Nagu eelpool kirjutatud, osaleb Eesti Euroopa Liidu liikmesriigina ühiste keskkonnaga seotud eesmärkide saavutamises ning energiapoliitika elluviimises. Euroopa Komisjoni esitatud „Eesmärk 55“ (Fit for 55) paketiga tehti liikmesriikidele ettepanekuid, kuidas viia ellu Euroopa-üleseid taastuvenergia eesmärke elektritootmises, transpordisektoris, tööstuses ja energia lõpptarbimises, et 2050. aasta kliimaneutraalsuse eesmärk oleks teostatav. Pärast Venemaa agressiooni Ukraina suhtes käidi Euroopa Komisjoni poolt välja pakett RePower EU, kus toodi välja leevendusmeetmeid lühivaate energia varustuskindluse ja –julgeoleku probleemi lahendamiseks ning keskpikas vaates seati kõrgemad taastuvenergia ambitsioonid, sealhulgas vesiniku kasutuselevõtu kiirendamiseks. Mõlemas paketis rõhutati vesiniku olulisust seatud kliimaeesmärkide saavutamiseks sektorites, mida muude meetoditega on raske või liialt kulukas dekarboniseerida.

Ei ole mõeldav, et kogu energiakasutust saaks elektrifitseerida. Jätkuvalt on vaja gaasilisi või vedelkütuseid – siin oleks üheks võimalikuks lahenduseks vesinik ja vesiniku derivatiivid. Nimelt saab vesinikust edasi toota teisi kütuseid ja energiakandjaid, kui vesiniku molekulile külge „liita“ teisi molekule. Nii on võimalik luua sünteetilist metaani, ammoniaaki, metanooli, auto- ja lennukikütuseid.

Eelnevalt viidatud regulatiivsed ja energiaturu muutused viivad energiamajanduse digitaliseerimise ja integreerumiseni. See tähendab, et tänased lineaarsed tarneahelad (vedelkütused, tahkekütused, maagaas ja elekter) on tulevikus omavahel läbi põimunud ja energia pärineb suuremalt jaolt taastuvatest või madala heitmetega kütustest toodetud elektrist. Energiasüsteemi integreerimisega tekib võimalus energiat erinevate turuosaliste ja energiakandjate vahel mitmesuunaliselt muundada ning salvestada. Energiasüsteemi planeerimisel on tulevikus vaja arvestada kõigi nimetatud sektorite (elekter, gaas, vesinik, soojus, transport) arengutega.

Joonis 27 Energiasüsteemide integreerumine

 

Integreeritud energiasüsteem võimaldab lahendada taastuvenergia ilmastikusõltuvuse ja vajaliku energiasüsteemi paindlikkuse probleemi. Kui senises konventsionaalses energiasüsteemis olid tarbijad need, kes tõid oma käitumisega süsteemi juhuslikkust ning energia tarneahel ja tootmine pidi seda tasakaalustama, siis integreeritud energiasüsteemis võimaldavad erinevad energiakandjad, salvestid ja energia muundamise seadmed pakkuda paindlikkust, et igal ajahetkel oleks elektrisüsteemi tarbimine ja tootmine tasakaalus. Suurtel taastuvelektri tootmisperioodidel suudavad statsionaarsed akud, elektrisõidukid, soojussalvestid, elektrolüüserid ja muud elektrit tarbivad seadmed talletada energiat nendeks aegadeks, kui elektrienergia toodang nii suur ei ole. Vähese taastuvelektri tootmisperioodidel on võimalik salvestatud energiat elektrivõrgu nõudluse vähendamiseks tarbida otse või vajadusel muundada seda tagasi elektrienergiaks. Digitaliseerimine aga võimaldab integreeritud energiasüsteemis neid protsesse optimeerida ning teha seda tarbija kasutusmugavust häirimata.

Vesinikku toodetakse ja tarbitakse Euroopas juba täna, kuid seda peamiselt kahes tööstuses – naftatoodete rafineerimises ja väetise tootmises. Võrdlusena tarbiti Euroopas 2020. aastal ~4200 TWh maagaasi, 4900 TWh elektrienergiat ja 290 TWh vesinikku, millest omakorda 80% kasutatakse rafineerimises ja väetisetööstuses. Täna kasutatav vesinik on aga peamiselt fossiilset päritolu - toodetud maagaasist või naftast – ja seda kutsutakse„halliks vesinikuks“. Tuleviku vaates ja arvestades kliimaeesmärkide täitmist on vaja kasutada võimalikult palju „rohelist vesinikku“, ehk taastuvelektrist elektrolüüsi teel toodetud vesinikku.

2050. aasta vaates prognoositakse Euroopa tasemel, et vesinik võiks moodustada ~20% ehk ~2400 TWh Euroopa aastasest energiatarbimisest. Väetise- ja rafineerimistööstuses saab fossiilse (maagaasist ja naftast toodetud) vesiniku asendada taastuvenergial põhineva vesinikuga. Lisaks sellele nähakse üheks suurimaks vesinikku tarbivaks tööstuseks ka terasetööstust. Terase tootmises kasutatakse täna ohtralt kivisütt, et rauamaagist eraldada raud, selles protsessis tekib aga ohtralt CO₂. Tulevikus oleks võimalik kivisöe asemel kasutada vesinikku, mille tulemusel toimuks keemiline reaktsioon ning saaduseks oleks raud ja vesi. Põhja-Rootsis on juba rajatud katsetehas, mis on kirjeldatud tehnoloogiat tõestanud ning sealsed teraseahjud kavatsetakse 2030. aastaks asendada vesinikul töötava protsessiga. Toodetud „süsinikuvaba“ terase järele on juba täna suur nõudlus ning seda plaanitakse kasutada näiteks elektrisõidukite tootmiseks, et vähendada sõidukite tootmise keskkonnajalajälge.

Selgitamaks välja, milline oleks tänase fossiilse maagaasitarbimise dekarboniseerimise ja majanduse suurema elektrifitseerumise mõju Eesti maagaasi tarbimisele, tellis Elering gaasitarbimise puhtale energiale ülemineku uuringu⁵⁴. Uuringus prognoositi Eesti siseriikliku võrgugaasi tarbimise mahtu aastani 2050 ning hinnati, milline osa tänasest maagaasi tarbimisest võiks asenduda elektri, biomassi, biometaani või vesinikuga. Uuringu tulemuste põhjal on maagaasi asendamiseks alternatiivsete energiakandjatega mitmeid alternatiive ning sobilikuma alternatiivse energiakandja valik sõltub konkreetsest kasutusotstarbest või majandussektorist. Vesinikul on oluline roll taastuvelektri pikemaajalise energiasalvestina ning rasketranspordi dekarboniseerimisel.

Joonis 28 Transpordisektori gaasitarbimise prognoos koos tehtud eeldusega

 

Pikamaa- ja rasketranspordis on teatud ulatuses võimalik kasutada vedel- või surugaasi. Seal, kus elekter või gaasilise vesiniku/biometaani kasutamine ei ole majanduslikult mõistlik või tehniliselt keeruline – laevanduses ja lennunduses, on võimalik fossiilsed kütused asendada vesinikul baseeruvate vedelkütustega. Laevanduses on alternatiivideks ammoniaak (NH₃) või metanool (CH₃OH). Näitena on maailma suurima konteinervedude ettevõtte A.P. Møller-Mærsk 2021. aastal tellitud kaksteist metanoolil töötavat konteinerlaeva, millega kaubavedusid teostada.

Elering käsitleb vesiniku ja biometaani ülekandmist võimaldava torustiku arendamist riigi energia varustuskindluse ühe osana. Selleks oleme Eleringis arendamas kompetentsi, et hinnata olemasoleva torustiku võimekust piiratus ulatuses vesinikku ja biometaani üle kanda. Biometaani on juba täna võimalik olemasolevas gaasisüsteemis üle kanda, eeldusel et see vastab võrgugaasi kvaliteedinormile ning see sisestatakse ülekandevõrku korrektsel rõhul. Piiratus mahus vesiniku ülekandmise võimekus vajab põhjalikumat analüüsi, kuna vesinik erineb metaanist keemiliste omaduste poolest olulisel määral. Lisaks on Elering uurimas puhta vesiniku ülekandetorustiku loomise vajalikkust ja võimalusi, eesmärgiga aidata saavutada Eesti ja Euroopa Liidu kliimapoliitilised eesmärgid ning toetamaks Eesti majanduse konkurentsivõimet.

---

⁵⁴https://elering.ee/sites/default/files/2021-10/Eesti%20gaasitarbimise%20uuring_0.pdf

Olemasoleva gaasisüsteemi vesiniku ülekandmise võimekust oleme hindamas koostöös naabersüsteemihalduritega – Gasgrid Finland (Soome), Conexus Baltic Grid (Läti), Ambergrid (Leedu). Kuna nelja riigi gaasisüsteemid on omavahel ühendatud ja igapäevaselt toimuvad ülepiirilised gaasivood, siis ühe riigi tegevus mõjutab otseselt teiste gaasisüsteemi tööd ja süsteemi ohutust. Mistõttu on süsteemihaldurid otsustanud antud teemat ühiselt analüüsida. Koostöö eesmärgiks on teada saada, kui suures ulatuses ja milliste täiendavate investeeringutega saab olemasolevasse metaani (maagaasi / biometaani) võrku lubada vesiniku sisestamist –2%, 5%, 10%, 20%, … . Vastavalt kujunevale teadmusele on võimalik hinnata vesiniku gaasivõrku lubamise sotsiaalmajanduslikku tulu ja sellega kaasnevat kulu.

2021. aastal koostati konsultanti (GRTgaz Research & Innovation Center for Energy) poolt süsteemihalduritele ühine projektiplaan gaasisüsteemi võimekuse hindamiseks, mis kirjeldas, milliseid gaasisüsteemi elemente ja kuidas tuleks hinnata, et teada saada, milline võimekus olemasoleval süsteemil on, mida peaks muutma, et võimekust tõsta, ning millises mahus on vaja täiendavaid investeeringuid.

Tänaseks on neli gaasisüsteemihaldurit otsustanud vastavalt projektiplaanile edasi liikuda ning tellinud uuelt konsultandilt (GasOil Technology) esialgse gaasisüsteemi võimekuse hindamise (Stage1). Esialgne hinnang gaasisüsteemile valmib eeldatavalt 2023. aasta suvel, misjärel süsteemihaldurid saavad teha otsuse, kas detailsemate analüüsidega jätkata.

Arendamaks puhta vesiniku (st. mitte metaani ja vesiniku segu ülekandmise) kompetentsi ja osalemaks Euroopa tasemel vesiniku infrastruktuuri visiooni aruteludes, liitus Elering 2021. aasta alguses European Hydrogen Backbone-iga (EHB). Tegemist on Euroopa gaasisüsteemihaldurite initsiatiiviga, kelle eesmärgiks on koos konsultandiga ühiselt analüüsida üleeuroopalise vesinikuinfrastruktuuri rajamise vajadust ja potentsiaali. 2021. aastal läbi viidud analüüside põhjal kujunesid 2022. aastal välja viis loogilist vesiniku tarnekoridori, mis võiksid transportida energiat Euroopa välimistest riikidest suure energiavajadusega keskmesse.

Joonis 29 EHB vesiniku tarnekoridorid

 

Joonis 30 EHB visioon aastal 2040

 

Viimaste aastate jooksul on oluliselt kasvanud Euroopa ettevõtete teadlikkus ning huvi vesinikku enda äritegevuse ümberkujundamises ja keskkonnajalajälje vähendamiseks kasutusele võtta, mistõttu hinnati 2022. aastal EHB töö raames ümber potentsiaalsed vesiniku tarbimismahud. Suurimate Euroopa tööstuste ja potentsiaalselt vesinikku kasutavate tööstusorganisatsioonidelt saadud sisendi ja sellele järgnenud analüüsi põhjal hinnatakse 2030. aasta Euroopa vesinikunõudluseks 490 TWh, mis on 50% rohkem kui 2021. aasta hinnang (310 TWh). 2050. aasta prognoos on 2400 TWh varasema 2000 TWh asemel. Suur kasv tulenes peamiselt tööstusettevõtete ambitsiooni kasvust ja vesiniku varajasemast kasutuselevõtust. Sarnaseid vesiniku ambitsioone on suurtööstused väljendanud läbi enda investeeringutekavade. Kesk-Euroopa tööstuse peamine mure seisneb energia (sh vesiniku) kättesaadavuses ja tarnekindluses. Nimelt on Kesk-Euroopa riigid ja tööstused suuresti sõltuvuses energia impordist ning antud trend jätkub ka tulevikus. Seevastu Euroopa Liidu välispiiri äärsetes riikides on tulenevalt madalamast rahvastikutihedusest ja väiksemast energiavajadusest potentsiaal Kesk-Euroopa energiadefitsiiti katta, kui luua selleks vajalik infrastruktuur.

 

Joonis 31 EHB analüüsil põhinev Euroopa riikide vesiniku tootmise-tarbimise potentsiaali vahe aastal 2030 ja 2040, TWh

 

Tulenevalt taastuvenergia arendajate ja tööstuse suurenenud huvist ja energiasüsteemi pikaajalise varustuskindluse tagamise vajadusest on Elering koos teiste gaasisüsteemihalduritega [Gasgrid Finland (Soome), Conexus Baltic Grid (Läti), Ambergrid (Leedu), Gaz-System (Poola) ja ONTRAS Gastransport (Saksamaa)] loonud projekti „Nordic-Baltic H2 corridor“. Projekti eesmärgiks on analüüsida puhta vesiniku infrastruktuuri loomist Soomest Saksmaale läbi Baltikumi ja Poola. Projekti indikatiivne trass ühtib suuresti EHB visioonis toodud Noridcs & Baltics vesiniku tarnekoridoriga. Üheskoos on süsteemihaldurid esitanud projekti üle-euroopalise kümne aasta võrgu arengukavasse (TYNDP), eesmärgiga saada TYNDP raames teostatavatest analüüsidest vastus, kas taolise infrastruktuuri loomine on sotsiaalmajanduslikult mõistlik. Süsteemihaldurid soovivad projekti teostatavuse eelhinnangu (pre-feasibility study) läbiviimiseks taotleda Euroopa Liidu kaasrahastust. Võimaliku vesiniku infrastruktuuri täpsemad parameetrid (sh. trassivalik, läbilaskevõime, maksumus ja ajakava) selguvad järgnevate uuringute tulemustena.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Joonis 32 EHB Noridcs & Baltics vesiniku tarnekoridor⁵⁵

---

⁵⁵ https://ehb.eu/files/downloads/EHB-Supply-corridor-presentation-Full-version.pdf