Sähköautoilijan mietteitä - energiatehokkuus ratkaisee

Isossa kuvassa yksityisautoilu on tehotonta ja vajaan parin tonnin painoisen peltilehmän ulkoiluttaminen, pahimmillaan yhden pienen ihmisen paikasta toiseen liikuttamiseksi, vaikuttaa järjettömältä. Kyse on kuitenkin yhteiskuntamallin luomasta välttämättömyydestä tai ainakin arjen mukavuudesta, josta harva on valmis luopumaan. Sähköauto ei poista kaikkia yksityisautoilun ongelmia, mutta on monella tapaa polttomoottoriautoa parempi ratkaisu.

Välillä kuulee pohdittavan, että sähkön kallistuminen tekee sähköautoilustakin kannattamatonta ja viimeistään vetyautot täyttävät sähköautoille suodun markkinaraon. Kumpikin väite kuulostaa järkevältä, joten avataan niitä hieman. Eurooppaa koettelee energiakriisi, jonka seurauksena nestemäiset polttoaineet ovat kalliita, kaasu erittäin kallista ja sähkön hinnanvaihtelu hirvittää jo kerrostaloasukastakin. Eri energiamuotojen hintapaineet heijastelevat toisiaan ja esim. kallis maakaasu vaivaa myös sähkömarkkinoilla. Energia on kallista.

Voidaan melko turvallisesti todeta tyypillisen sähköauton kuluttavan sähköä karkeasti 20 kWh/100 km. Isot autot kuluttavat toki enemmän ja parhaat vähemmän, aivan kuten polttomoottoriautojen keskuudessakin. Energiaa kuluu sähköautolla suunnilleen saman verran kuin polttomoottoriautolla, jonka kulutus on 2 l / 100 km. Jos verrokkina käytetään 6 l / 100 km kuluttavaa polttomoottoriautoa, voidaan sähköauton todeta kulkevan samalla energialla kolminkertaisen matkan ollen näin huomattavasti energiatehokkaampi.

Oletetaan sähkön maksavan 30 snt / kWh ja polttoaineen 2 € / litra. Tällöin esimerkin autoilla energiakustannukset ovat sähköautolla 6 € / 100 km ja polttomoottorilla 12 € / 100 km. Ero sähköauton eduksi on kalliista sähköstä huolimatta edelleen merkittävä. Jos laskennassa huomioidaan vielä sähköauton kevyempi verotus sekä alhaisemmat huoltokulut, käyttökulujen erotus kasvaa entisestään. Sähköauton kotilatauksen voi automatisoida pörssisähkön halvimmille tunneille, jolloin säästöpotentiaali kasvaa. Kun sähkö on tukkumarkkinoilla halpaa, on se myös puhdasta, mistä pitää huolen mm. edullinen tuulivoimatuotanto ja toimiva päästökauppa.

Myös vetypolttokennoautot ovat sähköautoja, vaikka sähköauto-termillä yleisesti, ja myös tässä kirjoituksessa, viitataan nimenomaan akkusähköautoon. Vetyautoon tankataan vetyä, jota poltetaan polttokennossa vedeksi, mistä saadaan sähköä auton liikuttamiseen. Ajatus nopeasta vedyn tankkauksesta on houkutteleva, mutta mistä vety saadaan ja miten sitä jaellaan?
Teollinen vedyn tuotanto perustuu pääasiassa vedyn erottamiseen maakaasusta höyryn avulla (steam methane reforming). Prosessi vaatii paljon energiaa ja vedyn erottaminen hiilivedystä tuottaa runsaasti kasvihuonekaasupäästöjä. Puhdasta, eli ns. vihreää vetyä tuotetaan elektrolyysillä, joka perustuu veden hajottamiseen vedyksi ja hapeksi puhtaan sähkön avulla. Vetyä voidaan jaella ja kuljettaa monella tavalla, mutta kuljettaminen on haastavaa ja kallista, eikä olemassa olevaa jakeluinfrastruktuuria voida suoraan hyödyntää.

Kun huomioidaan elektrolyysin, vedyn jakelun ja polttokennon häviöt, on tarvittava puhtaan sähkön määrä vetyautolla noin kolminkertainen ajosuoritetta kohden akkusähköautoon verrattuna. Jos vetyauton suoraksi sähkön kulutukseksi arvioidaan sama 20 kWh/100 km kuin akkusähköautolla, tarvitaan sähköä jo 60 kWh / 100 km ja energian tarve vastaa tällöin esimerkin polttomoottoriautoa. Kun sähkön hinnaksi oletetaan sama 30 snt / kWh, saadaan vetyauton energiakustannukseksi 18 € / 100 km.

Vetyauton energiakustannus on yksinkertaistetun laskelman perusteella jo huomattavasti suurempi kuin polttomoottorilla. Vedyn tuotantoon käytettävä sähkö voi olla halvempaa, jos tuotanto joustaa sähkömarkkinan mukaan. Toisaalta vähintään vastaava joustopotentiaali on myös latauksen ajoittamisessa. Laskelmassa ei kuitenkaan huomioida sitä, että vedyn tuotanto ja jakelu vaativat mittavia infrastruktuuri-investointeja ja loppuasiakkaalle toimitettavan jalosteen (vety) hinta on varmasti raaka-aineen (sähkö) hintaa huomattavasti korkeampi.

On hyvin vaikea nähdä skenaariota, jossa energiatehokkuudeltaan monin kerroin heikompi teknologia osoittautuisi kilpailukykyiseksi ja tässä suhteessa akkusähkö on ylivoimainen ratkaisu. Se ei tee yksityisautoilusta kestävää, mutta on askel oikeaan suuntaan. Energiatehokkuuden paraneminen ei myöskään tapahdu käyttökokemuksen kustannuksella, vaan päinvastoin, sillä hiljainen, tehokas, lähes huoltovapaa ja kotona ”tankattava” auto miellyttää yhä useampaa kuluttajaa. Vähitellen volyymin kasvu laskee myös hankintahintoja ja sähköauto on järkevin ratkaisu yhä useammalle autoilijalle.

Teksti: Oliver Kuustonen, Kuopion Sähköverkko Oy
Kuva: Jape Tiitinen