Automaatio teollisen mittakaavan kaukolämpölaitoksessa

Valmet toimittaa automaatiojärjestelmän Helen Oy:n Patolan lämpölaitokselle, joka yhdistää teollisen mittakaavan ilma-vesilämpöpumpun ja kaksi sähkökattilaa joustavaan ja vähäpäästöiseen kaukolämmöntuotantoon.

Teollisen mittakaavan lämmöntuotanto vaihtelevissa olosuhteissa
Rakenteilla oleva Patolan lämpölaitos Helsinkissä koostuu noin 30 megawatin ilma-vesilämpöpumppulaitoksesta sekä kahdesta 50 megawatin sähkökattilasta. Valmistuessaan lämpöpumppulaitos on kapasiteetiltaan maailman suurin laatuaan. Kokonaisuus on mitoitettu tuottamaan yli 500 gigawattituntia lämpöä vuodessa ja vähentämään hiilidioksidipäästöjä yli 56 000 tonnia verrattuna fossiilisiin lämmönlähteisiin.

Ilma-vesilämpöpumppu käyttää ulkoilmaa lämmönlähteenään ja hiilidioksidia kylmäaineena. Järjestelmä on suunniteltu toimimaan tehokkaasti myös alhaisissa lämpötiloissa, jopa –20 °C:ssa, mikä on keskeinen tekninen vaatimus pohjoisissa kaukolämpöjärjestelmissä, joissa kuormitus vaihtelee voimakkaasti vuodenaikojen mukaan.

Automaation rooli kaukolämpöjärjestelmissä
Valmetin hajautettu ohjausjärjestelmä (DCS) vastaa lämpöpumppulaitoksen ja sähkökattiloiden yhteensovitetusta ohjauksesta ja valvonnasta. Kaukolämpöjärjestelmissä tällainen automaatio on keskeistä, jotta useita lämmönlähteitä voidaan hallita samanaikaisesti, tuotantoa voidaan säätää kysynnän mukaan ja järjestelmä pysyy vakaana nopeasti muuttuvissa käyttötilanteissa.

Yhteinen ohjausarkkitehtuuri mahdollistaa tuotantotapojen joustavan priorisoinnin, esimerkiksi sähköpohjaisen lämmöntuotannon hyödyntämisen silloin, kun sähkö on hyvin saatavilla. Tämä on olennainen osa nykyaikaista digitaalista energiajärjestelmää, jossa lämmöntuotanto kytkeytyy yhä tiiviimmin vaihtelevaan uusiutuvaan sähköntuotantoon.

Käyttövarmuus ja energiatehokkuus
Helenin mukaan automaatiojärjestelmä tukee yhtiön pitkän aikavälin energiastrategiaa parantamalla käyttövarmuutta ja mahdollistamalla tehokkaan reagoinnin lämmöntarpeen muutoksiin. Järjestelmä optimoi lämpöpumppujen ja sähkökattiloiden toimintaa yhtenä kokonaisuutena, mikä parantaa hyötysuhdetta ja tukee vakaata lämmöntoimitusta asiakkaille.

Teknisesti yhtenäinen DCS vähentää alijärjestelmien rajapintojen monimutkaisuutta ja mahdollistaa kattavan prosessidatan keruun. Tämä luo edellytykset suorituskyvyn seurannalle, kunnossuunnittelulle ja laitoksen elinkaaren aikaiselle optimoinnille, mikä on keskeistä suurissa kaukolämpöverkostoissa.

Käyttöönotto ja sovelluskonteksti
Patolan lämpölaitoksen on määrä aloittaa tuotanto lämmityskaudella 2026–2027. Valmistuttuaan laitos vahvistaa Helsingin vähäpäästöistä kaukolämmöntuotantoa yhdistämällä suuren mittakaavan lämpöpumpputeknologian ja sähkökattilat keskitetyn automaation alle.

Hanke osoittaa, miten teollinen automaatio tukee kaukolämpöjärjestelmien siirtymää kohti pienempiä päästöjä säilyttäen samalla toimitusvarmuuden ja teknisen suorituskyvyn vaativissa, kylmissä ilmasto-olosuhteissa.