitalohuoneistoista yli 20 %
Yhteensä n. 620 000 huoneistoa
Lisäksi :
Sähkölämmitys on n. puolessa
loma-asunnoista (n.240 000
kpl)
38 % rakennuksista (22 % m3:sta)
käyttää lämmitykseen n. 10 %
sähköenergiasta ja alle 3 %
kokonaisenergiankulutuksesta
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
4
Millainen on tulevaisuuden
rakennus/kiinteistö?
• Energiatehokas
– tilat, olosuhteet ja toiminnot ovat tavoitteiden ja
tarpeiden mukaisia
– Vähäinen (todellinen) kokonaisenergiankäyttö
• Yhä suurempi osa peräisin uusiutuvista energialähteistä
• Tuottaa energiaa ?
• ”Tehotehokas”
• Älykäs, mittava ja kertova
• Aktiivinen, sopeutuva ja ketterä
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
5
Tulevaisuuden lämmitysratkaisu
• Lämmitysenergian määrä vähäinen
– Veden lämmitys, muu kulutus ja sisäolosuhteiden hallinta keskeistä
• Ominaisuudet
– Yksinkertainen rakentaa ja ylläpitää
• Sijaintialueellaan tulee olla riittävä osaaminen suunnitteluun,
rakentamiseen ja ylläpitoon
• Vähäinen tilantarve
– Nopeasti säätyvä ja ohjattavissa helposti
• Tarpeenmukainen lämmitys
• Pystyy vastaamaan kysynnän joustoon
– Moduulinen
• Koostuu pienistä osatehoista, ”hajautettu”
• Huipputeho hallinnassa
• Ei jäätyvä
– Loma-asunnoissa poiskytkettävissä?
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
6
Uudistuotannon keskimääräinen tilavuus/kpl
pientalojen uudistuotannossa vuonna 2009
(Lähde: Tilastokeskus 2011d ja Lämmike-raportti)
VUODEN 2009 SUOMEN PIENTALOKANNAN UUDISTUOTANNON
RAKENNUSTEN KESKIKOKOJA PÄÄLÄMMITYSJÄRJESTELMITTÄIN
JAOTELTUNA (LÄHDE: TILASTOKESKUKSEN
UUDISTUOTANTOTILASTO)
800
Sähkölämmitys on
pienten pientalojen
lämmitystapa
700
Mitä tarkoittaa
energian kulutuksen
kannalta?
m3/kpl
600
500
400
300
200
100
0
kauko- tai
aluelämpö
kevyt
polttoöljy
1.10.2015
sähkö
kaasu
puu
TAMK 2015/PHa
maalämpö
7
Sähkö on tuoretuote
Tuotannon ja kulutuksen tulee
olla tasapainossa joka hetki
Miten (huippu)tehoja voidaan
pienentää tai ohjata?
Mistä huipputehot aiheutuvat?
Lähde: Åhlman Tuomas,
Kysynnänjouston potentiaali ja vaikutukset jakeluverkkoyhtiölle, TTY, 2012
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
8
Esimerkki
Lämmitystavan vaikutus huipputehoihin
Kysynnän jousto
• Sähköverkon tasapaino
– Verkossa yhä enemmän
vaikeasti säädettävää
tuotantotehoa
– Pientuotannon lisääntyminen
• Vähäpäästöisempi
sähköntuotanto
Energiatehokkuus ja
energian
tuotanto
– Huipputehojen leikkaus
• Häiriöreservi
• Kokonaistaloudellisuus
– Nykyinen hinnoittelumalli ei
kannusta
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
Sähkö-verkkoliike-toiminta
Kysynnän
jousto
Rakennukset
ja sähköasennukset
Turvallisuus ml.
sähköturvallisuus
10
Kysynnän jousto ja sähkölämmitys
• Olemassa olevat sähkölämmityskohteet
muodostavat suurimman ohjattavat tehon
– Ohjauskytkennät valmiina n. 350 000 asunnossa
• Hinta-ohjaus
• Tehonrajoitus
•
•
•
•
Helppo ohjattavuus
Vähän haittaa
Tehonrajoitus jo käytössä
Pienet yksittäisten laitteiden tehot eivät aiheuta
suuria muutoksia kokonaistehossa (piikit)
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
11
Sähkö on keskeinen olosuhteiden ja
käytettävyyden luonnissa tulevaisuudessakin
Sisäilmaolosuhteet
Terveellinen
sisäilma
ihmisille ja
rakenteille
Vesi
LED
Veden käyttö?
Lämpimän
veden tuotanto
Jäädytyksen
tarve
1.10.2015
Laitteet
Tieto
Energiatehokkaat laitteet
Tietoisuus
kulutuksesta
Laitteiden
määrä
Mittaus
Käyttötottumukset
Sähkötehon
ohjaus
(kysynnän
jousto)
Valoa käytetään
enemmän
Lämmityksen
tarve
Nopea ja tarkka
säätö
Valo
Ohjauksen
mahdollisuudet
Luonnonvalo ja
arkkitehtuuri
Jäteveden LTO?
Sijoittelu
TAMK 2015/PHa
12
Sähköllä lämmitetään tulevaisuudessakin
>1000 MW lämpöpumput
400 MW
lisälämmitysvastuksia
1,5 miljoonaa
sähkösaunaa
9000 MW
Autojen lämmitys 800 MW
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
13
1.10.2015
TAMK 2015/PHa
14