Julkaistu: 2021-08-31 Lukemisaika: 4 min
EnergiatekniikkaEnergian varastointiVetykaasu

Näin vetykaasu tuottaa vihreää varavoimaa

Lataa PDF-tiedosto

Enemmän joustavuutta ja huomattavasti parempi vaihtoehto ilmaston kannalta. Vetypohjainen polttokennotekniikka dieselin sijaan tarjoaa monia etuja varavoimalaitteiden käytön suhteen. Nyt tekniikkaa testataan muun muassa Överkalixissa Ruotsissa.

Miten säästä riippuvat energialähteet, kuten tuuli- ja aurinkoenergia, voivat tukea tehokkaampaa varavoimajärjestelmää? Yksi ratkaisu on vety. Käyttämällä uusiutuvan tuuli- ja aurinkoenergian ylijäämää ilmastoystävällisen vedyn tuottamiseen energiaa on mahdollista varastoida ja kuljettaa sen sijaan, että se jää käyttämättä. Tekniikka on jo nyt käytössä asuntojen energiaomavaraisuutta tai päästötöntä liikennettä kehitettäessä. Varavoimalaitteet ovat sen sijaan alue, jossa on paljon potentiaalia mutta jossa kehitys on ollut hidasta.

Vihreä energia varalla

Varavoimalaite on itsenäinen varavirtayksikkö, joka turvaa yhteiskunnan sähkönjakelun sähkökatkon sattuessa. Nykyään useimmat varavoimalaitteet toimivat dieselmoottorilla, josta syntyy paikallisia pakokaasupäästöjä ja lisääntynyttä melua lähiympäristössä. Laitteiden korvaaminen vihreällä vedyllä toimivilla polttokennopohjaisilla varavoimalaitteilla tarjoaa monia etuja. Näin kertoo Vattenfallin liiketoiminnan kehittäjä Patrik Appelgren.

Vetyä voidaan varastoida pitkiä aikoja.

- Nykyinen akuista ja dieselgeneraattoreista koostuva varavoimaratkaisu on ollut olemassa jo pitkään, ja asioita on parannettava. Sen lisäksi, että ne toimivat hiilidioksidipohjaisella polttoaineella, ne vaativat paljon huoltoa. Jos dieselgeneraattorin käynnistysakkua ei huolleta, generaattori ei välttämättä käynnisty. Lisäksi dieselmoottori vanhenee ja se on vaihdettava säännöllisesti. Akkujen kohdalla paikallinen lämpötila ja muun muassa purkutestien valvonta ovat erittäin tärkeitä. Käyttämällä sen sijaan vihreää vetyä saat energiaa, josta syntyy vain vettä ja jolla on monia toiminnallisia etuja. Vetyä voidaan varastoida pitkiä aikoja, Patrik Appelgren sanoo.

Överkalixin polttokennotekniikka

IT Norrbottenin, Vattenfallin ja Ruotsin posti- ja televiestintävirasto PTS:n yhteistyöhankkeessa tekniikkaa testataan nyt Överkalixissa Hankkeessa hyödynnetään vetykäyttöistä polttokennoteknologiaa varavoimana muun muassa viestintäverkon ja yhteiskunnan muiden tärkeiden toimintojen käyttöön. Vattenfallin tehtävänä on vetylaitoksen asennus, ylläpito ja kehittäminen. Patrik Appelgrenin mukaan on äärimmäisen tärkeää turvata kestävä sähkönsaanti kriisitilanteissa. Tämänhetkiset varavoimalaitteet tarjoavat sähkövirtaa vain muutamaksi tunniksi. Överkalixin tehdas turvaa sähkönjakelun kahdeksi viikoksi.

- Jos verkko kaatuu, oli kyse sitten Asta-myrskystä tai sotatilanteesta, on aivan ratkaisevaa, että voimme kommunikoida läheistemme tai pelastuspalvelun kanssa, ja että tärkeillä yhteiskunnallisilla toimijoilla on pääsy televerkkoon, Patrik Appelgren sanoo.

Varavoima pitää jännitteen tasaisena.

Lisäksi polttoainekennot ovat skaalautuvia, joten niiden joustavuuden ansiosta laitosta voidaan skaalata ylös- tai alaspäin tarpeen mukaan. Tekniikka parantaa myös käyttövarmuutta.

- Tämä varavoima pitää jännitteen tasaisena, koska polttokenno voi käynnistyä kondensaattorien kautta, joiden toiminta muistuttaa akkuja. Tämä on tärkeää vakaan viestinnän varmistamiseksi, Patrik Appelgren sanoo.

Käyttö lisääntyy kasvavien vaatimusten myötä

Nyt kun nämä kaikki edut ovat tiedossa, mikseivät kaikki varavoimalaitteet toimi vedyllä jo nyt? Vastaus on: investointikustannukset.

- Tekniikka on ollut käytössä jo pitkään, mutta suurilta teleyhtiöiltä on puuttunut kannustimia tehdä laajamittaisia investointeja verkkoihinsa, sanoo Patrik Appelgren.

Hän uskoo, että viranomaisten kasvavat varmuusaika-, käyttövarmuus- ja ilmastovaikutusvaatimukset tuovat vetykäyttöisten polttoainekennojen markkinoille tarvittavaa lisävauhtia.

Polttoainekennot korvaavat ajan myötä dieselgeneraattorit.

20180619_104927f

Yllä oleva kuva: Överkalixissa testataan parhaillaan laitosta, joka on varustettu vetykäyttöisellä varavoimalla.

- Tilanne on sama kuin led-lamppujen kohdalla. Alussa ne olivat niin kalliita, että harvat halusivat ostaa niitä. Hehkulamppujen tuotannon kieltävän EU-direktiivin voimaantulon jälkeen led-lamppujen kysyntä ja sitä kautta tuotanto kasvoi ja lamppujen hinnat laskivat voimakkaasti. Esimerkiksi Saksa ja Alankomaat subventoivat siirtymistä kohti vihreitä vaihtoehtoja, toteaa Patrik Appelgren, joka on varma asiastaan arvioidessaan tulevaisuutta.

- Polttoainekennot korvaavat ajan myötä dieselgeneraattorit. Markkinat ovat jo olemassa. Suuret yritykset, kuten Volvo, Bosch ja Daimler, panostavat polttokennotekniikkaan. Uskon, että viiden vuoden päästä tilanne on aivan toinen.

Lataa artikkeli PDF:nä

Haluatko tallentaa tai tulostaa artikkelin? Lataa artikkeli alla olevasta painikkeesta, niin saat sen suoraan sähköpostiisi.