Visions of Tomorrow – Engineered Today
Search

Energiavuosi 2021

Kirjoittanut Teemu Turunen
Julkaistu

Vuoden vaihtuessa seuraavaan on aina hyvä palautella mieleen, mitä mennyt vuosi sisälsi ja mitä uutta ja huomionarvoista se toi tullessaan. Energiavuosi 2021 oli varsin vaiherikas ja sisälsi monta aihetta, jotka tulevat värittämään myös alkavaa vuotta 2022. Seuraavassa mielestäni merkittävimpiä nostoja:

 

Glasgow’n ilmastokokous jätti ristiriitaisen fiiliksen

Viimeisin YK:n ilmastokokous järjestettiin Iso-Britannian Glasgow:ssa loka-marraskuun vaihteessa, ja keskeisenä tavoitteena oli kirittää maita ilmastotoimien kunnianhimossa. Tämän Glasgow:n ilmastokokouksen lopussa julkaistu päätös kehotti maita päivittämään päästövähennystavoitteensa ja pitkän tähtäimen vähähiilisyyssuunnitelmansa alkavan vuoden aikana.

Samassa yhteydessä sovittiin, että etenemistä kohti Pariisin sopimuksen 1,5 asteen tavoitetta tarkastellaan jatkossa vuosittain. Kokouksen tulosten osalta hyväksi asiaksi koettiin osallistujamaiden sitoutuminen yhteiseen 1,5 asteen tavoitteeseen, mutta toisaalta moni taho olisi odottanut konkreettisempia toimia taistelussa ilmastonmuutosta vastaan.

 

Energian hinta puhutti

Energian hinta nousi ensimmäisen kerran kunnolla pinnalle, kun Helen ilmoitti 30 %:n nostosta kaukolämmön hintaan. Tämä kirvoitti paljon keskustelua niin kuluttajien keskuudessa kuin lehdistössäkin. Yhtiö ilmoitti hinnan noston syyksi ”poikkeuksellisen voimakkaan polttoaineiden, päästöoikeuksien ja sähkön hinnan samanaikaisen nousun”.

Vastaavien haasteiden kanssa paini moni teollisuusyritys, joille loppuvuoden 2021 korkeat sähkön hinnat tulivat yllätyksenä. Korkeiden hintojen taustalla olivat hyvin moninaiset tekijät, kuten teollisuustuotannon palautuminen ensimmäisen koronavuoden jälkeen, lisääntynyt maakaasun käyttö Keski-Euroopassa, uusiutuvan energian osuuden lisääntyminen sähköntuotannossa sekä uusien sähkönsiirtoyhteyksien avautuminen Skandinaviasta Manner-Eurooppaan.

Huipussaan Suomen SPOT -hinnat kävivät 7.12.2021, jolloin yksittäisen tunnin maksimihinta oli 1000,07 €/MWh, päivän keskihinnan ollessa 469,03 €/MWh. Jos hinnan vaikutusta haluaa konkretisoida, tarkoittaa se sitä, että keskikokoisen kartonkikoneen sähkölasku tältä yksittäiseltä tunnilta oli noin puolet sen tunnin aikana tuottaman tuotannon arvosta.

 

Sana taksonomia tuli tutuksi suurelle yleisölle

Sana taksonomia tuli monelle vastaan ensi kerran, kun EU julkaisi keväällä 2021 ehdotuksensa kyseisestä luokittelujärjestelmästä. Pähkinänkuoressa EU-taksonomia on työkalu, jonka on tarkoituksena auttaa sijoittajia, yrityksiä ja liike-elämän toimijoita sekä EU:n jäsenvaltioita suuntaamaan rahaa toimenpiteisiin, jotka edistävät siirtymää vähähiiliseen, kestävästi toimivaan ja resurssitehokkaaseen yhteiskuntaan.

Eniten Suomessa keskustelua herätti taksonomian ulottuminen metsätalouteen. Suomi otti EU:n esitykseen kantaa, että sääntely menee metsäasioissa liian pitkälle. Suomi ja Ruotsi yhteistyössä vastustivat metsänhoidon kriteereitä, kun taas muissa jäsenmaissa kritiikki suuntautui esimerkiksi maakaasun ja ydinvoiman rooliin taksonomiassa (myös Suomi oli mukana lobbaamassa ydinvoiman puolesta). Osa maista ei myöskään pitänyt asetusta tarpeeksi kunnianhimoisena.

Kaiken kaikkiaan taksonomia tulee jatkossa ulottamaan ilmastotyön hankkeiden rahoitukseen. Rahoituksesta tuleekin välittäjävoima vauhdittamaan vihreää siirtymää, kun tulevaisuuden ilmastoriskit saadaan liitettyä rahoituksen hintaan.

 

Ilmastotuet liikkeelle ja uusia rahoitusmahdollisuuksia 

Vuoden aikana keskusteluun nousi termi vihreä siirtymä, jolla tarkoitetaan siirtymää pois fossiilisten energialähteiden luomasta kasvusta kohti vihreisiin ratkaisuihin nojaavaa kasvua. EU:n tasolla tämä siirtymä on tarkoitus rahoittaa monivuotisesta rahoituskehyksestä ja elpymisvälineestä. Rahoitettavista hankkeista 37 % on tuettava ilmastotavoitteita.

Käytännössä eri rahoituskanavia alkoi avautumaan vuoden aikana ja julkisuuteen tuli useita hankkeita, jotka tätä rahoitusta olivat saaneet. Huomionarvoista näissä rahoitettavissa hankkeissa on, että erityisesti on tuettu hankkeita, jotka suuntaavat vahvasti tulevaisuuteen ja hankkeisiin, joilla on vaikuttavuutta Suomen mittakaavassa.

Myös monen yrityksen kannalta tärkeä vaihe, eli uuden teknologian kaupallistaminen ja teknologian skaalaaminen, on huomioitu rahoituksessa. Hakuja avataan kovaa vauhtia myös alkavana vuonna ja lisää rahoitusta saaneita hankkeita julkaistaan varmasti, mikä tulee vauhdittamaan vihreää siirtymää käytännössä.

 

Yritykset liikkeelle ilmastotalkoisiin

Vuoden aikana julkaistiin hengästyttävä määrä erilaisia selvityksiä ja raportteja. Loppuvuonna omalta kohdaltani mielenkiintoisimmat selvitykset olivat Huoltovarmuuskeskuksen teettämä selvitys ”Öljyn ja kaasun merkitys varapolttoaineena” ja Gasgridin tuottama julkaisu ”Suomen vetytalouden mahdollisuudet”.

Vuoden 2020 puolella julkaistiin eri teollisuuden alojen vähähiilisyystiekartat, joista julkaistiin TEM:n toimesta keväällä yhteenveto. Moni teollisuuden ala onkin jo lähtenyt vahvasti edistämään toimialansa tiekartan toimia muodostamalla omia konkreettisempia tiekarttoja ja investointiohjelmia.

Ilahduttavaa on myös huomata, että yhä useampi yritys on sitonut omat ilmastotavoitteensa Science Based Targets -tavoitteisiin. Yleisesti yritykset ovat sitoneet tavoitteensa scope 1 & 2 osalta (kattaen suorat ja energiantuotannosta aiheutuvat ilmastopäästöt). Huomionarvoista on lisäksi, että muutamat edelläkävijäyritykset ovat ottaneet tavoitteisiinsa myös scope 3:n, jolloin tarkastellaan koko arvoketjua. Uskon, että yhä useampi yritys laajentaa tavoitteensa kattamaan myös arvoketjunäkökulmaa.

 

Hiilijalanjäljestä kohti hiilikädenjälkeä

Yksi isompaan tietoisuuteen noussut termi oli hiilikädenjälki. Kyseiselle termille ei ole olemassa yksiselitteistä määritelmää, mutta hiilikädenjälkivaikutuksia on mahdollista tuottaa esimerkiksi seuraavilla tavoilla: Vältetään olemassa oleva jalanjälki paremmalla ratkaisulla samaan asiaan tai luodaan kokonaan uusi tapa tuottaa myönteinen vaikutus (jota ei muuten tapahtuisi).

Tehtyjen selvitysten perusteella panostaminen hiilikädenjälkeen mahdollistaa Suomen teollisuudelle moninkertaisen vaikutuksen verrattuna siihen, että keskityttäisiin vain vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä Suomessa. Toisaalta tätä kautta on mahdollista avata uutta liiketoimintapotentiaalia ja vallata markkina-asemaa puhtaan teknologian alalta. Myös suunnittelu- ja konsulttialalle hiilikädenjälki luo uusia mahdollisuuksia, sillä harvalla alalla yksittäinen asiantuntija pystyy tekemään omalla työllään vastaavan suuruisia positiivisia vaikutuksia.

Teknologiapuolella pinnalla olivat erityisesti lämpöpumput eri sovelluskohteisiin ja erilaiset lämmön varastointiratkaisut. Lämpöpumppuhankkeita lähti toteutukseen paljon sekä teollisuuteen että energiayhtiöille. Samaan aikaan erilaiset varastointiratkaisut tulevat yhä tärkeämpään rooliin, ja tallaisista hankkeista saimme lukea eri puolilta Suomea. Eniten pinnalla oli Vantaan energian paineellinen kalliovarasto, mutta vastaavan tyyppisiä hankkeita selvitettiin myös muualla päin maata.

Tuulivoiman osuus energiantuotannosta kasvoi uudelle tasolle vuonna 2021, ja lisää hankkeita julkaistiin pitkin vuotta. Suurin hanke julkaistiin Lestijärvelle, jonka vuosittaisen energiantuotannon on arvioitu olevan yli 1,3 terawattituntia, mikä vasta n. 2 % Suomen viime vuoden sähkön kulutuksesta. Mielenkiintoinen hanke on myös menossa Pirkanmaalla, jossa usean energiayhtiön yhteenliittymä pilotoi geotermisen lämmön mahdollisuuksia ja kannattavuutta. Loppuvuonna energiateollisuus julkaisi uuden suosituksen, jossa kaukolämmön (ensiöpuolen) menolämpötila pudotetaan 90 asteeseen. Tämä suunta tulee avaamaan mahdollisuuksia hyödyntää kiinteistöjen ja teollisuuden hukkalämpöjä yhä tehokkaammin.

 

Ydinvoima liikkumassa kahteen suuntaan

Kauan odotettu ”napin painallus” tapahtui Suomessa 21.12.2021 aamuyöllä, kun Olkiluoto 3:n reaktori käynnistettiin. Varsinaisen sähkön tuotannon on tarkoitus alkaa tammikuussa 2022 ja toimiessaan täydellä teholla se tulisi tuottamaan n. 15 % Suomen sähkön kulutuksesta. Samoihin aikoihin Energiateollisuus ry:n teettämän kyselyn mukaan ydinvoima on suositumpaa Suomessa kuin koskaan. Ydinvoiman käytön lisäämistä kannatti 50 prosenttia vastaajista, kun vuosi sitten osuus oli 42 prosenttia. Ydinvoiman mahdollisuuksia tarkastellaan myös osana lämmöntuotantoa. Eniten on ollut pinnalla Helen, joka tarkastelee SMR-teknologian hyödyntämismahdollisuuksia kaukolämmön tuotannossa.

Samaan aikaan Euroopassa mm. Saksa ja Belgia ovat luopumassa ydinvoimasta, kun taas Ruotsi tarkastelee tällä hetkellä kriittisesti nopeutettua ydinvoiman alasajoa. Mielenkiintoista nähdä, millainen rooli ydinvoimalle jatkossa energiajärjestelmään muodostuu.

 

Uudet avaukset vuonna 2021

Vuoden aikana tuli monia mielenkiintoisia avauksia, jotka suuntaavat pidemmälle tulevaisuuteen. Eniten pinnalla oli vetytalous, josta näkyvimpiä merkkejä olivat Vetyklusterin toiminnan lähteminen liikkeelle, julkaistut vetyhankkeet (esim. Harjavalta ja Naantali), SSAB:n Hybrit-hanke sekä keskustelu valtion roolista vetytalouden edistäjänä.

Tällä hetkellä näyttää siltä, että suuruus on valttia vetytalouden hankkeissa ja tämän takia on tärkeää kehittää ennakkoluulottomasti yhteistyötä eri tason toimijoiden kanssa. Keskustelussa on myös noussut vahvasti tahtotila, että Suomen täytyy heti alusta lähtien tähdätä vedyn jalostamiseen ja korkeamman lisäarvon tuotteisiin, eikä päätyä vedyn bulkkituottajaksi Keski-Euroopalle.

Myös kiertotalousrintamalla tapahtui vuoden aikana paljon. Eniten olivat pinnalla kuidun jalostamiseen liittyvien start-up toimijoiden hankkeiden edistyminen kohti tuotantomittakaavaa. Lisäksi mielenkiintoisia avauksia olivat esimerkiksi Betolarin pörssilistautuminen ja muiden teollisuuden sivutuotteita hyödyntävien start-up toimijoiden ulostulot.

 

Mitä vuosi 2022 tuo tullessaan?

Kuten edeltä nähtiin vuonna 2021 tapahtui paljon energiasektorilla ja uskon vahvasti, että vuonna 2022 tulee tapahtumia ainakin yhtä vinhaan tahtiin. Jo nyt näemme, että vihreään siirtymään liittyviä investointihankkeita on todella paljon liikkeellä tai lähdössä liikkeelle. Tätä tulee edistämään myös erilaisten tukimuotojen jatkuminen.

Myös vetyyn liittyvä keskustelu tulee keräämään lisää kierroksia alkavana vuonna. Toisaalta uskon, että tietynlainen sumuisuus ja varianssi tulee jäämään osaksi energiasektoria ja markkinaa lähitulevaisuuteen. Tästä ehkä selkein esimerkki tulee olemaan sähkön hinnan suuret vaihtelut, vaikkakin perushintataso tullee laskemaan loppuvuoden 2021 hinnoista. Tähän meidän täytyy sopeutua ja toisaalta se tarjoaa myös paljon uusia mahdollisuuksia rohkealle.

Hyvää Energiavuotta 2022!

 

 

Voit myös katsoa 1 jakson tallenteen täältä

Teemu Turunen

Phil. Lic. (Env. Science)

Teemu Turunen has extensive experience in energy and process consulting in several industries. He currently works as Business Development Director in the energy and process business area. His focus is to lead the development of sustainable solutions for future needs.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Varautuminen on osa vastuullista liiketoimintaa

Kirjoittanut Teemu Turunen
Julkaistu

”Yöpöydällä oleva kirja putoaa kolisten lattialle, kun haparoin kohti yöpöydällään olevaa puhelinta, koittaen samalla pohtia, kuka soittaa tähän aikaan yöstä. Viimein saan avattua puhelimen ja linja toisessa päässä on päälämpölaitoksen operaattori Rautio.

Huomenta, täällä Rautio. Nyt olis kuule piru merrassa… Lämpölaitoksen turva-automaatio on lähtenyt ajamaan kattilaa alas ja jotain ongelmaa on myös meidän sisäverkossa. Jostain syystä oikein mikään muukaan ohjelma ei tunnu avautuvan. Tuntuu, kuin mikään järjestelmä ei ottaisi käskyä vastaan…

Siis… Mitä siellä oikein tapahtuu, miksi kattila tulee alas?

Ei mitään tietoa, näytöt vaan menivät siniseksi ja sen jälkeen oikein mikään ei ole toiminut… Kävin kattomassa kentällä ja toistaiseksi alasajo mennyt hallitusti… Mutta nyt täytyy mennä, soita paikalle apuja!     – tuut, tuut,..

Unesta ei ole enää tähteillä rippeitäkään ja pää on täynnä ajatuksia, jotka pitäisi saada jonkinlaiseen järjestykseen. Mitä siellä oikein on menossa, onko tämä nyt se cyberhyökkäys, josta julkisuudessa on puhuttu, miten tämä voi sattua juuri tälle pakkasjaksolle, helkkari kun se automaation Jantunen rikkoi jalkansa laskettelureissulla eikä ole nyt käytettävissä,…

Nyt silmät kiinni ja muutama syvään hengitys. Mistähän lähtisi purkamaan asiaa… Ensin varmaan kokoon kriisiryhmä ja katsotaan miten se siitä lähtee selviämään.

Huomenta, nyt olisi tilanne päällä laitoksella, kokoonnutaan NH1:een kello 04:30, avaan tilannekuvan sitten…”

Edellinen on kuvitteellinen kuvaus lämpöyhtiön tuotantopäällikkö Koskelan yöllisestä heräämisestä. Esimerkki ei ole kuitenkaan vailla todellisuuspohjaa, sillä maailmalla on päästy hyökkäämään jopa ydinvoimaloiden järjestelmiin. Tämä on yksi esimerkki mahdollisesta, joskin varsin epätodennäköisestä uhasta, joka voi uhata energiantuotanto infrastruktuuria. Erilaisia uhkia on tietenkin laaja kirjo, lähtien luonnonmullistuksista ja epidemioista päätyen aina eri syistä johtuviin laajoihin tuotannollisiin häiriöihin.

Jotta uhat saataisiin minimoitua sekä tilanteessa toimittua tehokkaasti ja oikein, on tärkeää, että tilanteita varten tehdään suunnitelmat ja toimintaa harjoitellaan. Asiaa voidaan lähestyä kokonaisuudessaan esimerkiksi ISO22301 liiketoiminnan jatkuvuuden hallintajärjestelmä standardin kautta. Kyseinen standardi on todella laaja, mutta sen hyödyntäminen soveltuvin osin auttaa myös energiayhtiöitä minimoimaan tulevaisuuden riskikenttää.

Liiketoiminnan jatkuvuudenhallinta on prosessi, jonka tarkoituksena on turvata liiketoiminta ja sen keskeisten prosessien jatkuvuus keskeytys- ja häiriötilanteissa. Jatkuvuudenhallinta pitää sisällään esimerkiksi seuraavia kokonaisuuksia:

  • Häiriötilanteilta suojautuminen
  • Häiriötilanteiden esiintymisen todennäköisyyden pienentäminen
  • Varautuminen ja reagoiminen häiriötilanteisiin
  • Palautuminen häiriötilanteista

Konkreettisesti tässä prosessissa tuotetaan muodostetaan kuva nykytilasta ja riskikentästä, määritetään toimenpiteitä tilanteen parantamiseksi, kehitetään dokumentaatiota (esimerkiksi ohjeet, toimintamallit, koulutusaineistot) ja muodostetaan toimintamallit harjoitella kriisitilanteita varten. Kokonaisuus noudattaa johtamisjärjestelmistä tuttua PDCA (Plan-Do-Check-Act) -mallia, jolloin toiminta saadaan liitettyä kiinteäksi osaksi yrityksen muuta toimintaa. Nykyiset digitaaliset työkalut antavat myös paljon mahdollisuuksia viestintään, dokumentaation hallintaan ja vaikkapa harjoitustoimintaan.

Varautumissuunnitelman muodostus

Jos haluat välttää Koskelan kohtalon, kerron mielelläni lisää. Voit myös tilata itsellesi Kaukolämpöyhtiön varautuminen poikkeustilanteisiin white paperin. White Paperissa kuvataan kuinka aloitat varautumissuunitelman teon.

Teemu Turunen

Phil. Lic. (Env. Science)

Teemu Turunen has extensive experience in energy and process consulting in several industries. He currently works as Business Development Director in the energy and process business area. His focus is to lead the development of sustainable solutions for future needs.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Raakavesianalyysi – Voimalaitoshankkeiden usein unohdettu lähtötieto

Kirjoittanut Susanna Vähäsarja
Julkaistu

Vesianalyysi on tärkein lähtötieto uutta vedenkäsittelylaitosta suunnitellessa ja se vaikuttaa niin laitevalintoihin kuin laitteiden mitoitukseenkin. Investointiprojekteissa tehdään ennen projektin alkua paljon taustaselvityksiä liittyen projektin ja rakennettavan tuotantolaitoksen kannattavuuteen, laitostyyppiin ja laitoksen ajotapaan liittyen. Laitoksen sijaintipäätös tehdään huolellisten selvitysten perusteella ja maaperätutkimus tehdään yleensä osana näitä selvityksiä. Esisuunnittelun aikana tehdään yleensä päälaitetoimittajien kilpailutus ja vähintään alustava valintapäätös. Vaikka selvityksiä ja laskelmia tehdään, yksi pieneltä tuntuva mutta sitäkin tärkeämpi selvitys usein unohtuu: raakavesianalyysi.

Miksi raakavesianalyysi sitten on niin tärkeä? Voimalaitokset ovat teollisuuden suurimpia vedenkuluttajia. Vettä käytetään niin jäähdytykseen, vesi-höyrykierrossa kuin kaukolämpövetenä. Voimalaitosten vesi-höyrykierrossa ja kaukolämpöverkossa käytettävän veden laadulle on tarkat ohjearvot veden epäpuhtauksien aiheuttamien ongelmien (korroosio, saostumat) vähentämiseksi. Näiden laatuvaatimusten saavuttamiseksi voimalaitoksilla, jotka eivät saa lisävettä ulkopuoliselta laitokselta, on järjestäen jonkinlainen oma vedenkäsittely. Ja tämän vedenkäsittelyn valintaan ja suunnitteluun raakavesianalyysi on tärkein lähtötieto. Raakavesianalyysin puute havaitaan yleensä vasta varsinaisen toteutusprojektin alkaessa, jolloin vesinäytteitä otetaan ja analysoidaan kiireessä eikä aikaa useiden näytteiden analysoimiseen monesti ole.

Raakavesianalyysin puute havaitaan yleensä vasta varsinaisen toteutusprojektin alkaessa, jolloin vesinäytteitä otetaan ja analysoidaan kiireessä eikä aikaa useiden näytteiden analysoimiseen monesti ole

Vesianalyysi kertoo raakaveden laadusta. Tyypillisiä mitattavia suureita raakavesianalyysissä ovat:

  • Liuenneiden aineiden määrät
  • Kiintoaineen määrä
  • Orgaanisen aineen määrä
  • Veden kokonaiskovuus ja karbonaattikovuus
  • pH ja alkaliteetti
  • Kolloidisten aineiden määrä

 

Vesianalyysi on tärkein lähtötieto uutta vedenkäsittelylaitosta suunnitellessa ja se vaikuttaa niin laitevalintoihin kuin laitteiden mitoitukseenkin.

 

Esimerkiksi suolanpoistolaitoksen tekniikkaa valitessa on raakaveden suolapitoisuus ensisijainen valintakriteeri. Veden suolapitoisuus vaikuttaa suoraan ioninvaihtimien elvytyskemikaalikulutukseen, jolloin käänteisosmoosi tulee käyttökustannuksiltaan ioninvaihtoa edullisemmaksi raakaveden suolapitoisuuden ollessa korkea. Lisäksi, toisin kuin ioninvaihto, käänteisosmoosi pystyy liukoisten epäpuhtauksien lisäksi poistamaan myös kolloidisia epäpuhtauksia, jolloin se on ioninvaihtoa parempi valinta raakavedelle, joka sisältää paljon kolloidista ainetta.

Vedenpehmennys on yleisin ja yleensä riittävä vedenkäsittelymenetelmä lämpölaitosten sekä kaukolämmön lisäveden käsittelyyn. Pehmennyksessä vedestä poistetaan magnesiumin ja kalsiumin suolat eli ns. kovuussuolat. On kuitenkin muistettava, että vaikka kovuus onkin merkittävin matalapainekattiloissa ja kaukolämpöverkostoissa kattilan ja verkoston kuntoon vaikuttava veden laatusuure, ei kuitenkaan huomion kiinnittäminen pelkästään siihen riitä. Esimerkiksi EN-standardissa määritellään matalapaineisille kattiloille raja-arvot syöttö- ja kattilaveden rauta- ja kuparipitoisuuksille sekä orgaanisen aineen määrälle. Kaukolämpövedelle on kovuuden lisäksi määritelty ohjearvot myös kloridi-, bikarbonaatti ja rautapitoisuuksille. Nämä epäpuhtaudet eivät poistu vedenpehmennyksessä. Mikäli raakavedessä mitataan raja-arvoja korkeampia pitoisuuksia edellä mainittuja epäpuhtauksia, on pehmennystä täydennettävä muilla vedenkäsittelymenetelmillä tai valittava pehmennyksen sijaan esimerkiksi käänteisosmoosi vedenkäsittelyyn. Vedenpehmennyslaitteisto on yleisesti edullinen ja vähän tilaa vievä, jolloin muutokset / täydennykset siihen vaikuttavat paitsi tilantarpeeseen myös investointikustannuksiin. Näistä molempiin voi varautua teettämällä ja tarkastelemalla vesianalyysiä ajoissa.

Vaikka raakavesianalyysi olisikin saatavilla investointiprojektin alkaessa, on siinä kokemukseni mukaan usein puutteita. Tyypillisiä puutteita ovat:

  • Analyysejä on vain yksi, jolloin sen luotettavuudesta ei ole tietoa eikä pystytä sanomaan, miten esimerkiksi vuodenaikavaihtelut vaikuttavat vedenlaatuun (tärkeää luonnonvesien tapauksessa)
  • Analyysistä puuttuu olennaisia analyysisuureita. Esimerkiksi kattilan lisäveden käsittelyn kannalta yksi tärkeimpiä mittasuureita on veden silikaattipitoisuus, kun taas juomaveden kannalta kyseisellä suureella ei ole merkitystä. Tällöin käytettäessä juomavettä raakavetenä tulee veden silikaattipitoisuus tutkia erikseen vesilaitoksen tekemien analyysien lisäksi.
  • Analyysin mittayksiköt ovat epäselvät. Monille veden laatusuureille on käytössä useita eri mittayksiköitä, jolloin on hyvin tärkeää kirjata selvästi, mitä mittayksikköä on käytetty.
  • Analyysin termistö epäselvää eikä analyysistä selviä, mitä on mitattu
  • Analyysimenetelmää ei ole määritelty, jolloin analyysin lukija ei myöskään pysty tarkistamaan, mitä todennäköisimmin on mitattu eikä analyysiä pysty toistamaan.

Puutteellisen tai virheellisen vesianalyysin seurauksena on suuri riski, että vedenkäsittelylaitos joko yli- tai alimitoitetaan tai valitaan kohteeseen riittämätön/sopimaton vedenkäsittely. Hyvässä raakavesianalyysissä on sen sijaan:

  • Useita mittauksia eri vuosilta. Tämä on erityisen tärkeää luonnonvesien kohdalla
  • Hyvin dokumentoidut mittaukset
  • Tarvittavan vedenkäsittelyn mitoitukseen ja valintaan riittävät analyysit. Nämä katsotaan tapauskohtaisesti.
  • Analyysien tekijänä tunnettu akkredioitu laboratorio

Puutteellisen tai virheellisen vesianalyysin seurauksena on suuri riski, että vedenkäsittelylaitos joko yli- tai alimitoitetaan tai valitaan kohteeseen riittämätön/sopimaton vedenkäsittely. Seurauksina voi olla vedenkäsittelylaitteiden tihentynyt pesutarve likaantumisen johdosta sekä kasvaneet kemikaalikulutukset. Pahimmassa tapauksessa puutteellinen vedenkäsittely johtaa huonolaatuiseen lisäveteen, mikä aiheuttaa ongelmia erityisesti korkeapainekattiloille ja turbiinilaitoksissa vaikuttaen suoraan näiden takuisiin ja käyttöikään. Kaukolämpöverkostossa vastaavasti seurauksena ovat verkoston korroosio-ongelmat. Vedenkäsittelylaitteiden takuuarvot tuotetun veden laadulle myös mitätöityvät, mikäli käytössä oleva raakavesi ei vastaakaan laadultaan sopimuksessa määritettyä raakaveden laatua. Epäselvä raakavesianalyysi myös vaikeuttaa vedenkäsittelylaitteistojen tarjousvertailua, sillä toimittajaehdokkaat joutuvat arvailemaan vedenlaatusuureita ja tarjoukset eivät sen myötä ole enää vertailukelpoisia keskenään.

Raakaveden laatu vaikuttaa siis vedenkäsittelylaitteiden valintaan ja sitä kautta niiden tilatarpeeseen ja budjetointiin. Luotettavalla ja riittävän kattavalla vesianalyysillä, joka sisältää tuloksia useista mittauksista, saadaan parhaat edellytykset toimivan vedenkäsittelylaitteiston mitoitukseen ja laatutakuut tuotetun veden laadulle. Tässä onnistutaan parhaiten, kun vesianalyysejä teetetään jo laitoksen esisuunnitteluvaiheessa ja tarkastellaan alustavalla tasolla niiden vaikutusta vedenkäsittelyn valintaan. Näin varmistetaan, että investointiprojektin alkaessa on saatavilla riittävät lähtötiedot vedenkäsittelylaitteiston detaljisuunnitteluun ja annetaan vesilaitokselle onnistumisen edellytykset tuottaa kattilalaitoksen/turbiinin/kaukolämpöverkon vaatimusten mukaista lisävettä. Tällä ehkäistään monia laitoksen käyttöajan vesikemian ongelmia.

Susanna Vähäsarja

M.Sc , (Tech) Chemical Engineering - Ms. Vähäsarja is an IPMA Level C certified Project Manager and has a minor (candidate level) in management. She has been involved in power plant and energy consulting since 2007 and has worked on a wide range or projects including large EPCM and EPC projects (as an expert and/or sub-project manager) and smaller consulting assignments.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Energiakatselmuksilla kohti hiilineutraalia toimintaa

Kirjoittanut Jussi Jääskeläinen
Julkaistu

Olemme toteuttaneet viimeisen kolmen vuoden aikana 41 energiakatselmusprojektia. Näistä kaksi on toteutettu ulkomailla oleviin kohteisiin. Katselmoidut yritykset ovat olleet eri teollisuuden aloilta (Kuva 1). Eniten katselmuksia on toteutettu elintarviketeollisuudelle. Jaetulla toisella sijalla ovat metsä- ja teknologiateollisuus. Kohdeyritykset ovat pääosin olleet suuryrityksiä, jotka ovat kuuluneet energiavaltaiseen teollisuuteen (energian loppukulutus vuositasolla vähintään 100 GWh).

 

Energiakatselmusten tarkastelukohteet ovat tyypillisesti ao. listan mukaisia. Näiltä osa-alueilta on myös löydetty merkittävimmät energiasäästökohteet:

  1. Prosessin ja kiinteistön lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmät
  2. Kiinteistöjen ilmanvaihtojärjestelmät
  3. Kuivatus-, kypsytys- ja muut lämpökäsittelyprosessit
  4. Pumppaus- ja puhallinjärjestelmät
  5. Paineilmajärjestelmät
  6. Käyttövesijärjestelmät
  7. Valaistus

Järjestelmien tarkastelut on tehty pääosin paikan päällä kohteessa. Näihin on sisältynyt erilaisia kenttämittauksia, olemassa olevan mittausdatan jalostamista sekä yhteisiä ideointisessioita. Jotain katselmuksia on toteutettu puhtaasti mittausdatan pohjalta. Näissä tapauksissa automaatiojärjestelmistä ja niiden tietokannoista on kerätty mittausdataa eri vuodenajoilta. Näihin on yhdistelty energian toimittajilta saatavaa kulutusdataa. Lopputuloksena on syntynyt kuvaukset kohteen energiankulutusjakaumista, tehokkuuden nykytilasta sekä toimenpidesuositukset energiatehokkuuden parantamiseksi.

Välillä kuuluu ”soraääniä” energiakatselmusten hyödyistä, esim. ”katselmus ei vielä säästä mitään”. Meidän kokemuksemme kuitenkin on, että katselmuksen avulla löydetään varsin usein käyttöteknisiä toimenpiteitä, joiden toteuttaminen ei vaadi investointeja ollenkaan. Jos järjestelmien katselmointia ei ole tehty energiatehokkuuden osalta lähiaikoina, voimme vakuuttaa, että investointi energiakatselmointiin maksaa itsensä takaisin alle vuodessa. Tämän päälle syntyy vielä hyviä investointimahdollisuuksia energiatehokkuuden edistämiseksi ja päästöjen vähentämiseksi.

Tulosten valossa, kun vedetään yhteen kaikki 41 energiakatselmusta (kuva 1), saadaan keskimääräisiksi säästöpotentiaaleiksi sähkön osalta 860 MWh/a ja lämmön osalta 4600 MWh/a. Päästövaikutuksiltaan nämä energiansäästöt vastaavat noin 890 tn CO2 päästöjä vuodessa per katselmoitu yritys. Vedensäästön osalta keskiarvolukema on 46 500 m3/a. Kustannussäästöinä nämä vastaavat noin 205 000 euroa vuodessa. Toimenpiteiden suora takaisinmaksuaika oli keskimäärin kolme vuotta. Keräämämme tilaston mukaan, energiakatselmuksen kustannus on ollut keskimäärin noin 7-8 % löydetystä säästöpotentiaalista. Näiden tulosten valossa on helppo perustella energiakatselmoinnin tärkeyttä osana energiajohtamista. Sen pohjalta on hyvä lähteä luomaan tiekarttaa kohti energiatehokasta ja hiilineutraalia toimintaa.

Energiatehokkuustoimenpiteiden toteutuksissa kannattaa hyödyntää katselmoijille kertynyttä kokemusta kohteesta. Tyypillisesti investointia vaativat säästötoimenpiteet käyvät läpi seuraavat vaiheet:

  1. Energiakatselmus
  2. Suunnittelu
  3. Hankinta
  4. Toteutus
  5. Käyttöönotto

Näiden osalta on järkevää pyytä katselmoijataholta esitystä jatkotoimista. Asiaa helpottaaksemme, olemme koonneet tsekkilistan onnistuneen energiatehokkuusinvestoinnin läpiviennistä.

 

Jussi Jääskeläinen

Design Manager,
Efficiency Solutions

Jussi Jääskeläinen has worked in process industry development and energy efficiency service positions since 2004. He has experience in process development, production line energy efficiency and industrial energy audits. He is also thoroughly familiar with energy efficiency monitoring systems and process diagnostics. He currently works as Design Manager, Efficiency Solutions, at Elomatic’s Jyväskylä office and is responsible for developing Elomatic’s data analysis services.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Tulevaisuus on muutoksenhallintaa 

Kirjoittanut Teemu Turunen
Julkaistu

Tämä on jatko-osa nro 4 aiemmin julkaistuun blogiin Tuloksiin hallituilla ja suunnitelluilla investoinneilla.

Tutustuessani uuteen ISO45001-standardiin, muutoksenhallinta oli siinä minulle aivan uusi asia: Miten varmistetaan muutostilanteissa, että turvallisuusasiat on huomioitu. Esimerkiksi jos tehtäisiin muutoksia automaatiojärjestelmän ohjauksiin, olisi varmistettava, ettei uusi ohjaus missään tilanteessa aiheuttaisi turvallisuusriskiä. Tähän on olemassa turvallisuuspuolella työkaluja, joiden avulla on mahdollista analysoida muutoksen riskejä. Tämän pohjalta näkisin, että muutoksenhallinta pitäisi olla mukana myös energiatehokkuustoimenpiteissä. Esimerkiksi jos oltaisiin investoimassa prosessiin tulevaan lämpöpumppuun, olisi analysoitava seuraavia asioita: Millaisia vaikutuksia uusi kokonaisuus toisi?; Mitä rajoituksia olemassa oleva prosessi sille asettaisi?; Ennen kaikkea, kuinka varmistettaisiin, että uusi laite otettaisiin käyttöön asianmukaisesti ja käyttäjät ymmärtäisivät sen ajamisen riittävän hyvin? Tallaiseen toimintamalliin en ole energiapuolella törmännyt.

 

Tästä päästäänkin kohti yhtä turvallisuus- ja energiatehokkuustoiminnan tärkeintä palasta eli ihmistä. Kun uusia toimintamalleja ajetaan sisään, on meillä aina käsissämme muutoksen johtamishanke. Liian usein molemmissa aihealueissa näkee tapauksia, joissa uusi toimintamalli on ohjeistettu ja tämän jälkeen jätetty ”herran haltuun”. Mielestäni tässä vaiheessa ollaan vasta hyvin alkutaipaleella ja tämän jälkeen vaaditaan paljon valvontaa, opastusta ja kehitystyötä, jotta toimintamallin muutoksella saavutetaan haluttu vaikutus. On hyvin tärkeää, ettei ihmistä kaikkine inhimillisine piirteineen unohdeta tehostamishankkeissa, vaan tämä huomioitaisiin jo mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Osallistaminen on asia, jota käytetään paljon turvallisuusasioissa: Kun henkilö itse pääsee vaikuttamaan muutosprosessiin, adaptoi hän sen paljon helpommin. Vastaavaa toimintamallia olisi hyvä hyödyntää myös esimerkiksi tehokkaampien ajomallien käyttöönotoissa. Osaltaan haasteeseen vastaa myös automaation tuomat mahdollisuudet ja uskon, että tulevaisuudessa koneoppiminen oppii asioita meidän monen puolesta, mutta kokonaan inhimillistä vaikutusta ei voida ainakaan vielä lähitulevaisuudessa sivuuttaa.

 

Turvallisuuden edistämisessä koulutus on tärkeä osa työtä, jolla varmistetaan, että uudet toimintamallit, ohjeet ja säännöt saadaan koko henkilöstön tietoon. Vastaavasti energiatehokkuustyössä koulutus on mielestäni aliarvostettu kokonaisuus, vaikka esimerkiksi ISO50001-järjestelmä varsin yksiselitteisesti siihen velvoittaakin. Monesti olen kuullut sanottavan, että operaattorithan ajavat joka päivä prosessia, joten kyllä he tietävät kuinka se toimii. Näinhän se on, he ovat prosessin parhaita asiantuntijoita, mutta miksi eri vuorojen välillä on löydettävissä yli 10%:sia eroja ajon energiatehokkuudessa? Uskon, että yksi vastaus tähän on, etteivät käyttäjät ymmärrä energiatehokkuutta kokonaisuutena ja ’se’ käytössä oleva prosessin helppo ajotapa ei välttämättä ole ’se’ taloudellisin. Suunnittelemalla koulutus hyvin, voisi sen vaikutus olla merkittävä esim. mahdollistaen tiedon jaon vuorojen välillä ja avaten eri ajomallien kustannusvaikutuksia. Tämä voitaisiin mieltää yhdeksi tavaksi osallistaa henkilöstöä energiatehokkuustyöhön ja uskon, että tätä kautta olisi saavutettavissa merkittäviä tuloksia.

 

Kuten tiedetään, tulevaisuutta on hyvin vaikea ennustaa. Mutta edellisen pohdiskelun pohjalta uskaltautuisin heittämään loppuun neljä aihealuetta, jotka nousevat tärkeään rooliin tulevaisuudessa energiatehokkuuden toimintakentälle ja kaikkiin näihin on hyviä käytäntöjä saatavissa työturvallisuuspuolelta:

  1. Kokonaisuuden hallinta korostuu.
  2. Hankkeiden kokonaisvaltainen valmistelu nousee tärkeään rooliin.
  3. Automaatio tuo mahdollisuuksia, mutta osaltaan monimutkaistaa maailmaa.
  4. Inhimillistä puolta ei saa unohtaa – osallistaminen työn arkeen.

 

Tsemppiä tehostamistyöhön!

 

Teemu Turunen

Phil. Lic. (Env. Science)

Teemu Turunen has extensive experience in energy and process consulting in several industries. He currently works as Business Development Director in the energy and process business area. His focus is to lead the development of sustainable solutions for future needs.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Copyright © 2020 – Elomatic, All rights reserved