Kuusi huomiota matkalla kohti vihreän vedyn tuotantoa

1. Uusiutuvasti tuotettu sähkö on tärkein vihreän vedyn raaka-aine
Vihreää vetyä valmistetaan vedestä ja uusiutuvalla energialla tuotetusta sähköstä elektrolyysin avulla. Näin syntyy vedyn ja hapen lisäksi lämpöä, jota voidaan hyödyntää esimerkiksi kaukolämpöverkossa.

Veden hajottamiseksi vedyksi ja hapeksi tarvitaan paljon uusiutuvalla energialla tuotettua sähköä. Tuotantoprosessi vaatii luotettavan sähköjärjestelmän toimiakseen parhaalla mahdollisella tavalla niin tuotannon kuin siirtoverkon kannalta. Vedyn tuotantolaitosta suunnittelevan kannattaakin kiinnittää huomiota sähkön laatuun ja siihen vaikuttaviin asioihin jo varhaisessa vaiheessa.

2. Vihreä vety korvaa fossiilisesti tuotettua vetyä
Lähes 99 % vedystä tuotetaan tällä hetkellä fossiilisesta maakaasusta tai kivihiilestä höyryreformoimalla, jolloin tuotannosta syntyy hiilidioksidia. Hiilidioksidin käsittelystä riippuen, vetyä kutsutaan ns. harmaaksi tai siniseksi vedyksi. Uusiutuvalla energialla tuotettu vihreä vety nähdään nykyisen fossilisesta tuotetun vedyn korvaajana. Tämän lisäksi sille on kehitteillä laajasti uusia käyttökohteita.

3. Sähköistyminen ja vihreä vety mahdollistavat energiamurroksen
Energiajärjestelmä on voimakkaassa ja nopeassa murroksessa.  Sähköistyminen ja vety mahdollistavat hiilineutraalisuustavoitteiden saavuttamisen.

Teollisuuteen kehitetään vetyyn pohjautuvia ratkaisuja kemikaalien raaka-aineena, korkeaa kuumuutta tarvitsevien prosessien energialähteeksi ja teräksen valmistukseen hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen. Lisäksi raskas tieliikenne ja meriliikenne tarvitsevat päästöttömiä polttoaineita, joiden raaka-aineena käytetään vetyä.

Lisääntyvä uusiutuva energiantuotanto tarvitsee rinnalleen erityyppisiä energian kausivarastoinnin ratkaisuja, jollaisena vihreä vety osaltaan toimii.

4. Vihreän vedyn valmistusmenetelmät ja laitetarjonta kehittyvät
Vihreää vetyä tuotetaan elektrolyyserillä. Käytössä on eri teknologioita, jotka eroavat toisistaan lähinnä käytettävien materiaalien, hyötysuhteen, prosessin ylös-alas-ajonopeuden ja elinkaaren osalta. Ratkaisuja kehitetään aktiivisesti ja samalla kasvatetaan laitteistojen kokoa. Nopeaa kehitystä kuvastaa elektrolyyserin yksikkökoon kasvaminen muutaman vuoden takaisesta 0,5 megawatista nykyisin laajasti keskustelussa olevaan 2–5 megawattiin.

Laitevalmistajien kunnianhimoisena tavoitteena on päästä 20 megawatin kokoluokkaan vielä 2030 mennessä. Isompi elektrolyyserin yksikkökoko mahdollistaa suuremman laitoskoon kustannustehokkaasti. Euroopalla on iso rooli elektrolyysereiden valmistuksessa, ja sarjatuotanto alkaa vähitellen laskea hintoja. Samalla fossiilisten polttoaineiden hinnannousu ja hiilidioksidin päästömaksujen kallistuminen siirtävät kiinnostusta harmaasta vedystä vihreään.

5. Vihreän vedyn  käyttö ja siirto – missä vaiheessa ollaan?
Alkuvaiheessa vihreä vety tulee korvaamaan fossiilisia raaka-aineita teollisuudessa tarjoten samalla mahdollisuuden leikata hiilidioksidipäästöjä. Tällaisiä kohteita löytyy esimerkiksi kemikaalien, kuten ammoniakin valmistuksesta, öljynjalostamoilta sekä terästeollisuudesta.

Lisäksi liikenteen ratkaisuissa vihreää vetyä tullaan hyödyntämään synteettisten polttonesteiden raaka-aineena suoraan tai metanoituna. Jakelukapasiteetin kehittyessä vetyä voidaan käyttää myös suoraan polttoaineena polttokennoissa. 

Pidemmällä aikavälillä ja kapasiteettien kehittyessä mahdollistuu sähköverkon ja vetyputkiston sektori-integraatio. Tällöin päästään hyödyntämään koko energiajärjestelmää yli energiamuotojen mahdollistaen energian tehokas varastointi ja siirto.

6. Hitachi Energy luotettava kumppani vihreän vedyn tuotantoon
Vihreän vedyn tuotannossa ekologisten ja kestävien ratkaisujen merkitys kasvaa. Hitachi Energyllä on laaja kokemus energiatehokkaista sähköjärjestelmistä ja ekologisista ratkaisuista, jotka mahdollistavat tuotannon hiilijalanjäljen minimoinnin.

Hitachi Energy on kokenut ja luotettava kumppani sähkön hallintaan sekä optimointiin koko hankkeen elinkaaren ajan aina hankesuunnittelusta projektin toteutukseen ja laitoksen elinkaaren hallintaan.

Sähkö on vihreän vedyn tärkein resurssi. Oikein suunniteltu ja toteutettu sähköjärjestelmä takaa järjestelmän luotettavuuden, kustannustehokkuuden ja korkean hyötysuhteen. Elektrolyysi on sähköistyksen kannalta vaativa, häiriöintensiivinen prosessi. Sähkön laadun hallinta on olennainen osa sähköistystä, ja korostetussa roolissa teollisen kokoluokan tuotannossa. Vahva osaaminen sähköstä, sen laadusta ja verkkovaatimuksista takaavat luotettavan projektitoteutuksen sähköjärjestelmälle sekä sen hallinnalle verkkoliitynnästä elektrolyyserille.