Suomen ja Euroopan vetytalous : Demonstraatiolaitosten tilanteen päivitys

Abstract

Vetyä pidetään keskeisenä tekijänä siirryttäessä fossiilisista polttoaineista riippuvasta taloudesta uusiutuvaan, kestävään talouteen. Vetyä tuotetaan kuitenkin lähes yksinomaan fossiilisista lähteistä. Tämän työn tarkoituksena on selvittää vedyn tuotantoteknologioiden tilannetta sekä niiden kehitystä lähivuosina ja pitkällä aikavälillä. Vetytalouden kannalta tärkeässä asemassa ovat elektrolyysiteknologiat, sillä niillä tuotettu vety on päästötöntä. Siirryttäessä kohti puhdasta vedyntuotantoa, myös vähähiiliset tuotantotavat ovat tärkeitä niiden kustannustehokkuuden takia. Taloudellisessa vertailussa selvitettiin elektrolyysiteknologioiden suhdetta fossiilisiin ja vähähiilisiin vaihtoehtoihin, ja kuinka sen odotetaan muuttuvan lähivuosina IEA:n (International Energy Agency) skenaarion mukaan. Erityisesti elektrolyysin investointikustannusten odotetaan laskevan jopa 80 % johtuen kapasiteetin skaalaamisesta ylöspäin. Saman mittakaavan kehitystä ei odoteta fossiilisille ja vähähiilisille teknologioille, sillä niitä käytetään jo suuressa mittakaavassa. Elektrolyysi on kuitenkin riippuvainen suuresti vaihtelevasta sähkönhinnasta. Elektrolyysillä pitäisi tuottaa vetyä sähkönhinnalla 22 $/MWh, jotta sen tuotanto olisi kilpailukykyistä. Työssä esitellään vahvasti Euroopan vetytalouden kehitystä ohjaavia EU:n tavoitteita. Puhtaan vedyn kysynnän odotetaan kasvavan Euroopassa tehden siitä houkuttelevan markkinan. Suomen etuna on verrattain kilpailukykyinen sähkönhinta ja suuri edullisen maatuulivoiman rakennuskapasiteetti. Potentiaalia esittävien skenaarioiden mukaan Suomella olisi jopa 15 GW puhtaan vedyn tuotantokapasiteettia jo vuonna 2030. Suomeen on jo suunniteltu noin 7 GW:n edestä tuotantokapasiteettia. Mahdollisuuksien lisäksi tarkastellaan vetytalouden kehityksen haasteita ja riskejä. Skenaarioiden potentiaalin saavuttamiseen tarvittavat investoinnit voivat nousta Suomessa jopa 90 miljardiin euroon. Lisäksi säävaihteleva uusiutuvan energian tuotanto vaatii valtavasti kulutuksen joustoa. Vetyä tuotetaan, kun sähkö on halpaa ja pidetään tyhjäkäynnillä, kun se on kallista. Tällöin puhtaan vedyn hinta pysyy maltillisena. Vetyä käyttävä teollisuus kuitenkin tarvitsee vetyä jatkuvasti, joten kulutuksen joustoon tarvitaan paljon elektrolyysikapasiteettia ja vetyvarastoja. Kustannustehokkaimman alkalisen elektrolyysiteknologian käyttö säävaihtelevissa olosuhteissa aiheuttaa haasteita niin laitoksen kapasiteetin kasvattamiseen kuin myös turvallisuusriskejä. Vedyn pieni energiatiheys tilavuuteen nähden tekee sen logistiikasta ja varastoinnista haastavaa ja kallista. Lisäksi se aiheuttaa turvallisuusriskin. Suomeen suunniteltuja laitoksia on jo peruuntunut 750 MW:n edestä, ja esitettyjen haasteiden valossa varsinkin suuren mittakaavan laitosten tavoitearvojen toteutumisesta ei ole täyttä varmuutta.