Kymenlaakson biotaloustoimintaympäristön kehittäminen - KYMBIO Biotalouden RIS3-strategian jalkauttaminen

Kymenlaaksossa on selvitetty alueen vahvuuksia ja luotu strategia (Kymenlaakson RIS3), jolla tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoimintaan on nostettu esiin kärkialat, joilla näyttäisi olevan alueellisesti parhaat mahdollisuudet kehittyä ja joiden kehittämiseen kannattaa erityisesti panostaa. Biotalous on yhtenä valittuna kärkenä, ja biotalouden edistämistyö maakunnassa aloitettiin yritysasiantuntijaryhmien kokoamisella ja kehittämistarpeiden selvittämisellä. Tavoitteena on yhteistyön, kestävän kasvun sekä kansainvälisyyden edistäminen. Biotaloutta edistämään Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu (Xamk) päätoteuttajana ja Kouvola Innovation (Kinno) osatoteuttajana saivat kesällä 2017 Kymenlaakson liiton puoltamana rahoituspäätöksen Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) päärahoittamalle hankkeelle ”Kymenlaakson biotaloustoimintaympäristön kehittäminen – KYMBIO”. Hanketta toteutettiin 1.1.2017–31.7.2019. KYMBIO-hankkeen aikana on toteutettu toimia, joita tässä julkaisussa esitetään. Toiminnan lähtökohtana ovat olleet useat alueella käydyt keskustelut ja haastattelut, joiden perusteella asioita lähdettiin viemään eteenpäin. Tavoitteena oli etsiä ratkaisuja, jotka vievät Kymenlaaksoa kohti vähähiilisyyttä sekä edistävät biotaloustoimintaa alueellamme – yhdessä kehittäen, yhdessä kehittyen. Toteutetut toimet ovat osin antaneet ratkaisuja biokiertotalouden haasteisiin mutta osin luoneet uusia kysymyksiä, joihin haetaan ratkaisuja tulevina vuosina. Yksi hankkeessa toteutettu tehtävä oli biotalouden tiekartan luominen. Se pyrkii antamaan suuntaviivoja, joiden mukaisesti kehitystä viedään lähivuosina bio- ja kiertotalouden osalta Kymenlaaksossa. Tavoitteena on pitkällä aikavälillä muodostaa Kymenlaaksoon monipuolinen, elinvoimainen ja houkutteleva biotalouden toimintaympäristö sekä verkostot, jotka kehittyvät ja laajenevat systemaattisesti ja tavoitteellisesti. Avoimuuden ja yhteisen toimintamallin kautta mahdollistetaan korkealaatuisen osaamisen lisääntyminen maakunnallisessa kehittämisessä jatkossakin

Energy efficiency optimization of actively used and underused buildings based on demand-controlled ventilation according to indoor climate

According to the preliminary research, many underused buildings are using as much energy as actively used buildings, or else the buildings have ventilation turned off to save energy, which is harmful to the building and its users. In addition, there are actively used buildings with unsuitable ventilation for their usage. Research is needed to optimize energy usage and to prevent health problems caused by poor indoor air quality. Optimizing energy usage also lowers CO2 -emissions, which should be reduced to 20% of 1990 emissions by 2050, according to the European Union’s energy and climate strategy. The goal of this project was to optimize the energy efficiency of underused buildings and the ventilation of actively used buildings. New information and recommendations were formulated during the project for companies and the municipality sector. Sustainable development was the main theme of the project. In addition, equality has been taken into account by providing equal indoor climate for users. The theoretical portion covers the principles of ventilation and heating. The practical part includes different measurements. The real temperature and electric consumption of the ventilation units are discovered. The interior study includes carbon dioxide concentration, temperature, and moisture content. The results of the project are the improved energy efficiency of ventilation on demand-controlled ways, and the increased knowledge of optimizing energy usage in the examined buildings. New recommendations have been made for controlling ventilation to reduce carbon dioxide emissions. The results will create guidelines for optimal energy usage, which can be utilized nationally by companies and municipalities to promote energy savings and health

Hukkaveks - Hukkalämmön verkostot ja hyödyntämismahdollisuudet Kymenlaaksossa

Hiilineutraalisuustavoitteiden myötä valtakunnallisella ja maakuntatasoilla on ollut tahtotila löytää ilmastonmuutosta hillitseviä vaihtoehtoja ja ratkaisuja. Kymenlaakson alueen yritykset ja kunnat ovat olleet kiinnostuneita ylijäämälämpöjen ja uusiutuvien energialähteiden hyödyntämismahdollisuuksista ja niihin liittyvistä uusista sovellutuksista. Ylijäämälämpöä voidaan ottaa talteen eri teknologioilla, jotka mahdollistavat arvokkaita energian lähteitä ja vähentävät energian kokonaiskulutusta, sillä hukkalämpöjen (termejä ylijäämälämpö ja hukkalämpö termejä on käytetty esityksessä synonyymeinä) suuruus erilaisista sivuvirroista voi olla merkittävä. Tässä julkaisussa tuodaan tiivistäen esille Hukkaveks – Hukkalämmön verkostot ja hyödyntämismahdollisuudet Kymenlaaksossa -hankkeen aikana tehtyjä selvityksiä ja kokeiluja. Hankkeen tavoitteena on ollut edistää Kymenlaakson alueen vähähiilisyyttä ja energiatehokkuutta tehostamalla lämpöenergian hyötykäyttöä. Maakuntatason tarkastelukohteita on löytynyt laaja-alaisesti, kuten teollisuudesta, energiantuotannosta ja asuin- ja palvelurakennuksista, kuten kerrostalot ja urheilukeskukset (jalkapalloareena, jää- ja uimahalli), eräs oppimiskeskus sekä tänä päivänä vielä harvinaisia yksittäisiä teknologiakokeiluja, kuten adsorptiojäähdytin ja lämpövuotokuvaukset dronella. Hanke toteutettiin vuosina 2020–2022 Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun (Xamk) Metsä, ympäristö ja energia -vahvuusalan alla ja hankkeen päärahoittajana toimi Kymenlaakson liiton koordinoimana Euroopan aluekehitysrahasto (EAKR). Lisäksi rahoittajina olivat Kotkan Energia, Haminan Energia, KSS Lämpö ja Kotkan kaupunki

Waste heat recovery potential in residential apartment buildings in Finland's Kymenlaakso region by using mechanical exhaust air ventilation and heat pumps

With the growing share of ventilation heat loads, the heat recovery over the mechanical ventilation systems appears as one of the key solutions to reduce heat loss and generate energy savings. Finland's long-term renovation strategy aims for a highly energy-efficient and almost carbon-free building stock by 2050. One of the greatest potentials for energy savings relates to those built between the 1960s and 1980s where no heat recovery exists. This study addresses the wasted heat potential of apartment buildings in the Kymenlaakso region in Finland and how EAHPs can utilize it. The wasted heat potential was mapped by selecting buildings of different ages in Kotka from the 1950s to 2010 and for which the thermal energy balance was determined. The apartment buildings with mechanical exhaust ventilation in Kymenlaakso were surveyed. If all the mapped exhaust air waste energy could be utilized by EAHPs, it could produce the thermal energy combined from different decades up to 18.7 GWh/a in Kotka and 36.8 GWh/a in Kouvola. The calculated annual reduction in CO2 emissions might be about 590 and 944 tCO2 in Kotka and Kouvola, respectively. The calculated payback periods varied from 7 to 13 years for the selected buildings

Optimisation of district heating production by utilising the storage capacity of a district heating network on the basis of weather forecasts

Seasons cause large variations in heating demand for buildings, and the heat is produced for district heating (DH) with several heat production plants. The network itself can be assimilated to a thermal energy storage unit and used effectively for peak reduction purposes. The heat storage balances the operation of the system, which allows smoother running of the entire energy production process. Short- and long-term storage enables the transition of current energy systems towards the next generation of low-temperature DH and sustainable multi-energy networks. In this study, an example district heating system with two 4 MW boilers, located in Kymenlaakso, Finland was studied. The use of DH production was optimised by charging the network via adjusting the DH supply water temperature instead of using the reserve power. The savings potential depends on the variations in heat demand at the interface where the reserve power would have to be introduced, the size of the network volume, and the increase in the DH supply water temperature. On the basis of weather forecasts with an increase in the water temperature of 15 K, the received savings potential of reserve power could have been 185 MWh and the reduction of emissions 40 tCO2 with renewable recycling-based wood fuels during the years 2018–2020 in the environmentally friendly case network

Technological issues to supply low temperature district heating

Current research and development shows that it is technical feasible to change high/medium temperature district heating system to low temperature district heating system for both new and existing building areas. We collect and identify promising technologies in low-temperature district heating application to meetthe goals of future renewable based community energysystems. Innovative technologiesand advancedsystem concepts in low temperature district heating aredescribed. Technological issues to supply lowtemperature district heating to existing building area,supply low temperature district heating with renewablesand supply ultra-low temperature district heating arediscussed in this paper