Lämpövoimalat

Lämpövoimalat ovat sähköntuotantolaitoksia, joissa polttoaineen energia muutetaan ensin lämmöksi ja sen jälkeen höyryturbiinien avulla sähköksi. Polttoaine poltetaan laitoksella, ja syntyvä korkeapaineinen höyry ohjaa turbinaa, jonka generaattori tuottaa sähköä. Monissa voimalaitoksissa tuotetaan sähköä samalla tavoin, mutta ne voivat olla kytkettyjä kaukolämpöverkkoihin tai teollisen prosessin lämmitysrytmiseen, erityisesti yhdistetyn lämmön ja sähkön tuotannon (CHP) yhteydessä.

Tyypiltään lämpövoimalat voivat olla fossiilisia (hiili, maakaasu, öljy), biomassaan perustuvia tai jätteenpolttoon liittyviä. CHP-laitokset hyödyntävät samaa polttoainetta sekä sähkö- että lämmön tuottamiseen, mikä parantaa kokonaistehokkuutta ja mahdollistaa kaupungin tai teollisuuden lämmönjakelun.

Toimintaperiaate: polttoaine poltetaan, jolloin syntyy kuumaa höyryä, jota käytetään turbiinissa sähköntuotantoon. CHP-laitoksissa höyryä ohjataan sekä sähkö- että lämmöntarpeisiin, jolloin energiaa hyödynnetään tehokkaasti. Modernit voimalaitokset sisältävät lämmön talteenottolaitteita ja päästöjen hallintatekniikoita sekä mahdollisen jätelaitosten poltto- ja hyödyntämistapoja.

Tehokkuus ja ympäristö: perinteisten fossiililämpövoimaloiden sähköinen hyötysuhde on tyypillisesti noin 33–45 prosenttia, riippuen tekniikasta ja polttoaineesta. CHP-laitoksissa kokonaishyötysuhde voi nousta noin 60–85 prosenttiin, koska suurin osa polttoaineen energiasta kertyy sekä sähkö- että lämmöntuotantoon. Päästöt ja ilmanlaatu ovat keskeisiä kysymyksiä, ja kehitys tähtää pienempiin hiilidioksidi-, NOx- ja SOx-päästöihin sekä siirtymään puhtaampiin polttoaineisiin tai CO2-tallenukseen.

Tulevaisuudessa lämpövoimalat sopeutuvat muun muassa polttoainevaihteluihin, energiamarkkinoiden sääntelyyn ja yhdistetyn lämmön- ja sähkön tuotannon teknologioiden kehitykseen sekä mahdollisiin CCS- ja uusia polttoaineita hyödyntäviin ratkaisuin. Palvelualueina ne tukevat sekä perus- että huipputuotantoa sekä kaupungin energiaverkkoja, erityisesti alueilla, joissa kaukolämpöä käytetään laajasti.