Liittyjän tarina

Fortum: Tekoäly auttaa kaukolämpövuotojen paljastamisessa

30.12.2022
Takaisin listaukseen
Fortum tehostaa kaukolämpöverkon lämpövuotojen havaitsemista analytiikalla. Se auttaa löytämään lämpökamerakuvista korjattavat kohteet.

Fortum on käyttänyt Espoossa useiden vuosien ajan helikoptereita lämpökuvauksiin, joilla havaitaan kaukolämpöverkon maanalaisia vuotoja. Fortumin verkkopäällikkö Teemu Mäki sanoo, että koko verkosto lämpökuvataan 1–2 kertaa vuodessa.

– Kuvaukset tehdään keväällä ja syksyllä, jolloin vuodot havaitaan paremmin lämpövuotojen ja viileämmän maaperän lämpötilaerojen vuoksi, Mäki toteaa.

Kaukolämpöverkkoa kuvataan helikopterin lämpökameralla noin 300 metrin korkeudesta. Kuvattavaksi valittu alue lennetään läpi edestakaisin, jolloin saadaan katettua koko kuvausala mahdollisimman tehokkaasti. Mahdolliset vuotokohdat näkyvät lämpökamerakuvissa lämpimänä alueena.

Tarkastettavaa Fortumin kaukolämpöverkossa riittää, sillä Espoon, Kauniaisen ja Kirkkonummen kattavan verkon pituus on noin 900 kilometriä.

Analytiikka avuksi vuotokohtien löytämisessä

Tuhansien kuvien läpikäynti ihmissilmin on työlästä. Urakan helpottamiseksi Fortumilla on nyt testattu konenäköä ja tekoälyä hyödyntävää analytiikkaa, joka pystyy seulomaan kuvista potentiaaliset lämpövuotokohteet.

– Olemme saaneet uuden teknologian käytöstä hyviä kokemuksia, Mäki sanoo.

Analytiikan paljastamat mahdolliset lämpövuodot käydään lisäksi tarkistamassa paikan päällä käsikäyttöisen lämpökameran avulla. Ilmasta tehty kuvaus ei aina pysty erottamaan kaukolämmön vuotoja muista kaupunkiympäristön hukkalämmöistä, esimerkiksi työkoneen tai ilmanpoistoputkien aiheuttamista lämmöistä.

– Analytiikka auttaa erottamaan, onko kohteen lämmön aiheuttaja vuoto verkossa vai joku muu syy.

Ilmasta tehtävien lämpökuvausten ohella Fortum tarkastaa kaukolämpöverkon myös maasta käsin. Verkon varrella on tuhansia kaivoja, jotka huolletaan säännöllisesti. Samalla havainnoidaan mahdollisia vuotoja.

– Verkostossa olevasta vuodosta kertoo myös se, että verkkoon joudutaan lisäämään tavanomaista enemmän vettä. Lisäveden seurannalla löytyvät isoimmat ja akuutimmat vuodot.

Fortum etsii kaukolämpövuotojen havaitsemiseen aktiivisesti uusia vaihtoehtoja, joilla esimerkiksi voitaisiin välttää helikopterikuvausten meluhaitat alueen asukkaille.

Toissa vuonna vuotojen paikantamiseen kokeiltiin satelliittikuvia. Niiden tarkkuus ei ole kuitenkaan vielä toistaiseksi riittävä.

– Myös droonien käyttöä on selvitetty. Niiden hyödyntämistä rajoittaa helikopterikuvauksia huomattavasti rajatumpi kuvausalue sekä vaadittava jatkuva näköyhteys laitteeseen.

Myös eristevauriot aiheuttavat lämpöhukkaa

Kaukolämpöverkon vuodon korjaaminen edellyttää maanalaisen putken kaivamista esille. Vian suuruudesta riippuu, voidaanko putki korjata hitsaamalla vai pitääkö vuotokohtaan asentaa pätkä uutta putkea. Johdon rakenteesta riippuen joudutaan myös mahdollisesti saneeraamaan koko johto-osuus.

Kaukolämpöjohdot ovat eristettyjä teräsputkia. Uudemmissa verkon osissa johdot ovat polyuretaanilla eristettyjä muovisuojakuoriputkia. Vanhemmat johdot kulkevat villaeristetyissä betonikanavissa.

Putkivuotojen ohella iso osa lämpöhäviöistä syntyy eristevaurioista. Tyypillinen tapaus on työmaa, jossa kaivinkone on kuopaissut maata väärästä paikasta, eikä aiheutetusta vahingosta ole ilmoitettu energiayhtiölle. Kaivinkone voi myös aiheuttaa isompia vuotoja.
Eristevaurioiden kautta putket joutuvat myös alttiiksi maaperän kosteudelle ja vedelle, mikä aiheuttaa ruostumista ja lyhentää putkien elinikää.

Vuotojen ehkäisyllä energiansäästölle iso merkitys

Fortumin tavoitteena on hiilineutraali kaukolämpö Espoossa 2020-luvun aikana. Samaan aikaan kiinnitetään huomiota myös energiatehokkuuteen, johon voidaan vaikuttaa vuotojen ehkäisyllä.

– Järjestelmällinen työ verkon kunnon hallinnassa on edellytys energiatehokkuuden jatkuvalle parantamiselle, Mäki sanoo.

Fortumissa on arvioitu, että vuotojen takia voimaloissa joudutaan tuottamaan kaukolämpöä noin puoli prosenttia enemmän kuin jos verkossa ei olisi vuotoja. Energiatehokkuutta heikentää myös se, että vuotojen takia verkon virtaamaa joudutaan lisäämään, jolloin pumppaukseen kuluu enemmän sähköä.

Vuotojen nopean korjauksen ja ennaltaehkäisyn ohella kaukolämpöverkon energiatehokkuutta parannetaan optimoimalla verkostossa kiertävän veden lämpötilaa. Menoveden lämpötila vaihtelee vuodenajan mukaan 75–110 asteen välillä.

– Veden lämpötilaan vaikuttaa asiakkaiden laitteistojen tarpeet. Pyrimme kuitenkin laskemaan menovedenlämpötilan 90 asteeseen suositusten mukaan.

Mäki viittaa Energiateollisuus ry:n vuonna 2021 julkaisemaan ohjeistukseen, jonka mukaan kaukolämmön kiinteistölaitteiden mitoituslämpötiloja tulisi madaltaa 115 asteesta 90 asteeseen osana kaukolämpöalan tavoitetta päästä hiilineutraaliksi.

Fakta:
Fortum toimittaa lämpöä ja energiaa käyttöveden lämmitykseen noin 250 000 käyttäjälle Espoossa, Kauniaisissa ja Kirkkonummella. Noin puolet käyttäjistä on taloyhtiöitä.

Teksti: Matti Remes
Kuva: Fortum