Vindkraft och värmepumpar bästa ersättning av kolkraft enligt Wärtsiläs energisystemmodell

Förmånlig vindkraft ändrar den finska energiindustrin kraftigt och snabbare än förväntat. Förändringen erbjuder energibolagen nya möjligheter att producera fjärrvärme förmånligt och utsläppsfritt. Wärtsilä har skapat en detaljerad energimodell och analys av Helsingfors fjärrvärmenät som jämför att ersätta stenkol med biomassapannor och alternativ som baserar sig på elektrifiering av fjärrvärmeproduktion. Möjliga värmekällor för värmepumparna är havsvatten, restvärme från datacentraler samt geotermisk värme.

Slutsatsen av Wärtsiläs analys är att den mest lönsamma lösningen för att ersätta de nuvarande kolkraftverken är värmepumpar som får sin elförsörjning från vindkraft och värme från havsvatten och restvärme från datacentraler. Användning av variabel vindel kan möjliggöras även inom värmeproduktion genom att kombinera produktionsmodellens värmelager med snabbt startande och utsläppssnåla gasmotorkraftverk. På så sätt kan produktionen optimeras enligt marknadspriset på el.

Vid behov producerar motorkraftverk reservkraft för datacentraler och används för att optimera fjärrvärmeproduktion och vindkraftsförsörjningen. I Wärtsiläs modell har datacentralerna placerats i de nedlagda kolkraftverken på Hanaholmen och Sundholmen. Undervattenskolsilorna på Sundholmen lämpar sig för lagring av fjärrvärme.

– Vår modell möjliggör en granskning av flera olika alternativ som baserar sig på numeriska fakta, säger Matti Rautkivi, direktör för verksamhets- och strategiutveckling, Wärtsilä Energy Business.
– I vår analys har vi jämfört alternativ som baserar sig på värmepumpar eller förbränning av biomassa som ersättning för stenkol. I Finland har biomassabaserade bränslen traditionellt ansetts vara det bästa alternativet för kol inom fjärrvärme. Möjligheten att få förmånligt värme från vindkraft minskar dock behovet av biomassa betydligt och gör det lönsamt att avstå från kol redan idag.

Besparingarna i produktionskostnader för fjärrvärme är över tio procent jämfört med den nuvarande stenkolsbaserade lösningen. En portfolio som baserar sig huvudsakligen på biomassa skulle däremot öka produktionskostnaderna med cirka nio procent. Stora havsvattenvärmepumpar används inom värmeproduktion runt om i världen. Till exempel i Stockholm har de använts sedan år 1984. Restvärme från datacentraler utnyttjas i Finland redan i Mäntsälä och därtill planeras nya projekt bland annat i Esbo. Landets första djupa geotermiska värmeverk håller på att byggas i Otnäs i Esbo.

Genom att ersätta kolkraftverken med värmepumpar kunde CO2-utsläppen i Helsingfors minskas med nästan 90%, vilket motsvarar utsläpp från över en miljon personbilar i Finland. Utsläppsminskningen är möjlig eftersom man i energimodellen lagt till vindkraftsproduktion som motsvarar värmepumparnas elförbrukning. I framtiden kunde CO2-utsläppen minskas ytterligare om motorkraftverken övergår till biogas eller syntesgas.



Källa: Wärtsilä