Energiatehokkaita ratkaisuita voidaan edistää paikallisesti eri lämmitysmuotoja yhdistelemällä. Yleensä kustannustehokkaimmat ratkaisut löytyvät rakennusten lämmitysjärjestelmiä ja lämmön talteenottoa kehittämällä.

VTT:n Densy-hankkeessa tutkittiin paikallisesti hajautettuja energiantuotantojärjestelmiä ja niihin kohdistuvia investointeja. Tavoitteena oli luoda kustannustehokas järjestelmä, joka tuottaa energiaa lähellä kulutuskohdetta ja jossa yhdistellään erilaisia energiantuotantomuotoja. Lähtökohtana oli käyttää olemassa olevaa tekniikkaa. Perinteisen sähkölämmityksen, kaukolämmityksen tai öljykeskuslämmityksen rinnalla otettiin käyttöön aurinkoenergiaa, tuulisähköä, paikallisia biopolttoaineita tai lämpöpumppuja. Hyötysuhteeltaan ja kustannuksiltaan paras yhdistelmä on tutkimuksen mukaan maalämpöpumpun ja aurinkolämmityksen yhdistelmä.

Ostosähkö alhaisemmaksi

Maalämpöpumpun tarvitseman ostosähkön määrää on kannattavaa pienentää aurinkoenergiaratkaisuilla — aurinkosähköllä tai aurinkolämmöllä. Aurinkolämpö osoittautui kannattavaksi maalämmön rinnalla erityisesti silloin, kun arvioidaan energiajärjestelmän investointien kannattavuutta. Tutkimuksen mukaan maalämpöön ja aurinkolämpöön perustuvan yhdistelmäratkaisun takaisinmaksuaika on 5—6 vuotta. Takaisinmaksuaika pitenee yhdeksään vuoteen, mikäli aurinkoenergialla leikataan maalämpöpumpun ostosähkön tarvetta.

Tutkimuksen mukaan aurinkolämmön hyödyntäminen kaukolämmön rinnalla on kannattavimmillaan keväästä syksyyn. Tällöin aurinkolämmöllä korvataan tuotantokustannuksiltaan talvikautta kalliimpaa lämpökattilakapasiteettia. Paikallista kaukolämpöverkkoa voidaan käyttää myös talojen tuottaman ylijäämälämmön lyhytaikaisvarastointiin.

Nollaenergiataloissa taas aurinkoenergiaa voidaan käyttää lisälämmitykseen tai kotitalouslaitteiden käyttöä varten, jolloin tuotetun sähkön ympäristöpäästöt ovat noin 50 prosenttia pienemmät kaukolämmitykseen tai perinteiseen sähkölämmitykseen verrattuna.

Aurinkopaneeleiden valmistuksessa käytetään kuitenkin fosforia, joka aiheuttaa vesistöjen rehevöitymistä. Kun materiaalikulut ja käyttö huomioidaan, on aurinkoenergian päästövaikutus kuitenkin huomattavasti pienempi verrattuna perinteisiin energiamuotoihin.

Tutkimuksessa havaittiin, että useamman kuin yhden paikallisen energiaratkaisun lisääminen rakennukseen ei ole toistaiseksi kannattava investointi. Tutkimus toteutettiin simuloivien mallien avulla, joita sovellettiin todellisissa kohteissa. Lisäksi toteutettiin mittauksia ja järjestettiin asiantuntijapaneeleita.

VTT:n koordinoima hanke on osa Cleen Oy.n tutkimuksia. Jatkohankkeena on käynnistynyt aurinkojäähdytysprojekti, jossa aurinkolämmöllä jäähdytetään toimistokiinteistöä. Tuloksia on odotettavissa vuoden 2016 syksyllä.

Kuva: Scanctockphoto