Säästäisivätkö vety ja metanoli rannikkokuntia siirtolinjoilta? Teoriassa kenties, mutta käytännössä ehkä ei sittenkään

Avomerituulivoiman kannattavuuden on ennustettu paranevan hyppäyksenomaisesti, kun markkinoille tulee vähintään 15 megawatin turbiineja. Sellaisiin perustuvat myös suunnitelmat Selkämerellä. Borsselen merituulipuistossa Hollannissa (kuva) turbiinien teho on 9,5 megawattia. Kuva: Juha Sinisalo

Vedyn, metanolin tai muiden sähköpolttoaineiden suurtuotanto voisi säästää Selkämeren rannikkokuntien maisemaa merituulivoimaan liittyvien siirtolinjojen verkostolta – ainakin teoriassa.

Käytännön toteutukseen liittyy sen sijaan niin monta kysymysmerkkiä, että siirtolinjoilta välttyminen jää vielä teoriaksi.

– Kaikki haluaisivat tietää, mitä on vuonna 2030 tai 2034. Toimiala kehittyy monien tekijöiden summana ja vuosien tarkastelu ei ole kovin hedelmällistä, sanoo tutkimuspäällikkö Petteri Laaksonen LUT-yliopistosta.

Toistuva väite

Selkämeren talousvyöhykkeelle kaavailtu tuulivoima näyttää herättävän voittopuolisesti närää lähinnä mantereelle koituvien vaikutusten vuoksi. Syy liittyy tuulipuistojen tarvitsemiin sähkön siirtolinjoihin, jotka ovat saaneet ihmiset ja kunnat takajaloilleen.

Rauman seudulla yksi suurimmista tuulivoiman siirtolinjoihin liittyvistä kiistakohteista on Eurajoki. Kunnan kautta on hahmoteltu useampia suurten merituulivoimahankkeiden siirtolinjauksia.

Keskusteluissa nousee säännöllisesti esille väite, jonka mukaan tuulisähköä voitaisiin käyttää heti merellä tai viimeistään rantaviivalla niin paljon, että siirtolinjoja ei tarvittaisi. Tällä viikolla näkemys esitettiin Eurajoen kunnanhallituksen laatimassa lausunnossa Wellamo-tuulivoimahankkeen ympäristövaikutusten arviointiin.

–  On tutkittava erityisesti erilaisten vihreää energiaa hyödyntäviä tuotantomuotojen toteutusta rannikkoalueella, jossa merituulivoimalla tuotettu sähkö hyödynnetään esimerkiksi vedyn tuotantoon. Tällöin vältytään massiivisilta johtokanavilta, lausunnossa todetaan.

Looginen pohja

Näkemykselle on looginen syy.

Polttoaineeksi kelpaavaa vetyä voidaan tuottaa merivedestä ja jatkojalostaa esimerkiksi laivapolttoaineeksi sopivaksi metanoliksi lisäämällä prosessiin hiilidioksidia. Sitä on tarjolla uusiutuvista lähteistä erityisesti metsäteollisuudessa.

Molemmat vaiheet perustuvat runsaasti sähköä vaativaan elektrolyysiin, ja vihreässä siirtymässä sähkön on oltava niin sanotusti puhdasta sekä taloudellisista syistä myös edullista.

Tähän perustuu visio merituulivoiman ja sähköpolttoaineiden liitosta.

– Suomen iso mahdollisuus on biopohjaisen hiilidioksidin jalostaminen vihreällä sähköllä tehdyn vedyn kanssa kemikaaleiksi, Laaksonen sanoo.

Isoja lukuja

On syytä mainita, että LUT tekee yhteistyötä energiayhtiö St1:n kanssa. Yhteistyö on johtamassa sementtitehtaan hiilidioksidista synteettistä metanolia valmistavaan pilottilaitokseen Lappeenrannassa.

LUT:ssa on kuitenkin mallinnettu myös metanolin tuotantoa tuulivoiman ja metsäteollisuuden näkökulmasta.

Yksi hahmotelma pohjautuu Imatran sellutehtaiden hiilidioksidiin, josta voitaisiin teoriassa tuottaa 1,5 miljoonaa tonnia metanolia vuodessa. Se tosin edellyttäisi peräti 2 000 megawatin (MW) tehoista elektrolyyseriä.

Vertailukohdaksi voi ottaa esimerkiksi Olkiluoto 3:n, joka tuottaa enimmillään noin 1 600 MW sähköä. Tuulivoiman kohdalla tulee huomioida tuotannon vaihtelu.

Malliesimerkki kuluttaisi vuodessa 17 terawattituntia sähköenergiaa.

– Sen tuottamiseksi tarvittaisiin karkeasti kolme 1 500 MW:n tuulipuistoa, Laaksonen laskee.

Talousvyöhykkeelle Selkämerellä suunnitellut tuulipuistot ovat juuri tätä kokoluokkaa.

Teknologiaa on

Esimerkiksi Rauman metsäteollisuudessa biopohjaista hiilidioksidia syntyy roimasti enemän kuin Imatralla.

Jos jättimäinen vety- ja metanolitehdas rakennettaisiin hiilidioksidin lähteen naapuriin Selkämeren rannalle, pitkät siirtolinjat mantereella olisivat siis jopa tarpeettomia?

Kysymykseen ei ole yksinkertaista vastausta, sillä muuttuvia tekijöitä riittää aina rahasta ajoitukseen ja sähköverkkoon.

Toistaiseksi suurimmat maailmassa toimivat metanolintuotantolaitokset ovat kapasiteetiltaan noin kymmeneksen esimerkkitapauksesta. Suomessa ollaan vasta alkuaskelissa, sillä esimerkiksi Harjavaltaan rakennettavan vety-metaanilaitoksen teho on alkuvaiheessa vain 20 MW.

Laaksosen mukaan valmistajilla on kuitenkin valmius skaalata tuotantoa huimasti, jos kysyntää tulee. Esimerkiksi Harjavallan-laitoksen takana oleva P2X Solutions on ilmoittanut tavoittelevansa 1 000 MW:n elektrolyysikapasiteettia vuoteen 2031 mennessä.

– Ei tämä teknologiasta ole kiinni, tutkimusjohtaja sanoo.

Siirto on kallista

Sinänsä sähkön käyttö lähellä tuulipuistoa ja siirtolinjojen välttäminen olisi edullisinta myös tuulivoimayhtiöille.

– Kaikki siirto lisää kustannuksia, Laaksonen muistuttaa.

Joidenkin Satakunnan korkeudelle suunniteltujen avomerituulipuistojen tavoitteena on tuottaa sähköä jo vuonna 2030. Mitään konkreettisia ja julkisia suunnitelmia tuulipuistojen kapasiteettiin rinnastuvista polttoainetehtaista ei sen sijaan ole.

Laaksonen uskoo, että tilanne muuttuu, kun EU-sääntely tuo vuosikymmenen vaihteessa synteettiset polttoaineet osaksi sekoitevelvoitetta.

– Volyymimarkkinan syntyminen vedylle vaikuttaa sijoitusten toteutumiseen. Ajoitusta on vaikea arvioida.

Liitynnälle monta syytä

Ellei tuulipuistoa rakennettaessa ole jo sopimusta sähkön myynnistä "naapurille", päätyy sähkö valtakunnan verkkoon. Ja se edellyttää parjattuja siirtolinjoja.

Kokonaan niiltä ei välttämättä vältyttäisi, vaikka sähkö käytettäisiinkin heti rannassa. Se johtuu muun muassa polttoainetuotannon ja tuulisähkön vaihteluista sekä mahdollisista häiriöistä.

Lisäksi sähkö on joissain tilanteissa kannattavampaa myydä verkkoon eikä käyttää polttoainetuotantoon. Niinpä on käytännössä selvää, että iso merituulipuisto liitetään aina myös kantaverkkoon.

Verkon suojaaminen puolestaan saattaa edellyttää, että liittymä on "täysimittainen". Tällä varmistetaan, etteivät heilahtelut järkytä verkkoa.

– Tuulivoimalan nimelliskapasiteetti pitää tavalla tai toisella huomioida liityntäpisteessä, vaikka elektrolyysissä olisi tarkoitus käyttää tuulipuiston tuottama sähköteho mahdollisimman tarkasti, arvioi apulaisprofessori Jukka Lassila LUT-yliopistosta.

Tämä artikkeli on alun perin julkaistu Länsi-Suomi-lehden nettisivustolla.