Suomella on poikkeuksellisen hyvät edellytykset vetytalouden kehittämiseen, mutta sen etenemistä haastavat yhä korkeat investointikustannukset ja skaalautuvien ratkaisujen puute. ABB:n vetämä H2 Springboard -ohjelma vastaa muun muassa näihin haasteisiin kokoamalla yhteen yli 50 toimijan verkoston, jossa kehitetään älykkäitä järjestelmiä, jotka linkittävät sähkön, vedyn ja teollisuuden toisiinsa.

ABB:n H2 Springboard -ohjelma sai alkunsa Porin Vetyareenalla vuonna 2023 oivalluksesta, että Suomella on poikkeukselliset lähtökohdat vetytalouteen. Toteutus vaatii kuitenkin laajaa yhteistyötä ja ohjelma kokoaa yhteen vetyarvoketjujen keskeiset toimijat ja sijoittajat.

”Suomessa yhdistyvät uusiutuvan sähkön hyvä saatavuus, biomassat ja vahva teollinen pohja mutta se ei vielä riitä. Tarvitaan toimijoita, jotka yhdistävät nämä vahvuudet investointeihin ja teknologiakehitykseen. H2 Springboard toimii juuri tällaisena alustana ja rakentaa samalla Suomelle kilpailuetua – ei vain teknologian kehittäjänä, vaan myös houkuttelevana investointikohteena”, kuvailee ABB:n H2 Springboard ekosysteemin johtaja Simo Säynevirta.

Energiamurros muuttaa sähköjärjestelmää perusteellisesti. Kun verkkoon liitetään yhä enemmän tuuli- ja aurinkovoimaa, vetylaitoksia, lämpöpumppuja ja suuria sähkökattiloita, tehotasapainoa ja taajuudensäätöä ei voi enää hoitaa pelkästään voimaloiden tuotantoa säätämällä. Uusiutuva tuotanto on sääriippuvaa ja ydinvoiman joustokyky rajallinen, joten jatkossa myös muiden resurssien on tarjottava joustoa järjestelmän tarpeisiin. H2 Springboard tavoitteena on kehittää näitä ratkaisuja kokonaisvaltaisesti.

Konkreettisia ratkaisuja ja joustavuutta koko arvoketjuun

Vedyntuotanto vaatii paljon uusiutuvaa energiaa, jonka vaihteleva tuotanto kuormittaa sähköjärjestelmää. ABB:n asiantuntijoiden mukaan vetytalouden ytimessä onkin kysymys kokonaisuuden hallinnasta eli siitä, miten eri sektoreiden tarpeet ja uusiutuvan sähkön vaihtelut sovitetaan yhteen toimivaksi järjestelmäksi.

Ratkaisuja on etsittävä ja kehitettävä sekä laite-, laitos-, että energiaverkkojen tasoilla. Ohjelmassa mukana olevat sähkö- ja vetysiirtoyhtiöt Fingrid ja Gasgrid ovat keskeisessä roolissa, sillä energian siirtoinfrastruktuuri on vetytalouden kivijalka.

”Sähköverkot ovat perinteisesti olleet passiivisia, ja pullonkaulat on ratkaistu verkkoa vahvistamalla, mikä on varma mutta kallis ja hidas keino. Uusiutuvan energian ja varastojen myötä tarvitaan myös aktiivisen verkonhallinnan menetelmiä, jotta siirtokyvyn haasteet voidaan ratkaista joustolla silloin, kun se on edullisempaa. Sähköä voidaan myös varastoida ja siirtää tehokkaasti muuttamalla se vedyksi. Yksi vetyputki voi kuljettaa saman energiamäärän kuin 10–15 rinnakkaista 400 kV:n suurjännitelinjaa. Vety tarjoaa ylivertaisen siirtokykynsä ja varastoitavuutensa ansiosta uusia mahdollisuuksia sähköjärjestelmän tasapainottamiseen”, kertoo ABB:n Electrification Distribution Solutions -osaston Sales & Marketing Director Heikki Autio.

Aution mukaan monet vetytalouden kannalta tärkeät teknologiat, kuten elektrolyyserit, polttokennot ja erilaiset nestekierto- tai kompressiojärjestelmät, ovat vielä kehitysvaiheessa. Koska järjestelmän joustavuus avainkysymys, tullaan niitä tulevaisuudessa ohjaamaan älykkäästi niin, että vedyn tuotanto mukautuu uusiutuvan sähkön saatavuuteen ja tukee koko sähköjärjestelmän tasapainoa.

”Vetytalouden rooli kulutusjoustona ja energiavarastona on tärkeä, kuitenkin isossa kuvassa ehkä vielä tärkeämpi on rooli teollisuuden puhtaassa laajentumisessa, eli teollisuuden kasvu ei jatkossa välttämättä tarkoita lisääntyneitä päästöjä.”
Teemu Valminen, ABB

Haasteita kustannuksissa ja rahoituksessa

ABB:n vetyasiantuntijoiden mukaan vetytalouden keskeiset haasteet liittyvät tällä hetkellä kustannuksiin, teknologian kehitysvaiheeseen ja rahoituksen saatavuuteen, jotka kaikki linkittyvät toisiinsa.

Vetytalouden kustannushaasteet liittyvät ennen kaikkea kalliisiin pääomainvestointeihin ja siihen, että vedyn tuottaminen sähköstä kuluttaa paljon energiaa suhteessa saatavaan lopputuotteeseen. Julkisessa keskustelussa korostuu usein teknologian hinta, mutta ABB:llä H2 Springboardin Ecosystem developerina työskentelevän Teemu Valmisen mukaan vielä tärkeämpi kustannustekijä on se, miten itse laitosprojektit toteutetaan: ”Energian hinta ratkaisee pitkälti vetytalouden kannattavuuden. Laitosten kustannuksia voidaan hallita älykkäällä, koko prosessin kattavalla energianhallinnalla, joka hyödyntää eri osajärjestelmien joustot. Integroitu energianhallinta mahdollistaa tuotannon optimoinnin ja sähkö- sekä vetyinfrastruktuurin jousto- ja reservimarkkinoiden hyödyntämisen.”

Toinen ratkaisu vaikuttaa energiantuotannosta syntyviin kustannuksiin on hybridienergiapuistot, joissa sähkö tuotetaan paikan päällä uusiutuvilla ja ohjataan suoraan vedyntuotantoon. Näin vältytään verkkoon liittymisen kustannuksilta.

Kaiken kehitystyön tavoitteena on edullinen vedyntuotanto, sillä hinta määrittää, kohtaavatko tuotanto ja kysyntä. Yksi vetytalouden keskeinen haaste on ABB:n asiantuntijoiden mukaan ostajien puute: elektrolyysillä tuotettu vety on toistaiseksi kallista, mikä jarruttaa kysyntää. Tämä vaikeuttaa myös rahoituksen saamista, sillä investoijat tarvitsevat varmuutta markkinan kehittymisestä.

Vetytalous ei synny yhdessä yössä – mutta suunta on selvä

ABB:n asiantuntijoiden viesti on kirkas. ”Vety ei ole vain lupaava teknologia, vaan konkreettinen mahdollistaja puhtaalle teollisuudelle, energian varastoinnille ja koko sähköjärjestelmän joustavuudelle. Suomella on hyvät mahdollisuudet olla vetytalouden eturintamassa”, tiivistää Antti Kettu, ABB:n Energy Industries -yksikön myyntipäällikkö.

Mutta koska vetytalous realisoituu isossa mittakaavassa?

Vetytalous ei synny hetkessä. Vedyn jousto-ominaisuudet ovat vasta kehitysvaiheessa, eikä teknologia ole vielä kunnolla integroitunut osaksi energiajärjestelmää. Pilottihankkeet ovat nyt keskeisessä roolissa. Samalla infrastruktuurin, niin sähkön- kuin vedynsiirron, kehittäminen vaatii merkittäviä investointeja.

Vetytalouden kasvu edellyttää myös lisää uusiutuvaa sähköä. ”Nykyinen tuotanto menee todennäköisesti pitkälti sähköistyvään kaukolämpöön, teollisuuteen ja datakeskuksiin. Vetytalous realisoituu laajemmin seuraavassa aallossa, kun pienempien laitosten opit on saatu käyttöön”, arvioi Kettu.

H2 Springboard lyhyesti:

  • Perustettu vuonna 2023 ABB:n aloitteesta
  • Yli 50 kumppania teknologia-, teollisuus- ja rahoitussektoreilta
  • Tavoitteena skaalautuvat vetyratkaisut koko arvoketjussa
  • Korostaa joustoa, kustannustehokkuutta ja teollista yhteistyötä
  • Yhtenä H2 Springboard -ohjelman konkreettisena yhteistyöesimerkkinä on 20 megawatin (MW) suurempaan mittaluokkaan monistuva, standardoitu vedyntuotantomoduuli

Vetytalouden hyödyt pähkinänkuoressa:

  • Vety toimii energian varastointimuotona ja tasapainottaa sähköverkkoa tuotannon ja kulutuksen vaihdellessa
  • Mahdollistaa fossiilivapaan teollisuuden
  • Tuo investointeja Suomeen ja parantaa energiaomavaraisuutta
  • Vähentää tarvetta kalliille sähköverkkoinvestoinneille