”On sanottu, että vety on sähköjärjestelmän samppanja – hurjan halpaa siitä ei koskaan tule, arvokasta ja haluttua kyllä”, sanoo Fortumin market intelligence -yksikön johtaja Lari Järvenpää.
Vetyinnostus on ollut kovassa nousussa jo usean vuoden ajan, vaikka sekä vedyn tuotanto että käyttö kasvavat enimmäkseen vasta tulevaisuusskenaarioissa. Tällä hetkellä vetyä käytetään vuositasolla noin 70 miljoonaa tonnia enimmäkseen petrokemian teollisuudessa ja ammoniakin valmistuksessa. Lähes kaikki tästä on niin sanottua harmaata vetyä eli se tuotetaan pilkkomalla fossiilisia polttoaineita.
Innostusta aiheuttavat nimenomaan vedyn uudet tuotantomenetelmät ja käyttömahdollisuudet.
Ensimmäinen uusi menetelmä on, että vetyä tuotetaan maakaasusta niin, että syntyvä hiilidioksidi otetaan talteen ja varastoidaan. Tätä kutsutaan siniseksi vedyksi. Vielä vallankumouksellisempi tuotantotapa on niin kutsuttu vihreä vety eli vedyn tekeminen puhtaasta sähköstä ja vedestä elektrolyysin avulla. Tässä ei synny päästöjä lainkaan.
”Menetelmä ei ole fysikaalisesti uusi, mutta tuotantokustannukset voivat laskea radikaalisti, kun teknologia kehittyy ja erityisesti pääraaka-aineen eli päästöttömän sähkön hinta laskee”, sanoo Järvenpää.
Vihreä vety ratkoo uusiutuvan sähköntuotannon perusongelmaa: Aurinko- ja tuulisähkön tuotanto vaihtelee valtavasti sääolojen mukaan, mutta runsaiden aikojen tuotantoa ei ole ennen voinut varastoida kannattavasti isoja määriä ja pitkiä aikoja. Säätö- ja varavoimana on tähän asti käytetty Pohjoismaissa etenkin vesivoimaa, Keski-Euroopassa taas hiiltä ja maakaasua.
Tulevaisuudessa tilanne muuttuu. Runsaina aurinko- ja tuulihetkinä tuotettua vetyä voi säilöä erilaisissa olomuodoissa, ja sen voi myös muuttaa takaisin sähköksi – joskaan hyötysuhde ei ole kovin hyvä.
”Tulevaisuudessa 100 megawattitunnilla sähköenergiaa saa noin 80 megawattitunnin verran vetyä. Jos vety muutetaan takaisin sähköksi, koko ketjun hyötysuhde sähkön osalta on reilusti alle 50 prosenttia. Lisäksi syntyy toki mahdollisesti hyödynnettävää lämpöä”, Järvenpää kuvaa.
Muunneltavuus avaa mahdollisuudet
Joka tapauksessa vedyn muunneltavuus avaa monia uusia käyttömahdollisuuksia lähes kaikilla mahdollisilla energiasektoreilla.
Jos akkuteknologia ei radikaalisti kehity, raskas liikenne, merenkulku ja pitkän matkan lentoliikenne tarvitsevat nestemäisiä polttoaineita. Keski-Euroopassa vedystä saattaa tulla nykyisen maakaasun korvaaja asuntojen lämmityksessä.
”Tämä riippuu erilaisista poliittisista valinnoista ja suoran sähkölämmityksen kilpailukyvystä”, Järvenpää arvioi.
Vedyn teolliseen käyttöön avautuu entistä laajemmat mahdollisuudet, kun eri teollisuudenalat pyrkivät päästöttömiin prosesseihin ja eroon hiilen käytöstä. Esimerkiksi ruotsalaiset metallinjalostajat SSAB ja LKAB ovat hyvässä vauhdissa tässä työssä.
Uusien tuotanto- ja käyttömahdollisuuksien perusteella vetytaloudelle on laskettu huimia kasvuennusteita. Järvenpää nostaa esimerkiksi McKinseyn arvion: kun tällä hetkellä sähköä käytetään EU:ssa noin 3 000 terawattituntia vuodessa, vuonna 2050 vetyä voisi kulua 1 500 TWH. Erään toisen konsultin luvuissa vedyn kulutus on jopa kaksinkertainen.
”Suurin arvio tarkoittaisi, että silloin pelkästään vedyn tekemiseen tarvittaisiin 4 000 terawattituntia sähköä, enemmän kuin nyt käytetään kaikkeen muuhun. Ja lähivuosikymmeninä tarvitaan lisää sähköä myös sähköautoihin ja kaikkeen muuhun suoraan sähköistymiseen.”
Pohjoismailla etu sähköntuotannossa
Mistä kaikki tämä sähkö saadaan? Esimerkiksi Saksan vetystrategia lähtee Järvenpään mukaan siitä, että maahan ei millään mahdu riittävästi uusiutuvan energian tuotantoa, vaan osa Saksan tarvitsemasta vedystä on tuontitavaraa.
Pohjoismailla sen sijaan on etu puolellaan etenkin tuulivoiman tuotannossa. Maiden suuri pinta-ala ja harva asukastiheys toimii tässä niiden hyväksi. Fortumissa on tehty analyyttisia karttaharjoituksia, joiden mukaan Pohjoismaissa tuulivoiman tuotantopotentiaali on valtava, ja se voidaan tuottaa kilpailukykyiseen hintaan.
”Pohjoismaiden tulevaisuuden hyvinvointi voisi osittain perustua hyviin energiaolosuhteisiin – myös vientiin, jos rakennetaan siihen tarvittavaa infraa. Siis sähkönsiirtokapasiteettia kaapeleilla, putkilla tai mahdollisesti myös laivoilla”, Järvenpää sanoo.
Fortumin uudessa strategiassa on vahvoja pyrkimyksiä lisätä uusiutuvan energian tuotantoa ja rakentaa lisää tuulivoimaa, kertoo Suomen edunvalvontapäällikkö Kari Kankaanpää.
”Yhtä tärkeää on kuitenkin pystyä hyödyntämään myös olemassa olevaa puhdasta energiantuotantoa, kuten vesivoimaa ja ydinvoimaa”, Kankaanpää painottaa.
Fortumin vahvin vetyosaaja on tytäryhtiö Uniper, jonka kanssa konserni jatkuvasti tiivistää yhteistyötä tietyillä strategisilla alueilla. Vety on näistä alueista yksi ja pohjoismaisen vesivoiman optimointi toinen – Kankaanpää muistuttaa, että Uniper omistaa myös paljon vesivoimaa Ruotsissa.
Uniperilla vetytalouden kehittäminen on ollut fokuksessa pitemmän aikaa ja pilottihankkeita on jo toteutettu.
”Toiminta on keskittynyt Keski-Eurooppaan, mutta Pohjoismaat on toinen maantieteellisesti tärkeä alue erityisesti siitä näkökulmasta, millaisia mahdollisuuksia tarjoutuu vedyn vientiin Keski-Euroopan suuntaan. Koska Suomella ja Pohjoismailla on tähän potentiaalia, olisi maiden siksi hyvä yhdessä edistää vetyputken rakentamista Keski-Eurooppaan”, Kankaanpää esittää.
Miten määritellään puhdas vety?
Vetyinnostus on vielä niin tuore asia, että sitä koskeva lainsäädäntö ei ole moniltakaan osin valmista. Meneillään on kuitenkin monia regulaatiohankkeita, jotka vaikuttavat siihen, miten visiot toteutuvat.
EU:ssa on heinäkuussa valmistumassa Fit for 55 -esitys, jossa energia- ja ilmastolainsäädäntöä arvioidaan uudelleen siitä näkökulmasta, miten tiukentuneet päästövähennystavoitteet saavutetaan. Paketissa puututaan muun muassa päästökauppaan, energiadirektiiveihin ja energiaverotukseen.
Vetytaloudelle pitäisi Kankaanpään mukaan luoda johdonmukaiset puitteet mieluiten EU-tasolla. Liikkeelle voisi lähteä määrittelemällä, mitä tarkoittaa kestävä vetytalous ja puhdas vety.
”Tällä hetkellä vallitsee melkoinen viidakko, jossa puhutaan eri värisistä vedyistä – pitäisi saada yhtenäinen, mieluiten hiilijalanjälkeen perustuva määrittely, jotta puhutaan samoista asioista”, Kankaanpää sanoo.
Määrittelykeskustelussa on nyt eri näkemyksiä sen suhteen, miten puhdasta vetyä tuotetaan. Niin sanotun lisäisyysperiaatteen mukaan kestävä vedyntuotanto voi perustua vain uuteen, vasta rakennettavaan sähköntuotantokapasiteettiin.
Fortumin ja Kankaanpään mielestä on outo ajatus, että näin suljettaisiin pois olemassa olevaa puhdasta sähköntuotantoa kuten vesi- ja ydinvoimaa.
”Puhtaan vedyn määritelmän pitää perustua sen hiilijalanjälkeen. Lainsäädännöstä ei saisi tulla liian tiukkoja määrittelyjä, jotta vedyn raaka-ainepohja pysyisi mahdollisimman laajana. Kaikkea päästötöntä tuotantoa tarvitaan myös, koska sähkön tarve kasvaa niin valtavasti.”
Miten energiaverotus kohdistuu?
Vety liittyy Fit for 55 -paketin lisäksi moneen muuhunkin sääntelyyn. Auki olevia regulaatiokysymyksiä ovat esimerkiksi vedyn kohtelu energiaverotuksessa sekä valtiontukiasiat.
”Mihin kohtaan vedyn arvoketjua verotus kohdistuu, tuotantoon vai kulutukseen? Ja miten jäsenmaat voisivat soveltaa vetyyn alhaisempaa verokantaa, voisiko esimerkiksi vedyn valmistuksessa käytettävän sähkön vapauttaa sähköverosta?” pohtii Kankaanpää.
Joulukuussa 2020 EU:n jäsenmaat ja Norja antoivat julistuksen, jolla kannatetaan niin sanotun IPCEI-hankkeen perustamista vetytalouden ympärille ja määritellään hankkeen puitteet. Hanke on osa Euroopan komission vetystrategian toimeenpanoa. IPCEI tarkoittaa Euroopan yhteistä etua koskevaa tärkeää hanketta. Sellaisia koskee erillinen, kevyempi valtiontukisäännöstö, jonka mukaan valtio voi tukea yrityksiä normaalia joustavammin.
Kankaanpään mukaan on selvää, että tukimekanismeja tarvitaan, koska vetyteknologia ei ole vielä kypsää. Pitäisi kuitenkin välttää valtioiden välinen tukikilpailu siitä, kuka lapioi omalle tuotannolleen eniten rahaa.
”EU:n valtiontukisäännöissä pitäisi luoda yhteinen kehikko kannustimille ja tuille. Niille pitää asettaa riittävän tiukat raamit, jotka eivät johda tukikilpailuun.”
Kansallinen vetyklusteri toimii
Suomella ei ole erityistä vetystrategiaa, vaan esimerkiksi työ- ja elinkeinoministeriön ajattelussa vety linkittyy osaksi Suomen kansallista energia- ja ilmastostrategiaa. Sen sisältö valmistuu syksyksi EU:n Fit for 55 -linjausten jälkeen.
TEM on kuitenkin ollut taustalla edistämässä Suomen kansallisen vetyklusterin syntymistä. Myös Fortum on mukana helmikuussa toimintansa aloittaneessa vetyklusterissa, johon kuuluu noin 30 vetytalouden kehittämisen kannalta merkittävää yritystä.
Kansallinen vetyklusteri hakee tiivistä yhteistyötä suomalaisten toimijoiden kanssa, etsii pohjoismaisia kumppaneita ja tulee olemaan mukana valituissa kansainvälisissä verkostoissa. Tärkeimpänä tavoitteenaan klusteri pitää yritysten vetytaloutta kehittäviä investointihankkeita, ja tässä rahoituksella ja sääntelyllä on merkittävä rooli.
Vedyn tuotantolaitokset syntyvät aikanaan paikallisen teollisuuden voimin, sen mukaan millaista kysyntää ja käyttökohteita vedylle syntyy. Viennin mahdollistavan infrastruktuurin rakentaminen on Kankaanpään mukaan mutkikkaampi kysymys.
”Jos halutaan rakentaa esimerkiksi kuljetusinfraa Pohjoismaista Eurooppaan, siihen liittyy paljon ylikansallisia kysymyksiä ja joudutaan käymään neuvotteluja useiden maiden kesken. On isompi kysymys, miten eri toimijat pääsevät yhteistyöhön.”
Heidi Hammarsten
