Vety hiilineutraaliuden keinona Suomessa : kustannustehokkuuden arviointi ilmasto- ja energiastrategiassa

Abstract

Vihreä vety on noussut keskeiseksi teknologiaksi Suomen hiilineutraaliustavoitteesta keskusteltaessa, mutta sen korkea tuotantokustannus herättää kysymyksen siitä, missä ja milloin vety on todella kustannustehokas päästövähennyskeino. Työssä tarkastellaan veden elektrolyysillä tuotetun vihreän vedyn kustannustehokkuutta hiilineutraaliuden keinona Suomen ilmasto- ja energiastrategian viitekehyksessä. Menetelmänä on kirjallisuuskatsaus, joka nojaa vertaisarvioituihin tutkimuksiin, viranomaislähteisiin ja ajankohtaiseen hanketietoon.

Vihreän vedyn tuotantokustannus, nykyisin noin 4–8 €/kg, on yhä selvästi fossiilista harmaata vetyä (noin 1–2 €/kg) korkeampi, ja siitä valtaosan muodostaa sähkö. Koko ketjun energiahäviöt selittävät, miksi suora sähköistäminen on tehokkaampaa aina, kun se on mahdollista. Sektoritarkastelun mukaan vety on kustannustehokkaimmillaan vaikeasti sähköistettävässä teollisuudessa, kuten teräksen, ammoniakin ja metanolin valmistuksessa, sekä meri- ja lentoliikenteen polttoaineissa. Rakennusten lämmityksessä, henkilöautoissa ja sähkön edestakaisessa varastoinnissa vety sen sijaan häviää selvästi suoralle sähköistämiselle. Suomen etuja ovat vähäpäästöinen sähkö, tuulivoimapotentiaali ja vahva sähköverkko, mutta ne muuttuvat taloudelliseksi hyödyksi vain, jos tuotanto, siirtoverkot, luvitus ja kysyntä kehittyvät samaan tahtiin. Tärkein pullonkaula on luvitus, joka vaikuttaa ennen kaikkea aikatauluun ja rahoituskustannuksiin ja varmistaa samalla RFNBO-kriteerien kautta hankkeen ilmastohyödyn.

Johtopäätöksenä vety ei ole yleisratkaisu vaan välttämätön täydentäjä siellä, missä suora sähköistäminen ei riitä. Kustannustehokkuuden kannalta ratkaisevaa ei ole tuotannon määrä vaan sen kohdistaminen oikeisiin käyttökohteisiin.

Green hydrogen has emerged as a key technology in discussions of Finland's carbon-neutrality target, yet its high production cost raises the question of where and when hydrogen is truly a cost-effective way to cut emissions. This thesis examines the cost-effectiveness of green hydrogen produced by water electrolysis as a means of achieving carbon neutrality within the framework of Finland's climate and energy strategy. The method is a literature review drawing on peer-reviewed research, official sources and current project information.

The production cost of green hydrogen, currently around €4–8/kg, is still clearly higher than that of fossil-based grey hydrogen (about €1–2/kg), and electricity makes up the majority of it. The energy losses across the whole chain explain why direct electrification is more efficient whenever it is feasible. The sectoral analysis shows that hydrogen is most cost-effective in hard-to-electrify industry such as the production of steel, ammonia and methanol and in fuels for maritime and aviation transport. In space heating, passenger cars and round-trip electricity storage, by contrast, hydrogen clearly loses out to direct electrification. Finland's advantages are its low-emission electricity, wind-power potential and strong grid, but these turn into economic benefit only if production, transmission networks, permitting and demand develop at the same pace. The most important bottleneck is permitting, which affects above all the schedule and financing costs while, through the RFNBO criteria, also securing a project's climate benefit.

In conclusion, hydrogen is not a universal solution but a necessary complement where direct electrification is not enough. For cost-effectiveness, what is decisive is not the volume of production but its targeting at the right applications.