Sähkö on Suomen kulta

Energia on ollut aina vallan väline. Geopoliittiset riippuvuudet järkkyvät, kun maailma irtautuu öljypohjaisesta taloudesta. Yhdysvallat ja Venäjä pyrkivät kuitenkin ylläpitämään fossiiliseen energiaan perustuvaa taloutta ja lisäämään myös vaikutusvaltaansa. Sähkönkulutus kasvaa kuitenkin myös Yhdysvalloissa tuuli- ja aurinkovoimaan tehtyihin investointeihin nojaten.

Kiina pyrkii fossiiliriippuvuudesta eroon uusiutuvan energian avulla. Vuoden 2024 aikana Kiinaan asennettiin enemmän tuulivoimaa kuin yhteensä koko muuhun maailmaan. Intia seuraa Kiinan esimerkkiä, kuten myös EU.

Venäjän hyökkäys Ukrainaan on pääosin irrottanut Euroopan Venäjä-riippuvuudesta mutta lisäsi riippuvuutta USA:sta. Vuonna 2025 tuuli- ja aurinkoenergia ohittivat EU:n sähköenergian tuotannossa fossiiliset polttoaineet.

LUT-yliopiston professorin Christian Breyerin tutkimusryhmän mukaan Suomessa teollisuuden siirtymä puhtaaseen sähköön tulee kasvattamaan sähkön kysynnän noin kolminkertaiseksi. Jos Suomi hyödyntäisi kaiken sähköön pohjautuvan vientipotentiaalin, sähkönkulutus voi kasvaa siitä vielä siitä kaksinkertaiseksi.

Suomella on erityinen etu sähköntuotannon investointien kilpailussa: valtavasti maata suhteessa väestöön. Fossiilivapaiden tuotteiden valmistuksen kasvunäkymiä edistävät myös Euroopan halvin sähkön hinta, vahva sähköverkko, sellutehtaiden biogeeninen hiilidioksidi ja luotettava luvitusjärjestelmä.

Sellutehtaiden tuottaman hiilidioksidin ja edullisen sähkön yhdistelmä sähkön kanssa luo Suomelle kilpailuedun synteettisten (RFNBO) polttoaineiden ja fossiilivapaiden kemianteollisuuden tuotteiden valmistamiseen sekä teknologiateollisuuden viennille.

EU:ssa tuotetusta biogeenisestä hiilidioksidista 54 prosenttia syntyy sellutehtaiden tuotannossa Suomessa ja Ruotsissa. Tarjolla on mahdollisuus kasvuun, mutta myös geopoliittista valtaa, kun e-metanolista tulee polttoaineiden ja kemianteollisuuden tuotteiden pääraaka-aine.

Kiirehtiä pitää, koska Kiinakin kiirehtii

Sähköä ei ole mahdollista siirtää pohjoisesta etelämmäksi siinä määrin, mitä teollisuuden kasvava kysyntä Euroopassa vaatii. Myöskään vedyn kuljettaminen ei ole taloudellista. Tämän seurauksena sähkö jalostetaan polttoaineiksi tai kemian teollisuuden raaka-aineiksi ja lopputuotteiksi Suomessa ja Ruotsissa.

Fossiilivapaiden kemikaalien kysyntä tulee kasvamaan niin nopeasti, ettei Suomi pysty vastaamaan kysyntään. Uusiutuvalla sähköllä saadaan uudistettua myös teräs- ja lannoiteteollisuus.

Fossiilivapaasta teräksestä maksetaan markkinoilla jopa 30 prosenttia enemmän kuin fossiilisilla polttoaineilla valmistetusta kilpailevasta tuotteesta.

Teollisuuden irtautuminen fossiilisista raakaaineista ja polttoaineista johtaa noin 20 prosentin päästövähennyksiin Suomessa. Siirtymän avulla poistetaan Suomen riippuvuus fossiilienergian tuonnista, saavutetaan omavaraisuus ja kestävä kasvu. Vaihtotase voi kääntyä kymmeniä miljardeja positiiviseksi.

Teollisuuden uudistaminen Euroopassa ja Suomessa on mahdollista, mutta sillä on kiire – koska Kiinakin kiirehtii. Investointien aalto Suomessa on käynnistynyt ja kiihtyy.

EK:n mukaan Suomessa valmistui vuonna 2025 yli 8 miljardin euron arvoiset investoinnit vihreään siirtymään. Tämä on seurantahistorian korkein taso. Investoinnit keskittyivät maatuulivoima- ja datakeskusinvestointeihin sekä muutamaan yksittäiseen suureen tehdasteollisuuden hankkeeseen. Vuonna 2025 laitettiin vireille uusia investointeja 24 miljardin euron arvosta.

Vety sähköistää kemianteollisuuden

Kemianteollisuus on valmistavan teollisuuden kulmakivi. Fossiilivapaaksi siirtyvä kemianteollisuus edistää osaltaan myös monen muun teollisuudenalan irtaantumista fossiilisista raaka-aineista.

Kemianteollisuuden sähköistämisessä kyse on sähkön epäsuorasta käytöstä uusiutuvalla sähköllä tuotetun vedyn avulla. Vedyn tuotanto kemianteollisuuden tarpeisiin on ylivoimaisesti suurin Suomen sähkön käyttöä lisäävä tekijä. Vedyn lisäksi tarvitaan myös muita raaka-aineita, kuten hiiltä ja typpeä.

Regulaatio tulee olemaan vahvin ajuri kemianteollisuuden siirtymässä fossiilivapaaksi. Liikennesektorin kiristyvä sääntely Suomessa ja EU:ssa lisää kestävien polttoaineiden kysyntää. Suomen tieliikenteen uusiutuvien polttoaineiden jakeluvelvoitteen lisävelvoitetta on ollut mahdollista täyttää hiilidioksidipohjaisilla RFNBO-polttoaineilla vuodesta 2025 alkaen. Niiden pakollinen vähimmäisosuusvelvoite tulee voimaan vuonna 2028.

Suomessa riittää RFNBO-polttoaineisiin sopivaa biogeenistä hiilidioksidia. Hiilidioksidin talteenotto muuttaa sellutehtaiden arvottoman jätteen raaka-aineeksi. Ongelmana on, että sen kaappausta ei ole vielä toteutettu sellutehdasympäristön kaupallisessa mittakaavassa.

Mahdollisuus on kuitenkin niin suuri, että sitä kannattaa yrittää. Fossiilivapaan e-metanolin tuotanto sellutehtaiden biogeenisestä hiilidioksidista mahdollistaisi noin 20 miljardin euron arvoisen uuden tuotannon. E-metanolin jatkojalostus edelleen polttoaineiksi (bensiini, diesel, kerosiini) lisäisi edelleen Suomeen jäävää lisäarvoa.

EU:n lentoliikennettä koskeva sääntely asetti sekoitusvelvoitteen kestäville lentopolttoaineille vuonna 2025. Uusiutuvaa e-metanolia ja ammoniakkia pidetään merkittävinä meriliikenteen polttoaineina, joiden avulla päästövähennykset voi saavuttaa. Sektorikohtaisten säädösten lisäksi Euroopan unionin päästökauppajärjestelmä (EU ETS) on laajennettu koskemaan myös lento- ja meriliikenteen päästöjä Euroopan alueella vuodesta 2024 lähtien.

Taloudellisten hyötyjen lisäksi fossiilivapaiden kemianteollisuuden tuotteiden kotimainen valmistus loisi uusia työpaikkoja ja parantaisi merkittävästi itäisen Suomen elinvoimaa.

Maan kokonaisresilienssiä – huoltovarmuutta, energiaturvallisuutta ja geopoliittisten riskien hallitsemista – voidaan parantaa nojaamalla uusiutuvan energian sekä kestävien kemikaalien, polttoaineiden ja materiaalien tuotantoon fossiilisten polttoaineiden tuonnin sijaan. Kemianteollisuuden irrottaminen fossiilisista poltto- ja raaka-aineista vähentäisi Suomen kokonaispäästöjä noin 9 prosenttia.

Puhtaammalla teräksellä kohtuullinen hintalisä

Teräksen tuottajana Suomi on keskisuuri toimija EU:ssa. Vuonna 2024 Suomi tuotti lähes kolme prosenttia koko EU:n teräksestä. Suomalaisten teräsyhtiöiden strategiat painottuvat erikoisteräksiin, mutta merkittävä osa kysynnästä kohdistuu edelleen perusteräksiin. Kilpailukykyä pitää siis kehittää molemmissa segmenteissä.

EU:n päästökauppajärjestelmä on keskeinen terästeollisuutta ohjaava mekanismi. Ilmaisten päästöoikeuksien vähittäinen poistuminen vuoteen 2034 mennessä nostaa fossiilisiin tuotantotapoihin perustuvan teräksen kustannuksia ja vahvistaa vähähiilisten ratkaisujen kilpailuasemaa.

Fossiilivapaa terästuotanto perustuu hiilen korvaamiseen raudan pelkistyksessä sähköllä ja vedyllä. Keskeisin ratkaisu on vedyllä toteutettava suora pelkistys yhdistettynä sähkökaariuuniin, jossa rautamalmi pelkistetään uusiutuvalla sähköllä tuotetulla vedyllä. Menetelmä mahdollistaa merkittävästi alhaisemmat päästöt tai jopa lähes nollatason.

Fossiilivapaan teräksen käyttöönottoon liittyy alkuvaiheessa kustannuspreemio, mutta sen vaikutus lopputuotteiden hintoihin on useimmilla sektoreilla rajallinen.

Autoteollisuudessa fossiilivapaan teräksen käyttö nostaa ajoneuvon hintaa tyypillisesti alle prosentin. Rakentamisessa, joka vastaa yli 52 prosenttia globaalista teräksen käytöstä, kustannusvaikutus jää yleensä promilleluokkaan.

Fossiilivapaan teräksen kustannusrakenne on loppukäyttösektoreille hallittavissa ja tukee sen markkinoille pääsyä ilman merkittäviä kysyntävaikutuksia. Fossiilivapaa teräs näyttäytyy asiakkaille yhä useammin kilpailukyvyn ja riskienhallinnan välineenä kiristyvässä sääntely-ympäristössä.

Fossiilivapaaseen terästuotantoon siirtyminen muodostaa Suomelle poikkeuksellisen laaja-alaisen ilmasto-, teollisuus- ja kansantaloudellisen vaikutuskokonaisuuden. Toteutuessaan murros voi vähentää Suomen hiilidioksidipäästöjä jopa yli 4 miljoonaa tonnia vuodessa, mikä vastaa noin 7 prosenttia kansallisista kasvihuonekaasupäästöistä.

Päästövähennykset kohdistuvat suuriin yksittäisiin teollisiin laitoksiin. Kun investoinnit tehdään, niiden vaikutus toteutuu varsin nopeasti ja rakenteellisesti merkittävässä laajuudessa.

Suurissa investoinneissa myös suuret riskit

Fossiilivapaa teräs vahvistaa Suomen asemaa korkean jalostusarvon ja vähähiilisten tuotteiden markkinoilla. Vahva erikoistuminen korkean jalostusarvon erikoisteräksiin pienentää altistumista perusraaka-aineiden voimakkaalle hintakilpailulle.

Kokonaisuutena fossiilivapaa terästuotanto lisää Suomen huoltovarmuutta, teollista resilienssiä ja strategista autonomiaa vahvistamalla kotimaista perustuotantoa ja vähentämällä riippuvuutta korkean päästöintensiteetin tuonnista. Samalla se tukee hyvinvointia luovaa kasvua yhdistämällä ilmastohyödyt, teollisen kilpailukyvyn ja kansantaloudelliset vaikutukset.

Eurooppalainen terästeollisuus on syvässä rakennemuutoksessa, jota leimaavat korkeat energiahinnat, investointipaineet ja kiristyvä sääntely. Tässä ympäristössä Suomen alhainen sähkön hinta muodostaa keskeisen rakenteellisen kilpailuedun tuotannollisten investointien kannustamisessa.

Laajamittainen siirtymä fossiilivapaaseen terästuotantoon edellyttää kuitenkin merkittävää riskienhallintaa. Keskeisiä haasteita ovat globaali ylikapasiteetti ja epäreilut kauppakäytännöt, hiilivuotoriski, Euroopan korkea energiahintataso sekä sähköjärjestelmän ja siirtoverkon riittävyys ja ajoitus. Suurten teollisten investointien taloudelliset ja teknologiset riskit korostavat julkisen ja yksityisen sektorin yhteistyön tarvetta.

Teollisuuden, liikenteen ja lämmityksen sähköistäminen johtavat sähköjärjestelmän perustavanlaatuiseen muutokseen. Erityisesti teollisuuden sähkön tarpeen kasvu voi kasvattaa Suomen sähkönkulutuksen moninkertaiseksi nykyisestä ensi vuosikymmenen puoliväliin mennessä.

Pääosa tästä sähkönkulutuksesta on elektrolyysiin perustuvaa vedyn tuotantoa teollisuuden tarpeisiin. Kun teollisuus oppii hyödyntämään paremmin vaihtelevan tuulivoiman tuotannon, se luo tarvittavaa joustoa sähkön kysyntään.

Vety- ja lämpövarastot joustavat

Sähköjärjestelmän näkökulmasta iso kysymys on koko vetyinfrastruktuurin kyky tuottaa joustoa sähköjärjestelmään (suuret vetyvarastot) sekä vedyn loppukäytön joustavuus ja varastoitavuus tulevaisuudessa. Lämmityksen osalta lämpöakut sekä kaukolämpöjärjestelmään ja lämpövarastoihin liitetyt lämpöpumput ja sähkökattilat joustavat sähkön hinnan mukaan. Sähkölämmitys joustaa myös kotitalouksien tasolla.

Sähköjärjestelmän toimitusvarmuus paranee, kun toimijat kehittävät toimintansa joustavuutta markkinaehtoisesti sähkön hinnan mukaisesti.

Suomen sähköverkot ovat hyvässä kunnossa. Yhteiskunnan sähköistyminen vaatii kuitenkin sähköverkkojen kehittämistä uudelle tasolle, jotta ne voivat vastata tulevaisuuden asettamiin uusiin haasteisiin. Teollisuuden valtavan sähköntarpeen takia sähkön tuotanto ja teollisuuden sähkön käyttö tulisi sijoittaa lähelle toisiaan. Vetyinfrastruktuuri (vedyn siirto ja varastot) tulee suunnitella osana teollisuuden kokonaisratkaisua.

Datakeskukset tuovat järjestelmään suuria määriä joustamatonta kulutusta. Ongelmaksi muodostuvat tällöin vähätuuliset ajanhetket. Tuulivoiman rakentaminen itäiseen Suomeen ja riittävä moottorivoimalaitoskapasiteetti ovat lääkkeitä myös tähän ongelmaan.

Suomi tarvitsee puhtaan teollisuuden strategian

Suomi on tärkeä ja kehittynyt teollisuusmaa, edelleen. Suomessa osataan perusteollisuuden prosessit. Fossiilivapaa terästuotanto ja kemianteollisuus vahvistavat Suomen alueellista elinvoimaa. Prosessien sähköistäminen avaa suuren vientimarkkinan myös teknologiateollisuudelle. Suomen vetyklusteri on arvioinut vetylaitteistojen vienti potentiaalin vuositasolla jopa 40 miljardin euron arvoiseksi.

Suomen valmistavalla teollisuudella on edessään valtava muutos, joka on toteutettava pääoma intensiivisen teollisuuden näkökulmasta nopealla aikataululla. Suomi tarvitsee tämän muutoksen toteuttamiseksi pitkän aikavälin kansallisen strategian, johon poliittiset puolueet sitoutuvat.

Strategian tekeminen vaatii kokonaisvaltaista suunnittelua, jonka avulla saadaan fossiilittoman teräs- ja kemianteollisuuden arvoketjut tehokkaiksi ja koko energiajärjestelmä kilpailukykyiseksi, kestäväksi ja resilientiksi.

Uusiutumisen johtaminen vaatii uudenlaista teollistaloudellista näkemystä ja sen avulla strategista toteutussuunnitelmaa, jolla muutos saadaan toteutumaan. Täytäntöönpano vaatii toteutuksen selkeää vastuuttamista. Lainsäädännöstä tulee tehdä mahdollistavaa.

Tämä korostaa valtion roolia johtamisessa. Luvitusprosesseja pitää nopeuttaa. Ne eivät vieläkään toimi riittävän tehokkaasti. Tärkeää on myös sähkön kulutuksen ja tuotannon ohjaaminen lähelle toisiaan.

Valtio-omisteisten yritysten omistajaohjauksen koordinointi tulee olla osana toteutusta. Valtion rooli infrastruktuurin omistajana on tärkeä (Fingrid, GasGrid). Erityisesti vedyn kalliovarastojen rakentaminen tulee osoittaa GasGridin tehtäväksi. Suuret järjestelmätason vetyvarastot mahdollistavat teollisuuden tasaisen vedyn saannin myös niukkuustilanteissa ja ehkäisevät hintapiikkien syntymistä tuulettomina ajanjaksoina.

Energiajärjestelmän kehittämistä tulee jatkaa kilpailuun ja tehokkaisiin markkinoihin perustuen. Yhteiskunnan tuen tulee rajoittua uusien teknologioiden investointitukiin. Sähköjärjestelmän toimitusvarmuus ja häiriönsietokyky tulee varmistaa.

Yhtenä toimenpiteenä on moottorivoimalainvestointien käynnistäminen Suomeen. Tällaiset laitokset tarvitsevat todennäköisesti investointitukea, koska niiden käyttömääriin liittyy suuria epävarmuuksia.

Hyötyjen mittakaava jopa sata miljardia

Uudet suurinvestoinnit luovat uutta työtä teollisuuden, sähköntuotannon ja sähköverkkojen suunnittelijoille, rakentajille, työntekijöille ja kunnossapitäjille. Kilpailua kestävän ja vastuullisesti toimivan teollisuuden työpaikat Raahen, Tornion, Porin, Imatran, Lappeenrannan ja monilla muilla seuduilla ovat tärkeitä Suomen kasvulle ja tasapainoiselle kehittämiselle.

Taloudellisen kokonaisvaikutuksen ja työllisyyden arviointi on haasteellista uusien laitosten koko 50 vuoden elinkaaren ajalle. Teollisuuden sähköistämisen suorien ja epäsuorien vaikutusten arvo saattaa kuitenkin kohota pitkällä aikavälillä jopa yli 100 miljardiin euroon.

Maailma tarvitsee tulevaisuudessakin terästä, kemikaaleja ja sellua. Ilmastonmuutoksen kannalta viisainta on valmistaa nämä tuotteet sellaisissa maissa, missä haittoja syntyy vähemmän kuin muualla. Sähköistyvällä Suomella on hyvät mahdollisuudet nousta puhtaamman teollisuuden kärkimaiden joukkoon.

Jos tämä onnistuu, Suomi saa vahvemmat resurssit myös talouden tasapainottamiseen, kansalaisten hyvinvoinnin varmistamiseen ja turvallisuudelle välttämättömiin investointeihin.

Artikkelin kirjoittajat PETTERI LAAKSONEN, JUKKA RUUSUNEN, JENNA RUOKONEN, EEVA LÄHDESMÄKI, SAMULI HONKAPURO, HANNU KARJUNEN, ANTTI SILVAST, JUKKA LASSILA ja PASI VAINIKKA toimivat energiaan liittyvissä tehtävissä LUT-yliopistossa.