Kymmeneen kysymykseen vetytaloudesta vastaa Energiaviraston yli-insinööri Tuomo Hulkkonen, joka on yksi pääpuhujista tammikuussa 2024 järjestettävässä Uusiutuvan energian päivässä.
1) Mitä on vetytalous ja miksi siitä puhutaan juuri nyt niin paljon?
Fossiilisiin polttoaineisiin perustuva fossiilitalous on johtanut nopeasti valtavaan energiantuotantoon ja teknologiseen kehitykseen, mikä on mahdollistanut laajan teollisen tuotannon ja kattavan liikennejärjestelmän globaalisti. Valitettavasti tämä on tapahtunut ympäristön ja ihmisten hyvinvoinnin kustannuksella, eikä näin voida jatkaa enää kovinkaan kauaa.
Vetytaloudessa fossiiliset polttoaineet korvataan ympäristön ja ihmisen kannalta kestävällä tavalla tuotetulla vedyllä. Vedyn tuottamiseksi on kuitenkin ensin investoitava valtavaan määrään puhdasta sähkön tuotantoa. Vety voi toimia paitsi polttoaineena, tarjota myös ratkaisun uusiutuvan energian siirtoon ja varastointiin lähes kaikilla sektoreilla.
Biotalouteen verrattuna vetytalouden resurssit ovat lähes rajattomat. Tällä hetkellä teknologiset ratkaisut vetytaloudelle ovat valmiina olemassa ja kyse onkin ennen kaikkea halusta ja kyvystä investoida kestävämpään tulevaisuuteen.
Tässä kohtaa Suomella on erinomainen mahdollisuus ryhtyä toimeen etujoukoissa ja saavuttaa merkittävä taloudellinen asema tulevaisuudessa.
2) Onko vety välttämätön osa päästötöntä energiajärjestelmää?
Sanoisin jopa, että vety on välttämätön osa sekä nykyistä että tulevaisuuden päästötöntä energiajärjestelmää. Kaikki käyttämämme polttoaineet, kivihiiltä lukuun ottamatta, sisältävät vetyä. Lisäksi kemianteollisuuden eri prosesseissa tarvitaan runsaasti vetyä. Esimerkiksi lannoitteiden, joita ilman emme pystyisi tuottamaan riittävästi ruokaa, valmistuksessa tarvitaan vetyä.
Päästöttömän energiajärjestelmän perusta on sähkön tuotannossa ja yhteiskunta sähköistyy vauhdilla. Kaikkia käyttökohteita ei voida kuitenkaan sähköistää, eikä sähköä voi varastoida tai siirtää globaalisti suurissa määrin riittävän tehokkaasti. On vaikea edes kuvitella mitään muuta ratkaisua tähän kuin vety tavalla tai toisella.
3) Vety ratkoo vaihtelevan sähkön tuotannon haasteita. Yleisesti sen katsotaan soveltuvan energian väliaineeksi ja energian varastointiin. Missä mittakaavassa on vedystä energiavarastoksi?
Kun vedystä puhutaan energian väliaineena tai energian kantajana, tarkoitetaan että sähköenergia muutetaan ensin vedyksi ja vety muutetaan myöhemmin muualla takaisin sähköenergiaksi tai lämpöenergiaksi. Tällöin vety itsessään toimii energiavarastona.
Itse vedyn lyhytaikainen varastointi tapahtuu tyypillisesti korkeassa paineessa tiiviissä säiliössä. Hieman pidempiaikaiseen varastointiin voidaan käyttää sopivia kallioluolia, kuten tehdään maakaasulla nykyäänkin. Myös siirtoputkisto toimii varastona tasaten kulutuksen ja tuotannon vaihtelua.
Ehkäpä parhaiten energia varastoituu kuitenkin jatkojalostamalla vedystä vaikkapa metaania, metanolia tai ammoniakkia.
4) Vedyn valmistus ja käyttö vaatii runsaasti edullista, päästötöntä sähköntuotantoa. Saadaanko Suomeen rakennettua riittävästi uutta päästötöntä sähkön tuotantokapasiteettia, mikä mahdollistaa kannattavan vetytalouden?
Suomi on maailman parhaita paikkoja tuulivoiman rakentamiseen ja tuulivoima on tällä hetkellä edullisin sähkön tuotantomuoto. Tuulivoiman tuotanto vähintään kaksinkertaistuu seuraavan kolmen vuoden aikana. Ennusteiden mukaan vuonna 2030 Suomessa tuotetaan sähköä pelkästään aurinko- ja tuulivoimalla Suomen nykyisen vuosikulutuksen verran. Vireillä olevia hankkeita on tämän lisäksi vielä moninkertainen määrä.
Sähköntuotantoa ei kuitenkaan synny ilman teollisia investointeja vetytalouden ympärille. Uskon, että Suomessa sähköntuotanto ja teollisuuden kysyntä tulevat kulkemaan käsikädessä ongelmitta, kunhan varmistetaan vakaa toimintaympäristö, selkeät säännöt ja alkupään investoinneille kohdistetaan riittävä yhteiskunnan tuki.
5) Eri maat kehittävät parhaillaan vetystrategioitaan, näin tehdään myös Suomessa. Kansalliset lähtökohdat vaikuttavat eri maiden strategisiin painopisteisiin. Mitkä ovat Suomen vetytalouden valttikortteja?
Suomessa on valtava potentiaali edulliselle tuulivoimalle, mikä toimii kaiken perustana. Vedyn tuottamiseen meillä on korkeatasoista insinööriosaamista ja kokemusta teollisista projekteista. Vedyn valmistuksessa syntyy hukkalämpöä, jota Suomi pohjoisena maana pystyy hyödyntämään lämmitykseen erityisen tehokkaasti melko yleisten kaukolämpöverkkojen ansiosta. Myös sähkön siirtoverkko on maailman huippua. Myös vedyn siirtoverkoston kehittäminen etenee vauhdikkaasti.
Mitä tulee sijaintiin, Suomella on teollisesti ja taloudellisesti vahvat pohjoismaiset naapurit, joiden kanssa yhteistyössä toimimalla Suomi voi olla kokoaan suurempi. Toisaalta Baltian maiden kautta aukeavat reitit Euroopan isoille markkinoille. Myös Ahvenanmaa loistavalla sijainnillaan voi olla strategisen tärkeä osa kokonaisuutta.
6) Suomessa kaavaillaan vedyn valmistusta kotimaisen teollisuuden, liikenteen ja energiajärjestelmän tarpeisiin ja vientiin. Miksi vetyä kannattaa valmistaa Suomessa?
Moniin muihin maihin verrattuna Suomella on erinomaiset edellytykset vedyn valmistamiseen. Vedyn valmistaminen Suomessa houkuttelee tänne mittavia puhtaan energian teollisuusinvestointeja, jotka tuovat mukanaan vaurautta ja hyvinvointia koko yhteiskunnalle.
7) Missä vetyä tarvitaan eniten ja miksi?
Tällä hetkellä 99 prosenttia teollisuuden käyttämästä vedystä tuotetaan maakaasusta, jolloin syntyy samalla runsaasti kasvihuonekaasupäästöjä.
Järkevintä aluksi voisi olla korvata fossiiliseen energiaan perustuva vety uusiutuvalla vedyllä teollisuudessa. Toisaalta teräksen tuotannosta syntyy hyvin suuret päästöt ja vetypelkistys saattaa olla ainoa keino vähentää näitä päästöjä isossa mittakaavassa.
8) Missä vedyn käyttö on teknis-taloudellisesti kannattavinta?
Kannattavinta lienee tuottaa ja käyttää vetyä käyttötavasta riippumatta paikassa, jossa on hyvät sähkön siirtoyhteydet, kaukolämpöverkko ja sopiva käyttökohde valmiina. Toisaalta voidaan ajatella, että mitä pidemmälle vetyä jatkojalostetaan, sitä suurempi taloudellinen voitto voidaan saavuttaa.
9) Amerikalla on Piilaaksonsa, Suomesta kaavaillaan Vetylaaksoa. Millaisia vetyinvestointeja on suunnitteilla?
Tällä hetkellä Suomeen on suunnitteilla kolme erillistä laajempaa vedyn siirtoverkkohanketta sekä yksi pienempi pilottihanke.
Useammalla voimalaitoksella on eri toimijoiden kanssa yhteistyössä valmisteillä hankkeita, joissa uusiutuvasta vedystä ja savupiippujen hiilidioksidista jatkojalostetaan eri hiilivetyjä.
Isoimmat hiilidioksidipäästäjät suunnittelevat puolestaan päästövähennyksiä vedyn avulla teräksen tuotannossa ja öljyn jalostuksessa.
Varsinaisia puhtaan ja päästöttömän vedyn hankkeita on niin ikään useita ympäri maan vireillä. Oman vaikutuksensa on EU:n asetuksella, joka velvoittaa Suomea rakentamaan vedyn tankkausverkoston tieliikennekäyttöön vuoteen 2030 mennessä.
10) Miten vedyn käyttö yleistyy tulevina vuosina eri liikenteen aloilla?
Henkilöautoliikenteessä vety jää lähivuosina pienempään rooliin sähköautojen vallatessa markkinat.
Jos akkuteknologiassa ei oteta merkittäviä teknologisia harppauksia tulevina vuosina, raskain tieliikenne, laivat ja lentokoneet tulevat tarvitsemaan vetyä, joko sellaisenaan tai sähköpolttoaineiden muodossa, saavuttaakseen niille asetetut velvoitteet ja tavoitteet päästöjen vähentämiseksi.
Energiaviraston yli-insinööri Tuomo Hulkkonen esiintyy Energiaviraston uusiutuvan energian ajankohtaispäivässä 18.1.2024.
Päivän aiheina muun muassa vetytalous, tuulivoimainvestoinnit sekä sähkön kohoava kysyntä. Erillisiset sessiot pureutuvat aurinkoenergian tulemiseen, vesivoiman moninaisiin vaikutuksiin, EU:n päästövähennystavoitteisiin sekä Suomen tieliikenteen päästöjen vähentämiskeinoihin. Päivän päättävässä paneelissa kysytään muun muassa, että ymmärtävätkö suomalaiset riittävästi energia-asioita ja pohditaan, miten kansallinen energiapolitiikka kohtaa erilaisia toimijoita ja väestöryhmiä.
