Energia-alan teknologinen kehitys ja sijoitusmahdollisuudet

Osakkeet Ylätason sijoituskeskustelu
, , ,
6028

Oivoi. Välillä tuntuu ettei osa täällä jaksa lukea lainkaan mitä ketjussa on jo keskusteltu ja sitten tuodaan lätkäistään perustason juttuja uudelleen ja uudelleen, ja nimenomaan aloitetaan alusta tai “nollatasosta”.

kaveri puhuu hyötysuhteista ja sitten väittää ettei sähköä voi mennä lainkaan hukkaan? Tottakai sähköenergiakin menee hukkaan, jokaisesta Watista menee häviöitä eri komponenteissa ja etenkin siirrossa ja jakelussa. Kysynnän ja tuotannon tasapaino tietenkin tulee olla joka hetkellä rajojen sisällä, tälle on tosiaan olemassa ihan termitkin, sähköjärjestelmän stabiilius, jossa jännite ja taajuusstabiilisuus ovat merkittävimpiä.

Ja edelleen se ideologia tällä hetkellä on isosti potentiaalisen uusiutuvan energian muunto varastoitavaksi energiaksi, esimerkiksi vedyksi, lämmöksi, sähköksi, kaasuksi ym., koska uusiutuvia energialähteitä ei usein voi kontrolloida (aurinko, tuuli, osittain vesi). Etenkin pitkän aikavälin, kausivarastointi, on ollut perinteisesti haastavampaa, tukeutuen pitkälti vesivarantoihin. Lyhyen aikavälin varastot, niitä on paljon peruskuluttajilla, esim. lämminvesivaraajat, nykyään sähköautot ja akustot kohta akustot.

Kuluttajat ovat merkittävä osa energiamarkkinoita tai energiajärjestelmää, mutta tällä hetkellä varastointi ja varsinainen kysynnänjousto ja säätömarkkinaosalliset / resrvit on muualla kuin peruskuluttajilla, vielä. Varastoinnista kirjoittelin juuri hiljattain täällä, joten en aio nyt uudelleen avata koko palettia, vaan edelleen minusta on turha yksinkertaistaa kokonaisuutta, kun meillä on kokonainen energiavarastojärjestelmä käytettävissä.

Pumppuvoimalaitokset on maailman vanhimpia energian varastointitapoja ja maailman yleisin tapa edelleen, myös Euroopassa.

Nämä ei pidä paikkansa. Lähes 100% tällä hetkellä varsinaiseen varastointiin tarkoitetuista akuistoista on modulaarisia, eli niitä voi kasata järjestelmään vaikka kymmenen jalkapallokentän määrän. Ja akustot sopivat erittäin hyvin lyhyen aikavälin ja etenkin nopean reagoinnin ja purkauksen varastoiksi. Akustot latautuu kun halutaan ja purkautuu automaattisesti kun halutaan, logiikan saa haluamalleen tavalle ja markkinaehdoin.

Tässä alla linkki hiljattaiseen kirjoitukseen, väitän että sieltä löytyy edelleen ihan avaavasti varastoinnista:

14 tykkäystä
6029

Yhdyn tähän mielelläni ja lisäisin vielä, että järkevä pumppuvoimalaitoskapasiteetti on jo rakennettu eli sitä ei ainakaan merkittävissä määrin ole tulossa lisää.

6030

Pahoittelut, käsitin että mielestäsi osa sähköstä vain “jäisi käyttämättä” tms ja menisi hukkaan:

Toki sähköä “menee hukkaan” siirtovaiheessa mm. lämpöhäviöinä niinkuin sanoit.

Mutta pointtini oli edelleen se, että tuo hyötysuhde on keskiössä.

1 tykkäys
6031

No voi olla että näin kirjoiteltuna minulla menee tuo pointti jotenkin ohi, tai ajattelen asian eri tavalla ja parhaimmillaan puhutaan samoista asioista eri tavalla. En tämän enempää osaa omaa ajatusmallia tähän väliin avata. Lähinnä hyötysuhteilla toki on iso merkitys, mutta itse koitin tuoda esille uusiutuvan energian potentiaalin varastoinnissa, vaikkakin huonommalla hyötysuhteella, sen sijaan että sen energiaa ei hyödynnettäisi varastojen puutteenvuoksi.

Kiinassahan on biokaasureaktoreita todella paljon kotitalouksilla, joista saavat biokaasua ja siitä edelleen sähköä. Sen sijaan että se biojäte ja muu orgaaninen jäte menisi kaatopaikalle tai poltettaisiin lämpöenergiaksi taivaan tuuliin, otetaan se kotitalouksissa talteen. Vaikka hyötysuhde olisi 20%, niintuo 20% on talteen otettua energiaa ja vähentää hukkaenergiaa (poltettu lämpö ilmakehään) sekä muulla tavalla tuotettua energiantarvetta. Siten,jos investointi on maksanut itsensä takaisin, on kaikki siitä saatava hyöty ilmaista sen jälkeen (toki ylläpitokustannus on jatkossakin).

@Tr1gger , Suomessa on suunniteltu Pyhäsalmella olevaan suljettuun kaivoksen tiloihin pienen
kokoluokan pumppuvoimalaitosta (Pumped Hydro Storage Sweden). En itseasiassa olekaan kuullut siitä vähään aikaan. Pilottia oli tarkoitus myöhemmin käyttää täysikokoisena energiavarastona. Vanhojen kaivoksien muuttaminen pumppuvoimalaitoksiksi on tutkinnan ja suunnittelun alla esim. Saksassakin. Näissä ei tarvitsisi korkeuseroja maastossa, vaan voidaan käyttää kaivoksien valmiita eroja. Suomessa juuri nämä maantieteelliset esteet ovat vaikuttaneet ettei meillä ole PHS-laitoksia kuten muualla maailmalla.

Edit. Pyhäsalmen kaivokseen rakennetaan pumppuvoimalan ja energiavaraston testilaitos | Yle Uutiset

7 tykkäystä
6032

Vedyn tuotantokustannuksia pohdiskellessani mietin tulevaisuutta missä vetyä käytetään laajasti esim. autoilussa. Jos tarkoitus on tehdä vetyä silloin kun se on halpaa, niin eikö se hinta sitten nouse normaalille tasolle ylituotannonkin aikaan, kun kaikki elektrolyysilaitokset kilpailevat siitä sähköstä mikä on verkon peruskulutustaon yläpuolella? Lähinnä kai tilanne on se että sellaisia halpoja hintoja ei tule olemaan mitä tuulivoiman tuottamissa sähköpuuskissa nykyään on? Tai sitten ne vetylaitokset jotka eivät kerkeä ottamaan halpaa sähköä, jäävät kylmilleen ja se ei ainakaan vedyn hintaa laske, kun toisinaan tuottamatonta olevaa laitosta pitää maksaa pois kuitenkin.

6033

Juu, nyt aukesi ajatusmallisi paremmin :+1:

Mutta jos maapallon energian tarve on vaikka 100 energiaa vuodessa, nykyään tämä saadaan tuotettua säätövoimaa ja pienehköjä varastoja hyödyntäen, niin että joka hetki tuotanto vastaa kulutusta.

Tulevaisuudessa kun on paljon enemmän uusiutuvia tuotantomuotoja, ja iso osa enegiasta pitää väliaikaisesti varastoida esim. vedyn avulla. Ja vaikka 10% energiakulutuksesta pitää väliaikaisesti varastoida vedyn avulla, eli 90 energiaa käytetään samantien ja 10 energiaa käytetään varaston kautta. Niin sillä on suuri merkitys millä hyötysuhteella tuo 10 energiaa saadaan varastoitua ja siitä takaisin sähköksi.

Jos hyötysuhde molempiin suuntiin olisi vain 50%, niin jotta lopuksi olisi 10 sähköenergiaa, pitää olla ollut 20 vetyenergiaa, ja jotta ollaan saatu 20 vetyenergiaa, pitää alunperin tuottaa 40 sähköenergiaa. Eli kokonaistuotantomäärä nousisi 100->130 , vaikka kulutus olisikin sama 100.

Ja ei niitä tuotantolaitoksiakaan kannata loputtomasti rakentaa, jos energiayhtiöt/kotitaloudet/yritykset haluaa että ne jollain aikavälillä maksaa itsensä takaisinkin, eli siis ei ole järkeä rakentaa 300 energian tuotantokapasiteettia jos tarvitaan vain 100 energiaa.

6034

Aivan totta. Vanhoja kaivoksia voidaan käyttää tähän tarkoitukseen, mutta ilmeisesti niiden tarjoama potentiaali on kuitenkin suhteellisen pieni jos olen oikein ymmärtänyt. Toisaalta myös kaivoksen rakenteellinen kestävyys pumppuvoimalaitos käytössä on kyseenalainen ainakin joissain tapauksissa. Näissä geologisissa kohteissa tuntuu olevan omat ongelmansa. Esimerkiksi lämmön varastointiin ei kaikki kohteet sovellu riippuen mitä toimintaa siellä on ollut. Esimerkiksi vanhat öljyvarastot Suomessa ei välttämättä ole kannattavia kohteita niiden puhdistustarpeen takia.

6035

Kuten sanoin niin akuissa on omat ongelmansa.

Jatkan näillä akkuesimerkeillä niin ei keskustelu leviä liikaa:
Julkinen liikenne sähköistyy akkujen varassa koko ajan ihan markkinaehtoisesti eli siinä niche-markkinassa ollaan ainakin tällä hetkellä vetyteknologiaa edellä.

Henkilöautoihin jo tämän päivän teknologialla nykyistä järkevämpänä ratkaisuna olisi esim 80-120km rangen kattavat akut + biodiesel/-kaasuaggregaatti pidemmille matkoille. Saataisiin tiputettua akuston kokoa eli painoa, hintaa ja tuotantopäästöjä 75% nykyisestä, aggregaatilla saataisiin pidempi range, suurin osa ajosta voitaisiin kuitenkin edelleen ajaa täysin sähköllä. Aggregaatin hyötysuhde parempi kun sähköä voidaan tuottaa koko ajan optimaalisella kierrosalueella. Nämä vähentävät myös tarvetta ladata akkua nopeasti.

Autojen akuston lataamisen voisi yksinkertaisella teknologialla ajoittaa kulutuspiikkien ulkopuolelle vaikkei vielä puhuttaisi täydellisestä smart gridistä. (esim “lataa autoa kun spot hinta on alle vuorokauden keskiarvon”). Näin myös akkuteknologia voisi toimia ihan tänä päivänä tasaamaan kysyntä- ja tarjontapiikkejä sillä lähes 100% hyötysuhteella. Toki aika lyhyellä muutaman vuorokauden jänteellä.

Huom nämä ovat vakavasti otettavia ratkaisuja jotka ovat toimivia jo tämän päivän
teknologialla eli siten varsin konkreettisia esimerkkejä.

Tässä ei verrata samaa asiaa keskenään kun uusiutuvassa todellinen tuotanto jää paljon nimellistehosta kun voimalat ei pyöri koko aikaa. Esimerkiksi tuulivoimaloissa todellinen tuotanto on max 20%-30% nimellisestä tuotannosta. Ei ole tarkoitus vääntää tätä keskustelua nyt mihinkään fossiilinen vs uusiutuva juttuun vaan siis vaan todeta se, että uusiutuvan energian tuotanto on vähintään yhtä kallista kuin sähkö aina ennenkin. Tämä luonnollisesti vaikuttaa varastointiteknologian fundamentteihin kun hyötysuhteesta tulee merkittävä tekijä.

Esim tuulivoimassa on myös operating capex aika suurta kun yhden myllyn käyttöikä ainakin toistaiseksi on aika pieni ja vesivoima ei skaalaudu. Sähkön tuotanto on kilpailtu ala niin kyllä siihen nykyhintaan on tehokkaasti leivottu kaikki kustannukset (ja tukiaiset) sisään. En lähtisi spekuloimaan sillä, että tuotantokustannus on todellisuudessa edullisempaa kuin mitä sähkön spottihinta. Jos olisi tuotanto lisääntyisi niin pitkään että spotti laskisi matalammalle tasolle joka ei houkuttaisi enää suuria investointeja sähkön tuotantoon.

Ymmärrän porkkanan, mutta siitä huolimatta jos löydetään tehokkaampi ratkaisu säilyttää energiaa kuin vety niin silloin käytetään sitä. Vedylle on varmasti myös paikkansa mutta on se 65% häviö myös aika suuri. Niin suuri, että siihen voi ihan hyvin tulevaisuudessa mahtua väliin myös jokin muu teknologinen vaihtoehto. Sen mahdollisuutta ei tule mielestäni väheksyä ja se oli minun alkuperäisen viestin yksi ydinpointti eikä väittää, että esim. akkuteknologia tai joku muu olisi ihan killeri.

Edit ja vetyteknologia myös kehittyy koko ajan tietysti suurin harppauksin mutta niin kehittyy myös muut teknologiat mukaan luettuna akut. Kyllä nämä eri ratkaisut tulevat kirittämään toisiaan ja varmaan osa on parempia osassa sovellutuksia kuin toiset.

5 tykkäystä
6036

Jos sähkön kysyntä lisääntyy ja hintavaihtelu vähenisi mm. vedyntuotannon ansiosta niin se tekisi aurinko- ja tuulivoimaloista entistä kannattavampia jolloin niitä rakennettaisiin lisää mikä lisäisi sähkön hintavaihtelua ja noidankehä olisi valmis. Rajoittavana tekijä toki kokoajan vedyn hinta ja tarve, missä muuttuvana tekijänä se että siitä vedystäkin saadaan melko hyvällä hyötysuhteella sähköä ja lämpöä.

Tällä hetkellä vaihtelu taitaa ennemminkin lisääntyä kuin tasaantua mm. sähköautojen, erilaisten lämpöpumppujen ja tuuli/aurinkosähkön lisääntymisen myötä. Kukutuksen tasaamiseksi onneksi muitakin vaihtoehtoja kuin pelkkä vedyn valmitus.

2 tykkäystä
6038

Sehän meni kivasti. :slightly_smiling_face:

6039

Rahaa ja kiinnostusta vielä löytyy.

1 tykkäys
6040

Tämä johtuu pitkälti infrastakin, sillä sähköinfraa on ollut helpompi “kehittää”, eli käytännössä se on ollut osittain valmis liitynnöille. Lisäksi akkuteknologia on ollut myös valmiimpi ja edullisempi, toistaiseksi. Pidän viimeisien vuosien kehityksen johtuneen enempi infrasta.

Kyllä tässä mielestäni nimenomaan kannattaa verrata nykyteknologian kapasiteettikertoimia, sillä nyt kuitenkin puhutaan tulevasta/nykyajasta, ei menneestä. Silloin jos ajatellaan investointeja, niin toki pitää ottaa humioon kapasiteettikertoimet. Mutta jos verrataan vain uusiutuvan energian kapasiteetteja, niin fossiilisethan on pois kuvioista (näillähän se kapasiteettikerroin on kova, tosin vesi lienee parhaimpia ja on uusiutuva). Suomeenvuosina 2011-2018 asennettujen tuulivoimaloiden kapasiteettikertoimien keskiarvo oli 33%. Nyt huomioitava, että tätä voidaan ajatella kokonaiskustannuksilla, jolloin investoinnit otetaan huomioon, tai vain sähkön hinnalla, jolloin investointeja ei oteta mukaan. Kummallakin tavalla tuo 2019 IRENA PGC pitää paikkansa, eli 56% uusiutuvista asennuksista päihittää sähkön hinnassa fossiiliset.

Jos esimerkiksi Plug rakennuttaa, tai ostaa tuulivoimalaitoksen ja aikoo sillä tehdä elektrolyysereillä vetyä, niin ei sen tarvi ajatella spot-hintoja muuta kun sillon jos se myy sähkön valtakunnalle, eli sillon kun kysyntää on enemmän. Sillon kun se valmistaa vetyä (eli todennäkösiesti kun kysyntä on vähempää), niin sillon se saa tuotetun sähkön halvalla. Tämä ttarkoittaa, että jos spot-hinta olisi vaikka 20€/MWh, niin se kellä on kaasuvoimaa saa huonon hyödyn myydystä sähköstä, kun taas se jolla on tuulivoimaa saa silti hyvän hinnan. Kaikenlisäksi se voi itse käyttää myynnin sijaan sen tuotetun sähkön, eli käytännössä se tekee vetyä 0,2€/kWh hinnalla, sen sijaan että myisi sen tuolloin spottiin. Myynti spottiin voidaan tehdä taas silloin, kun hinta on esimerkiksi 80€/MWh, jolloin hyötysuhteiden jälkeenkin jää hyvin katetta (hyvin karkeasti η*€ = 80€/MWh * 0,5 = 40 €/MWh > 20 €/MWh). Lisäksi saat rahaa sopimuksista esim kysynnänjoustot, resrvit jne. Toinen vaihtoehto on pitää vety vetynä ja myydä se eteenpäin markkinahinnoilla.

4 tykkäystä
6041

Kovasti täällä keskustellaan akuista. Akut ja sähkövoima (tai sähkövoiman avulla jollain hyötysuhteella tuotettu vety) eivät tee energiasta vielä vihreää. Kiinaa on parjattu paljon, mutta USA ja Saksakin ovat kyllä aika likaisia.

image
image635×733 90.9 KB

1 tykkäys
6042

En lähtisi vertaamaan aurinko-/tuulienergiaa ydinvoimaan, koska siinä on niin voimakkaat poliittiset ajurit taustalla ja riskinä. Lisäksi tuo ero CO2:ssa on niin mitätön versus fossiiliset, että ei niitä käytännössä edes vertailla tuolla tasolla. Paljon merkittävämpi ero tulee ydinvoiman jätteestä ja “riskistä”, joka myös tietenkin vaikuttaa poliittisesti todella paljon.

1 tykkäys
6043

Politiikka on kyllä energiakeskustelussa voimakkaasti läsnä. Voidaan kuitenkin toistaiseksi sanoa, että tähänastinen “track record” ydinvoimaa hyljeksiviltä mailta kuten Saksalta on ollut voimakkaasti hiilikuormaa lisäävä. Onhan tuo poliittisesti aika arka paikka etenkin ydinvoimaa vastustaneille vihreille. Vaikka samalla on ajettu ylös aurinko- taj tuulivoimaa, ne ovat kenties hädin tuskin pystyneet vastaamaan kokonaistarpeen kasvuun ilman vähennystä fossiilissa polttoaineissa, mutta samalla kuitenkin verkon tarve säätövoimalle on kasvanut.

Kuitenkin sähköautot tulevat vääjäämättömästi ja varmasti ja sähköntarve kasvaa muutenkin. Tarvitaan sekä ydinvoimaa että aurinko- ja tuulivoimaa vastaamaan sekä tähän kasvuun että nykyisen energiantuotannon ja varsinkin tuulivoiman tarvitseman säätövoiman hiilipäästöihin.

En toki odota, että länsimaissa näin välttämättä tapahtuu, jolloin suuri osa energiantuotannosta pysyy likaisena ja hankitaan vain suurempi matto jonka alle ongelmat lakaistaan. Sen sijaan Kiina, Korea, Venäjä, Intia ja luultavasti UK tulevat panostamaan myös ydinvoimaan.

2 tykkäystä
6044

Sinistä vetyä ja carbon capturea suunnitteilla.

5 tykkäystä
6046

https://fuelcellindustryreview.com/f.php?k=V3lOZG84Y1FjbVJ1S0tJRTRFT3dzNkNaSkdsZFFVeitnM3Q1OWRRdXJkM2dxVUhDOWwwNjhaWnBNTmNrajVEdA%3D%3D

E4Techin ”Fuel Cell Industry Review 2020” näköjään vihdoin julkaistu. Vielä en ole ehtinyt itse lukaista, mutta varmasti taas hyvä ja tiivis katsaus viime vuoteen vety-sektorin osalta! Vahva lukusuositus :+1:

2 tykkäystä
6047

Britanniaan pientä panostusta:

Poimittu täältä (norjaksi):

2 tykkäystä
6048

Tasapainoa ei ole vielä useaan vuoteen.
Nyt on tulossa voimakkaasti lisää uusiutuvaa tuotantoa, pääasiassa tuulivoimaa.
Vetyhankkeet tmv. ovat vielä pääosin kehitysasteella ja esim. Suomalaisia hankkeita on vain muutama suunnitteilla ja liittyvät pääosin tehtaiden omaan vedyntarpeeseen, koska CO2-päästöt pitää saada alas.
Myös loput hiilivoimalat lopetetaan muutaman vuoden sisään.

Mutta elektolyyserit ja polttokennot kehittyvät koko ajan, hyötysuhteet paranee ja hinnat laskee, joten tulee myöhemmin kannattamaan myös pienemmällä sähkön hintojen erolla.
Vedyn polttokin kaasuturbiineissa ja moottoreissa on myös enemmän kehitysasteella kuin valmiina kaupallisena ratkaisuna.

6049

Olen pitkään miettinyt, että nuita akkuvehkeitä menee paljon myös logistiikkakeskuksiin, lentokentille jne. Näihin erikoisajoneuvoihin panostava akkuvertas vois olla ihan hyvä lisä portfolioon. Alelionin akkutehdas alkanut kiinnostella. Oisko täällä Alelionin vehkeistä kokemuksia?

Olkaa hyvä, härkänen kommentti:

Olen seurannut Alelionia monta vuotta ja harvoin nähnyt niin valoisaa tulevaisuutta kuin nyt. Siitä lähtien kun Åsa aloitti virkansa, on keskitytty kustannussäästöihin ja myyntiin. Nykyiset tuotteet on hyvin sovitettu markkinoille, joka toipuu hitaasti mutta varmasti Covidista. Tilausten saaminen on parempi kuin useaan vuoteen, ja jos yritys haluaa, voit lyödä toukokuussa kassakoneeseen 20-30 miljoonaa Ruotsin kruunua. Markkinat näyttävät pitävän Alelionin tuotteista. COOL!

Sanotaan, että sinun pitäisi omistaa ns. megatrendien mukaisia ​​yrityksiä, ja Alelionin on todellakin tällainen. Ei haittaa myöskään se, että pohjoismaiden suurin sähköakkujen tutkimuslaitos suunnitellaan kivenheiton päässä Alelionin tehtaalta.

2 tykkäystä