Sähköistymisestä on tullut keskeinen tekijä globaalissa energiasiirtymässä, kun eri teollisuudenalat vauhdittavat toimiaan fossiilisista polttoaineista luopumiseksi. VTT:n ja Valmetin kehittämä sähköistymisen arviointikehikko auttaa selvittämään muutokseen vaikuttavia monimuotoisia systeemisiä tekijöitä ja siirtymän etenemistä eri maissa.
Sähköistymisen tahti vaihtelee maittain teollisuuden pyrkiessä eroon fossiilisista polttoaineista. Valmet tarvitsi tutkimukseen perustuvan menetelmän arvioidakseen ja ennustaakseen sähköistymisen tilannetta ja valmiuksia eri maissa.
VTT ja Valmet kehittivät yhteistyössä sähköistymisen arviointikehikon. VTT:n energiajärjestelmätutkimukseen ja regulaatioympäristöön liittyvään osaamiseen pohjautuva kehikko pilotoitiin ja validoitiin kolmella eri markkina-alueella.
Arviointikehikko tarjoaa Valmetille strategisen työkalun sen kohdemarkkinoiden priorisoimiseksi sekä uusien sähköistymiseen liittyvien konseptien T&K-aikataulujen määrittämiseksi.
Valmet kuuluu maailman johtaviin prosessiteollisuutta palveleviin teknologiayhtiöihin. Yhtiö tekee yhteistyötä asiakkaidensa kanssa koko elinkaaren ajan tarjoten ensiluokkaisia teknologioita ja palveluita sekä toimintakriittisiä automaatio- ja virtauksensäätöratkaisuja. Valmet on sitoutunut vauhdittamaan teollisuuden murrosta kohti uudistavaa huomista, mikä luo perustan sen tutkimus- ja kehitystyölle.
Sähköistyminen teollisuuden muutoksena
Puhtaan energian, etupäässä tuuli- ja aurinkoenergian nopealla kasvulla on tärkeä rooli ilmastonmuutoksen torjunnassa. Omavaraisuuden parantamiseen pyrkivät maat etsivät keinoja fossiilisista polttoaineista luopumiseksi. Vähähiilisyyttä edistävät linjaukset vaikuttavat myös teollisuuden sähköistymiseen liittyviin tavoitteisiin.
Koska uusiutuvan energian tuotanto vaihtelee sääolosuhteiden mukaan, vaaditaan energiajärjestelmiltä entistä enemmän joustavuutta. Samalla perinteiset teollisuudenalat kuluttavat huomattavia määriä fossiilisia polttoaineita korkean lämpötilan prosessilämmön ja höyryn tuottamiseen. Näiden prosessien irrottaminen fossiilisista energialähteistä edellyttää siirtymistä power-to-heat-tyyppisiin ja muihin sähköistettyihin ratkaisuihin, mikä tekee sähköistymisestä sekä ensisijaisen päästövähennyskeinon että järjestelmän joustavuuden kannalta kriittisen tekijän.
Maailmanlaajuinen siirtymä etenee kuitenkin vaihtelevalla tahdilla, mikä johtuu esimerkiksi:
sääntelyyn liittyvistä esteistä
verkkokapasiteetin rajoituksista
erilaisista sähkömarkkinarakenteista
fossiilisten polttoaineiden hintakehityksestä
tukipolitiikasta.
Halusimme projektin perustuvan teknologiseen ymmärrykseen ja syvälliseen energiajärjestelmien asiantuntemukseen. VTT tarjosi täsmälleen tarvitsemaamme osaamista.
Tieteellinen lähestyminen strategiseen tutkimus- ja kehitystyöhön
Valmet kaipasi globaalin sähköistymisen tutkimustyöhön kumppania, jossa yhdistyisivät strateginen ennakointikyky sekä teknologinen ja tieteellinen täsmällisyys. Useiden yhteisten tutkimus- ja kehitysprojektien kokemusten perusteella yritys kääntyi VTT:n puoleen.
"Sähköistyminen on noussut strategiseksi prioriteetiksi useissa Valmetin liiketoiminnoissa", kertoo Senior Manager, R&D Marko Palonen Valmetilta. "Halusimme nimenomaan tutkimukseen pohjautuvan, tieteellisen lähestymistavan. Vaikka tämän projektin tuloksena syntyi käytännön työkaluja markkinatrendien arvioimiseen ja liiketoiminnan kehittämiseen, halusimme sen perustuvan teknologiseen ymmärrykseen ja syvälliseen energiajärjestelmien asiantuntemukseen. VTT tarjosi täsmälleen tarvitsemaamme osaamista."
Yhteiskehittämistä ja molemminpuolista oppimista
Hanke suunniteltiin alusta alkaen pohdiskelevaksi, vuoropuheluun perustuvaksi tutkimukseksi eikä tiukan lineaarisesti eteneväksi projektiksi. Sen sijaan, että tiimit olisivat arvioineet tiettyä ennalta määriteltyä Valmetin tuotetta, oli tavoitteena selvittää siirtymään vaikuttavia tekijöitä.
"Yhteistyö oli luonteeltaan tutkivaa ja tutkimustietoon perustuvaa. Kehikko muodostui orgaanisesti jatkuvan palautteen pohjalta, mikä varmisti, että se oli relevantti Valmetin liiketoiminnan kannalta", sanoo VTT:n Heidi Kirppu, Senior Scientist, Energy Transition.
Lopputuloksena syntynyt arviointikehikko testattiin ja validoitiin kolmella markkina-alueella. Analyysissa tarkasteltiin, miten paikalliset sähkön hinnat, verkkoinfrastruktuuri, teollisuuden rakenne ja ympäristöpolitiikka vaikuttavat esimerkiksi sähkökattiloiden ja teollisten lämpöpumppujen kannattavuuteen.
"Palkitsevimmat kumppanuudet ovat sellaisia, joissa molemmat osapuolet hyväksyvät tietynlaisen epävarmuuden löytääkseen ratkaisuja tilanteisiin, joihin ei vielä ole olemassa yksiselitteisiä vastauksia. Uskon, että tässä projektissa jatkuvat keskustelut ja matkan varrella jaetut oivallukset olivat yhtä arvokkaita kuin itse arviointikehikko", sanoo VTT:n Miika Rämä, Research Team Leader, Energy Transition.
Markkinatiedosta strategisiin toimenpiteisiin
Työkalu on jo tuottanut konkreettista lisäarvoa Valmetilla, jossa sitä on testattu itsenäisesti laajentamalla analyysia uusille markkina-alueille ja hyödyntämällä tekoälyä lähdetietojen käsittelyssä. Käytännössä kehikko toimii strategisena kompassina sekä kaupallisissa että T&K-toiminnoissa: sen avulla yhtiö voi priorisoida potentiaalisia kohdemaita ja -sektoreita sekä ajoittaa teknologiainvestoinnit ennen kysyntähuippuja.
"Asiakkaidemme lämpöverkot koostuvat tyypillisesti useista integroiduista ratkaisuista – sähkökattiloista, lämpöpumpuista sekä perinteisestä poltosta tai hukkalämmön talteenotosta. Mallintamalla koko järjestelmän tietyn maan markkinoiden kontekstissa pystymme suunnittelemaan optimoituja, kullekin sektorille kohdennettuja konsepteja", Palonen sanoo.
Tiekartta tulevaisuuden innovaatioille
Projektin aikana VTT:n tarjoomaan kuului:
energiajärjestelmien ja -siirtymän tutkimusta
näkemystä sääntelystä ja toimintapolitiikoista
metodologian ja arviointikehikon suunnittelua
markkina-alueiden validointia ja esimerkkitapausten analysointia.
Arviointikehikko vahvistaa Valmetin laajempaa visiota kestävästä teollisesta murroksesta. Sähköistyminen on koko yhtiön laajuisen Industrial NEXUS -lippulaivaohjelman keskiössä. Vuonna 2026 käynnistetty viisivuotinen hanke keskittyy teollisuuden uudistamisen vauhdittamiseen ihmiskeskeisten digitaalisten teknologioiden ja innovatiivisten toimintamallien avulla.
"Teollinen muutos etenee kolmella rintamalla: siirtymällä uusiutuviin raaka-aineisiin, kehittämällä prosesseja tehokkuuden parantamiseksi sekä hyödyntämällä digitalisaatiota ja optimointia. Sähköistyminen liittyy kaikkiin kolmeen. Sähköstä on tulossa yhä enemmän itsenäinen raaka-aine, ja sähköistetyt toiminnot mahdollistavat edistyneen digitaalisen optimoinnin. Sähköistymisen sisällyttäminen ohjelmaamme korostaa sen strategista merkitystä", Palonen kertoo.
VTT ja Valmet suunnittelevat jo yhteistyön seuraavia vaiheita, nyt kun perusta työlle on luotu. Mahdollisia jatkohankkeita ovat maakohtaisen mallinnuksen laajentaminen, tekoälypohjaisten analyysityökalujen integrointi sekä markkinatiedon muuntaminen konkreettisiksi, alakohtaisiksi sähköistymisteknologioiden konsepteiksi. Teollisuuden sähköistymisteknologioiden kehittäjänä VTT pystyy tukemaan asiakasyrityksiä koko prosessin ajan, strategisen arvioinnin, teknologian kehitystyön ja pilotoinnin kautta aina kaupallistamisen tukeen asti.
