Features | Finland | 19.06.2024 | 5 min read
Vihreää vetyä tarvitaan ilmastonmuutoksen hillitsemiseen sekä EU:n energiaomavaraisuuden edistämiseen. Luvassa on valtavat markkinat, joista Suomi aikoo lohkaista kokoaan suuremman osan. Alan suomalaiset edelläkävijät pitävät maan lähtökohtaa erinomaisena.
Suomessa on suunnitteilla vihreän vedyn tuotantoa 14 miljardin euron edestä ja kisassa markkinoista monta valttikorttia. Matti Vaattovaara Hitachi Energystä ja Herkko Plit P2X Solutionista keskustelivat vihreän vedyn monista mahdollisuuksista osana uuden ajan energiajärjestelmää.
Maailmassa käytettiin kansainvälisen energiajärjestön IEA:n mukaan 95 miljoonaa tonnia vetyä vuoden 2022 aikana. Yli 99 prosenttia tästä määrästä oli harmaata vetyä, jota valmistetaan maakaasusta, siis fossiilisesta metaanista, hiilidioksidia tuprutellen.
Vihreä vety syntyy puolestaan ilman hiilidioksidipäästöjä, kun vettä pilkotaan uusiutuvan sähkön avulla vedyksi ja hapeksi. Sen lisäksi, että sillä voidaan korvata harmaata vetyä esimerkiksi lannoitteiden ja muovien raaka-aineena sekä sellaisenaan polttoaineena, sitä voidaan käyttää muun muassa fossiilittomien liikennepolttoaineiden ja teräksen valmistamiseen.
Hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC pitää vihreää vetyä välttämättömänä ilmastotavoitteiden saavuttamiseksi.
”Perinteiset yritykset kääntävät nyt bisneksiään pois harmaasta vedystä sinisen vedyn kautta eli ottamalla talteen maakaasun käytöstä tulevat hiilidioksidipäästöt. Tässä Eurooppa on tavallaan jopa jäänyt USA:n jälkeen. Euroopalla on kuitenkin ainutlaatuinen mahdollisuus menestyä siirtymällä suoraan vihreään vetyyn”, sanoo P2X Solutionsin toimitusjohtaja Herkko Plit. P2X rakentaa parhaillaan Suomen ensimmäistä teollisen mittakaavan vetylaitosta Harjavaltaan.
”EU:ssa vihreän vedyn tuotantoon kannustaa ilmastovaikutusten ohella mahdollisuus vähentää riippuvuutta maakaasun tuonnista.”
Hitachi Energy tekee yhteistyötä P2X Solutionsin Harjavallan 20 megawatin vedyntuotantolaitoksen toteutuksessa ja on toimittanut laitoksen pääsähköjärjestelmän. Toimituksen taustalla on pitkäaikainen yhteistyö ja Hitachi Energyn toteuttama verkkomallinnus, jonka avulla selvitettiin sähköjärjestelmän kompensoinnin tarpeet, jotta verkkovaatimukset voidaan täyttää ja sähkön laatu optimoida. Näin varmistetaan vedyntuotantolaitoksen sähköjärjestelmäkokonaisuuden toimivuus.
P2X rakentaa parhaillaan Suomen ensimmäistä teollisen mittakaavan vetylaitosta Harjavaltaan. ”Vuosikymmenen loppupuolella vihreästä vedystä ja siitä tehdyistä tuotteista tulee huutava pula”, Plit sanoo.
Suomi hamuaa 10 prosentin siivua EU:n tuotannosta
EU:n tavoite on tuottaa vihreää vetyä 10 miljoonaa tonnia vuodessa vuoteen 2030 mennessä. Suomen tavoite on tuottaa tästä määrästä peräti 10 prosenttia.
”Suomella on neljä ässää tässä pelissä: halpa uusiutuva sähkö, jota on tulossa lisää, vakaa sähköverkko, miljoonia tonneja biogeenisen hiilidioksidin tuotantoa ja paljon puhdasta vettä”, Plit sanoo.
Ennakkosuosikkeja vetytalousennusteissa ovat edullista tuulivoimaa tuottavat maat Pohjois-Euroopassa sekä edullista aurinkovoimaa tuottavat maat Etelä-Euroopassa ja Pohjois-Afrikassa.
Hitachi Energy Finlandin toimitusjohtaja Matti Vaattovaara korostaa, että Plitin mainitsema vakaa sähköverkko on olennainen menestystekijä silloinkin, kun vetyä tuotetaan tuulivoimalan lähellä.
”Vetylaitoksessa sähköllä on valtava merkitys. Sillä ei vain pyöritetä prosessia vaan se on itsessään keskeinen vetyenergian raaka-aine. Laitoksen sähköjärjestelmällä on varmistettava, että laitos toimii kustannustehokkaasti ja vastaa samalla ympäröivän sähköverkon ja kantaverkon vaatimuksiin”, Vaattovaara sanoo.
Suomella on neljä ässää tässä pelissä: halpa uusiutuva sähkö, jota on tulossa lisää, vakaa sähköverkko, miljoonia tonneja biogeenisen hiilidioksidin tuotantoa ja paljon puhdasta vettä.
Yksi Suomen eduista vetytaloudessa on bioperäinen hiilidioksidi, jota voidaan ottaa talteen esimerkiksi sellutehtaan piipusta. Sen sisältämää hiiltä tarvitaan, kun vihreää vetyä jalostetaan edelleen metaaniksi, metanoliksi ja muiksi synteettisiksi polttoaineiksi eli sähköpolttoaineiksi.
Ilman hiiltä vihreästä vedystä voidaan valmistaa lannoitteiden raaka-aineena suosittua ammoniakkia. Ammoniakista kaavaillaan myös meriliikenteen polttoainetta metanolin rinnalla, kun taas vety ja metaani voisivat tarjota fossiilittoman ratkaisun raskaalle tieliikenteelle. eMetaania tultaneen näkemään myös laivojen polttoaineena. Jo nyt on LNG-laivoja, jotka voivat suoraan käyttää synteettistä metaania.
”Regulaatio ja tukipäätökset vaikuttavasti voimakkaasti, mihin suuntaan liikenteen polttoainemarkkinat johtavat. Selvää on kuitenkin se, että vuosikymmenen loppupuolella vihreästä vedystä ja siitä tehdyistä tuotteista tulee huutava pula”, Plit toteaa.
Vetylaitoksessa sähköllä on valtava merkitys. Sillä ei vain pyöritetä
prosessia vaan se on itsessään keskeinen vetyenergian raaka-aine. Laitoksen
sähköjärjestelmällä on varmistettava, että laitos toimii kustannustehokkaasti
ja vastaa samalla ympäröivän sähköverkon ja kantaverkon vaatimuksiin.
P2X:n tuottamaa vetyä lähtee aikanaan Harjavallasta Kotkaan, Daniscolle ksylitolin tuotantoon. Metaaniasiakkaitaan yhtiö ei ole vielä julkistanut.
Vaikka edelläkävijöillä on ensimmäiset asiakkaat sovittuina, investoinnit ovat joka tapauksessa suuret ja tuotot kaukana tulevaisuudessa. Eikä kukaan tiedä milloin fossiilisten ja vihreiden tuotteiden hinnat kohtaavat.
”Jos vihreän teräksen hinta on 50 prosenttia enemmän kuin fossiilisen teräksen, vihreän teräksen preemio, tai greenio, olisi esimerkiksi henkilöautossa 500 euroa. 50 000 euroa maksavan auton ostajalla on varmasti varaa maksaa tuo lisä jo nyt”, Plit laskeskelee.
Plit perusti P2X Solutionsin vuonna 2020 tavoitteenaan käynnistää Suomen vetytalous 2024 loppuun mennessä vihreää vetyä tuottavan 20 megawatin laitoksen kautta. Laitos tuottaisi vuodessa noin 3 000 tonnia vetyä.
Rakennustyöt etenevät Plitin mukaan aikataulussaan Harjavallassa, ja yhtiö on julkistanut jo kaksi seuraavaakin hanketta. Tavoitteena on päästä yhden gigawatin kapasiteettiin vuoteen 2031 mennessä.
Kaiken kaikkiaan Suomessa on suunnitteilla vihreän vedyn tuotantoa 14 miljardin euron edestä. Julkistettuja hankkeita on jo kymmeniä, mutta investointipäätöksen saaneita on P2X:n ohella vain kaksi. P2X:n hanke on edelleen ainoa, joka on edennyt toteutusvaiheeseen asti.
”Se on myös yksi ensimmäisistä keskisuurista hankkeista, joita on käynnissä koko maailmassa. Aiemmat arviot odottivat nopeampaa vetyhankkeiden käynnistymistä, mutta monet suuremmat käynnistykset ovat viivästyneet”, Vaattovaara toteaa.
Plit pitää yleisen viivästyksen syynä ennen kaikkea notkahdusta kansainvälisillä rahoitusmarkkinoilla.
”On kuitenkin jo nähtävissä, että Suomi ja muut pohjoismaat ovat houkuttelevia kohteita vetytalouden rahoittajille”, Vaattovaara sanoo. P2X:n pääomistajaksi ja strategiseksi kumppaniksi tuli keväällä 2024 johtava sveitsiläinen energiakonserni Alpiq.
Hitachi Energy on osallistunut monien vetyhankkeiden esisuunnitteluun eri puolilla maailmaa ja toimittanutkin jo sähköistysjärjestelmiä. ” Vetylaitoksessa sähköllä on valtava merkitys. Sillä ei vain pyöritetä prosessia vaan se on itsessään keskeinen vetyenergian raaka-aine. Laitoksen sähköjärjestelmällä on varmistettava, että laitos toimii kustannustehokkaasti ja vastaa samalla ympäröivän sähköverkon ja kantaverkon vaatimuksiin”, Matti Vaattovaara sanoo.
Hitachi Energy lähti P2X:n kumppaniksi jo esisuunnittelun alussa 2021.
”Olemme osallistuneet monien vetyhankkeiden esisuunnitteluun eri puolilla maailmaa ja toimittaneetkin jo sähköistysjärjestelmiä. On tärkeää, että pääsemme kehittämään järjestelmiä ja niihin liittyvää teknologiaa jo vetytalouden varhaisessa vaiheessa”, Vaattovaara sanoo.
Vetylaitoksen sähköistämisessä on Vaattovaaran mukaan erityistä muun muassa se, että vetyä tuottavat elektrolyyserit käyttävät tasavirtaa ja vaativat siksi tasasuuntaajia. Tasasuuntaajat ja muu tehoelektroniikka puolestaan haastavat, yhdessä suuren kuorman kanssa, sähkön laadun.
Vielä muutama vuosi sitten vetytalous ei esiintynyt niinkään sähköverkon haastajana vaan sen tasapainottajana. Ajatuksena oli tuottaa vihreää vetyä vain silloin, kun tuuli- tai aurinkovoimaa on ylimäärin.
”Kalliita teollisia investointeja ei kuitenkaan tehdä vain huipun tasaamiseksi, vaan tuotannon on oltava paljolti jatkuvaa. Energiajärjestelmän tasapaino pitää hakea monilla eri tavoilla, ja vety ja synteettiset polttoaineet ovat yksi osa ratkaisua”, Vaattovaara sanoo.
”Tärkeintä on, että tuotetaan puhdasta vetyä päästöttömällä sähköllä”, Plit summaa.
Lähteet:
IEA: Global Hydrogen Review 2023
