Carlos Bernuy-Lopez

27. syyskuuta 2023

Tavoitteena 100 miljoonaa tonnia vihreää vetyä

Tällä hetkellä lähes kaikki maailmassa käytetty vety on peräisin fossiilisista polttoaineista. Tästä aiheutuvat hiilidioksidipäästöt vastaavat vuositasolla suunnilleen Japanin hiilidioksidipäästöjä. Kysymys kuluu, mitä tarvitaan, jotta siirtyisimme käyttämään harmaan sijaan vihreää vetyä.?

Green hydrogen facility
facebook linkedin twitter
100 miljoonaa tonnia vihreää vetyä. 1 000 gigawattia elektrolyysikapasiteettia. Ja vähintään 1 000 elektrolyysereitä tuottavaa tehdasta.  
Tällainen on Carlos Bernuy-Lopezin unelma. Tekniikan alan asiantuntijana Carlos on tutkinut elektrolyysereitä vuodesta 2005 lähtien, ja viime aikoina hänen huomionsa on kohdistunut erityisesti vihreän vedyn tuotannon edistämiseen. Tavoitteena olisi päästä nykyisestä noin 300 000 tonnista 100 miljoonaan tonniin ”mahdollisimman nopeasti”.  
”Nykytasolla käytämme vuosittain noin 90 miljoonaa tonnia fossiilista vetyä, ja joidenkin arvioiden mukaan määrä nousee vuoteen 2050 mennessä jopa 500 miljoonaan tonniin. Keskusteluissa on paljon esillä se, ketkä vetyä tulevaisuudessa käyttävät, mutta minusta on todennäköistä, että käyttäjät ovat ainakin lyhyellä aikavälillä samoja kuin tälläkin hetkellä. Itselleni keskeistä on vedyn tämänhetkinen kysyntä. Kysymys kuuluu, mitä pitäisi tapahtua, jotta vihreää vetyä voitaisiin tuottaa riittävästi korvaamaan tällä hetkellä fossiilisista polttoaineista tuotettu harmaa vety”, Carlos toteaa.  
Carlosin mukaan tämä edellyttää seuraavien mahdollistavien tekijöiden nivoutumista yhteen: 1. tehdaskapasiteettia on kasvatettava mittavasti, 2. tarvitaan runsaasti edullista uusiutuvaa energiaa ja 3. sijoittajilla on oltava halu tarttua tilaisuuteen.  
Tehdastuotantoa on kasvatettava 
Ilman elektrolyysereitä ei voida tuottaa vihreää vetyä, Carlos painottaa.  
”Tarvitaan noin 1 000 elektrolyysilaitteita tuottavaa kapasiteetiltaan 1 gigawatin tehdasta. Tällä hetkellä vuotuinen elektrolyysereiden valmistuskapasiteetti on maailmanlaajuisesti noin 2–5 gigawattia”, hän sanoo.  
Tämä vaikuttaisi ensi silmäyksellä ylivoimaiselta esteeltä, mutta Carlos ei lannistu.  
”Vastaava kapasiteettivaje koski aiemmin akkutehtaita, mutta sähköautoihin liittyvä kysyntä on lisännyt investointeja valtavasti", hän sanoo. ”10 vuotta sitten Euroopassa ei ollut yhtään suurta akkutehdasta ja 10 vuoden kuluttua niitä on todennäköisesti 10–15. Jos vedyn osalta ollaan 10 vuotta jäljessä akkutehtaiden tämänhetkisestä tilanteesta, tilanne ei ehkä ole niin paha”, Carlos toteaa optimistisesti.  
”Jos oletetaan, että 1 gigawatin tehtaan rakentaminen edellyttää keskimäärin noin 2,8 miljardia euron investointia, elektrolyysikapasiteetin skaalaamiseen tarvittaisiin yhteensä 2,8 biljoonaa euroa”, Carlos jatkaa. 
Avainasemassa on edullinen vihreä sähkö 
Nämä luvut ovat kuitenkin vielä pieniä verrattuna siihen, kuinka paljon uusiutuvaa sähköä tarvitaan elektronien muuttamiseksi vedyksi. Jotta vihreää vetyä voidaan tuottaa 100 miljoonaa tonnia, tarvitaan 2 000 – 3 000 gigawattia uusiutuvaa energiaa. Luku on tähtitieteellistä luokkaa, kun otetaan huomioon, että IRENAn mukaan uusiutuvien energialähteiden maailmanlaajuinen kapasiteetti on tällä hetkellä 3 372 gigawattia. 

"Edullinen uusiutuva sähkö on vihreän vedyn tuotannon merkittävin edistäjä, koska sähkön osuus vedyn tuotantokustannuksista on 70–80 prosenttia. Ne, jotka tällä hetkellä käyttävät harmaata vetyä, tuskin siirtyvät käyttämään vihreää vetyä, ellei sen hinta ole kilpailukykyinen. Toisaalta: jos vihreä vety on tarpeeksi edullista, ei ole mitään syytä olla vaihtamatta siihen."

Carlos Bernuy-Lopez
Senior Power-to-X Consultant
Jos vedyn kehittäjät kerran ovat niin riippuvaisia edullisesta sähköstä, tarkoittaako se, että he eivät voi vaikuttaa siihen, kannattaako heidän investointinsa pitkällä aikavälillä? 
”Kyllä ja ei. Ei ole mitään syytä, miksi vedyn kehittäjät eivät voisi samanaikaisesti investoida myös laitostensa käyttövoimaksi tarvitsemaansa uusiutuvaan energiaan esimerkiksi kehittämällä aurinko- tai tuulivoimaa. Yksi vaihtoehto voisi olla vetytuotannon sijoittaminen lähelle sellaisia harmaan vedyn nykyisiä kuluttajia, jotka maksavat maailmanlaajuista keskiarvoa korkeampaa hintaa. Näin hintakilpailukyky paranisi nopeammin”, Carlos sanoo. 
Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n mukaan vuonna 2021 vedyn tasoitetut kustannukset olivat 4–9 dollaria kilolta. Hinta on harmaaseen vetyyn verrattuna vähintään kaksinkertainen. IEA arvioi kuitenkin myös, että vedyn kustannukset voivat laskea jopa 1,5 dollariin kilolta vuoteen 2030 mennessä alueilla, joilla on hyvät aurinko- ja tuuliolosuhteet.  
Biljoonan dollarin kysymyksiä 
Jäljellä vielä yksi näkökohta: sijoittajien halukkuus sijoittaa suuria summia vihreään vetyyn. Tämän palapelin viimeisen palasen loksahtamista paikalleen on ehkä kaikkein vaikeinta ennustaa.  
”Oikeanlaisen sääntelyn ja poliittisten toimien toteuttamisen lisäksi sijoittajat on vakuutettava siitä, että vetyyn sijoittaminen on valtava mahdollisuus", Carlos painottaa.  
”Aina silloin tällöin kuulen väitteen, että sijoittajat ovat haluttomia sijoittamaan vetyyn riskien vuoksi. Vastaukseni tähän on: eivätkö sijoittajat sitten koskaan sijoita riskialttiisiin kohteisiin?". 
”Ehkä meidän on otettava paremmin oppia sijoittajilta, jotka ovat aiemmin sijoittaneet menestyksekkäästi uuteen teknologiaan, ja kehitettävä malleja, joissa riskit jakautuvat tasaisemmin eri markkinatoimijoiden kesken”, hän ehdottaa.  
Kukaan ei vielä toistaiseksi ole laskenut, mitä maailmanlaajuisen vedyntuotannon kasvattaminen 100 miljoonaan tonniin maksaisi, mutta Carlosin mukaan kustannukset olisivat todennäköisesti biljoonaluokkaa.  
Jos vedyntuotannon skaalaamiseen tarvitaan biljoonia dollareita, on pohdittava, mistä tällaiset summat voisivat tulla ja miten sijoituksia voitaisiin parhaiten houkutella.” 
Jos oletetaan, että vihreä vety kilpailee sijoituksista jossain määrin myös muiden uusiutuvien teknologioiden kanssa, saadaanko vihreään vetyyn sijoittamalla ilmaston kannalta eniten hyötyä? 
”Ehkä ei kaikissa tapauksissa. Mutta juuri tästä syystä on tärkeää selvittää, mistä vetyhankkeista saadaan sijoitetulle pääomalle suurin tuotto – joko siksi, että ne sijaitsevat lähellä ostajia, joiden taholta kysyntä on suurta, tai alueella, jolla maakaasun hinta on korkeampi, mikä kaventaa kustannuseroa vetyyn.” 
”Aluksi on ehkä vaikea kilpailla maakaasun kanssa hinnalla. Vedyn valttina voitaisiin sijaan tarjota toimitusvarmuutta. 20 vuoden kiinteä hinta voi olla houkutteleva vaihtoehto verrattuna maakaasun hintavaihteluiden aiheuttamiin riskeihin.” 
Eteenpäin myönteisellä otteella 
”Kuten kaikissa muissakin teknologioissa, myös vihreässä vedyssä on omat haasteensa, jotka meidän on selvitettävä. Teknologiat kuitenkin kehittyvät ja niiden kustannukset alenevat jo pelkästään siksi, että niitä ylipäätään kehitetään”, Carlos sanoo.  
”Olen kuitenkin optimistinen, koska mitään merkittäviä teknologisia läpimurtoja ei tarvita.” 
”Loppujen lopuksi on mielestäni tärkeää asettaa kunnianhimoisia tavoitteita, jotka ovat kuitenkin siinä määrin realistisia, että voimme uskoa niiden toteutuvan. 100 miljoonaa tonnia vihreää vetyä on ehdottomasti saavutettavissa oleva tavoite”, Carlos toteaa lopuksi.  
Usein kysyttyä:  
Mitkä elektrolyyseriteknologiat vievät voiton?  
Alkalielektrolyysereiden markkinaosuus on tällä hetkellä 70 prosenttia. Ohittavatko muut teknologiat sen? 
”Uskon, että alkalielektrolyyserit pysyvät edelleen markkinoilla johtavassa asemassa, mutta markkinaosuudet todennäköisesti tasapainottuvat siten, että alkalielektrolyysereiden osuudeksi muodostuu noin puolet ja sekä PEM:n että SOEC:n osuudeksi noin 25 prosenttia. Se, mitä elektrolyyseriteknologiaa käytetään, vaihtelee projektikohtaisesti riippuen käyttötarkoituksesta ja muista tekijöistä, kuten materiaalikustannuksista", Carlos vastaa. 
Saako Yhdysvaltojen vetyala kurottua eron kiinni? 
Vuonna 2022 voimaan tullut Yhdysvaltojen inflaation hillitsemistä koskeva laki sisältää taloudellisia kannustimia vihreän vedyn tuotannon edistämiseksi. Miten se vaikuttaa Yhdysvaltojen vetyalaan? 
”Se auttaa varmasti vauhdittamaan kasvua ja investointeja. Kapasiteetti ei kuitenkaan kasva yhtäkkiä räjähdysmäisesti. Yhdysvaltojen elektrolyyseriala on vielä melko pieni EU:hun ja Kiinaan verrattuna, ja teollisen perustan rakentaminen vie aikaa”, Carlos sanoo.  
Mitä suuntauksia pitäisi seurata? 
”Vuosina 2025–2026 saatetaan päätökseen muutama merkittävä projekti, kuten Neom Saudi-Arabiassa ja H2 Green Steel Ruotsissa. Jos näissä laitoksissa pystytään tuottamaan suuria määriä vetyä, tämä voi kannustaa tekemään lopullisia investointipäätöksiä myös muista projekteista.”  

Haluatko tietää lisää?

  • Carlos Bernuy-Lopez

    Senior Consultant

    +46 73 851 06 83

    Carlos Bernuy-Lopez