Berndt Schalin teki Teknillisen korkeakoulun insinöörityönsä automaatiojärjestelmistä. Hän työskenteli sen jälkeen Helvarilla 15 vuotta valaistuselektroniikan parissa ja esitteli energiaa säästäviä valaistusratkaisuja.
Schalin oli mukana tutkimushankkeessa, jossa hän kiinnitti huomiota arkkitehti Kai Wartiaisen laskelmiin ekotalojen rakentamisesta; muun muassa asukkaiden ja heidän kulutuksensa tuottama energia voisi riittää talon lämmitykseen ja valaistukseen.
Schalinin ura jatkui mm. 3i-riskipääomayhtiön ostajana ja myyjänä sekä KPMG-tilintarkastusjätin strategisten päätöksentekoprosessien asiantuntijana, minkä jälkeen hän ryhtyi noin v. 2010 tutkimaan lähemmin, voisiko Kai Wartiaisen idean todellakin toteuttaa.
”Kartoitin omalla ajallani kaiken, mikä liittyi pienimuotoiseen hajautettuun energiantuotantoon. Se johti eri polkujen kautta Flexensiin”, Schalin kertoo. Eli yritykseen, jonka toimitusjohtaja hän nyt on.
Yksi Flexensiin johtavista poluista oli Tekesin Smart Grids and Energy Markets -hanke, jossa pohdittiin, millainen energiajärjestelmä voisi toimia sataprosenttisesti uusiutuvalla energialla.
Koekentäksi valikoitui Ahvenanmaa: täysimittainen yhteiskunta, joka on samalla riittävän pieni liikennetarpeidensa ja teollisuutensa puolesta.
”Meillä ei ole täällä vesivoimaa ja yhteiskunta on liian pieni ydinvoimalle. Sitä vastoin meillä on melko paljon metsää, joten biomassa energianlähteenä oli järkevä komponentti. Sen jälkeen oli jäljellä vain maalämpö sekä tuuli- ja aurinkovoima, mutta kahden jälkimmäisen ongelmana on, että ne ovat säästä riippuvaisia”, Schalin toteaa.
Tiivistettynä laskelmat osoittivat, että 20 % energiasta voitaisiin saada biomassasta ja 80 % tarvittaisiin tuulesta ja auringosta. Mutta miten sähköjärjestelmän vaatima joustavuustarve voitaisiin täyttää?
Lämmön varastointi ja vety ovat Berndt Schalinin ratkaisuehdotuksen pääkomponentteja.
”Energian varastointi akkuihin tarjoaa suuria etuja, mutta akkujen hinta on lähes 300 euroa varastoitavaa kilowattituntia kohti. Sen sijaan lämmön varastointi maksaa vain noin 10 euroa kilowattitunnilta.”
Muun muassa Helen ja Vantaan Energia rakentavat parhaillaan suuria vesipohjaisia lämpövarastoja. Lämmön varastointi hiekkaan on sitäkin kiinnostavampi aihe.
”Vesi vie paljon tilaa, mutta hiekan voi kuumentaa 700 asteeseen, joten yksi hiekkakerros säästää enemmän tilaa ja voi lisäksi säilyttää lämmön monta viikkoa tai kuukautta”, hän sanoo.
Omavaraisuusnäkökulmasta tulee laskea, miten pitkälle energiavaraston täytyy riittää silloin, kun aurinko ja tuuli eivät tuota energiaa.
”Välillä meillä ei ole ollenkaan aurinkotunteja, ja olemme pisimmillämme olleet Ahvenanmaalla ilman tuulta kuusi vuorokautta putkeen. Varastoidun sähkön tulee riittää siis ainakin niin pitkään talviolosuhteissa, jotta voimme katkaista sähkökaapelit mantereelle.”
Nykyisellä ahvenanmaalaisella sähkönkulutusprofiililla se vastaa kuutta gigawattituntia.
”Tällaisen akkuvaraston rakentaminen maksaisi lähes kaksi miljardia euroa. Vertailun vuoksi sähkökaapelimme Suomeen ja Ruotsiin maksavat 100 miljoonaa euroa kumpikin”, Schalin kertoo.
Akut ovat siis kymmenen kertaa kalliimpia kuin sähkökaapelit naapureihin.
Ahvenanmaalla on eräs monille odottamaton vaihtoehto, nimittäin pumppuvoima. Se tarkoittaa edullisen sähköenergian käyttämistä veden pumppaamiseen korkeammalla sijaitsevaan vesivarastoon ja sen päästämistä ulos turbiinin kautta sähköntuotantoa varten silloin, kun sähkö on kallista.
Tällainen pumppuvoimalaitos voitaisiin periaatteessa rakentaa vanhaan rautakaivokseen, joka sijaitsee Lilla Båtskärin saarella 15 km Maarianhaminasta etelään. Kaivoksen kuilu on 250 metriä syvä ja sinne mahtuisi 300 000 kuutiometriä vettä.
Ongelmana on, että tämä pumppuvoimalaitos pystyisi kattamaan Ahvenanmaan sähköntarpeen vain 13 minuutin ajan.
Yhtälössä on muitakin tekijöitä, kuten ajoneuvoakkujen ja rakennusten muodostamat energiavarastot sekä kysyntäjoustokapasiteetti. Berndt Schalin mainitsee jälkimmäisestä, että sähkön hintahuiput energiakriisin 2022–2023 aikana saivat suomalaiset vähentämään sähkönkulutustaan kymmenen prosenttia.
Pelkästään uusiutuvaan energiaan pohjautuvan ahvenanmaalaisen omavaraisuuden suurin haaste on kuitenkin merenkulku, joka nykypäivänä aiheuttaa noin 60 % Ahvenanmaan kasvihuonekaasupäästöistä.
Akut toimivat tunnetusti erinomaisesti, mutta ne valtaavat nopeasti koko hyötykuorman painonsa takia.
Paino-ongelmaa ei ole, jos vetyä käytetään polttoaineena, joskaan se ei poista volyymiongelmaa.
”Koko Ahvenanmaan saaristoliikenne tarvitsee nykyisin yhden säiliöauton verran polttoöljyä päivässä. Nestemäinen vety vaatisi 10 säiliöautoa ja paineistettu vety 30 säiliöautoa päivässä”, sanoo Schalin.
Tämän myötä yhtälö päätyy (vihreän) metanolin ja (vihreän) ammoniakin kaltaisiin polttoaineisiin. Edellinen valmistetaan vedystä, johon on lisätty hiilidioksidia; jälkimmäinen vedystä, johon on lisätty typpeä.
”Biogeenisen hiilidioksidin saatavuus on kuitenkin vahvasti rajoittava tekijä metanolin arvoketjussa. Siksi ammoniakki on nykypäivänä yksi niistä polttoaineista – metanolin ja LNG:n ohella – joihin useat suuremmat varustamot ja moottorinvalmistajat panostavat”, Schalin toteaa.
Kuten edellisen aukeaman artikkelissa kerrotaan, Itämerelle suunnitellaan lukuisia merituulivoimapuistoja ja laajamittaista vedyn tuotantoa.
”Jos Ahvenanmaan elinkeinoelämä pyrkisi offshore-tuulivoimaosaamisen keskukseksi Itämerellä, voisimme saavuttaa jotain valtavaa.”
”EU:n asettamien vetytavoitteiden myötä Suomi, jossa asuu vain yksi prosentti EU:n väestöstä, voisi teknisesti laajennettavalla tuulivoimalla kattaa 14 prosenttia vedyn tuotannosta”, Berndt Schalin sanoo.
Samalla hän toteaa, ettei tuulivoiman laajentaminen onnistu tällä hetkellä Suomessa alhaisten sähkönhintojen ja tuulivoimasähköä kurittavan kannibalisaatiovaikutuksen takia.
”Korkeat korot ja arvoketjujen epätasapainot ovat tehneet kehittäjille lyhytaikaisen kepposen. Kuitenkin pitkällä aikavälillä sekä aurinko- ja tuulivoiman että elektrolyysilaitteiden tuotantoketjuissa voidaan yhä saavuttaa mittakaavaetuja.”
Schalinin mukaan Saksa alkaa nyt kuitenkin ymmärtää, että Pohjanmeren ja Itämeren tuulivoimahankkeiden kautta voi todellakin saavuttaa suhteellisen edullista uusiutuvaa energiaa: ”Mutta suuri kysymys tietenkin on, miten halvaksi sähkö muodostuu?”
Mitä täytyy tapahtua, jotta vetytalous saisi tuulta alleen?
”Tarvitsemme ymmärrystä sen suhteen, että kyseessä ei ole tavallinen markkina, jossa ostetaan ja myydään päivähintaan, vaan että toimijoiden tulee proaktiivisesti varmistaa, että koko arvoketju pysyy mukana. Riskit ja edut täytyy jakaa jollain lailla.”
”Vaikka nämä uudet polttoaineet maksavat 2–3 kertaa enemmän kuin fossiiliset, ne muodostavat kuitenkin halvimman korvausvaihtoehdon”, Berndt Schalin kertoo.
Berndt Schalin
Monet eivät ole tehneet yhtä paljon Luodon eteen kuin Berndt Schalinin isänisän isänisä Lars.
Lars Wilhelm Schalin (1820–1882) oli Luodon seurakunnan ensimmäinen kirkkoherra. Hän ajoi läpi diplomaattisesti mutta päättäväisesti kunnan ensimmäisen kansakoulun perustamisen v. 1875, luotolaisten epäilyksistä huolimatta.
Taustatukena toimi hänen lankonsa, Zacharias Topelius. Schalinien lapsista Zacharias Schalin tuli myöhemmin vaalimaan koulutusperintöä toimimalla Uudenkaarlepyyn seminaarin pitkäaikaisena johtajana.
Olipa syynä sitten perheen kulttuuriperintö tai ei, Berndt Schalin on samassa hengessä omistautunut elinikäiselle oppimiselle sekä insinöörinä, yrittäjänä että rahoittajana.
Flexens
Ahvenanmaalaisyritys Flexens, jonka Berndt Schalin perusti ja jossa hän on toimitusjohtajana, kehittää laajamittaisia ja kestäviä vetypohjaisia ratkaisuja, jotka voivat olla mukana edistämässä vihreää energiakäännettä.
Vihreän vedyn lisäksi asiaan liittyvät e-ammoniakki, e-metaani ja e-metanoli.
Asiakkaat löytyvät teollisuudesta ja merenkulusta. Flexens kehittää hankkeita ideavaiheesta toteutukseen asti sekä auttaa myös löytämään rahoittajia ja kumppaniyrityksiä.
Flexens odottaa investointipäätöstä v. 2025 loppuun mennessä eräästä suurhankkeesta, joka koskee vihreän vedyn ja ammoniakin laajamittaista tuotantoa Kokkolassa – elektrolyysilaitteen nimellisteho on 280 MW.
Kokkolan investointikokonaisuudeksi arvioidaan tällä hetkellä noin 650 miljoonaa euroa.
Flexensin omistavat ranskalaisyhtiö Lhyfe (49 %), Click Innovation (23 %), ahvenanmaalaisyritykset (23 %) ja ryhmä Flexensin työntekijöitä (5 %).
