Vedyn siirtoverkkoa valmistellaan jo

Gasgridin Vetylaakso- ja Asiakashankekehitys -yksikön johtaja Heli Virkki uskoo, että päästöttömästi tuotetulla vedyllä tulee olemaan tärkeä rooli suomalaisessa entisestään vihertyvässä energiajärjestelmässä.

– Ilmastonmuutoksen torjumisen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämisen ohella tavoitteena on rakentaa vedyn varaan myös uusia teollisuussektoreita, jotka voivat luoda uusia investointeja ja erityisesti vientitaloutta, Virkki sanoo.

– Niitä ei tulisi ainoastaan vedyn tuotannossa, vaan koko laajassa arvoketjussa sähkön tuotannosta jatkojalosteisiin, niiden käyttöön ja erilaisiin palveluihin, sekä myös alustatalouden työpaikkoihin. Investointien ja työpaikkojen luomisen ohella puhutaan toki myös energiaturvallisuudesta, energiaomavaraisuudesta ja huoltovarmuudesta.

Tuotannoltaan voimakkaasti vaihtelevaa tuulivoimaa on mahdollista muuttaa ylituotannon hetkinä vedyksi – toki vielä varsin rajatulla hyötysuhteella – ja varastoida se käytettäväksi ajankohtaan, jolloin sähkö on kalliimpaa. Käyttö jouston lähteenä on kuitenkin vain yksi vedyn monista sovelluksista. 

Kaavailtujen hankkeiden joukossa on runsaasti synteettisen metaanin eli e-metaanin hankkeita. Sitä tehdään yhdistämällä sähkön avulla tuotettua vetyä ja bioperäisestä lähteestä talteen otettua hiilidioksidia.

E-metaani on vastaava kemiallinen yhdiste kuin maakaasu tai LNG, eikä sen valmistus aiheuta päästöjä ilmakehään. Kuitenkin se soveltuu käytettäväksi kaikkialla, missä tähän asti on käytetty fossiilista maakaasua.

– Infra ja markkina ovat jo olemassa, sillä Suomen 1 300 kilometriä pitkä maakaasuverkko on kytketty Baltian kautta Keski-Euroopan maakaasuverkkoon. Putkistoon voidaan syöttää e-metaanin ohella muitakin metaaneja, myös biokaasua, jolloin kaupankäynti tehdään vihreyden varmentamiseksi erilaisilla alkuperätakuilla ja sertifikaateilla.

Verkko rakentuu 10 vuodessa

Kansallinen vetyverkko on tarkoitettu tasapainottamaan sähköjakelun lisärakentamisen tarvetta muuntamalla sähkö vedyksi ja siirtämällä se sitten putkessa käyttöpaikalle. Sähkö ja kaasut tukisivat toisiaan, kun osa energiasta voidaan siirtää kaasumuodossa ja osa sähkömuodossa. 

Energiataloudellisesti pitkien välimatkojen siirto kannattaa tehdä vetynä, sillä metrinen vetyputki siirtää 14 kertaa enemmän energiaa kuin 400 kilovoltin suurjännitelinja. Vety on energeettisesti energiaintensiivisempää eikä siinä tapahdu sähkönsiirron tehohäviöitä. Kaasuverkko tarvitsee myös huomattavasti sähkölinjaa pienemmän maa-alueen.

Vetyverkon lopullinen kapa-
siteetti määräytyy alueittain tarpeen mukaan, mutta se tulee olemaan suurempi kuin maakaasu-verkolla.

– Vetyverkko on nimenomaan suurtehoverkko, joka rakennetaan maakaasuverkon lisäksi. Maakaasulle ja erilaisille metaaneille on oma käyttäjäkuntansa ja vetyverkko palvelee omia käyttäjiään. Toki ne ovat myös linkittyneet toisiinsa, ainakin näin markkinan alkuvaiheessa, Virkki kertoo.

Vetyverkon rakentamisessa lähdetään todennäköisesti alueverkoista eli sinne, missä on riittävästi toimijoita ja kysyntää rakennetaan siirtoverkkoa ja sen ympärille tietty määrä alueverkkoa. 

– Tavoitteena on, että meillä olisi ehkä yksi tai kaksi alueverkkoa 2030-luvun alkupuolella. Valtakunnallisesta verkosta aletaan puhua muutama vuosi siitä eteenpäin, varmaan 2035 mennessä. Silloin pystymme siirtämään vetyä pohjoisesta ja länsirannikolta asiakkaille etelään.

Monenlaisia hankkeita

Vetyverkon lopullinen kapasiteetti määräytyy alueittain tarpeen mukaan, mutta se tulee olemaan suurempi kuin maakaasuverkolla. 

– Tiedossa oleva projektikanta on noin 80–95 terawattituntia vedyn tuotantoa ja noin 20 terawattituntia vedyn kulutusta vuodessa, joista varmastikaan kaikki hankkeet eivät tule toteutumaan. Vertailun vuoksi vuonna 2024 maakaasua käytettiin 14 terawattituntia.

Tuotantopuolella on puhdasta elektrolyyttistä vedyn tuotantoa eli elektrolyysilaitoksia, jotka tuottavat vedestä ja uusiutuvasta sähköstä vetyä, jota voidaan käyttää joko paikallisesti tai viedä ulkomaille. Myös jatkojalostehankkeita on laajamittainen projektisalkku.

– Kulutuspuolen hankelistalla on e-metaanin lisäksi myös muita uusiutuvia polttoaineita, kuten tämä eSAF eli uusiutuva lentokerosiini, jota EU-alueella tulisi olla sekoitettuna lentopolttoaineisiin vuodesta 2030 alkaen. E-metaanilla tai vedyllä tulee olemaan oma roolinsa raskaan liikenteen ja e-metanolilla laivaliikenteen polttoaineena. Valmisteilla on monipolttoainealuksia, jotka voivat käyttää metanolin lisäksi metaania tai ihan suoraa vetyäkin, ja ehkä myös ammoniakkia, jota voidaan tehdä vedystä ilman hiilen lähdettä, Virkki sanoo.

– Ammoniakki ja metanoli ovat vedyn ohella myös merkittäviä kemianteollisuuden raaka-aineita. Meillä on sekä olemassa olevaa että kehitteillä olevaa terästeollisuutta ja konventionaalisempaa polttoaineiden jalostustoimintaa Kilpilahdessa, jossa uusiutuva vety on korvaamassa tai ainakin vähentämässä fossiilisen vedyn käyttöä raakaöljyn sekä bioperäisten raaka-aineiden pelkistyksessä.

Vety ei korvaa sähköä

Virkki arvioi, että maatuulivoima on vielä pitkään tärkein uusiutuva energianlähde. Vaikka elektrolyysiprosessi on joustavampi tuulivoiman tehonvaihtelujen suhteen kuin esimerkiksi konventionaalisten hiilivetyjen valmistusprosessit, kehitettävää vielä riittää. 

– Kaupallisesti kilpailukykyisen ja skaalautuvan alkalielektrolyysin 65–70 prosentin kokonaishyötysuhde ei ole valtavan hyvä. Erilaisia teknologioita kuitenkin kehitetään koko ajan ja seuraavia sukupolvia on tulossa. Ne ovat vielä vähän kalliimpia, mutta niiden kennot kestävät aikaisempaa paremmin tehon vaihtelua.

Uudessa vihreässä sähköjärjestelmässä kaiken muun pitää joustaa tuulivoiman ehdoilla, ja elektrolyysi pystyy jotakuinkin mukailemaan tuuliv­oiman vaihtelevuutta, jota vedyn varastointi vielä tasapainottaa. 

– Silti kaikki mitä voidaan sähköistää kannattaa sähköistää, koska se on lyhin reitti puhtaaseen teknologiaan. Jos voidaan pärjätä sähköllä, ei kannata mennä arvoketjussa pidemmälle, sillä kaikki lisä on kustannusta. Ilman muuta esimerkiksi henkilöautoliikenteessä ja kevyessä liikenteessä menisin sähköistämisen tiellä, Virkki pohtii.

– Ja miksei myös niissä teollisissa prosesseissa, joissa hiilidioksidipäästöjen vähenemää pystytään edistämään sähköistämällä. Esimerkiksi jos jossakin käytetään tällä hetkellä maakaasua lämmönlähteenä, ilman muuta näkisin sähkövastusten käytön järkevämmäksi kuin että tehdään siitä sähköstä ensin vetyä ja sitten ehkä jotain muuta.

Lue myös muut Valokeila-kokonaisuuden jutut

Vihreä sähkö ja suomalainen sähköjärjestelmä
Joustomarkkinat vakauttavat hintaa