Kohti nollaenergiayhteisöjä: Paikallisen ja uusiutuvan energian hyödyntämisen tehostaminen rakennuksissa käyttäen jaettua energian tuotantoa ja varastointia

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Nettonollaenergiatalot (NZEB) ja lähes nollaenergiatalot (nZEB) ovat merkittävä tutkimuksen kohde Suomessa ja ulkomailla. Näiden rakennusten oletetaan kuluttavan minimaalisen määrän energiaa ja myös tuottavan omaa energiaansa käyttäen rakennuskohtaista uusiutuvaa energiaa. Aurinkoenergia on näissä rakennuksissa yleinen energiamuoto, johtuen sen helposta asennuksesta talojen katoille. Aurinkoenergian tuotanto on kuitenkin vaihtelevaa ja usein energian tuotanto ei osu yhteen kulutuksen kanssa. Toinen vaihtoehto on käyttää biomassaa pienen mittakaavan lämmön ja sähkön yhteistuotantoon (CHP). Tällöin tuotantoa voidaan hallita, mutta lämpöä ja sähköä harvoin tarvitaan juuri siinä suhteessa, kun oma voimala niitä tuottaa. Pienet energiajärjestelmät ovat usein myös vähemmän tehokkaita ja suhteellisesti kalliimpia kuin suuret järjestelmät. Yksittäisen rakennuksen kyky muuttaa kulutustaan tuotannon kanssa yhteensopivaksi on rajoitettu. Yhteisötason energiajärjestelmät kuitenkin mahdollistavat paikallisen energian käytön, mutta hyötyvät tasaisemmasta energiankulutusprofiilista, suhteellisesti matalammista investointikuluista sekä paremmasta hyötysuhteesta.Tämä väitöskirja näyttää, että yksittäisten talojen aurinkosähköjärjestelmät tarvitsevat Suomessa taloudellista tukea ollakseen kannattavia hankintoja. Lämmön varastointia ja kulutusjoustoa voidaan kuitenkin hyödyntää niiden taloudellisuuden parantamiseksi. Suuret aurinkoenergiajärjestelmät ovat yksikköhinnaltaan halvempia kuin pienet, mutta ylimitoitetut järjestelmät pahentavat kulutuksen ja tuotannon epätasapainoa ja estävät yksittäisen talon hyötymisen suuruuden ekonomiasta. Yhteisötasolla aurinkoenergia kuitenkin huomattiin kannattavaksi jopa ilman tukia. Käytettäessä säädeltävää CHP-tuotantoa, yhteiset säätöjärjestelmät havaittiin erittäin tärkeiksi, jotta energian jakamisesta saataisiin hyötyä. Yhteisömittakaava mahdollistaa lämmön kausivarastoinnin, joka on avainasemassa aurinkoenergian merkittävään hyödyntämiseen Suomessa. Nollaenergiataloista pitäisikin siirtyä kehittämään nollaenergiayhteisöjä, joissa hyödynnetään sekä hajautetun että keskitetyn energiajärjestelmän hyviä puolia.
Julkaisun otsikon käännösKohti nollaenergiayhteisöjä: Paikallisen ja uusiutuvan energian hyödyntämisen tehostaminen rakennuksissa käyttäen jaettua energian tuotantoa ja varastointia
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Siren, Kai, Vastuuprofessori
  • Hasan, Ala, Ohjaaja
  • Kayo, Genku, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-7452-8
Sähköinen ISBN978-952-60-7451-1
TilaJulkaistu - 2017
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • Nollaenergiayhteisöt
  • kulutuksen ja tuotannon tasapainotus
  • lämmön kausivarastointi
  • monitavoiteoptimointi

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Kohti nollaenergiayhteisöjä: Paikallisen ja uusiutuvan energian hyödyntämisen tehostaminen rakennuksissa käyttäen jaettua energian tuotantoa ja varastointia'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä