Roheline vesinik – suundumused Eestis ja maailmas

Foto: Aron Urb

KIKi keskkonnaekspert Eva-Ingrid Rõõm kirjutab Kestlikkusuudiste portaalis, et taastuvenergiale ülemineku vajalikkus ei ole enam uudis, vaid reaalsus. 

Kasvuhoonegaaside koguheitest põhjustab umbes 70% energeetika, seega on just selle sektori üleviimine taastuvatele lahendustele kliimamuutuste vähendamiseks väga oluline [1]. Taastuv- ehk rohelise vesiniku kasutus sellel eesmärgil on üks paljudest tegutsemisviisidest. Nagu ka teiste taastuvenergia lahenduste korral, tuleb siin leida optimum, kus ja milleks seda kõige otstarbekam kasutada vaja on. 

Vesinik stardib 

Väga aktiivne tegevus taastuvvesiniku suunas on toimumas paljudes kliimamõjudele mõtlevates riikides. Terviklahenduste väljatöötamiseks on loodud vesinikuorud [2] – piirkonnad, kus taastuvvesiniku tootmise ja kasutusega seotud lahendusi testida ja kasutusele võtta. Esialgu on töötavaid terviklahendusi vähe, kuid kasvutempo on valdkonnas väga kiire. 

Hea ülevaate taastuvvesiniku ja madala süsinikuheitega vesiniku hetkearengutest annab hiljuti valminud ülevaade Hydrogen Insights 2023 [3]. Selle andmetel on maailmas käima lükatud üle 1000 vesinikuprojekti, millest 795 on plaanitud ellu viia aastaks 2030. Investeeringuid on seni plaanitud 293 miljardi euro ulatuses, millest juba kinnitatud on 26,5 miljardit eurot. 2030. aastal plaanitakse toota 25 Mt (miljonit tonni) taastuvvesinikku, praegune toodang on miljon tonni aastas [2]. 

Lihtsa näitena turu hetkeseisust võib tuua ka transpordisektori, kus on müügil üle 130 eri kütuseelementi kasutava sõidukimudeli, kasutuses üle 80 000 vesinikuveoki (aastaga juurde tulnud 30%) ja tanklaid üle maailma 1700 (kasv aastaga üle 55%) [2]. 

Pikalt ja põhjalikult on vesinikuga tegelenud Jaapan, kus juunis 2023 valmis uus senisest ambitsioonikam vesinikustrateegia [4]. Jaapan plaanib tõsta vesiniku tootmiseesmärgi kahelt Mt aastas 12le aastaks 2040, hinnaeesmärk 2030. aastaks on aga 2,3 €/kg [3]. 

Vesiniku tootmise ja tehnoloogiate toetamisel on intensiivseid samme astunud ka Põhja-Ameerika, eriti USA, kus plaanitud taastuv- ja madala heitega vesinikutoomine aastaks 2030 on 9,3 Mt/a². Austraalia kuulutas mais 2023 välja vesinikuoksjoni eelarvega ligi kaks miljardit eurot ja plaanib 2024-25 lisada täiendava kaks miljardit, eesmärgiga teha Austraaliast suurim taastuvvesiniku tootja maailmas [5], [6].

Euroopa Liit on suurim vesiniku arendaja

EL oli eelmisel aastal vesinikuarengute liider nii plaanitud ja käimasolevate investeeringute mahu (107 miljardit €) kui nende absoluutväärtuse kasvu (35%) osas [2]. Liidu tasemel on välja töötatud vesiniku strateegia [7] ning tegevused on lõimitud üldistesse transpordi kliimaeesmärkidesse [8]. Oleme olnud väga hoolsad just poliitiliste eesmärkide seadmisel ning seadusandluse ja definitsioonide korrastamisel, lisaks oleme sidunud ka mitmed toetusmeetmed taastuvvesiniku teemadega. Ambitsioonikas on eesmärk toota 2030. aastaks taastuv- ja madala heitega vesinikku 13 Mt/a, millest üle 10 Mt/a on taastuvvesinik [2], [9], lisaks on plaanitud täiendav taastuvvesiniku import 10 Mt/a [10]. 

Taastuvvesinikuga seotud rahastust on uuel eelarveperioodil ette nähtud üle 20 miljardi euro. Esimeste suuremate toetusmeetmetena tulid välja IPCEI (International Projects of Common European Interest), milles 2022. a voorust Hy2Tech said riigiabi loa rahastuseks summas 67 miljonit eurot ka kolm Eesti ettevõtet - Elcogen, Skeleton ja Stargate Hydrogen [11] ning viimasest Hy2Move 1,4 miljardilisest voorust sai äsja mais 2024 rahastuse Skeleton [12]. 

Ka EL Innovatsioonifondis on alates selle loomisest olnud üks fookusteema taastuvvesiniku tehnoloogia projektide toetamine. Avaneva suurprojektide vooru maht on taaskord neli miljardit eurot. Lisandumas on vesinikuoksjonid, millest esimene, mahuga 720 miljonit eurot, toimus 2023. aasta detsembris ja teine voor mahuga 2 miljardit avatakse 2024. aasta sügisel. Esimese oksjoni tulemus oli üllatav paljudele, kuna 10-aastase tootmise jaoks küsiti edukate taotlejate poolt lõppkokkuvõttes toetust vaid 0,37-0,48 €/kg(H₂) [13], [14], [15]. Kokku on EL Innovatsioonifondi maht aastatel 2020-2030 40 miljardit eurot. 

Ka taaste- ja vastupidavusrahastust (RRF) on vesinikuga seotud toetusi ette nähtud üle kümne miljardi euro, sealhulgas Eesti rohevesiniku meede mahuga 50 miljonit [16]. Süsteemselt toetab vesinikuga seotud teadus- ja arendustegevusi ka Horizon Europe loodud Clean Hydrogen Partnership kogumahus üks miljard eurot. Toetusi on antud ka CEF Transport kaudu TEN-T vesinikutanklate võrgustiku loomiseks, 2022. aastal otsustati üheksa projekti raames 57 vesiniku tankla rajamine maksumusega ca 94 miljonit eurot [17], [18].

Eesti trump on meretuul

Eestis on vesinikutehnoloogiate seis positiivselt ootusärev, kuid nagu ka igal pool mujal maailmas, on siin tegemist alles küpsevate tehnoloogiate või valmistehnoloogiate kasutuselevõtu esimeste sammudega. Meil on väga heal tasemel teadus- ja arendustöö võimekus eesotsas Tartu Ülikooliga [19], juba aastaid on huvigrupi ettevõtteid ja organisatsioone koondanud Eesti Vesiniktehnoloogiate Ühing [20], Eesti ettevõtete ja organisatsioonide osalusel loodi kaks vesinikuorgu. 

Eesti Vesinikuorg [21] tegeleb üle-eestilise vesinikuoru kontseptiooni väljatöötamisega ja on alustanud  tasuvusuuringu läbiviimisega [22]. BalticSeaH2 [23] eesmärk on Läänemere-äärne laiaulatuslik riikidevaheline vesinikuorgude võrgustik, mille raskuskese on Lõuna-Soome ja Eesti vaheline vesinikuorg. 

Riiklikult on Eesti panustanud vesiniku-uuringu läbiviimisse [24] ja vesiniku teekaardi loomisse [25]. Kliimaministeeriumis on loomisel energiamajanduse arengukava (ENMAK 2035), samuti kajastati vesinikuteemasid riikliku energia ja kliimakava vahearuandluses ja on näha, et ministeerium toetab selge tegutsemisliini kujundamist. Rahastatud ja rahastamisel on ka mitmeid vesinikuga seotud toetusmeetmeid. Eestis tegutseb mitmeid taastuvvesiniku tipptehnoloogiatega seotud ettevõtteid, nagu H2Electro OÜ, Elcogen AS ja Stargate Hydrogen Solutions OÜ. Väga hea kontsentreeritud raporti Eesti vesinikusuundumustest avaldas ka Arenguseire Keskus [26]. 

Eesti trump on meie hea positsioon meretuulte kasutuseks vesiniku tootmisel, kuna meie merealad on suured ja suurepärane tuulekiirus energia tootmiseks peaaegu pidevalt saadaval. Samuti asume ekspordi mõttes soodsas kohas – Eesti kaudu oleks hea transportida nii meil kui Põhjamaades toodetud vesinikku Kesk-Euroopasse nii merd kui maad mööda. Gaasitrasside arendamise uuringutega on Elering koos partneritega juba algust teinud [27]. Kindlasti ei ole me ainsad, kes selles suunas mõtlevad – taastuvenergiale üleminek ja tuulepargid on laialt levinud lahendus ja väga palju kiireid arenguid selles osas toimub ka näiteks Põhjamaades ja Hollandis. Võidujooks naabritega nii aja kui turu osas juba käib, seda nii tuulikute endi kui ka pakutavate vesiniku tootmislahenduste ja transporditrasside asukohavaliku osas. Oluline panus jõudmaks ka siinmail kasusaajate, mitte vaid pealtvaatajate ridadesse, on arendajate jaoks piisava motivatsiooni loomine ja kiired selged otsused riigilt.

Eesti toetused taastuvvesinikule

Eestis on juba elluviimisel üks rohevesiniku kasutuselevõtuga seotud suuremahulisem projekt – Utilitas plaanib rajada Tallinnasse taastuvvesiniku tootmise, kaks vesinikutanklat ning käivitada vesinikautodega taksoteenuse [28]. Projekt valmib 2024. aasta lõpuks.

Keskkonnainvesteeringute Keskus on avanud kaks vesiniku taotlusvooru pea 50 miljoni ulatuses. Esimesest voorust sai toetuse neli projekti [29], kellest üks loobus, teise vooru hindamistulemised selguvad juuli lõpuks. Toetuse said Eesti Energia ja Utilitas, kes rajavad koos partneritega rohevesiniku tervikahelad - tootmisüksuse, tankimistaristu ja soetavad rohevesinikku tarbivad sõidukid. Derivaat NH3 keemiatööstuse projektist rajatakse lisaks rohevesiniku tootmisüksusele ka keemiatööstuse lähteaine tootmisüksus. Kolme projekti koguinvesteering on 88 miljonit ja toetuse mahuks 30,8 miljonit eurot.

Eesmärgid on kooskõlas ka Eesti vesiniku teekaardiga [17], mille esimese etapina on ette nähtud pilootprojektide elluviimine, et saada selgust, millistel tegevustel on Eestis majanduslikku potentsiaali. Seejärel saab otsustada, mida on meie riigis vesiniku valdkonnas tervikuna mõistlik teha. Käimasolev toetusmeede võimaldab tervikuna kombata vesinikuturgu, et vajadusel olla valmis suuremateks arenguteks.

Praegu on seega Eestis arengud üsna optimistlikud ja on loota, et vesinikutehnoloogiate kasutuselevõtus ei jää me ainult pealtvaatajate rolli, vaid panustame ka ise aktiivselt. Tõelist tehnoloogilist läbimurret on oodata alles 10-15 aasta pärast, kuid esimesi valmivaid näidislahendusi on loota juba lähiaastatel.

Rohevesiniku plussid

• Vesiniku saamiseks on vaja vaid vett, taastuvelektrit ja elektrolüüserit. 

• Energia saamisel vesinikust tekib vaid vesi ja on vaja vaid vesinikku, õhuhapnikku ja kütuseelementi.

• Tootmise ega tarbimise käigus ei teki kasvuhoonegaaside heidet.

• Rohevesinik on hea viis ära tarbida taastuvelektri tootmisülejääke, eriti päikese- ja tuuleenergia kasutuse korral.

• Rohevesinik on kasutatav seal, kus otsene liinielektri kasutus oleks keerukas.

• Võrreldes Li-elektriakude tootmisega on elektrolüüserite tootmine sama koguse energia saamiseks ressursisäästlikum, väiksem on ka kasutatavate kriitiliste ressursside hulk. Nii elektriakude kui elektrolüüserite korral käib tootearendus just kriitiliste ressursside vajaduse vähendamise suunas.

• Rohelist vesinikku saab kasutada keemiatööstuse mitmete valdkondade heite vähendamiseks (tsement, teras, ammoniaak, metanool jm keemiatööstuse lähteained).

• Transpordis on vesinikku otstarbekas kasutada pikamaavedude tegemiseks maanteel, lühi- ja keskpikamaa vedudel laevanduses ning lennunduses, kuna elektriakude kaal läheks analoogsetel veokitel liiga suureks ja laadimine võtaks kauem aega.

• Kütusekulu veokitel on väiksem ja efektiivsus on suurem võrreldes sisepõlemismootoritega.

• Paljudes majapidamistes Aasias on (esialgu küll taastumatu ehk hall) vesinik juba täna kasutusel nii elektri kui ka sooja vee ja toasooja tootmiseks.

Rohevesiniku miinused

• Vesiniku energeetiline tootmis-kasutustsükkel on energiakulukam kui näiteks Li-elektriakude korral. ~ Tootearendus selle parandamise osas on samas väga aktiivne.

• Praegused müügihinnad jäävad vahemikku 2-12 €/kg, mis on kallim taastumatust vesinikust (u 1,9 €/kg), nt Saksamaal ja Hollandis on tüüpiline hind praegu 7-8 €/kg kohta. ~ Müügihindade osas prognoositakse langust, kuna taastuvenergia tootmine laieneb ja elektrihinnad alanevad, samuti jõuavad elektrolüüserid masstootmisesse.

• Vesiniku tootmishind sõltub suurel määral elektri hinnast (ca 70%) ja kõrge elektrihinna korral pole kasumlik vesinikku toota. Samas eeldab enamik vesiniku tootmisseadmetest pidevat tootmist vähemalt 10-30% tootmisvõimsuse juures. ~ Siin on võimalik lahendus laialdasem taastuvenergia tootmise levik ja sellega kaasnev energiahindade alanemine.

• Tehnoloogiad on küll juba valmis ning tootmises, kuid tootmine on üldjuhul algusjärgus ja esialgu on tooted veel kallid. ~ Masstootmise hoogustumisel tasakaalustuvad ka hinnad.

• Tehnoloogiate kasutuselevõtt on infrastruktuuri vähesuse või puudumise tõttu piiratud (näiteks vesiniku gaasitrassid ja tanklad). ~ Poliitilised eesmärgid EL-is tehnoloogiate laiemaks kasutuselevõtuks on seatud ja tekkimas on riiklikud kohustused näiteks tanklakettide väljaarendamiseks ja gaasitaristu rajamiseks.

• Kompetents vesinikutehnoloogiate paigaldamiseks ja hooldamiseks on alles tekkimas.

• Vesinikku kui võimalikku alternatiivi ei osata veel teadvustada.

Artikkel ilmus 29. juulil Kestlikkusuudiste portaalis.