Vety on noussut vahvasti esille energia- ja ilmastopoliittiseen keskusteluun viime vuosina, koska se voi ratkaista monia käytännön haasteita, joita liittyy fossiilisista energialähteistä ja raaka-aineista luopumiseen. Vetytalouden merkitys ilmastopolitiikassa kuitenkin edellyttää, että vety tuotetaan hiilineutraalisti. Suomessa vedyn merkitys kasvaa jatkossa osana kansallista hiilineutraalisuustavoitetta ja osana globaalia energiamarkkinoiden, teollisuustuotannon ja liikenteen kehitystä.
Vetyä voidaan tuottaa hiilineutraalisti uusiutuvilla energianlähteillä tuotetulla sähköllä elektrolyysiprosessissa tai biokaasusta höyryreformoinnilla (nk. vihreä vety) taikka tuottamalla vety perinteisesti fossiilisista polttoaineista siten, että prosessissa syntyvä hiilidioksidi otetaan talteen (nk. sininen vety). Myös ydinvoimalla tuotettu vety on nostettu ilmastokeskusteluissa esiin.
Nykyisin vety valmistetaan lähes täysin fossiilisista polttoaineista (maakaasu, raskas polttoöljy, kivihiili) joko höyryreformointiin tai osittaishapetukseen perustuen (nk. harmaa vety), koska fossiilisilla polttoaineilla sen tuotanto on edullista verrattuna vaihtoehtoisiin energianlähteisiin ja vedyntuotantoteknologioihin. Jatkossa elektrolyysiteknologian investointi- ja käyttökustannusten odotetaan kuitenkin laskevan ja uusiutuvan sähkön saatavuuden paranevan, mikä edesauttaa siirtymistä ilmastoneutraaliin vetytalouteen. Tämän lisäksi tarvitaan vahvoja poliittisia ohjaustoimenpiteitä, jotta siirtymä tapahtuisi ilmastotavoitteiden kannalta riittävän laajasti ja nopeasti.
Ohjauskeinoilla vauhtia vetytalouteen
Osana Euroopan Unionin vihreän kehityksen ohjelmaa (Green Deal) heinäkuussa 2020 julkaistiin kaksi Euroopan energiajärjestelmän kehittämistä linjaavaa strategiaa, joilla on tarkoitus edistää vähähiiliratkaisujen käyttöönottoa. Toinen näistä koskee energiajärjestelmien välistä vuorovaikutusta (sektori-integraatiostrategia) ja toinen vetyinfrastruktuurin ja -markkinoiden kehittämistä (vetystrategia). Sektori-integraatio- ja vetystrategiat suuntaavat EU:n ohjauskeinojen valmistelua siten, että vety otetaan osaksi EU:n ja sen jäsenvaltioiden infrastruktuurihankkeita sekä energiamarkkinoiden ja infrastruktuurin sääntelyä.
Vetytalouden uusi nousu on lähtenyt liikkeelle hiilineutraalisuustavoitteen ratkaisemisesta. Millaisen roolin vety lopulta ottaa, riippuu käytettävistä ohjauskeinoista, markkinoista ja viime kädessä hankintaketjuihin osallistuvien yritysten ja loppukäyttäjien valinnoista. Infrastruktuuria ja sääntelyä koskevat valmiudet on joka tapauksessa rakennettava tässä vaiheessa, jotta toimintaedellytykset vetytaloudelle voidaan varmistaa vähintään välttämättömien ratkaisujen toteutumista varten.
Edullinen sähkön hinta ja vahva siirtoverkko Suomen etuja vetytaloudessa
Suomessa vetyä käytetään öljynjalostusteollisuudessa ja kemianteollisuudessa. Kysymys onkin, mikä osuus nykyisestä vedyn loppukäytöstä voitaisiin muuttaa hiilineutraalin vedyn loppukäytöksi, ja kuinka paljon vetyä tarvitaan jatkossa em. teollisuudenaloilla.
Toinen ilmeinen kysymys on, mihin uusiin teollisuuden ja liikenteen ratkaisuihin vety voitaisiin viedä ja kuinka paljon kotimaista kysyntää vedylle syntyisi näistä. Tätä on toimialoittain selvitetty toimialojen omissa vähähiilisyystiekartoissa vuoden 2020 aikana.
Kolmas ilmeinen kysymys on, mitä mahdollisuuksia vetytalous avaa Suomessa toimiville yrityksille. Vetytalouden arvoketjut yltävät hiilineutraalin sähkön tuotannosta vedyn kautta erilaisiin lopputuotteisiin. Arvoketjujen eri osissa tarvitaan erilaisia tuotanto-, varastointi-, kuljetus- ja jakeluteknologioita ja palveluja elinkaaren eri vaiheisiin. Laajasti tarkasteluna vetytalous siis yhdistyy moniin olemassa oleviin arvoketjuihin ja energiainfrastruktuuriin kokonaisuutena. Sektori-integraation käsite kulkee siten käsi kädessä vetytalouden mukana.
Euroopan laajuisesti keskeinen kysymys on, missä määrin nykyistä kaasuinfrastruktuuria voitaisiin hyödyntää jatkossa vedyn siirtoon ja jakeluun, jos/kun fossiilisen kaasun käyttö vähenee., Kaasuinfrastruktuuriin liittyen hiilineutraalin vedyn rinnalla käydään vilkasta keskustelua hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin (carbon capture and storage, CCS) ja uudelleenkäytön (carbon capture and utilization, CCU) merkityksestä. CCS ja CCU mahdollistaisivat nykyisen kaasu- ja polttoaineinfrastruktuurin hyödyntämisen vedyn tuotantoon ja siirtoon. Toisaalta vetystrategiassa CCS nähdään väliaikaisena ratkaisuna ja CCU ei muuta hiilitasetta. Toinen keskeinen kysymys liittyy siihen, millaisia vaatimuksia vetytalous asettaa sähköjärjestelmille.
Suomella on vetytalouteen omat lähtökohtansa ja erityispiirteensä, jotka saattavat tuoda meille näihin kysymyksiin erilaiset vastaukset kuin toisissa maissa. Meillä on tässä paljon yhteisiä piirteitä esimerkiksi Ruotsin kanssa, ja toisaalta emme ole niin riippuvaisia kivihiilestä ja maakaasusta kuin monet Manner-Euroopan maat. Etujamme Manner-Eurooppaan nähden ovat edullinen sähkön hinta ja nykytilanteessa vahva sähkönsiirtoverkko. Haasteitamme ovat pitkät välimatkat. Jos vedyn tuottamiseksi tarvittavat elektrolyyserit rakennetaan kauas sähköntuotannosta ja vaihtelevan sähköntuotannon osuus sähköjärjestelmässä kasvaa, sähköinfrastruktuurin kehittämiseen kohdistuu suuri paine. Elektrolyysilaitteistojen tekninen kehitys voi osaltaan ratkaista sähköjärjestelmän tasapainottamiseen liittyviä haasteita, jos vedyntuotannosta saataisiin kustannustehokkaasti joustavaa.
Vedyllä on jatkossa entistä suurempi merkitys osana kansallista hiilineutraalisuustavoitettamme ja osana globaalia energiamarkkinoiden, teollisuustuotannon ja liikenteen kehitystä. Kansallisessa energiapaletissa vedyn rooli on täydentävä.
Vetytalous käynnistysvaiheessa – mihin ohjata julkista rahoitusta?
Olemme Suomessa vetytalouden käynnistysvaiheessa, jossa tehdään tutkimus- ja pilottihankkeita sekä kannattavuusselvityksiä kaupallisen tuotannon aloittamiseksi. Lainsäädäntöä ja sääntelyä ei suurelta osin ole vielä implementoitu, ja kaupallisten hankkeiden teknistä konseptia ja rahoitusta valmistellaan. Pilotti- ja demonstraatiohankkeet käyvät kilpailua julkisesta rahoituksesta, mutta on vielä epäselvää, mihin muuhun julkista tukea jatkossa myönnetään kansallisesti tai EU:n yhteisten rahoitusinstrumenttien kautta.
Tulevaisuuden kannalta on olennaista ymmärtää julkisen rahoituksen merkitys vetytalouden kehittymiselle. Useat valtiot ovat tästä syystä laatineet kansallisia vetystrategioitaan, joilla pyritään toisaalta toteuttamaan asetetut energia- ja ilmastotavoitteet ja toisaalta varmistamaan hankkeiden kansantaloudellinen hyöty. Valtiot eivät kuitenkaan vastaa yksittäisten yritysten strategioista, vaikka kansallinen vetystrategia olisikin olemassa. Sen toteutuminen riippuu ennen kaikkea yritysten edellytyksistä tehdä vedyn avulla liiketoimintaa, jota määrittelevät myös monet muut tekijät.
Julkisen rahoituksen suuntaamiseen tämä asettaa haasteen – miten määritellä hankkeiden joukosta juuri ne, joissa julkisen rahan käyttö on perusteltua. Tätä työtä auttamaan on mm. luotu EU:n taksonomia[1], joka auttaa jäsenvaltioita suuntaamaan rahoitusta kestävää kehitystä edistäviin toimenpiteisiin. Tämän lisäksi tarvitaan näkemyksiä vaihtoehtoisista tulevaisuuden skenaarioista, joissa vetytalouden kehitystä ohjattaisiin erilaisilla ajureilla. Näillä lisätään ymmärrystä erilaisten kehityspolkujen seurauksista, hyödyistä, haitoista ja riippuvuussuhteista energia- ja ilmastoseurausten ja kansantalouden kannalta. Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnassa on maaliskuussa 2021 käynnistetty ’Vetytalous – mahdollisuudet ja rajoitteet’ -hanke, jonka tavoitteena on lisätä kansallista ymmärrystä vetytalouden mahdollisista tulevaisuuksista Suomessa ja vastata em. avoimiin kysymyksiin Suomen näkökulmasta.
Vielä ehtii mukaan vihreän vedyn siirtymään
Voimme odottaa Suomessa toimivilta yrityksiltä investointipäätöksiä, kun EU-lainsäädännössä avoinna olevia yksityiskohtia saadaan määriteltyä ja ensimmäisiä julkisia rahoituspäätöksiä tehtyä vuoden 2021 aikana. Nähtäväksi jää, muodostuuko vetytaloudesta Suomessa ja muuallakin perinteisen S-käyrän muotoinen kehityspolku, vai edetäänkö askeleittain suuret yksittäiset hankkeet edellä. Samaan aikaan yksittäisten yritysten on pohdittava tarkkaan investointiensa ajoittamista, jotta päätökset ovat tasapainossa tulevaisuuden markkinapotentiaalin ja taloudellisten reunaehtojen välillä. Tällä hetkellä näyttää, että EU:ssa laajamittainen siirtymä puhtaaseen vetyyn toteutuu todennäköisesti vasta 2030-luvulla. Suomessa ehditään siksi vielä hyvin kansainväliseen kehitykseen mukaan.
Teksti: Leena Sivill, AFRY
Kuvituskuva: Vedyn tankkausasema Frankfurtissa, Saksassa, lähde: Wikimedia Commons
