Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen

Sami Tuhkanen, Tiina Koljonen, Mauri Marjaniemi, Mikael Ohlström, Antti Poteri

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Tässä työssä kerättiin tietoja vedyn ja sen kantaja-aineiden energia käyttöön liittyvistä teknologioista, kustannuksista, päästöistä sekä suunnitelmista vedyn energiakäyttöön siirtymiseksi. Lisäksi arvioitiin vedyn energiakäytön mahdollisuuksia Suomessa. Vety on täysin puhdas energian kantaja, kuten sähkö, ja se täytyy ensin tuottaa jonkun primäärienergialähteen avulla. Suurena etuna vedyllä on joustavuus, eli vetyä voidaan tuottaa monilla eri tavoilla ja monista eri energialähteistä. Vetyä voidaan varastoida huomattavasti helpommin kuin sähköä. Lisäksi vetyä voidaan hyödyntää energiaksi eri teknologioilla, mutta parhaiten vedyn edut tulevat esiin polttokennosovelluksien avulla. Puhtaan ve-dyn sijasta voidaan käyttää vedyn ns. kantaja-aineita, joista liikennesovelluksissa käyttökelpoisin on ehkä metanoli. Vetyteknologian ajavana voimana ovat tällä hetkellä liikenteen päästöjen aiheuttamat ympäristöongelmat sekä myös raakaöljyn riittävyys ja hintakehitys. Suuret autonvalmistajat pano stavatkin tällä hetkellä voimakkaasti polttokenno- ja vetyteknologioiden kehittämiseen, esim. DaimlerChrysler investoi 1 miljardi euroa saadakseen polttokennohenkilöauton sarjatuotantoon vuoteen 2004 mennessä. Paikallinen tai alueellinen vedyn tai metanolin tuotanto paikallisten resurssien mukaan näyttäisi järkevämmältä kuin laajamittainen tuotanto ja pitkien matkojen kuljetukset. Suomen kannalta kiinnostavin vaihtoehto voisi olla vedyn tai metanolin tuotanto biomassan kaasutuksen avulla. Nykyisin suurin osa vedystä tuotetaan maakaasun höyryreformoinnilla. Vedyn hyödyntäminen sähköntuotannon varastointiin voisi tapahtua esim. joko sähköä tai vetyä markkina- tai kysyntätilanteen mukaan tuottavan biomassan kaasutuslaitoksen avul-la. Vety varastoitaisiin ja käytettäisiin polttokennovoimaloissa sopivassa tilanteessa. Polttokenno- ja hybridivoimalat ovat pienen kokoluokan sähköntuotannossa erittäin lupaavia teknologioita jo seuraavan 10 vuoden sisällä. Niillä voidaan saa-vut-taa erittäi n k orkeita hyötysuhteita hyvin alhaisin päästöin. Suomen henkilöautoliikenteelle parhaaksi tulevaisuuden polttoainevaihtoehdoksi arvioitiin metanoli, jota käytettäisiin polttokennoautoissa. Jakelussa voitaisiin hyödyntää nykyisten polttonesteiden jakelujärjestelmää pienin muutoksin. Pidemmällä aikavälillä myös puhtaan vedyn käyttö liikenteen energialähteenä tullee olemaan kilpailukykyistä, kun jakeluun ja varastointiin liittyvät teknologiat kehittyvät ja tulevat edullisemmiksi. Suurem-pien kaupunkien bussiliikenne voisi jo lähitulevaisuudessa perustua osittain vetykäyttöisiin polttokennobusseihin. Joukkoliikenteen polttoaineen jakelu hoidetaan usein yhdestä paikasta, jolloin tarvittava vedyn tankkausinfrastruktuuri on helpointa toteuttaa.
    Original languageFinnish
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages70
    Publication statusPublished - 2001
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesVTT Energian Raportteja
    Number6/2001
    ISSN1457-3350

    Keywords

    • hydrogen fuels
    • methanol
    • hydrogen fuel cells
    • hydrogen production
    • hydrogen storage
    • transportation
    • distribution
    • power generation

    Cite this

    Tuhkanen, S., Koljonen, T., Marjaniemi, M., Ohlström, M., & Poteri, A. (2001). Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Energian Raportteja, No. 6/2001
    Tuhkanen, Sami ; Koljonen, Tiina ; Marjaniemi, Mauri ; Ohlström, Mikael ; Poteri, Antti. / Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen. VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 70 p. (VTT Energian Raportteja; No. 6/2001).
    @book{48c6a1e352e64abb9ee707191e4cdee7,
    title = "Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen",
    abstract = "T{\"a}ss{\"a} ty{\"o}ss{\"a} ker{\"a}ttiin tietoja vedyn ja sen kantaja-aineiden energia k{\"a}ytt{\"o}{\"o}n liittyvist{\"a} teknologioista, kustannuksista, p{\"a}{\"a}st{\"o}ist{\"a} sek{\"a} suunnitelmista vedyn energiak{\"a}ytt{\"o}{\"o}n siirtymiseksi. Lis{\"a}ksi arvioitiin vedyn energiak{\"a}yt{\"o}n mahdollisuuksia Suomessa. Vety on t{\"a}ysin puhdas energian kantaja, kuten s{\"a}hk{\"o}, ja se t{\"a}ytyy ensin tuottaa jonkun prim{\"a}{\"a}rienergial{\"a}hteen avulla. Suurena etuna vedyll{\"a} on joustavuus, eli vety{\"a} voidaan tuottaa monilla eri tavoilla ja monista eri energial{\"a}hteist{\"a}. Vety{\"a} voidaan varastoida huomattavasti helpommin kuin s{\"a}hk{\"o}{\"a}. Lis{\"a}ksi vety{\"a} voidaan hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} energiaksi eri teknologioilla, mutta parhaiten vedyn edut tulevat esiin polttokennosovelluksien avulla. Puhtaan ve-dyn sijasta voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} vedyn ns. kantaja-aineita, joista liikennesovelluksissa k{\"a}ytt{\"o}kelpoisin on ehk{\"a} metanoli. Vetyteknologian ajavana voimana ovat t{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} liikenteen p{\"a}{\"a}st{\"o}jen aiheuttamat ymp{\"a}rist{\"o}ongelmat sek{\"a} my{\"o}s raaka{\"o}ljyn riitt{\"a}vyys ja hintakehitys. Suuret autonvalmistajat pano stavatkin t{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} voimakkaasti polttokenno- ja vetyteknologioiden kehitt{\"a}miseen, esim. DaimlerChrysler investoi 1 miljardi euroa saadakseen polttokennohenkil{\"o}auton sarjatuotantoon vuoteen 2004 menness{\"a}. Paikallinen tai alueellinen vedyn tai metanolin tuotanto paikallisten resurssien mukaan n{\"a}ytt{\"a}isi j{\"a}rkev{\"a}mm{\"a}lt{\"a} kuin laajamittainen tuotanto ja pitkien matkojen kuljetukset. Suomen kannalta kiinnostavin vaihtoehto voisi olla vedyn tai metanolin tuotanto biomassan kaasutuksen avulla. Nykyisin suurin osa vedyst{\"a} tuotetaan maakaasun h{\"o}yryreformoinnilla. Vedyn hy{\"o}dynt{\"a}minen s{\"a}hk{\"o}ntuotannon varastointiin voisi tapahtua esim. joko s{\"a}hk{\"o}{\"a} tai vety{\"a} markkina- tai kysynt{\"a}tilanteen mukaan tuottavan biomassan kaasutuslaitoksen avul-la. Vety varastoitaisiin ja k{\"a}ytett{\"a}isiin polttokennovoimaloissa sopivassa tilanteessa. Polttokenno- ja hybridivoimalat ovat pienen kokoluokan s{\"a}hk{\"o}ntuotannossa eritt{\"a}in lupaavia teknologioita jo seuraavan 10 vuoden sis{\"a}ll{\"a}. Niill{\"a} voidaan saa-vut-taa eritt{\"a}i n k orkeita hy{\"o}tysuhteita hyvin alhaisin p{\"a}{\"a}st{\"o}in. Suomen henkil{\"o}autoliikenteelle parhaaksi tulevaisuuden polttoainevaihtoehdoksi arvioitiin metanoli, jota k{\"a}ytett{\"a}isiin polttokennoautoissa. Jakelussa voitaisiin hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} nykyisten polttonesteiden jakeluj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a} pienin muutoksin. Pidemm{\"a}ll{\"a} aikav{\"a}lill{\"a} my{\"o}s puhtaan vedyn k{\"a}ytt{\"o} liikenteen energial{\"a}hteen{\"a} tullee olemaan kilpailukykyist{\"a}, kun jakeluun ja varastointiin liittyv{\"a}t teknologiat kehittyv{\"a}t ja tulevat edullisemmiksi. Suurem-pien kaupunkien bussiliikenne voisi jo l{\"a}hitulevaisuudessa perustua osittain vetyk{\"a}ytt{\"o}isiin polttokennobusseihin. Joukkoliikenteen polttoaineen jakelu hoidetaan usein yhdest{\"a} paikasta, jolloin tarvittava vedyn tankkausinfrastruktuuri on helpointa toteuttaa.",
    keywords = "hydrogen fuels, methanol, hydrogen fuel cells, hydrogen production, hydrogen storage, transportation, distribution, power generation",
    author = "Sami Tuhkanen and Tiina Koljonen and Mauri Marjaniemi and Mikael Ohlstr{\"o}m and Antti Poteri",
    year = "2001",
    language = "Finnish",
    series = "VTT Energian Raportteja",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "6/2001",
    address = "Finland",

    }

    Tuhkanen, S, Koljonen, T, Marjaniemi, M, Ohlström, M & Poteri, A 2001, Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen. VTT Energian Raportteja, no. 6/2001, VTT Technical Research Centre of Finland.

    Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen. / Tuhkanen, Sami; Koljonen, Tiina; Marjaniemi, Mauri; Ohlström, Mikael; Poteri, Antti.

    VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 70 p. (VTT Energian Raportteja; No. 6/2001).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen

    AU - Tuhkanen, Sami

    AU - Koljonen, Tiina

    AU - Marjaniemi, Mauri

    AU - Ohlström, Mikael

    AU - Poteri, Antti

    PY - 2001

    Y1 - 2001

    N2 - Tässä työssä kerättiin tietoja vedyn ja sen kantaja-aineiden energia käyttöön liittyvistä teknologioista, kustannuksista, päästöistä sekä suunnitelmista vedyn energiakäyttöön siirtymiseksi. Lisäksi arvioitiin vedyn energiakäytön mahdollisuuksia Suomessa. Vety on täysin puhdas energian kantaja, kuten sähkö, ja se täytyy ensin tuottaa jonkun primäärienergialähteen avulla. Suurena etuna vedyllä on joustavuus, eli vetyä voidaan tuottaa monilla eri tavoilla ja monista eri energialähteistä. Vetyä voidaan varastoida huomattavasti helpommin kuin sähköä. Lisäksi vetyä voidaan hyödyntää energiaksi eri teknologioilla, mutta parhaiten vedyn edut tulevat esiin polttokennosovelluksien avulla. Puhtaan ve-dyn sijasta voidaan käyttää vedyn ns. kantaja-aineita, joista liikennesovelluksissa käyttökelpoisin on ehkä metanoli. Vetyteknologian ajavana voimana ovat tällä hetkellä liikenteen päästöjen aiheuttamat ympäristöongelmat sekä myös raakaöljyn riittävyys ja hintakehitys. Suuret autonvalmistajat pano stavatkin tällä hetkellä voimakkaasti polttokenno- ja vetyteknologioiden kehittämiseen, esim. DaimlerChrysler investoi 1 miljardi euroa saadakseen polttokennohenkilöauton sarjatuotantoon vuoteen 2004 mennessä. Paikallinen tai alueellinen vedyn tai metanolin tuotanto paikallisten resurssien mukaan näyttäisi järkevämmältä kuin laajamittainen tuotanto ja pitkien matkojen kuljetukset. Suomen kannalta kiinnostavin vaihtoehto voisi olla vedyn tai metanolin tuotanto biomassan kaasutuksen avulla. Nykyisin suurin osa vedystä tuotetaan maakaasun höyryreformoinnilla. Vedyn hyödyntäminen sähköntuotannon varastointiin voisi tapahtua esim. joko sähköä tai vetyä markkina- tai kysyntätilanteen mukaan tuottavan biomassan kaasutuslaitoksen avul-la. Vety varastoitaisiin ja käytettäisiin polttokennovoimaloissa sopivassa tilanteessa. Polttokenno- ja hybridivoimalat ovat pienen kokoluokan sähköntuotannossa erittäin lupaavia teknologioita jo seuraavan 10 vuoden sisällä. Niillä voidaan saa-vut-taa erittäi n k orkeita hyötysuhteita hyvin alhaisin päästöin. Suomen henkilöautoliikenteelle parhaaksi tulevaisuuden polttoainevaihtoehdoksi arvioitiin metanoli, jota käytettäisiin polttokennoautoissa. Jakelussa voitaisiin hyödyntää nykyisten polttonesteiden jakelujärjestelmää pienin muutoksin. Pidemmällä aikavälillä myös puhtaan vedyn käyttö liikenteen energialähteenä tullee olemaan kilpailukykyistä, kun jakeluun ja varastointiin liittyvät teknologiat kehittyvät ja tulevat edullisemmiksi. Suurem-pien kaupunkien bussiliikenne voisi jo lähitulevaisuudessa perustua osittain vetykäyttöisiin polttokennobusseihin. Joukkoliikenteen polttoaineen jakelu hoidetaan usein yhdestä paikasta, jolloin tarvittava vedyn tankkausinfrastruktuuri on helpointa toteuttaa.

    AB - Tässä työssä kerättiin tietoja vedyn ja sen kantaja-aineiden energia käyttöön liittyvistä teknologioista, kustannuksista, päästöistä sekä suunnitelmista vedyn energiakäyttöön siirtymiseksi. Lisäksi arvioitiin vedyn energiakäytön mahdollisuuksia Suomessa. Vety on täysin puhdas energian kantaja, kuten sähkö, ja se täytyy ensin tuottaa jonkun primäärienergialähteen avulla. Suurena etuna vedyllä on joustavuus, eli vetyä voidaan tuottaa monilla eri tavoilla ja monista eri energialähteistä. Vetyä voidaan varastoida huomattavasti helpommin kuin sähköä. Lisäksi vetyä voidaan hyödyntää energiaksi eri teknologioilla, mutta parhaiten vedyn edut tulevat esiin polttokennosovelluksien avulla. Puhtaan ve-dyn sijasta voidaan käyttää vedyn ns. kantaja-aineita, joista liikennesovelluksissa käyttökelpoisin on ehkä metanoli. Vetyteknologian ajavana voimana ovat tällä hetkellä liikenteen päästöjen aiheuttamat ympäristöongelmat sekä myös raakaöljyn riittävyys ja hintakehitys. Suuret autonvalmistajat pano stavatkin tällä hetkellä voimakkaasti polttokenno- ja vetyteknologioiden kehittämiseen, esim. DaimlerChrysler investoi 1 miljardi euroa saadakseen polttokennohenkilöauton sarjatuotantoon vuoteen 2004 mennessä. Paikallinen tai alueellinen vedyn tai metanolin tuotanto paikallisten resurssien mukaan näyttäisi järkevämmältä kuin laajamittainen tuotanto ja pitkien matkojen kuljetukset. Suomen kannalta kiinnostavin vaihtoehto voisi olla vedyn tai metanolin tuotanto biomassan kaasutuksen avulla. Nykyisin suurin osa vedystä tuotetaan maakaasun höyryreformoinnilla. Vedyn hyödyntäminen sähköntuotannon varastointiin voisi tapahtua esim. joko sähköä tai vetyä markkina- tai kysyntätilanteen mukaan tuottavan biomassan kaasutuslaitoksen avul-la. Vety varastoitaisiin ja käytettäisiin polttokennovoimaloissa sopivassa tilanteessa. Polttokenno- ja hybridivoimalat ovat pienen kokoluokan sähköntuotannossa erittäin lupaavia teknologioita jo seuraavan 10 vuoden sisällä. Niillä voidaan saa-vut-taa erittäi n k orkeita hyötysuhteita hyvin alhaisin päästöin. Suomen henkilöautoliikenteelle parhaaksi tulevaisuuden polttoainevaihtoehdoksi arvioitiin metanoli, jota käytettäisiin polttokennoautoissa. Jakelussa voitaisiin hyödyntää nykyisten polttonesteiden jakelujärjestelmää pienin muutoksin. Pidemmällä aikavälillä myös puhtaan vedyn käyttö liikenteen energialähteenä tullee olemaan kilpailukykyistä, kun jakeluun ja varastointiin liittyvät teknologiat kehittyvät ja tulevat edullisemmiksi. Suurem-pien kaupunkien bussiliikenne voisi jo lähitulevaisuudessa perustua osittain vetykäyttöisiin polttokennobusseihin. Joukkoliikenteen polttoaineen jakelu hoidetaan usein yhdestä paikasta, jolloin tarvittava vedyn tankkausinfrastruktuuri on helpointa toteuttaa.

    KW - hydrogen fuels

    KW - methanol

    KW - hydrogen fuel cells

    KW - hydrogen production

    KW - hydrogen storage

    KW - transportation

    KW - distribution

    KW - power generation

    M3 - Report

    T3 - VTT Energian Raportteja

    BT - Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    ER -

    Tuhkanen S, Koljonen T, Marjaniemi M, Ohlström M, Poteri A. Vetytalous ja sen soveltuvuus Suomeen. VTT Technical Research Centre of Finland, 2001. 70 p. (VTT Energian Raportteja; No. 6/2001).