aalto1 untyped-item.component.html
Kaksisuuntainen lämpökauppa kaukolämpöverkon ja rakennusten välillä
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
ENG4000
Degree programme
Language
fi
Pages
36
Series
Abstract
Tämä kandidaatintyö on kirjallisuuskatsaus kaksisuuntaisesta kaukolämmöstä, joka on kehitetty parantamaan rakennusten energiatehokkuutta ja takaamaan lämpöenergian toimitusvarmuus. Kaksisuuntaisessa kaukolämmössä rakennusten hukkalämpöä hyödynnetään kaukolämpöverkon lämmittämisessä, jolloin asiakkaat voivat toimia sekä lämmön kuluttajina että tuottajina, eli niin sanottuina prosumereina. Työn tavoitteena on tunnistaa asiakasryhmät, joilla on potentiaalia toimia prosumereina, sekä analysoida markkinamalleja, jotka mahdollistavat järjestelmän laajamittaisen käyttöönoton.
Tutkimuksen tulokset osoittavat, että teollisuuslaitokset, datakeskukset ja ruokakaupat ovat merkittävimmät hukkalämmön potentiaaliset lähteet. Asuinrakennuksilla on suuri hyödyntämätön hukkalämpöpotentiaali, mutta erityisesti investointikustannukset hidastavat niiden osallistumista kaksisuuntaiseen lämpökauppaan. Toinen laajamittaista käyttöönottoa estävä tekijä on vakiintuneiden markkinamallien puute. Työssä tarkastellaan neljää mahdollista mallia, jotka voivat vastata tähän ongelmaan: kiinteän hinnan malli, avoimen verkon malli, rajakustannusmalli ja kapasiteettimalli. Mallit eroavat toisistaan muun muassa hinnoittelun, hinnoittelujakson ja tasevastuun osalta. Yksittäinen malli ei näyttäydy kokonaisratkaisuna, vaan tehokkain lähestymistapa kaksisuuntaisen kaukolämmön kehittämiseen voi olla eri markkinamallien yhdistelmä. Tämä kuitenkin lisäisi säätelyä ja monimutkaistaisi verkon valvontaa sekä vaatisi merkittäviä investointeja.
Johtopäätöksenä työssä ehdotetaan rajakustannusmallin ja kiinteän hinnan mallin yhdistämistä ratkaisuna puuttuvalle vakiintuneelle markkinamallille. Yhdistelmä tarjoaisi yksinkertaisen ja toteuttamiskelpoisen pohjan, jota voidaan joustavasti laajentaa ja kehittää markkinoiden kypsyessä. Jatkotutkimuksessa tulisi keskittyä erityisesti asuinrakennusten osallistumista edistäviin mekanismeihin, kuten taloudellisiin ja poliittisiin ohjauskeinoihin. Työssä ehdotetaan esimerkiksi syöttötariffimallia, jolla voitaisiin pienentää asuinrakennusten investointiriskiä ja kannustaa osallistumista kaksisuuntaiseen lämpökauppaan.
This bachelor's thesis is a literature review on bidirectional district heating, which is a system developed to enhance the energy efficiency of buildings and ensure the reliability of thermal energy supply. In bidirectional district heating, waste heat from buildings is utilized to heat the district heating network, allowing customers to act as both heat consumers and producers, commonly referred to as prosumers. The aim of this work is to identify customer groups with the potential to become prosumers, as well as to analyse market models that facilitate the large-scale implementation of the system.
The research findings indicate that industrial plants, data centres, and grocery stores are the most significant potential sources of waste heat. Residential buildings have a large untapped waste heat potential, but particularly investment costs hinder their participation in bidirectional heat trading. Another barrier to large-scale implementation is the lack of established market models. The thesis examines four models that could address this issue: the fixed-price model, open network model, marginal cost model, and capacity model. These models differ in terms of pricing, pricing periods, and balancing responsibilities. No single model appears as a comprehensive solution; rather, the most effective approach to developing bidirectional district heating may involve a combination of different market models. However, this would increase regulation complexity and complicate network monitoring, as well as require significant investments.
As a conclusion, the thesis proposes a combination of the marginal cost model and the fixed-price model as a solution to the missing established market model. This combination would provide a simple and feasible foundation, which could be flexibly expanded and developed as the market matures. Further research should focus particularly on mechanisms that promote the participation of residential buildings, such as economic and political incentives. The thesis suggests, for example, the implementation of a feed-in tariff model that could reduce the investment risks for residential buildings and encourage their participation in bidirectional heat trading.