1 / 33

RESCA Suurten kaupunkien uusiutuvat energiaratkaisut ja pilotit

RESCA Suurten kaupunkien uusiutuvat energiaratkaisut ja pilotit. Loppuseminaari 18.3.2014 Kimmo Koivunen & Aino Kainulainen. HSY, yleistä. vesi- ja jätehuoltopalveluita sekä seututietoa pk-seudun asukkaille

faunus
Download Presentation

RESCA Suurten kaupunkien uusiutuvat energiaratkaisut ja pilotit

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. RESCASuurten kaupunkien uusiutuvat energiaratkaisut ja pilotit Loppuseminaari 18.3.2014 Kimmo Koivunen & Aino Kainulainen

  2. HSY, yleistä • vesi- ja jätehuoltopalveluita sekä seututietoa pk-seudun asukkaille • perustehtävät: talousveden toimittaminen, jätevesien puhdistaminen, jätteiden keruun ja käsittelyn järjestäminen, ajantasaisen seututiedon tarjoaminen • henkilöstöä n. 750

  3. HSY:n energiankulutus ja -tuotanto

  4. HSY:n pilottien tulokset

  5. Pilotti 1: Kiinteistökohtainen aurinkoenergia • Vesihuollon rakennuksista toteutettavaksi kohteeksi valittiin Vanhankaupungin vedenpuhdistamo • Käytettävissä 660 m2 = parhaimmillaan 80 MWh/a • Toteutus todennäköisesti vuonna 2015 • Ruskeasannan Sortti-asemalle on suunnitteilla aurinkosähköä ja -lämpöä maalämpöön yhdistelevä järjestelmä • Vähentää tarvittavaa ostosähköä 25 MWh/a (= 6,2 tCO2/a) • Energiatukihakemus valmisteilla

  6. Pilotti 2: Aurinkosähköä kaatopaikkaolosuhteissa • Tarkasteltiin jäykkien (kuvassa) ja joustavien aurinkopaneelien asentamista Ämmässuolle • Haastavat rakenteet, korkeat investoinnit • Ei kannattavaa Kuva: Eihelbruckin kaatopaikka

  7. Pilotti 3: Tuulivoima • Tuulivoiman toteutettavuus kahdessa kohteessa: Ämmässuon jätteenkäsittelykeskuksessa ja Metsäpirtin kompostikentällä • Ämmässuolle mahdollista rakentaa 1-3 teollisen mittakaavan voimalaa (3 MW) • Mahdollisia esteitä: linnusto, asutus, tutkavaikutukset • Etenee HSY:ssä hankesuunnitelman valmistelulla, hallitukselle kesän jälkeen • Metsäpirttiin ei nykyiselle tontille saada kannattavaa tuulivoimaratkaisua

  8. Pilotti 4: Lämmöntalteenotto jätevedestä • Puhdistamaton jätevesi vaatii erikoistekniikoita  kalliit investoinnit • Jäteveden välppäyksestä ja jätevesilämmönsiirtimien huollosta aiheutuu suuret vuosittaiset kustannukset. • Jätevesiviemärilämmönsiirrintekniikat eivät sovellu megawattikokoluokkaan; saatavilla oleva lämpöteho rajoittuu tyypillisesti muutamaan sataan kilowattiin • Ei kannattavaa

  9. Pilotti 5: Lämmöntalteenotto raakavedestä • 500 kW teholla kannattavinta • Energiantuotanto – lämpöpumpun kulutus = n. 2300 MWh/a • Vältetyt CO2-päästöt n. 200 tonnia vuodessa • Takaisinmaksuaika 6 vuotta • Järjestelmä toteutunee lokakuussa 2014

  10. Pilotti 6: Lämmönvarastointi • Tavoitteena tehostaa biokaasun hyödyntämistä • Tarkasteltiin lämmön pitkäaikaisvarastoinnin teknisiä ja taloudellisia edellytyksiä neljällä erilaisella ratkaisulla • Ratkaisuista kolme on teknisesti toteutettavissa ja taloudellisesti kannattavia, takaisinmaksuaikojen vaihdellessa 7 ja 17 vuoden välillä • Kaasumoottoreiden sähköntuotanto kasvaisi n. 1,9 GWh/a, vältetyt päästöt 418 tCO2/a • Yksi mahdollinen keino päästä tavoitteeseen, lisäselvityksiä toteutetaan

  11. Pilotti 7: Kaasunpuhdistus • BABIU-menetelmä: kaasu puhdistuu ja kuona stabiloituu • Peter Mostbauer (UniversitätfürBodenkultur Wien) • Investoinnit kalliita ja Sb liukoisuus kasvoi • Pilotti-mittakaavan koe jatkossa mahdollinen

  12. Pilotti 8: Kaukojäähdytys • Tarkasteltiin Päijännetunnelin veden virtaamaa ja lämpötiloja sekä erilaisia kytkentämahdollisuuksia • Raakaveden käyttäminen kaukojäähdytykseen todettiin teknisesti mahdolliseksi • Vesi voidaan käytön jälkeen hyödyntää esim. viheralueiden kasteluun tai WC:n huuhteluvetenä, tai mahdollisesti palauttaa raakavesitunneliin • Esim. Helsinki-Vantaan lentokentän päästövähenemä olisi 770 tCO2/a • Uusi toiminnan muoto HSY:lle, vaatii lisäselvityksiä

  13. Pilotti 9: Pienvesivoima • Tarkasteltiin pienvesivoiman tehostuspotentiaalia HSY:n vedentuotanto ja -jakeluverkostossa • Pitkäkosken nykyisen turbiinin uudistaminen kannattavaa: n. 225 MWhenemmän sähköä vuodessa • Tuotot paineenalennusventtiileistä odotetusti pieniä • Vesitornit ja alavesisäiliöt myös kannattamattomia • Käytöstä poistetut vedenottamot, esimerkkinä Dämman: mahdollisesti kannattavia, mutta kilpailevat intressit huomioitava

  14. Finding new ways the HSY-Demola-cooperation project Lauri Pullinen & Muhammad Sohail RESCA seminar 18.3.2014 Tampere

  15. About Demola • Platform for students to do innovative projects offered by companies. • In 2008, Demola launched in Tampere. • Stats (Until 03-03-2014) • Participation of 1500 Students • Covering about 250 projects • Seven (7) Demola Centers, and expanding...

  16. HSY-DEMOLA Collaboration • HSY approached Demola in the summer 2013 with a project titled “New ways of producing renewable energy at HSY” • New form of collaboration for HSY • With current production and 9 pilots HSY staff had run out of ideas and creative students were called for • The challenging project was launched October 3rd 2013 • HSY found the results good and useful, and the whole experience positive

  17. ABOUT THE PROJECT • Who we are: • Lauri, Esa, Teresa, Sohail • Students (Energy production, Automation, Environmental) • Jere (Facilitator from Demola) • What is it all about: • Demola Project • Project Partner: HSY • Duration: 3 ½ Months (Oct. 2013- Jan. 2014)

  18. CONTENTS • Objective • Limitations/Scope • Ideas/Solutions • Misc. Ideas/Solutions • Project Summary

  19. OBJECTIVES • To propose solutions/ideas for HSY facilities regarding: • Increasing the utilization of renewable energies • Decreasing the current energy consumption

  20. SCOPE/LIMITATIONS OF SOLUTIONS • Technicalities • Payback period and other financial issues • Management & Technology acquisition • Practicality (Not highly experimental; Implementable) • Environmental concerns • Use of only the existing HSY facilities

  21. IDEAS • Smart lighting System • Use of Micro-Algae • Fuel Cells • Batteries for energy storage • Hybrid machinery • Methanol production

  22. SMART LIGHTING • System in which lights are able to adjust their intensities, based on multiple factors: • Occupancy • Weather condition (cloudiness, time of day, Day light) • Weekdays (working days, holidays), etc. • Advantages: • Reduces energy consumption • Associated with Energy Management System • Need of Controllers, Lights, Central/Mobile HMI

  23. USE OF MICROALGAE • Production of BiofuelsusingMicro-Algae. • Inputs: Sunlight, CO2, Waste water + Algae • Outputs: AlgaeBiomass, Oxygen. • Advantages: • Waste watercleaning • Biomassconvertable to Feedstockand/orBiofuel • Zero Waste from the process • Algaecansurvive at lowtemperatures (evenFinnishwinter) • Implementationusingphotobioreactors, Fermentationtanksor open air ponds.

  24. FUEL CELLS (HIGH TEMPERATURE) • Converts the chemicalenergy of biogas into electricity • Advantages (relative to IC Engines) • Loweremissions, higherefficiency • No movingparts (lessnoise) • Improvedefficiencyobtainedwhencoupled with turbine • Worthy of considerationwhencurrent IC enginescome to the end of lifetime

  25. BATTERIES FOR ENERGY STORAGE • Renewableenergysupply is discontinuousdue to theirnature (solar, wind) • Need to balanceproduction and consumption • Two new solutionsalreadycommercial • Metalliquidbatteries • HydraRedox • Improvedefficiency, reliability and flexibilitycompared to currentlyusedconventionalRedoxbatteries

  26. HYBRID MACHINERY • Machines capable of operating on both electric motor generator and diesel engine. • Advantages: • Smoother operatability • Less fuel consumption (in city traffic) • Commercial and proven technology • Optionalinvests in chargingstations • Applicable on waste collecting trucks, wheel loaders, and company cars. • Developingenvironmentallyfriendlyvehicles.

  27. METHANOL PRODUCTION • Producedfrommultipleresources; Biogas, Natural gas, wood. • Differentmethodsavailable: • Catalyticreaction in 800 Celsius 20 bar. • SMR Steammethanereforming • Bacteriametabolizemethane to methanol • Pyrolysisusingwoodorbiowaste as syngasorigin • Usable in wastewatertreatmentprocess • CO and H as ingredients. CH4-> CH3OH • Competes with productionprice 300 €/ ton

  28. OTHER IDEAS • Small scalewindturbines • Energy management System • Green Roofconcept • Heatrecoveryfrom the ventilation air • RefinedBiogas • Digestiongasflotationcleaning

  29. PROJECT SUMMARY • Overall a challenging task • Discussing solutions, taking feedback • All the ideas are implementable (proven) • Further detailed study and analysis is required to efficiently implement any of the proposed solutions • We hope HSY will get one step closer to energy self-sufficiency goal

  30. We would like to Thank • HSY, for giving us the oppurtunity of working with them in the project in professionalenvironment. Reviewing and giving feedback to ourproposedsolutions. • RESCA, for hostingseminar. • DEMOLA, for providing us the platform for thisproject; Facilitating us in everypossibleway; and arrangingourtrips.

More Related