Ilmastoinvestoinnit tarjoavat ratkaisun avaimia - mihin Suomessa pitäisi panostaa?

Blogit
Antti Arasto,
Tuula Mäkinen

Hiilineutraalisuuden saavuttamisessa riittää haastetta, vaikka ratkaisun avaimia on käsissämme enemmän kuin koskaan. Mitä sitten pitäisi tehdä? Erilaisia vaihtoehtoja ja skenaarioita on maalailtu pitkään. Voimme tunnistaa ratkaisuja, joiden edistämisestä on hyötyä useammissakin maailman eri kehityspolussa. Nostamme viisi mielestämme tällä hetkellä tärkeässä roolissa olevaa ratkaisua, pitäen mielessä, että ratkaistaksemme tämän aikamme suurimman haasteen tarvitsemme mitä todennäköisimmin kaikkia mahdollisia oikeaan suuntaan vieviä keinoja. Nostojen taustalla on ajatus sähköntuotannon voimakkaasta ja nopeasta dekarbonisoitumisesta.

Viisi ratkaisua hiilineutraalisuuteen

  • Sähköistyminen
  • Kysyntäjousto ja sektori-integraatio
  • Vety ja synteettiset hiilivedyt
  • Geoterminen lämpö
  • Järjestelmän monipuolisuus

Sähköistyminen, ja erityisesti siinä nähtävillä olevat jo markkinoilla olevat tai nopeasti markkinoille saatavat tuotteet ja palvelut ovat erityisen houkuttelevia. Toimivia, kaupallisestikin saatavilla olevia ratkaisuja ovat mm. lämpöpumput ja suora sähkön käyttö, esimerkiksi prosessilämmön tuotannossa. Sähköistyminen yleisemmin on monimuotoinen kokonaisuus. Se hajautuu moniin pienemmän kokoluokan ratkaisuihin, joista iso osa liittyy lämmöntuotantoon eri lämpötila-alueilla. Monessa tapauksessa sähkön käyttäminen prosesseissa joko suoraan tai esimerkiksi lämpöpumppujen avulla on hyvin energiatehokas ratkaisu.

Sähkön monimuotoisen käytön ja vaihtelevan tuotannon näkökulmasta kysyntäjousto ja sektori-integraatio korostuvat. Näiden ratkaisujen maksimaalisen potentiaalin hyödyntämiseen tarvitaan laitetoimittajien lisäksi monenlaista poikkileikkaavaa osaamista, jossa meillä Suomessa on pitkät perinteet: kokonaistoimittajat, alustan tarjoajat sekä integraattorit. Onkin mielenkiintoista nähdä kuka ottaa systeemi-integraattorin roolin kehittyvällä markkinalla. Sähköistymisen pidemmän aikavälin pullonkauloina tunnistetaan muun muassa lisääntynyt varastoinnin tarve, jota tosin monilla sektorikytkentäratkaisuilla voidaan myös helpottaa, sekä sähköistymisen vaativien materiaalien saatavuus ja kestävyysrajoitteet, esimerkiksi akkumateriaalien tai myös jo tutumman kuparin kohdalla. Lisäksi sähköistymisestä puhuttaessa on pidettävä mielessä sähkön hinnanmuodostus sekä kulutuksen ja tuotannon välinen tasapaino, joka myös suosii tietyn kustannusrakenteen ratkaisuja (ns. sähköstä maksukyky). Esimerkiksi alhaisten investointikustannuksien osaratkaisut voivat olla houkuttelevia siirtymävaiheessa, mutta dynaamisilla sähkömarkkinoilla kysyntä vaikuttaa hintaan. Kannattaa myös pitää mielessä, että ne prosessit, joilla käyttökustannukset ovat pienet, ovat todennäköisesti niitä, joita pidetään päällä. Hyödyt saavutetaan vain niillä ratkaisuilla, jotka ovat käytössä.

Vety ja synteettiset hiilivedyt tulevat hieman myöhemmin kuin heti kaupallisesti saatavilla olevat ratkaisut, mutta niillä on tärkeä rooli tiettyjen sektorien ratkaisuissa. Ensimmäisiä ratkaisuja esimerkiksi liikenteen vähähiilisiksi drop-in-polttoaineiksi tarvitaan toki nopeasti, erityisesti pitkillä etäisyyksillä, joissa sähköistyminen on haastavampaa kuin esim. kaupunkiliikenteessä. Vety on noussut keskusteluihin hyvin voimakkaasti, erityisesti Euroopan näkökulmasta. Investointivaltaisena ratkaisuna se vaatii yhteiseen tavoitteeseen suuntaavia toimia laajalti. Vety on energiankantaja, joten primäärienergiakysymykseen siitä ei saada ratkaisua. Sen sijaan vety on erinomainen, ilmastopäästöjä aiheuttamaton energiankantaja, joka soveltuu hyvin myös energian laajamittaiseen ja pitkäaikaiseen varastointiin, kun tarvittavat muutokset infrastruktuuriin on tehty. Monet fossiilisia polttoaineita käyttävät nykyratkaisut pystyvät käyttämään puhdasta sähköä epäsuorasti elektrolyysivedyn avulla kohtuullisilla muutoksilla. Erityisen tärkeänä vety nähdään vaikeasti dekarbonisoitavilla sektoreilla kuten teollisuudessa ja pitkän matkan liikenteessä. Lisäksi maakaasusta hyvin riippuvaisessa manner-Euroopassa vedyn rooli korostuu.

Geotermisissä lämpöratkaisuissa on iso potentiaali, myös Suomessa. Lähitulevaisuudessa nähdään mikä tai mitkä monista tällä hetkellä demonstraatiovaiheessa olevista teknologioista osoittautuu parhaiten toimiviksi ja kilpailukyvyltään elinvoimaisiksi. Joka tapauksessa ratkaisujen tarve tehokkaille ja vähähiilisille ratkaisuille keskitettyyn yhdyskuntien lämmöntuotantoon on todella iso. Samaan aikaan kaukolämpöjärjestelmät monipuolistuvat, niihin liitetään erilaisia ja erikokoisia tuotantoyksiköitä ja niiden joustavuus erilaisille toimijoille lisääntyy. Geotermisessä lämmössä on potentiaalia eri kokoluokkien ratkaisuihin, jotka takaavat varman lämmön, ja miksei kylmänkin tuotannon ympäri vuoden, silloin kun sille on tarve.

Järjestelmän monipuolisuus tuo joustavuutta muuttuvassa maailmassa. Tämä on ollut pitkään Suomen energiajärjestelmän etu. Yhteen yksittäiseen ratkaisuun nojautumisen sijasta monipuolisuus mahdollistaa tasaisen muutoksen järjestelmässä nyt ja kauempana tulevaisuudessa. 

CCS, hiilidioksidin talteenotto ja varastointi on viime aikoina noussut uudestaan keskusteluun ja nostamme sen tähän varsinaisen listan ulkopuolelta ratkaisuna, jota ei kannata unohtaa. Liikenteen ratkaisuksi CCS:stä ei sinistä vetyä lukuun ottamatta ole. Monille muille sektoreille CCS tarjoaa ratkaisun, jonka hinta muihin ratkaisuihin verrattuna näyttäytyykin uusien tavoitteiden valossa kohtuulliselta. Lisäksi CCS biomassan käytön yhteydessä on ainoa heti käyttöön otettava teknologinen keino, joka mahdollistaa teollisessa kokoluokassa CO2:n poiston ilmakehästä. CCS voidaan myös nähdä myöhäisen vaiheen ratkaisuna, ns. hätäjarruna, joka voidaan toteuttaa piipunpääratkaisuna, kun muilla keinoilla ei ole saavutettu toivottavia päästövähennyksiä, vaikka infratarve kuljetukseen ja varastointiin onkin mittava. CCS:ää ei kuitenkaan pidä unohtaa erityisesti globaalista, huomattavasti Suomea enemmän fossiilisiin nojautuvan kokonaisuuden keinovalikoimasta eikä myöskään negatiivisten päästöjen näkökulmasta. 

Ilmastonmuutoksen torjunnassa ei ole väärin sammutettua vaan kaikki käsillä olevat keinot tarvitaan. Välittömien talous- ja ilmastonäkökohtien lisäksi on kuitenkin pidettävä mielessä pitkällä aikavälillä korostuvat kokonaisuuden energia- ja resurssitehokkuus sekä muuttuvassa maailmassa tarvittava joustavuus. Tiedostaen tai tiedostamatta valintoja tehdessä on muistettava, että monet ratkaisuista ovat hyvin polkuriippuvaisia erityisesti infrastruktuurin kehityksen osalta. Toisissa on mahdollisuus omaa osaa suurempaan globaaliin kädenjälkeen teknologian edelläkävijyydellä, toisissa taas vaanivat mittavat investoinnit tulevaisuuteen sopimattomaan infrastruktuurikehitykseen. Kristallipallosta olisi apua. 

Jaa
Antti Arasto

Antti Arasto

Vice President
Tuula Mäkinen

Tuula Mäkinen

Lead
Aiheet
Toimialat
Tutkimusosaaminen