Tässä artikkelisarjassa AFRY:n johtavat asiantuntijat jakavat näkemyksiään aiheista, jotka vaikuttavat Scanfiliin, asiakkaisiimme ja koko alaan. Tämän artikkelin on kirjoittanut Leena Sivill, AFRY:n Senior Principal.
Vety on noussut viime vuosina vahvaksi haastajaksi energia- ja ilmastopolitiikan keskusteluissa. Se voi ratkaista monia käytännön haasteita, jotka liittyvät siirtymiseen pois fossiilisista energialähteistä ja raaka-aineista. Vetytalouden tehokkuus ilmastonmuutoksen hillitsemisessä edellyttää kuitenkin, että vetyä tuotetaan hiilineutraalilla tavalla.
Vetyä voidaan tuottaa hiilineutraalisti elektrolyysiprosessin avulla uusiutuvia energialähteitä hyödyntäen tai biokaasun höyryreformoinnin avulla (ns. vihreä vety) tai tuottamalla vetyä perinteisesti fossiilisista polttoaineista ja talteen ottamalla syntyvä hiilidioksidi (ns. sininen vety). Myös ydinvoimasta tuotetun vedyn rooli on noussut esiin ilmastokeskustelussa.
Vetyä on tällä hetkellä halvempaa tuottaa fossiilisista polttoaineista (maakaasu, raskas polttoöljy ja hiili) höyryreformoinnin tai osittaisen hapettamisen avulla (ns. harmaa vety) kuin vaihtoehtoisista energialähteistä. Elektrolyysiteknologian investointi- ja käyttökustannusten odotetaan kuitenkin laskevan tulevaisuudessa, ja uusiutuvan sähkön saatavuuden odotetaan kasvavan, mikä helpottaa siirtymistä hiilineutraaliin vetytalouteen. Lisäksi tarvitaan voimakkaita poliittisia toimenpiteitä sen varmistamiseksi, että siirtymä tapahtuu riittävän laajasti ja nopeasti ilmastotavoitteiden saavuttamiseksi.
Vetytaloutta
edistävät politiikkakeinot Osana Euroopan unionin Green Deal -ohjelmaa julkaistiin heinäkuussa 2020 kaksi strategiaa, joiden tarkoituksena on edistää vähähiilisten ratkaisujen käyttöönottoa. Toinen näistä strategioista koskee energiajärjestelmien välistä vuorovaikutusta (sektoreiden integrointistrategia) ja toinen vetyinfrastruktuurin ja -markkinoiden kehittämistä (vetystrategia). Näiden strategioiden tavoitteena on valmistella EU:n poliittisia toimenpiteitä, joilla vety integroidaan EU:n ja jäsenvaltioiden infrastruktuurihankkeisiin sekä energiamarkkinoiden ja infrastruktuurin sääntelyyn.
Vetytalouden uusi nousu johtuu tarpeesta saavuttaa hiilineutraalius. Se, millainen rooli vedyllä lopulta tulee olemaan, riippuu poliittisista toimenpiteistä, markkinoista ja viime kädessä toimitusketjuun osallistuvien yritysten ja loppukäyttäjien tekemistä valinnoista. Tässä vaiheessa on luotava infrastruktuuri ja sääntelyvalmiudet, jotta voidaan varmistaa, että vetytalouden toimintaedellytykset ovat olemassa ainakin kaikkein keskeisimpien ratkaisujen toteuttamiseksi.
Edulliset sähkön hinnat ja vahva siirtoverkko ovat etuja vetytaloudessa
. Vetyä käytetään tällä hetkellä monissa teollisissa prosesseissa, kuten öljynjalostuksessa, metallien käsittelyssä, lannoitteiden tuotannossa ja elintarvikkeiden jalostuksessa. Kysymys on, kuinka suuri osa nykyisestä vedyn käytöstä voitaisiin siirtää hiilineutraaliin vetyyn ja kuinka paljon vetyä näillä teollisuudenaloilla tarvitaan tulevaisuudessa.
Toinen ilmeinen kysymys on, missä vetyä voitaisiin hyödyntää uusissa teollisuus- ja liikenneratkaisuissa ja kuinka paljon näistä syntyisi vedyn kysyntää.
Kolmas kysymys on, mitä mahdollisuuksia vetytalous avaa yrityksille. Vetyarvoketjut ulottuvat hiilineutraalista sähköntuotannosta vedyn kautta erilaisiin lopputuotteisiin. Arvoketjujen eri osissa sekä investointi- tai tuotteen elinkaaren eri vaiheissa tarvitaan erilaisia tuotanto-, varastointi-, kuljetus- ja jakeluteknologioita ja -palveluita. Lisäksi, koska vetytalous liittyy laajasti moniin olemassa oleviin arvoketjuihin ja energiainfrastruktuuriin kokonaisuudessaan, sektorien integroinnin käsite kulkee käsi kädessä vetytalouden kanssa.
Keskeinen kysymys koko Euroopassa on, missä määrin nykyistä kaasuinfrastruktuuria voitaisiin tulevaisuudessa hyödyntää vedyn siirrossa ja jakelussa, jos ja kun fossiilisen kaasun käyttö vähenee. Kaasuinfrastruktuurin osalta käydään vilkasta keskustelua hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin (CCS) sekä hiilidioksidin talteenoton ja hyödyntämisen (CCU) merkityksestä hiilineutraalin vedyn rinnalla. CCS ja CCU mahdollistaisivat olemassa olevan kaasu- ja polttoaineinfrastruktuurin käytön vedyn tuotantoon ja siirtoon. Toisaalta vetystrategiassa CCS:ää pidetään väliaikaisena ratkaisuna, eikä CCU muuta hiilitasapainoa. Toinen keskeinen kysymys on, mitä vaatimuksia vetytalous asettaa sähköjärjestelmille.
Vetytalous käynnistysvaiheessa – mihin julkista rahoitusta tulisi kohdentaa?
Olemme vetytalouden käynnistysvaiheessa, jossa toteutetaan tutkimusta, pilottihankkeita ja toteutettavuustutkimuksia kaupallisen tuotannon käynnistämiseksi. Lainsäädäntöä ja sääntelyä ei ole vielä laajalti pantu täytäntöön, ja kaupallisten hankkeiden teknistä konseptia ja rahoitusta valmistellaan parhaillaan. Pilotti- ja esittelyhankkeet kilpailevat julkisesta rahoituksesta, mutta on vielä epäselvää, mihin muuhun julkiseen tukeen tulevaisuudessa myönnetään rahoitusta, joko kansallisella tasolla tai EU:n yhteisten rahoitusvälineiden kautta.
Tulevaisuuden kannalta on olennaista ymmärtää julkisen rahoituksen merkitys vetytalouden kehittämiselle. Tästä syystä useat maat ovat laatineet kansallisia vetystrategioita, joiden tavoitteena on saavuttaa sekä energia- että ilmastotavoitteet ja varmistaa hankkeiden taloudelliset hyödyt. Maat eivät kuitenkaan ole vastuussa yksittäisten yritysten strategioista, vaikka kansallinen vetystrategia olisikin olemassa. Sen toteuttaminen riippuu ensisijaisesti yritysten omasta kyvystä harjoittaa liiketoimintaa vedyn avulla, mihin vaikuttavat myös monet muut tekijät.
Tämä asettaa haasteen julkisen rahoituksen kohdentamiselle – miten määritellä hankkeiden joukosta ne, joissa julkisten varojen käyttö on perusteltua. EU:n taksonomia on luotu auttamaan jäsenmaita kohdentamaan rahoitusta toimenpiteisiin, jotka edistävät kestävää kehitystä. Lisäksi on otettava huomioon vaihtoehtoisia tulevaisuusskenaarioita, joissa vetytalouden kehitystä ohjaavat erilaiset tekijät. Nämä auttavat ymmärtämään eri kehityspolkujen seurauksia, etuja, haittoja ja keskinäisiä riippuvuussuhteita energian, ilmaston ja talouden näkökulmasta.
Leena Sivill
, vanhempi johtaja, AFRY