Vety osana hybridiä energianvarastointijärjestelmää
Vaasan ammattikorkeakoulun yliopettaja Adebayo Agbejule esitteli EnergyWeekillä Vaasassa maaliskuussa 2026 yleisölle hankkeen, jossa arvioidaan vedyn tuottamista merituulivoimalla merellä sijaitsevalla sähköverkosta riippumattomalla saarekkeella. Esitys oli osa seminaaria, jossa tarkasteltiin vetyä osana hybridiä energianvarastointijärjestelmää. Hanke, Optimal operation and decentralized control of offshore DC grid with RES/electrolyzer and hybrid energy storage system eli OptiDCG4H2, on alkanut viime vuonna ja jatkuu vuoden 2027 loppuun saakka. Projektipartnerit ovat Vaasan ammattikorkeakoulu, Vaasan yliopisto, University of South-Eastern Norway, Norwegian University of Science and Technology, Danfoss Drives Oy, Innocell ApS, Brunvoll Mar-El AS and Wattn AS (OptiDCG4H2 (2026).
Saarekkeen konseptisuunnittelu käynnissä
Yliopettaja Agbejulen mukaan hankkeessa tehdään tällä hetkellä konseptisuunnittelua. Merellä sijaitseva järjestelmä koostuisi merituuliturbiinista sekä elektrolysaattorista, veden puhdistuslaitteistosta, energianvarastointijärjestelmästä sekä vetykompressorista. Energianvaratsointijärjestelmä pitää sisällään akuston ja superkondensaattoreita. Vedyn siirto maihin tapahtuisi putkien kautta.
Tällä hetkellä arvioidaan kahta erillistä konseptia vedyn tuotantoon. Niin sanotussa keskitetyssä järjestelmässä vedyn tuotanto tapahtuisi järjestelmän kokoavalla alustalla, joka on kytketty erillisiin tuuliturbiineihin (kuva 1a). Vaihtoehtoisessa hajautetussa järjestelmässä jokaisella tuuliturbiinilla olisi oma alusta, jolla vedyn tuotanto tapahtuisi (kuva 1b). Tässäkin vaihtoehdossa vedyn siirto maihin tapahtuisi putkia pitkin.
Agbejulen työryhmän tavoitteena on tehdä järjestelmistä teknis-taloudellinen mallinnus, joka kattaa teknisen suorituskyvyn, kustannusmallin ja taloudelliset tunnusluvut sisältäen herkkyysanalyysin. On selvää, että malliin vaikuttaa järjestelmän sijainti. Työn alla on mallinnus, jossa sijaintina on Korsnäs Suomessa. Agbejule toi esityksessä esiin, että mallia voisi testata myös muissa mielenkiintoisissa sijainneissa, joista on saatavilla tuulitieto, johon vedyn tuotannon arviointi voidaan perustaa.
Vedylle tarvitaan asiakas
Osana seminaaria oli myös paneelikeskustelu (kuva 2). Keskusteluun osallistuivat Agbejulen lisäksi Tero Ijäs Business Finlandista ja Björn Nyberg Hitachi Energyltä. Paneelissa keskusteltiin siitä, mikä on panelistien näkemyksen mukaan hidaste vedyn tuotannon kehitykselle Suomessa. Keskustelussa tuotiin esiin, että tuotettavalle vedylle tarvitaan kysyntä ja asiakkaat. Vedyn tuotanto ei kannata ilman maksavaa asiakasta. Toisaalta keskustelussa nousi esiin, että maksavaa asiakasta ei ole, jos varmaa ja kohtuuhintaista vedyn tuotantoa ei ole. Onkin siis tärkeää tunnistaa vetyyn liittyvä laaja ekosysteemi ja tukea koko vetyarvoketjua, joka kattaa tuotannon, infrastruktuurin, loppukäytön ja tukevat tahot.
Agbejulen työpaketissa OptiDCG4H2-hankkeessa on tarkoitus kesän jälkeen keskittyä liiketoimintamallien kehittämiseen ja tunnistaa merituulivoimalla tuotetun vedyn potentiaaliset asiakkaat.
Vedyn tuotantoon liittyviä sidosryhmiä ovat tuotantoketjun yritykset kuten uusiutuvan energian tuottajat ja vedyn valmistajat (elektrolyysilaitteiden toimittajat). Vetyinfrastruktuurin sidosryhmiin kuuluvat puolestaan esimerkiksi kaasuverkkoyhtiöt, vetyvarastojen kehittäjät, jakeluverkoston rakentajat ja kuljetuspalvelut. Vedyn loppukäyttäjiä ovat esimerkiksi teollisuuden toimijat, jotka käyttävät vetyä raaka-aineena prosesseissa tai energiankantajana.
Hankkeessa tavoitellaan kustannuksien alentamisen lisäksi järjestelmän luotettavuutta
Sen lisäksi, että OptiDCG4H2-hankkeessa arvioidaan vedyn tasoitettujen kustannusten minimoimisesta teknistaloudellisen optimoinnin avulla, siinä kehitetään myös merituulivoimaloiden järjestelmiä projektin partnereiden toimesta. Yhtenä keinona on kehittää järjestelmäarkkitehtuuria, jolla elektrolyyseri tai energianvarastointijärjestelmä liitetään keskijännitteiseen tasavirtaverkkoon (MVDC) hyödyntäen erityistä DC/DC-tehomuuntajaa. Tavoitteena on luoda luotettava järjestelmä, joka voisi vähentää merkittävästi korjaus- ja kunnossapitokustannuksia, jotka ovat tavallisesti erittäin suuret merituulivoimajärjestelmissä.
MVDC-verkon luotettavuutta ja joustavuutta parannetaan kehittämällä myös keskitettyä ohjausjärjestelmää, joka ohjaisi erillisiä elektrolyysereitä tai energianvarastointijärjestelmiä. Keskitetty ohjausjärjestelmä mahdollistaisi verkon toiminnan myös yksittäisissä vikatilanteissa. Tämän lisäksi kehitetään energianhallinta-algoritmi, joka optimoi koko saarekkeen järjestelmän toimintaa dynaamisesta ja reaaliaikaisesti. Algoritmi huomioi useita eri muuttujia kuten tuulen nopeuden, tuulivoimalan synteettisen inertian, elektrolyyserin tehomuutosnopeuden ja esimerkiksi elektrolyyserin ikääntymisen.
Hankkeen tuloksia julkaistaan tieteellisissä julkaisuissa, mutta myös hankkeen kotisivuilla ja LinkedIn-sivulla.
Tässä julkaisussa esitetyt näkemykset ovat yksinomaan tekijöiden omia, eivätkä ne välttämättä edusta CETP:n tai Euroopan komission kantoja; CETP eikä Euroopan komission ole vastuussa tietojen mahdollisesta käytöstä.
Tämä tutkimushanke on rahoitettu CETP:n (Clean Energy Transition Partnership) toimesta vuoden 2023 yhteishaussa. Hanketta on osarahoittanut Euroopan unioni (GA N° CETP-FP-2023-00567) sekä rahoittajaorganisaatiot, jotka on esitelty osoitteessa https://cetpartnership.eu/funding-agencies-and-call-modules
This research project was funded by CETP, the Clean Energy Transition Partnership under the 2023 CETP joint call for research proposals, co funded by the European Union under (GA N° Cetp-FP-2023-00567) and with the funding organizations detailed on https://cetpartnership.eu/funding-agencies-and-call-modules
