Vety aurinko- ja tuulienergian varastointikeinona

Abstract

Aurinko– ja tuulienergia ovat hyvin oleellisia tulevaisuuden energiantuotantomuotoja. Ongelmana niissä on kuitenkin tuotannon epätasaisuus, joka johtuu etenkin sään- ja vuorokaudenvaihteluista. Etenkin aurinkosähkössä eri vuorokaudenajat aiheuttavat merkittäviä eroja tuotantoon. Tuotantoerojen tasoittamisen apuna käytetään energiavarastoja. Niiden avulla verkkoon voidaan syöttää sähköä, kun tuotanto on liian vähäistä ja toisaalta, kun tuotantoa on enemmän kuin kulutusta, niin ylijäämä energia voidaan varastoida energiavarastoon. Vedyllä on paljon potentiaalia tällaiseksi energiavarastoksi ja sitä on tarkasteltu tässä työssä. Alussa perehdytään tuulivoiman sekä aurinkovoiman perusteisiin sekä erilaisiin tuuli- ja aurinkovoimaloihin. Tämän jälkeen tutustutaan siihen, millä kaikilla tavoilla vetyä voidaan tuottaa uusiutuvasti aurinko– ja tuulivoiman avulla. Lisäksi perehdytään eri tuotantomuotojen haasteisiin. Tämän jälkeen käsitellään vedyn erilaisia varastointi– ja kuljetustapoja sekä niiden haasteita ja tulevaisuudennäkymiä. Lisäksi tutustutaan Power-To-X-teknologiaan ja tarkemmin Power-To-Hydrogen-teknologiaan. Tämän jälkeen käsitellään vetyä energiavarastona sekä siihen, miten vetyä voidaan muuttaa takaisin sähköksi varastoimisen jälkeen. Työn lopuksi perehdytään EU:n tavoitteisiin vetytalouden ja ilmastotavoitteiden suhteen. Lisäksi tarkastellaan vielä Suomen vetytalouden tulevaisuuden mahdollisuuksia. Vety on lupaava energianmuoto ja vetytalous tulee kasvamaan tulevaisuudessa ja vihreä vety on ratkaisu päästöttömyyteen. Haasteita on kuitenkin edelleen paljon tuotannossa, kuljetuksessa sekä varastoinnissa. Vedyn tuotanto ja varastointi on kalliimpaa kuin fossiilisten polttoaineiden, mikä vähentää sen suosiota. Nykyisen poliittisen tilanteen seurauksena vetytalous tulee kuitenkin kasvamaan nopeammin kuin on ennustettu ja vety tulee korvaamaan monia fossiilisia polttoaineita, mikäli EU haluaa päästä tavoitteeseensa olla ilmastoneutraali. Suomella on paljon potentiaalia kasvattaa vihreän vedyn tuotantoaan suuren tuulivoimakapasiteetin avulla. Suomi voisi pärjätä vientimarkkinoilla mutta ongelmana siinä on kaukainen sijainti päämarkkinoista. Teknologia kehittyy kuitenkin jatkuvasti ja vedyn vienti voi hyvinkin olla Suomelle merkittävä markkina tulevaisuudessa.