Vety energiavarastona aurinkosähkössä ja tuulivoimassa

Abstract

Uusiutuvien energiamuotojen hyödyntäminen energiantuotannossa on jatkuvasti kasvamassa. Aurinkosähköä ja tuulivoimaa hyödynnetään kasvavalla tahdilla, sillä niiden avulla kyetään tuottamaan sähköä päästöttömästi. Näiden tuotanto ei kuitenkaan ole tasaista niiden sääriippuvuuden takia, mikä aiheuttaa ongelmia kulutukseen vastaamisen kanssa. Jotta aurinkosähkön ja tuulivoiman hyödyntämisen kannattavuutta saadaan lisättyä, on kehitetty erilaisia energiavarastoja vastaamaan ongelmaan. Tässä työssä tutustutaan tarkemmin vetyyn potentiaalisena energiavarastona aurinkosähkön ja tuulivoiman yhteyteen. Tarkastelu aloitetaan perehtymällä tarkemmin aurinkosähkön ja tuulivoiman tuotantoon sekä haasteisiin, joita näiden yhteydessä esiintyy. Tämän jälkeen perehdytään tarkemmin energiavaraston käsitteeseen sekä siihen, mitä niiden avulla halutaan saavuttaa. Pohjustuksen jälkeen tarkastellaan vetyä, miten sitä tuotetaan ja varastoidaan sekä sen käyttöä sähköverkossa. Tarkastelu on työssä rajattu vihreään vetyyn ja miten se yhdistyy aurinkosähköön ja tuulivoimaan. Lopuksi pohditaan vedyn hyödyntämisen kannattavuutta ottaen huomioon haasteet, joita vedyn hyödyntämisen yhteydessä esiintyy. Lisäksi tarkastellaan hieman tarkemmin vedyn arvoketjua sekä sen etuja muihin esitettyihin energiavarastoihin verrattuna. Vihreän vedyn voidaan sano olevan lupaava energian varastoinnin väline, mutta se ei tällä hetkellä ole kovin kannattavaa. Tuotannon ja polttamisen yhteydessä ei juuri aiheudu päästöjä, mutta vedyn ketjun korkean hinnan takia se ei vielä syrjäytä muita energiavarastoja saati fossiilisilla polttoaineilla tuotettua sinistä vetyä. Vedyn avulla voitaisiin rakentaa aurinkosähkön ja tuulivoiman yhteyteen pitkäaikaisia kausivarastoja, joilla voitaisiin saavuttaa joustava sähköverkko jäykistä tuotantomuodoista huolimatta. Toisaalta vetyprosessin ketjussa on monta vaihetta, joista kukin vie jonkin verran energiaa, jolloin vedyn hyötysuhde jää suhteellisen pieneksi. Tutkimuksia tehdään kuitenkin jatkuvasti ja kannattavuuden parantamisen keinoja kartoitetaan tehokkaasti, jolloin tulevaisuudessa vety voi hyvinkin toimia tehokkaana energiavarastona aurinkosähkön ja tuulivoiman yhteydessä.