EUROOPAN KOMISSIO Bryssel 14.10.2020 COM(2020) 953 final KOMISSION KERTOMUS EUROOPAN PARLAMENTILLE JA NEUVOSTOLLE puhtaan energian alan kilpailukyvyn edistymisestä {SWD(2020) 953 final}



Sisällysluettelo 1.Johdanto 2.EU:n puhtaan energian alan yleinen kilpailukyky 2.1 Energia-alan ja energiaresurssien kehityssuuntaukset 2.2 EU:n energia-alan osuus EU:n BKT:stä 2.3 Inhimillinen pääoma 2.4 Tutkimus- ja innovaatiotoiminnan kehityssuuntaukset 2.5 Elpyminen covid-19-pandemiasta 3.Tärkeimmät puhtaan energian teknologiat ja ratkaisut 3.1 Avomerellä tuotettava uusiutuva energia – tuulivoima 3.2 Avomerellä tuotettava uusiutuva energia – valtamerienergia 3.3 Aurinkosähkö 3.4 Uusiutuvan vedyn tuotanto elektrolyysin avulla 3.5 Akut 3.6 Älykkäät sähköverkot 3.7 Huomioita muista puhtaan ja vähähiilisen energian teknologioista ja ratkaisuista Päätelmät





1.Johdanto Euroopan vihreän kehityksen ohjelman, Euroopan uuden kasvustrategian, tavoitteena on tehdä Euroopan unionista (EU) moderni, resurssitehokas ja kilpailukykyinen talous, joka on ilmastoneutraali vuoteen 2050 mennessä. EU:n taloudesta on tultava kestävää, ja siirtymästä on tehtävä oikeudenmukainen ja osallistava kaikille. Komission äskeinen ehdotus kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisestä vähintään 55 prosentilla vuoteen 2030 mennessä saattaa Euroopan vastuulliselle kehityspolulle. EU:n kasvihuonekaasupäästöistä yli 75 prosenttia on peräisin energian tuotannosta ja käytöstä. EU:n ilmastotavoitteiden saavuttaminen edellyttää, että puhtaan energian saantiin liittyvät politiikat mietitään uudelleen kaikilla talouden aloilla. Energiajärjestelmän osalta tämä tarkoittaa jyrkkää irtautumista hiilestä sekä integroitua energiajärjestelmää, joka perustuu suurelta osin uusiutuvaan energiaan. EU:ssa uusiutuvista energialähteistä tuotetun sähkön osuuden on määrä vähintään kaksinkertaistua jo vuoteen 2030 mennessä nykyisestä 32 prosentista jopa yli 65 prosenttiin ja edelleen nousta vuoteen 2050 mennessä siten, että yli 80 prosenttia sähköstä on peräisin uusiutuvista energialähteistä . Vuosien 2030 ja 2050 tavoitteiden saavuttaminen edellyttää energiajärjestelmän merkittävää muutosta. Tämä riippuu kuitenkin suuresti uusien puhtaiden teknologioiden käyttöönotosta ja investointien lisäämisestä tarvittaviin ratkaisuihin ja infrastruktuuriin. Jotta niitä voidaan kehittää ja käyttää, ratkaisevia ovat myös liiketoimintamallit, osaaminen ja muutokset käyttäytymisessä. Teollisuus on tämän sosiaalisen ja taloudellisen muutoksen keskiössä. Euroopan uudessa teollisuusstrategiassa annetaan Euroopan teollisuudelle keskeinen rooli vihreässä ja digitaalisessa siirtymässä. Koska EU:n kotimarkkinat ovat laajat, siirtymän vauhdittaminen auttaa nykyaikaistamaan EU:n taloutta kaikilta osin ja parantaa mahdollisuuksia säilyttää EU:n johtoasema puhtaan teknologian alalla. Tämän ensimmäisen vuotuisen kilpailukykyä koskevan tilannekatsauksen tarkoituksena on arvioida puhtaiden energiateknologioiden tilaa ja EU:n puhtaan energian alan kilpailukykyä, jotta nähdään, onko niiden kehitys edennyt suunnitellusti kohti vihreää siirtymää ja EU:n pitkän aikavälin ilmastotavoitteita. Kilpailukykyarviointi on erityisen tärkeä myös covid-19-pandemian jälkeisen talouden elpymisen kannalta, kuten Next Generation EU ‑elpymisvälinettä koskevassa tiedonannossa todetaan. Kilpailukyvyn parantamisella voidaan lieventää kriisin lyhyen ja keskipitkän aikavälin taloudellisia ja sosiaalisia vaikutuksia ja samalla vastata vihreään ja digitaaliseen siirtymään liittyvään pitkän aikavälin haasteeseen sosiaalisesti oikeudenmukaisella tavalla. Lisäksi kilpailukyvyn parantamisella voidaan sekä kriisin yhteydessä että pitkällä aikavälillä puuttua energiaköyhyyttä koskeviin huolenaiheisiin vähentämällä energiantuotannon ja energiatehokkuusinvestointien kustannuksia. Puhtaaseen energiaan liittyvän teknologian tarpeet vuosien 2030 ja 2050 tavoitteiden saavuttamiseksi on mahdollista määrittää Euroopan komission ilmastotavoitesuunnitelman skenaarioissa tarkoitetun vaikutustenarvioinnin perusteella. EU:n odotetaan investoivan uusiutuvaan sähköön ja erityisesti avomerellä tuotettavaan energiaan (etenkin tuulivoimaan) sekä aurinkosähköön., Vaihtelevien uusiutuvien energialähteiden osuuden huomattava kasvu edistää myös energian varastointia ja kykyä käyttää sähköä liikenteessä ja teollisuudessa, erityisesti akkujen ja vedyn avulla, ja edellyttää mittavia investointeja älykkäisiin sähköverkkoteknologioihin. Tältä pohjalta tässä kertomuksessa keskitytään edellä mainittuihin kuuteen teknologiaan, joista useimmilla on tärkeä rooli EU:n lippuhankkeissa,, joilla pyritään tukemaan vihreään ja digitaaliseen siirtymään perustuvaa vahvaa elpymistä tukevia uudistuksia ja investointeja. Skenaarioihin sisältyviä muita puhtaita ja vähähiilisiä energiateknologioita analysoidaan tämän kertomuksen liitteenä olevassa komission yksiköiden valmisteluasiakirjassa Clean Energy Transition – Technologies and Innovations Report (CETTIR). Tässä kertomuksessa puhtaan energian alan kilpailukyky määritellään kyvyksi tuottaa ja käyttää kohtuuhintaista, luotettavaa ja esteettömästi saatavilla olevaa puhdasta energiaa puhtaiden energiateknologioiden avulla sekä kyvyksi kilpailla energiateknologiamarkkinoilla, yleisenä tavoitteena tuottaa hyötyjä EU:n taloudelle ja kansalaisille. Kilpailukykyä ei voida kuvata yhdellä indikaattorilla. Siksi tässä kertomuksessa ehdotetaan laajalti hyväksyttyjä indikaattoreita, joita voidaan käyttää tähän tarkoitukseen (ks. taulukko 1 jäljempänä), jotka kattavat koko energiajärjestelmän (tuotanto, siirto ja kulutus) ja joita analysoidaan kolmella tasolla (teknologia, arvoketju ja maailmanmarkkinat). Taulukko 1 Kilpailukyvyn kehityksen seurannan indikaattorit

EU:n puhtaan energian teollisuuden kilpailukyky 1. Teknologia-analyysi: nykytilanne ja näkymät 2. Energiateknologian arvoketjuanalyysi 3. Maailmanmarkkinoiden analyysi Asennettu kapasiteetti, tuotanto (nyt ja vuonna 2050) Liikevaihto Kauppa (tuonti, vienti) Kustannukset / energian tasoitetut kokonaistuotantokustannukset (LCOE) (nyt ja vuonna 2050) Bruttoarvonlisäyksen kasvu Vuotuinen muutos (%) Maailman markkinajohtajat verrattuna EU:n markkinajohtajiin (markkinaosuus) Julkinen T&I-rahoitus Toimitusketjuun kuuluvien yritysten lukumäärä, mukaan lukien EU:n markkinajohtajat Resurssitehokkuus ja ‑riippuvuus Yksityinen T&I-rahoitus Työllisyys Reaaliset yksikköenergiakustannukset Patentointisuuntaukset Energiaintensiteetti / työn tuottavuus Tieteellisten julkaisujen taso Yhteisön tuotanto Vuotuisen tuotannon tunnusluvut Puhtaan energian alan kilpailukyvyn analysointia voidaan kehittää ja syventää ajan mittaan, ja tulevissa kilpailukykyraporteissa voidaan keskittyä eri näkökulmiin. Niissä voidaan esimerkiksi tarkastella yksityiskohtaisemmin politiikkoja ja välineitä, joilla tuetaan T&I-toimintaa ja kilpailukykyä jäsenvaltioiden tasolla, sekä sitä, miten ne edistävät energiaunionin ja vihreän kehityksen ohjelman tavoitteiden saavuttamista. Niissä voidaan arvioida kilpailukykyä eri alasektoreilla tai kansallisella tai alueellisella tasolla tai analysoida Euroopan vihreän kehityksen ohjelman tavoitteiden mukaisesti synergioita ja kompromisseja suhteessa ympäristö- ja sosiaalisiin vaikutuksiin. Koska monista kilpailukykyindikaattoreista puuttuu tietoja,, analyysissa käytetään joitakin luonteeltaan välillisempiä likimääräisiä arvioita (esim. investointien taso). Komissio kehottaa jäsenvaltioita ja sidosryhmiä tekemään yhteistyötä kansallisten energia- ja ilmastosuunnitelmien ja strategisen energiateknologiasuunnitelman puitteissa, jotta energiaunionin kilpailukyvyn arviointia ja parantamista koskevan yhteisen lähestymistavan kehittämistä voidaan jatkaa. Tämä on tärkeää myös elpymis- ja palautumistukivälineen puitteissa laadittavien kansallisten elpymis- ja palautumissuunnitelmien kannalta. 2.EU:n puhtaan energian alan yleinen kilpailukyky 2.1 Energia-alan ja energiaresurssien kehityssuuntaukset Vuosina 2005–2018 primäärienergiaintensiteetti laski EU:ssa keskimäärin lähes kaksi prosenttia vuodessa, mikä osoittaa, että energian kysyntä ei ole riippuvainen talouskasvusta. Energian loppukäytön intensiteetti teollisuuden ja rakentamisen alalla noudatteli samaa suuntausta, tosin sen vuotuinen keskiarvo laski hieman hitaammin (1,8 prosenttia vuodessa), mikä kuvastaa alan pyrkimyksiä pienentää energiajalanjälkeään. Energiapolitiikan ansiosta uusiutuvan energian osuus energian loppukulutuksesta nousi 10 prosentista lähemmäs vuodeksi 2020 asetettua 20 prosentin tavoitetta. Uusiutuvan energian osuus sähkösektorilla nousi hieman yli 32 prosenttiin. Lämmitys- ja jäähdytysalalla se nousi hieman yli 21 prosenttiin, kun taas liikennesektorilla se oli hieman yli 8 prosenttia. Tämä osoittaa, että energiajärjestelmässä ollaan vähitellen siirtymässä puhtaaseen energiateknologiaan (ks. kaavio 1). Viime vuosikymmenen aikana teollisuussähkön hinnat ovat pysyneet EU:ssa suhteellisen vakaina. Ne ovat tällä hetkellä alhaisemmat kuin Japanissa mutta kaksinkertaiset Yhdysvaltojen hintoihin verrattuna ja korkeammat kuin useimmissa EU:n ulkopuolisissa G20-maissa. Vaikka teollisuuskaasun hinnat ovat laskeneet ja ovat alhaisemmat kuin Japanissa, Kiinassa ja Koreassa, ne ovat edelleen korkeammat kuin useimpien EU:n ulkopuolisten G20-maiden hinnat. Suhteellisen korkeat verot ja maksut, joista ei voi saada palautusta, ja hintojen sääntely ja/tai tuet EU:n ulkopuolisissa G20-maissa ovat merkittävä tekijä tässä erossa. Vaikka riippuvuus energian tuonnista on vähentynyt lyhyellä aikavälillä vuosina 2008–2013, tuontienergian osuus EU:ssa on sittemmin kasvanut. Vuonna 2018 nettoriippuvuus tuonnista oli 58,2 prosenttia eli hieman yli vuoden 2005 tason ja lähes yhtä suuri kuin tarkastelujakson korkeimmat arvot. Resurssitehokkuus ja taloudellinen selviytymiskyky ovat avaintekijöitä kilpailukyvyssä ja EU:n avoimen strategisen riippumattomuuden vahvistamisessa puhtaan energiateknologian markkinoilla. Vaikka puhtaat energiateknologiat vähentävät riippuvuutta fossiilisten polttoaineiden tuonnista, riskinä on, että tämä riippuvuus vain vaihtuu riippuvuuteen muista raaka-aineista. Tämä luo uudenlaisen toimitusriskin. Toisin kuin fossiilisten polttoaineiden kohdalla, nämä raaka-aineet saattavat kuitenkin pysyä taloudessa kiertotalouden lähestymistapojen, kuten laajennettujen arvoketjujen, kierrätyksen, uudelleenkäytön ja kiertotalouden suunnittelun, avulla, mikä vaikuttaa pääomamenoihin ja vähentää ensiömateriaalien hankinnan ja jalostuksen energiantarvetta mutta ei kuitenkaan energiantuotannon toimintamenoja. EU on hyvin riippuvainen kolmansista maista raaka-aineiden ja jalostettujen materiaalien suhteen. Joidenkin teknologioiden aloilla EU:lla on kuitenkin johtava asema komponenttien ja lopputuotteiden sekä korkean teknologian komponenttien valmistuksessa. Tietyissä, usein korkean teknologian materiaaleissa on nähtävissä voimakasta tarjonnan keskittymistä muutamiin maihin (esimerkiksi Kiina tuottaa yli 80 prosenttia kestomagneettigeneraattoreissa käytettävistä harvinaisista maametalleista). 2.2 EU:n energia-alan osuus EU:n BKT:stä EU:n energia-alan liikevaihto vuonna 2018 oli 1,8 biljoonaa euroa eli lähes sama kuin vuonna 2011 (1,9 biljoonaa euroa). Alan osuus talouden kokonaisbruttoarvonlisäyksestä on kaksi prosenttia, mikä on pysynyt pitkälti muuttumattomana vuodesta 2011. Fossiilisten polttoaineiden alan vuoden 2011 liikevaihto supistui 36 prosentista (702 miljardista eurosta) 26 prosenttiin (475 miljardiin euroon) vuonna 2018. Uusiutuvan energian liikevaihto kasvoi samalla ajanjaksolla 127 miljardista eurosta 146 miljardiin euroon. , Puhtaan energian alan lisäarvo (112 miljardia euroa vuonna 2017) oli yli kaksinkertainen fossiilisten polttoaineiden hankintaan ja tuotantoon (53 miljardia euroa) verrattuna, ja se on kolminkertaistunut vuodesta 2000. Puhtaan energian ala tuottaa näin ollen enemmän Eurooppaan jäävää lisäarvoa kuin fossiilisten polttoaineiden ala. Vuosina 2000–2017 uusiutuvan energian tuotannon bruttoarvonlisäyksen vuotuinen kasvu oli keskimäärin 9,4 prosenttia, kun taas energiatehokkuustoimien bruttoarvonlisäys on kasvanut vuosittain keskimäärin 22,3 prosenttia eli paljon nopeammin kuin muilla talouden aloilla (1,6 prosenttia). EU:n työn tuottavuus (bruttoarvonlisäys työntekijää kohti) on parantunut merkittävästi myös puhtaan energian alalla, erityisesti uusiutuvan energian tuotannon alalla, jolla se on noussut 70 prosenttia vuodesta 2000. 2.3 Inhimillinen pääoma Puhtaat energiateknologiat ja ‑ratkaisut työllistävät Euroopassa suoraan 1,5 miljoonaa ihmistä kokopäiväisesti. Tästä määrästä yli puoli miljoonaa henkilöä työskentelee uusiutuvien energialähteiden alalla (luku kasvaa 1,5 miljoonaan, kun otetaan huomioon myös välilliset työpaikat) ja lähes miljoona energiatehokkuutta parantavien toimien parissa (vuonna 2017). Uusiutuvan energian tuotantoon liittyvien välittömien työpaikkojen määrä EU:ssa kasvoi vuoden 2000 tasosta, 327 000 työpaikasta, 861 000 työpaikkaan vuonna 2011 ja laski 502 000 työpaikkaan vuonna 2017. Kuten kaaviosta 3 käy ilmi, työpaikkojen määrä laski vuoden 2011 jälkeen, mikä luultavasti selittyy finanssikriisillä, jonka seurauksena muun muassa tuotantokapasiteettia siirrettiin muihin maihin, sekä tuottavuuden lisääntymisellä ja työvoimavaltaisuuden vähenemisellä. Välittömien työpaikkojen määrä energiatehokkuuden alalla kasvoi tasaisesti vuoden 2000 tasosta, 244 000 työpaikasta, 964 000 työpaikkaan vuonna 2017. Näillä aloilla (uusiutuvat energialähteet ja energiatehokkuus) välittömien työpaikkojen osuus EU:n kokonaistyöllisyydestä on noin 0,7 prosenttia , mutta niiden määrän kasvu on ollut nopeampaa kuin muilla talouden aloilla, sillä niiden vuotuinen kasvu on keskimäärin 3,1 prosenttia uusiutuvien energialähteiden alalla ja 17,4 prosenttia energiatehokkuuden alalla.

Lähde 3 JRC Eurostatin tietojen pohjalta ([env_ac_egss1], [nama_10_a10_e] ) ja EurObserv’ER Puhtaan energian alalla työllisyys kasvaa maailmanlaajuisesti, vaikka uusia työllistymismahdollisuuksia tarjoavat teknologiat vaihtelevat alueittain. Yleisesti ottaen työpaikkoja on syntynyt pääasiassa aurinkosähkön ja tuulivoiman aloille. Lähes 40 prosenttia kaikista uusiutuvan energian alan työpaikoista maailmassa on Kiinassa, ja suurin osa niistä on aurinkosähkön, aurinkolämmityksen ja ‑jäähdytyksen sekä tuulivoiman aloilla. Brasiliassa eniten työllistävä ala on bioenergiasektori ja EU:ssa bioenergia (noin puolet kaikista uusiutuvan energian alan työpaikoista) sekä tuulivoima (noin neljännes), ks. kaavio 4. Lähde 4 JRC IRENAn vuotta 2019 koskevien tietojen pohjalta Puhtaan energiateknologian alalla on edelleen haasteita, kuten erityisesti osaavan työvoiman saatavuus siellä, missä sitä tarvitaan., Tarvittavaan osaamiseen kuuluvat erityisesti insinööri- ja tekniset taidot, tietotekninen lukutaito ja kyky käyttää uutta digitaaliteknologiaa, terveys- ja turvallisuusnäkökohtien tuntemus, erityistaidot, jotka liittyvät työn tekemiseen äärimmäisissä olosuhteissa (esimerkiksi korkealla tai syvyydessä), pehmeät taidot, kuten ryhmätyö- ja viestintätaidot, sekä englannin kielen taito. Naisten osuus uusiutuvan energian alan työvoimasta oli vuonna 2019 keskimäärin 32 prosenttia. Tämä luku on suurempi kuin perinteisellä energiasektorilla (25 prosenttia) mutta pienempi kuin muilla talouden aloilla (46,1 prosenttia). Lisäksi sukupuolijakauma vaihtelee huomattavasti tiettyjen toimenkuvien osalta. 2.4 Tutkimus- ja innovaatiotoiminnan kehityssuuntaukset Viime vuosina EU on investoinut vuosittain keskimäärin lähes 20 miljardia euroa puhdasta energiaa koskevaan tutkimus- ja innovaatiotoimintaan (T&I) energiaunionin määrittämien painopisteiden mukaisesti., EU-rahoituksen osuus investoinneista on 6 prosenttia, EU-maiden julkisen rahoituksen osuus 17 prosenttia ja yritysten osuus arviolta 77 prosenttia. Energia-alalle osoitettujen T&I-määrärahojen osuus EU:ssa kattaa 4,7 prosenttia tutkimus- ja innovaatiotoiminnan kokonaismenoista. Absoluuttisesti ilmaistuna jäsenvaltiot ovat kuitenkin leikanneet puhtaaseen energiaan osoitettuja kansallisia T&I-määrärahoja (kaavio 5): vuonna 2018 EU:n T&I-menot olivat puoli miljardia euroa vähemmän kuin vuonna 2010. Tämä suuntaus on maailmanlaajuinen. Vähähiilisiin energiateknologioihin liittyvät julkisen sektorin T&I-menot olivat vuonna 2019 pienemmät kuin vuonna 2012, ja jäsenvaltiot kohdentavat edelleen suuria määriä T&I-rahoitusta fossiilisiin polttoaineisiin. Tämä on täysin vastoin tavoitetta: T&I-investointeja puhtaaseen teknologiaan on lisättävä, jos EU ja muu maailma haluavat täyttää hiilestä irtautumista koskevat sitoumuksensa. EU:ssa on tällä hetkellä kaikkien suurten maailmantalouksien alhaisin investointiaste suhteessa BKT:hen (kaavio 5). EU:n tutkimusvarojen osuus julkisesta rahoituksesta on ollut suuri, ja niillä on ollut olennaisen tärkeä asema T&I-investointien tason ylläpitämisessä neljän viime vuoden aikana. Yksityisellä sektorilla vain pieni osa tuotoista käytetään tällä hetkellä tutkimukseen ja innovointiin aloilla, jotka tarvitsevat eniten vähähiilisen teknologian laajamittaista käyttöönottoa.51 EU on arvioinut, että yksityiset investoinnit energiaunionin T&I-painopisteisiin ovat vähentyneet: tällä hetkellä niiden osuus on noin 10 prosenttia yritysten T&I-toiminnan kokonaismenoista. Tämä on enemmän kuin Yhdysvalloissa ja Japanin kanssa samalla tasolla mutta vähemmän kuin Kiinassa tai Koreassa. Kolmannes investoinneista kohdistuu kestävään liikenteeseen, kun taas uusiutuvat energialähteet, älykkäät järjestelmät ja energiatehokkuus saavat kukin noin viidenneksen. Vaikka yksityisen T&I-rahoituksen jakautuminen EU:ssa on muuttunut vain hieman viime vuosina, maailmanlaajuisesti on siirrytty merkittävämmin kohti teollisuuden energiatehokkuutta ja älykkäitä kuluttajateknologioita.

Suurten julkisesti noteerattujen yhtiöiden ja niiden tytäryhtiöiden osuus suurimmista sijoittajista on keskimäärin 20–25 prosenttia, mutta niiden osuus patentointitoiminnasta ja investoinneista on 60–70 prosenttia. Autoteollisuus on EU:ssa absoluuttisesti ilmaistuna suurin yksityinen T&I-investoija energiaunionin T&I-painopisteissä ennen bioteknologiaa ja lääkealaa. Kuten kaaviosta 7 voi havaita, energiateollisuuden alalla suurin T&I-investoija on öljy- ja kaasusektori. Muiden energia-alan toimijoiden, kuten sähkösektorin ja vaihtoehtoisia energiamuotoja hyödyntävien yritysten, T&I-määrärahat ovat huomattavasti pienemmät, mutta nämä toimijat investoivat enemmän puhtaaseen energiaan. On huolestuttavaa, että suuri osa energia-alan tutkimukseen ja innovointiin varatuista yksityisistä määrärahoista käytetään muuhun kuin puhtaisiin energiateknologioihin. IEA:n mukaan keskimäärin alle prosentti öljy- ja kaasuyhtiöiden pääomamenojen kokonaismäärästä liittyy niiden ydinliiketoiminta-alueiden ulkopuoliseen toimintaan,, ja vain kahdeksan prosenttia niiden patenteista koskee puhdasta energiaa. Lähde 7 JRC49 Pääomasijoitukset puhtaaseen energiaan ovat lisääntyneet viime vuosina, mutta ne ovat edelleen vähäisiä (hieman yli 6–7 %) verrattuna yksityisen sektorin T&I-investointeihin. Toistaiseksi vuonna 2020 pääomasijoitukset puhtaaseen energiateknologiaan ovat vähentyneet merkittävästi ympäri maailman. Puhtaisiin energiateknologioihin liittyvä patentointitoiminta oli huipussaan vuonna 2012, minkä jälkeen toiminta on vähentynyt. Tästä kehityssuuntauksesta huolimatta tietyt teknologiat, jotka ovat yhä tärkeämpiä siirryttäessä puhtaaseen energiaan (esim. akkuteknologia), ovat kuitenkin säilyttäneet aiemman patentointitason tai jopa lisänneet patentointitoimintaa. Puhtaita energiateknologioita koskevien arvokkaiden patenttien osalta kansainvälistä kilpailua johtavat EU ja Japani. Puhdasta energiaa koskevia patenttien osuus kaikista arvokkaista innovaatioista EU:ssa on kuusi prosenttia. Kilpaileviin talouksiin verrattuna tämä osuus on vastaava kuin Japanissa, suurempi kuin Kiinassa (4 prosenttia) sekä Yhdysvalloissa ja muualla maailmassa (5 prosenttia) ja suurin heti Korean (7 prosenttia) jälkeen. Neljäsosa sadasta tärkeimmästä yrityksestä puhtaan energian alalla myönnettyjen arvokkaiden patenttien osalta sijaitsee EU:ssa. Suurin osa EU:ssa päätoimipaikkaansa pitävien monikansallisten yritysten rahoittamista innovaatioista on tuotettu Euroopassa ja enimmäkseen samassa maassa sijaitsevissa tytäryhtiöissä. Yhdysvallat ja Kiina ovat EU:n alueella tehtyjen innovaatioiden suojauksen kannalta tärkeimmät rekisteröintimaat ja siten myös tärkeimmät markkina-alueet. 2.5 Elpyminen covid-19-pandemiasta Euroopan energiajärjestelmä on osoittanut kestävänsä hyvin pandemiasta aiheutuvia häiriöitä, ja alan energialähteiden yhdistelmä on muuttunut vihreämmäksi: hiilivoiman tuotanto EU:ssa on vähentynyt 34 prosenttia ja uusiutuvien energialähteiden osuus sähköntuotannosta on noussut 43 prosenttiin vuoden 2020 toisella neljänneksellä, mikä on tähän mennessä suurin osuus . Samaan aikaan vaikuttaa siltä, että pandemian vaikutukset puhtaan energian alan tulokseen osakemarkkinoilla ovat jääneet maltillisiksi ja ala on elpynyt nopeammin kuin fossiilisten polttoaineiden sektorit. Digitalisaatio on auttanut yrityksiä ja toimialoja selviytymään kriisistä ja edistänyt myös uusien digitaalisten sovellusten syntymistä. Vaikka EU:n energian arvoketjut ovat elpymässä, kriisi on nostanut etusijalle toimitusketjujen optimoinnin ja mahdollisen alueellistamisen, jotta voidaan vähentää altistumista tuleville häiriöille ja parantaa häiriönsietokykyä. Komission tavoitteena on tunnistaa energiateknologioiden kriittiset toimitusketjut, analysoida mahdollisia haavoittuvuuksia ja parantaa toimitusketjujen häiriönsietokykyä. Elpymisen kannalta keskeisiä painopisteitä ovat energiatehokkuus (erityisesti rakennusten perusparannusaallon avulla), uusiutuvat energialähteet sekä vety- ja energiajärjestelmien integrointi. Pelkona kuitenkin on, että pandemia vaikuttaa T&I-investointeihin ja ‑resursseihin, kuten aiemmissa talouskriiseissä on todistettavasti tapahtunut. Elvytystoimissa voidaan hyödyntää energiatehokkuuden ja uusiutuvan energian, myös uusiutuvista energialähteistä tuotetun energian , tarjoamia mahdollisuuksia luoda työpaikkoja ja siten parantaa työllisyyttä ja samalla edetä kohti kestävyyttä. T&I-investointien (yritysten T&I-investoinnit mukaan lukien) tukemisella on suurempi myönteinen vaikutus keskitason ja korkean teknologian alojen, kuten puhtaamman energiateknologian alan, työllisyyteen. Samaan aikaan tarvitaan vähähiilisiä läpimurtoteknologioita esimerkiksi energiaintensiivisillä teollisuudenaloilla, mikä edellyttää nopeampia T&I-investointeja teknologioiden demonstrointiin ja käyttöönottoon. 3.Tärkeimmät puhtaan energian teknologiat ja ratkaisut Tässä osiossa analysoidaan kunkin edellä käsitellyn kuuden teknologian tärkeimmät kilpailukykyä koskevat tunnusluvut sekä niiden tilanne, arvoketju ja maailmanmarkkinat taulukossa 1 esitettyjen indikaattoreiden pohjalta. EU:n suorituskykyä verrataan mahdollisuuksien mukaan myös muihin keskeisiin alueisiin (esim. Yhdysvallat ja Aasia). Yksityiskohtaisempi analyysi muista keskeisistä puhtaista ja vähähiilisistä energiateknologioista, joita tarvitaan ilmastoneutraaliuden saavuttamisessa, esitetään tähän kertomukseen liittyvässä raportissa Clean Energy Transition – Technologies and Innovations. 3.1 Avomerellä tuotettava uusiutuva energia – tuulivoima Teknologia: EU:n merituulivoiman kokonaiskapasiteetti oli 12 gigawattia vuonna 2019. Vuoteen 2050 mennessä EU:n merituulivoimakapasiteetti nousee EU:n skenaarioiden mukaan noin 300 gigawattiin. Maailmanlaajuisesti kustannukset ovat laskeneet jyrkästi viime vuosina, ja kysyntää ovat lisänneet maailmanlaajuisesti toteutetut tarjouskilpailut ja tuulipuistojen rakentaminen myös ilman tukirahoitusta. Merituulivoima-ala on hyötynyt huomattavasti maatuulivoiman kehittämisestä, erityisesti sen tuomista mittakaavaeduista (esim. materiaalikehitys ja yhteiset komponentit), minkä ansiosta alalla on voitu keskittyä teknologian innovatiivisimpiin osa-alueisiin (kuten kelluviin merituulivoimaloihin sekä uusiin materiaaleihin ja komponentteihin). Viimeaikaisten merituulivoimahankkeiden seurauksena kapasiteetti on lisääntynyt merkittävästi: jatkuvien T&I-toimien ansiosta turbiinien keskimääräinen tehokapasiteetti on kasvanut 3,7 megawatista (vuonna 2015) 6,3 megawattiin (vuonna 2018). Merituulivoima-alan T&I-toiminta keskittyy pääasiassa turbiinien koon kasvattamiseen, kelluviin sovelluksiin (erityisesti alusrakenteiden suunnitteluun), infrastruktuurin kehittämiseen ja digitalisaatioon. Noin 90 prosenttia EU:n tuulivoima-alan T&I-rahoituksesta tulee yksityiseltä sektorilta. EU:n tasolla merituulivoimaa koskevia T&I-toimia on tuettu 1990-luvulta lähtien. Merituulivoima, erityisesti kelluva tuulivoima, on saanut viime vuosina huomattavaa rahoitusta ( Figure 8 ). Nämä T&I-mallit osoittavat, että EU voisi saada kilpailuetua kehittämällä uusia markkinasegmenttejä. Esimerkkeinä mainittakoon EU:n kokonaisvaltainen merituulivoiman toimitusketju (joka ulottuu myös toistaiseksi hyödyntämättömille EU:n merialueille), johtava asema kelluvan merituulivoiman alalla, tavoitteena laajentua myös syvemmille vesialueille, sekä uudet konseptit, kuten lentotuulijärjestelmät tai sellaisten satamainfrastruktuurien kehittäminen, joilla voidaan saavuttaa kunnianhimoiset tavoitteet (ja synergiaetuja muille aloille, kuten vedyn tuotannolle satamissa). Patentointisuuntaukset vahvistavat Euroopan kilpailukykyä tuulivoiman alalla. EU:n toimijoilla on johtava asema arvokkaiden innovaatioiden osalta, ja ne suojaavat osaamistaan myös kotimarkkinoiden ulkopuolisissa patenttivirastoissa. Kaavio 8 FP7- ja H2020-ohjelmista myönnetyn unionin T&I-rahoituksen kehitys tuulivoimaa koskevien T&I-painopisteiden mukaan sekä vuosina 2009–2019 rahoitettujen hankkeiden määrä.

Muut viimeaikaiset innovaatiot koskevat logistiikkaa ja toimitusketjuja, kuten tuuliturbiinien vaihteiston kehittäminen tavanomaiseen kuljetuskonttiin sopivaksi tai kiertotalouden lähestymistapojen soveltaminen laitosten koko elinkaaren ajan. Muita innovaatioita ja suuntauksia, joiden odotetaan kehittyvän eniten seuraavien kymmenen vuoden aikana, ovat suprajohtavat generaattorit, kehittyneet tornimateriaalit ja merituulivoiman lisäarvo (tuulivoimajärjestelmän arvo). Merituulivoimaa koskevasta SET-suunnitelmasta vastaavan työryhmän mukaan useimmat näistä aloista ovat avainasemassa, jos Eurooppa haluaa säilyttää kilpailukykynsä tulevaisuudessa. Tällä hetkellä Euroopalla on johtava asema kaikilla offshore-tuulivoimaloiden tunnistus- ja seurantajärjestelmien arvoketjun osa-alueilla, tutkimus ja tuotanto mukaan luettuina. Arvoketju: EU:n yritykset ovat kilpailijoitaan edellä offshore-tuulivoimaloiden markkinoilla kaikissa teholuokissa, mikä kuvastaa Euroopan merituulivoimamarkkinoiden vakiintunutta asemaa ja uusien turbiinien kasvavaa kokoa. Tällä hetkellä noin 93 prosenttia Euroopassa vuonna 2019 käytössä olleesta merituulivoimakapasiteetista on eurooppalaisten valmistajien (Siemens, Gamesa Renewable Energy, MHI Vestas ja Senvion) paikallisesti tuottamaa. Maailmanmarkkinat: EU:n osuus maailmanlaajuisesta viennistä kasvoi vuoden 2016 tasosta, 28 prosentista, 47 prosenttiin vuonna 2018. Maailman kymmenestä suurimmasta viejämaasta kahdeksan oli EU-maita, ja Kiina ja Intia olivat EU:n tärkeimmät kilpailijat. Vuosina 2009–2018 EU:n kauppatase pysyi positiivisena ja oli kasvussa. Maailmanmarkkinoita koskevien ennusteiden mukaan Aasian (Kiina mukaan luettuna) merituulivoimakapasiteetin odotetaan kasvavan noin 95 gigawattiin vuoteen 2030 mennessä (ja maailmanlaajuisen kapasiteetin lähes 233 gigawattiin vuoteen 2030 mennessä). Lähes puolet maailmanlaajuisista merituulivoimainvestoinneista vuonna 2018 tehtiin Kiinassa. Samalla vuoteen 2030 ulottuvalla aikajänteellä CTP MIX ‑skenaariossa ennustetaan EU:n merituulivoimakapasiteetin kasvavan 73 gigawattiin. Tällä hetkellä kansallisissa energia- ja ilmastosuunnitelmissa merituulivoimakapasiteetin ennustetaan kasvavan 55 gigawattiin vuoteen 2030 mennessä. Kelluvat sovellukset (50–1000 metriä syville vesialueille tarkoitetut kelluvat merituulipuistot) näyttävät olevan toteuttamiskelpoinen vaihtoehto niille EU-maille ja ‑alueille, joilla ei ole matalampia vesialueita, ja ne voisivat avata uusia markkinoita esimerkiksi Atlantin valtamerellä, Välimerellä ja mahdollisesti Mustallamerellä. Suunnitteilla tai käynnissä on useita hankkeita, joiden seurauksena kelluva kapasiteetti Euroopan aluevesillä kasvaisi 350 megawattiin vuoteen 2024 mennessä. Lisäksi EU:n tuulivoima-alan tavoitteena on tukea ilmastoneutraaliuden saavuttamista perustamalla vuoteen 2050 mennessä Euroopan aluevesille kelluvia merituulipuistoja, joiden kokonaiskapasiteetti on 150 gigawattia. Kelluvien merituulipuistojen tuottaman energian maailmanlaajuiset markkinat tarjoavat huomattavia kaupallisia mahdollisuuksia EU:n yrityksille. Tästä energialähteestä peräisin olevan kapasiteetin odotetaan nousevan vuoteen 2030 mennessä yhteensä noin 6,6 gigawattiin, josta huomattavan määrän odotetaan Euroopan markkinoiden (Ranska, Norja, Italia, Kreikka, Espanja) lisäksi tuotettavan tietyissä Aasian maissa (Etelä-Korea ja Japani) vuosina 2025–2030. Koska Kiinassa on runsaasti tuulivoimaloita matalilla vesialueilla, sen ei odoteta rakentavan kelluvia tuulipuistoja, joiden kapasiteetti olisi merkittävä keskipitkällä aikavälillä. Kelluvat sovellukset voivat myös vähentää vedenalaisia ympäristövaikutuksia erityisesti rakennusvaiheessa. Merituulivoima on kilpailukykyinen toimiala maailmanmarkkinoilla. Lisääntyvästä maailmanlaajuisesta markkinakysynnästä, kuten kelluvien tuulipuistojen tuottaman energian kysynnästä, voi tulla keskeinen tekijä EU:n toimijoille, mikäli ne haluavat menestyä kasvavalla merituulivoima-alalla. Toinen keskeinen tekijä on se, sitoutuvatko jäsenvaltiot tuulienergiaan. Nykyinen epäsuhta vuoteen 2030 ulottuvien kansallisten energia- ja ilmastosuunnitelmien ennusteen (merituulivoiman kapasiteetti on 55 gigawattia) ja EU:n skenaarion (73 gigawattia) välillä tarkoittaa, että investointeja on lisättävä. Merituulivoiman kehittämisen myönteinen vaikutus merialueiden toimitusketjuihin on tärkeä myös aluekehityksen kannalta (valmistuspaikka, turbiinien kokoaminen lähellä markkinoita, vaikutus satamainfrastruktuureihin). Avomerellä tuotettavaa uusiutuvaa energiaa koskevassa strategiassa määritetään joukko toimenpiteitä, joilla voidaan vastata haasteisiin ja parantaa avomerituotannon näkymiä. 3.2 Avomerellä tuotettava uusiutuva energia – valtamerienergia Teknologia: Vuorovesi- ja aaltoenergiateknologiat ovat edistyneimmät valtamerienergiateknologiat, ja niihin liittyy huomattavaa potentiaalia useissa jäsenvaltioissa ja useilla alueilla. Vuorovesiteknologian voidaan katsoa olevan esikaupallisessa vaiheessa. Suunnittelun lähentyminen on auttanut kehittämään teknologiaa ja tuottamaan huomattavan määrän sähköä (yli 30 gigawattituntia vuodesta 2016 lähtien). Euroopassa ja maailmanlaajuisesti on käynnistetty lukuisia hankkeita ja otettu käyttöön useita prototyyppejä. Useimpien aaltoenergiaan liittyvien teknologioiden teknologisen valmiuden taso on 6–7, ja niissä keskitytään voimakkaasti T&I-toimintaan. Useimmat aaltoenergiaan liittyvät parannukset ovat peräisin EU:ssa käynnissä olevista hankkeista. Viiden viime vuoden aikana ala on osoittanut joustavuutta, ja alalla on saavutettu merkittävää teknologista edistystä demonstrointipuistojen ja laatuaan ensimmäisten puistojen onnistuneen käyttöönoton ansiosta. Pitkän aikavälin strategian skenaarioissa valtamerienergiateknologian käyttöönoton ennustetaan jäävän vähäiseksi. Aalto- ja vuorovesienergiamuuntimien korkeat kustannukset ja suorituskykytietojen vähäinen saatavuus rajoittavat valtamerienergian talteenottoa ennustemallissa. Samalla Euroopan vihreän kehityksen ohjelmassa korostetaan uusiutuvan valtamerienergian keskeistä roolia siirryttäessä ilmastoneutraaliin talouteen ja odotetaan sen panoksen olevan merkittävä oikeissa markkina- ja poliittisissa olosuhteissa (2,6 gigawattia Euroopan aluevesillä vuoteen 2030 mennessä ja 100 gigawattia vuoteen 2050 mennessä). Meneillään olevien demonstrointihankkeiden perusteella kustannuksia voidaan pienentää nopeasti: Horisontti 2020 ‑hankkeista saadut tiedot osoittavat, että vuorovesienergian kustannukset laskivat yli 40 prosenttia vuosina 2015–2018., Arvoketju: Euroopan johtoasema kattaa koko valtamerienergian toimitusketjun ja innovaatiojärjestelmän. Erikoistuneista tutkimuslaitoksista ja kehittäjistä muodostuva eurooppalainen klusteri sekä tutkimusinfrastruktuurien käyttömahdollisuus ovat tarjonneet Euroopalle mahdollisuuden kehittää ja ylläpitää nykyistä kilpailuasemaansa. Maailmanmarkkinat: EU säilyttää maailmanlaajuisen johtoasemansa huolimatta siitä, että Yhdistynyt kuningaskunta on eronnut unionista ja että aalto- ja vuorovesienergiateknologian markkinoilla on tapahtunut muutoksia. EU:hun sijoittautuneiden yritysten osuus maailman valtamerienergiakapasiteetista on 70 prosenttia. Seuraavan vuosikymmenen aikana on erittäin tärkeää, että EU:n kehittäjät edistävät kilpailuasemaansa edelleen. Maailman valtamerienergiakapasiteetin odotetaan kasvavan 3,5 gigawattiin seuraavien viiden vuoden aikana, ja vuoteen 2030 mennessä sen odotetaan kasvavan jopa 10 gigawattiin. EU:ssa 838 yritystä 26 maasta haki valtamerienergiaa koskevia patentteja tai osallistui niiden hakemiseen vuosina 2000–2015. EU on jo pitkään pitänyt johtoasemaa valtamerienergiaa koskevien teknologioiden kehittämisessä T&I-toiminnan jatkuvan tukemisen ansiosta. Vuosina 2007–2019 aalto- ja vuorovesienergiaa koskevan T&I-toiminnan kokonaismenot olivat yhteensä 3,84 miljardia euroa, josta suurin osa (2,74 miljardia euroa) rahoitettiin yksityisin varoin. Samalla ajanjaksolla kansalliset T&I-ohjelmat rahoittivat aalto- ja vuorovesienergian kehittämistä 463 miljoonalla eurolla, kun taas EU-varoilla tuettiin T&I-toimintaa lähes 650 miljoonalla eurolla (mukaan lukien NER300- ja Interreg-hankkeet, jotka saivat osarahoitusta myös Euroopan aluekehitysrahastosta). Tarkastelujakson aikana miljardin euron julkinen rahoitus (EU- ja kansallinen rahoitus) houkutteli yksityistä rahoitusta keskimäärin 2,9 miljardia euroa.

Vuorovesi- ja aaltoenergiateknologioiden kustannuksia on edelleen merkittävästi pienennettävä, jotta niiden tarjoamia mahdollisuuksia voidaan hyödyntää energialähteiden yhdistelmässä. Tämä edellyttää tehostettua ja jatkuvaa demonstrointitoimintaa (eli enemmän vesihankkeita, joiden jatkuvuus myös varmistetaan). Teknologian kehittämisessä ja demonstroinnissa saavutetuista edistysaskeleista huolimatta alan on vaikea luoda toimivia markkinoita. Kansallinen tuki vaikuttaa vähäiseltä, mikä näkyy siinä, että vuoteen 2010 verrattuna kansallisissa energia- ja ilmastosuunnitelmissa sitoutuminen valtamerienergiakapasiteettiin on vähäistä, sekä siinä, ettei demonstrointihankkeille tai kehitteillä olevien, uusiutuvan energian teknologioihin liittyvien innovatiivisten korvausjärjestelmien kehittämiselle ole tarjolla selkeää kohdennettua tukea. Tämä rajoittaa mahdollisuuksia kehittää alan liiketoimintamallia ja tunnistaa toteuttamiskelpoisia tapoja kehittää ja hyödyntää teknologiaa. Valtamerienergiaa koskeviin erityisiin liiketoimintamalleihin on sen vuoksi kiinnitettävä enemmän huomiota erityisesti silloin, kun toiminnan ennustettavuus voi lisätä alan arvoa sekä sen potentiaalia vähentää hiilidioksidipäästöjä pienissä yhteisöissä ja EU:n saarilla. Tuleva avomerellä tuotettavaa uusiutuvaa energiaa koskeva strategia tarjoaa EU:lle mahdollisuuden tukea valtamerienergian kehittämistä ja hyödyntää kaikkia resurssejaan kaikkialla EU:ssa. 3.3 Aurinkosähkö Teknologia: Aurinkosähköstä on tullut maailman nopeimmin kasvava energiateknologia. Aurinkosähkön kysyntä laajenee ja kasvaa, ja siitä on tulossa kilpailukykyisin vaihtoehto sähköntuotannolle yhä useammilla markkina- ja sovellusalueilla. Alan kasvua tukevat aurinkosähköjärjestelmien kustannusten aleneminen (EUR/W) ja tuotetun sähkön yhä kilpaillumpi hinta (EUR/MWh). Kaavio 11 Eurooppalaiset toimijat aurinkosähköalan arvoketjussa Arvoketju: EU:n yritykset ovat kilpailukykyisiä pääasiassa arvoketjun loppupäässä. Ne ovat onnistuneet säilyttämään kilpailukykynsä erityisesti järjestelmien seurantaa, valvontaa ja tasapainoa koskevilla osa-alueilla, ja muutama yritys on johtavassa asemassa vaihtosuuntaajien valmistuksen ja aurinkoseuraajien aloilla. EU:n yritykset ovat myös säilyttäneet johtavan aseman käyttöönoton osa-alueella, jolla vakiintuneet toimijat, kuten Enerparc, Engie, Enel Green Power ja BayWa.re, ovat kasvattaneet markkinaosuuttaan maailmanlaajuisesti. Lisäksi laitetuotannolla on edelleen vahva perusta Euroopassa (esim. Meyer Burger, Centrotherm ja Schmid). Maailmanmarkkinat: EU on menettänyt markkinaosuuttaan joillakin arvoketjun alkupään osa-alueilla (esim. aurinkosähkökennojen ja ‑moduulien valmistuksessa). Eniten lisäarvoa tuottavat alat sijoittautuvat sekä tuotantoketjun alkupäähän (perustason ja sovellettu T&K-toiminta ja suunnittelu) että sen loppupäähän (markkinointi, jakelu ja tuotemerkkien hallinnointi). Vaikka vähiten lisäarvoa tuottava toiminta tapahtuu arvoketjun keskivaiheilla (valmistus ja kokoonpano), on yritysten edun mukaista, että niillä on hyvä asema myös näillä osa-alueilla, jotta ne voivat vähentää riskejään ja rahoituskustannuksiaan. EU:ssa sijaitsee edelleen yksi johtavista monikiteisen piin valmistajista (Wacker Polysilicon AG), jonka tuotanto yksin riittää kapasiteetiltaan yhteensä 20 gigawatin aurinkokennojen valmistukseen ja joka vie merkittävän osan monikiteisen piin tuotannostaan Kiinaan. Aurinkosähköpaneelien maailmanlaajuisen tuotannon arvo on tällä hetkellä noin 57,8 miljardia euroa, josta EU:n osuus on 7,4 miljardia euroa (12,8 %). EU:n osuus tämän segmentin kokonaisarvosta on edelleen suhteellisen suuri monikiteisten piiharkkojen tuotannon ansiosta. Aurinkosähkökennojen ja ‑moduulien valmistuksen alalla EU:n osuus on kuitenkin supistunut jyrkästi. Kaikki kymmenen suurinta aurinkosähkökennojen ja ‑moduulien tuottajaa valmistavat nyt suurimman osan tuotannostaan Aasiassa. Monikiteisen piin sekä aurinkokennojen ja ‑moduulien tuotantolaitosten pääomakustannukset laskivat jyrkästi vuosina 2010–2018. Yhdessä valmistusteollisuuden innovaatioiden kanssa tämä tarjoaa EU:lle mahdollisuuden tarkastella aurinkosähkön valmistusta uudelleen ja kääntää tilanne päinvastaiseksi. EU:n osallistuminen arvoketjun alku- ja loppupään toimintoihin voisi hyvinkin luoda perustan aurinkosähköalan jälleenrakentamiselle. Tämä edellyttäisi keskittymistä erikoisaloihin tai korkean suorituskyvyn ja korkean lisäarvon tuotteisiin, kuten laitteistojen ja vaihtosuuntaajien valmistukseen, aurinkosähkötuotteisiin, jotka on räätälöity rakennusalan, liikenteen (ajoneuvoihin integroitavat aurinkosähköjärjestelmät) ja/tai maatalouden (päällekkäinen maankäyttö) erityistarpeisiin, tai tehokkaisiin ja korkealaatuisiin aurinkovoimaloihin, jotka mahdollistavat käytettävissä olevien pintojen ja resurssien optimaalisen hyödyntämisen. Teknologian modulaarisuus helpottaa aurinkosähkön integrointia moniin sovelluksiin erityisesti kaupunkiympäristössä. Uudet aurinkosähköteknologiat, jotka ovat nyt saavuttamassa kaupallisen vaiheen, voisivat tarjota uuden perustan alan jälleenrakentamiselle. EU:n tutkimuslaitosten, ammattitaitoisen työvoiman sekä alan nykyisten ja uusien toimijoiden vankka tietämys tarjoaa pohjan vahvan eurooppalaisen aurinkosähkön toimitusketjun uudelleenluomiselle. Jotta ala pysyisi kilpailukykyisenä, sen on kehitettävä maailmanlaajuista toimintaa. Merkittävän aurinkosähköalan valmistusteollisuuden luominen EU:hun vähentäisi myös toimitushäiriöiden ja laatuongelmien riskiä. 3.4 Uusiutuvan vedyn tuotanto elektrolyysin avulla Tässä osiossa keskitytään uusiutuvan vedyn tuotantoon ja vedyn arvoketjun ensimmäisen osa-alueen eli juuri tuotantosegmentin kilpailukykyyn. Vety on keskeisessä asemassa uusiutuvista energialähteistä peräisin olevalla sähköllä tuotetun energian varastoinnissa ja vaikeasti sähköistettävien alojen hiilestä irtautumisessa. EU:n vetystrategian tavoitteena on saada käyttöön 40 gigawattia uusiutuvan vedyn elektrolyysikapasiteettia ja tuottaa jopa 10 miljoonaa tonnia uusiutuvaa vetyä EU:n energiajärjestelmään vuoteen 2030 mennessä 24–42 miljardin euron suorilla investoinneilla., Teknologia: Elektrolyysilaitteiden pääomakustannukset ovat pienentyneet 60 prosenttia kymmenen viime vuoden aikana, ja mittakaavaetujen ansiosta niiden odotetaan puolittuvan nykyisestä vuoteen 2030 mennessä. Uusiutuvan vedyn kustannukset ovat tällä hetkellä 3–5,5 euroa kilolta, joten uusiutuva vety on kalliimpaa kuin uusiutumaton vety (2 euroa vetykiloa kohti vuonna 2018). Nykyisin alle prosentti maailman vedyntuotannosta perustuu uusiutuvaan energiaan. Vuotta 2030 koskevissa ennusteissa uusiutuvan vedyn kustannukset ovat noin 1,1–2,4 euroa/kg, mikä on vähemmän kuin vähähiilisiin fossiilisiin polttoaineisiin perustuvan vedyn kustannukset ja lähes kilpailukykyisellä tasolla fossiilisiin polttoaineisiin perustuvan vedyn kustannusten kanssa. Vuosina 2008–2018 polttokenno- ja vety-yhteisyritys (HFC-JU) tuki 246:ta vetyyn liittyviä teknologisia sovelluksia koskevaa hanketta. Investointien kokonaismäärä oli 916 miljoonaa euroa, jota täydennettiin 939 miljoonan euron yksityisillä sekä kansallisilla ja alueellisilla investoinneilla. Horisontti 2020 ‑ohjelmasta (2014–2018) osoitettiin yli 90 miljoonaa euroa elektrolyysilaitteiden kehittämiseen, ja rahoitusta täydennettiin 33,5 miljoonan euron yksityisellä rahoituksella., Kansallisella tasolla Saksa on investoinut alaan eniten: vuosina 2014–2018 elektrolyysijärjestelmien kehittämiseen osoitettiin 39 miljoonaa euroa. Japanissa Asahi Kaseille myönnettiin usean miljoonan dollarin tuki alkalisen elektrolyyserin kehittämiseen.

Aasiassa (pääasiassa Kiinassa, Japanissa ja Etelä-Koreassa) haettiin vuosina 2000–2016 eniten patentteja vety-, elektrolyysi- ja polttokennoratkaisuille. EU:n yritysten suorituskyky tältä osin on kuitenkin erittäin hyvä, ja ne ovat hakeneet eniten arvokkaita patentteja vedyn ja elektrolyysilaitteiden alalla. Japanilaiset yritykset ovat kuitenkin hakeneet eniten arvokkaita patentteja polttokennoalalla. Arvoketju: Tärkeimmät vesielektrolyysiteknologiat ovat alkalinen elektrolyysi (AEL), polymeerielektrolyysi (PEMEL) ja kiinteäoksiditekniikkaan perustuva korkean lämpötilan elektrolyysi (SOEL): -AEL on kypsä teknologia, jonka käyttökustannukset koostuvat sähkökustannuksista ja korkeista pääomakustannuksista. Tutkimushaasteita ovat korkeapainekäyttö ja kytkentä vaihtuvan kuorman järjestelmiin. -PEMEL-teknologialla voi saavuttaa huomattavasti suuremmat virrantiheydet kuin AEL- ja SOEL-teknologioilla, mikä voi pienentää pääomakustannuksia entisestään. Viime vuosina EU:hun (Saksaan, Ranskaan, Tanskaan ja Alankomaihin) on asennettu useita suuria (megawattitason) voimaloita, joiden avulla EU on onnistunut kuromaan kiinni AEL-teknologian etumatkan. PEMEL-teknologia on valmis kaupalliseen käyttöön. Sitä koskeva tutkimus keskittyy pääasiassa tehotiheyden lisäämiseen sekä kriittisten raaka-aineiden käytön vähentämiseen kestävyydestä tinkimättä. -SOEL-teknologian hyötysuhde on paras. Laitokset ovat kuitenkin pienempiä (kapasiteetiltaan yleensä silti 100 kilowatin luokkaa), ne edellyttävät vakaata toimintaa ja ne on kytkettävä lämmönlähteeseen. Kaiken kaikkiaan SOEL on vielä kehitysvaiheessa, vaikka tuotteita on jo tilattavissa markkinoilta. Vuonna 2019 EU:ssa oli käytössä elektrolyysikapasiteettia noin 50 megawattia (AEL:n osuus oli noin 30 % ja PEMELin 70 %), josta noin 30 megawattia sijaitsi Saksassa vuonna 2018. AEL-teknologian toimitusketjuun ei liity kriittisiä komponentteja. Koska kloori-alkalielektrolyysiteollisuus, jossa käytetään paljon suurempia laitteistoja, on teknisesti samankaltainen, AEL-teollisuus voi hyödyntää teknologian päällekkäisyyksiä ja hyötyä sen vakiintuneista arvoketjuista. PEMEL ja SOEL jakavat osan kustannus- ja toimitusriskeistä polttokennoalan arvoketjujen kanssa. Tämä koskee erityisesti kriittisiä raaka-aineita PEMELin tapauksessa ja harvinaisia maametalleja SOELin tapauksessa. PEMEL-laitteistojen on kestettävä syövyttäviä ympäristöjä, ja sen vuoksi niissä on käytettävä kalliimpia materiaaleja, kuten titaania bipolaaristen levyjen valmistuksessa. Merkittävimmät järjestelmäkustannukset liittyvät elektrolyyseripinoihin (40–60 %) ja tehoelektroniikkaan (15–21 %). Pinojen kustannuksia nostavat etenkin membraani-elektrodikokoonpanojen (MEA) kerrokset, jotka sisältävät jalometalleja. SOEL-elektrodeissa ja ‑elektrolyyteissä käytettäviin harvinaisiin maametalleihin perustuvat kennokomponentit ovat myös keskeisiä pinojen kustannuksia lisääviä tekijöitä. On arvioitu, että pinojen osuus SOEL-järjestelmän kokonaiskustannuksista on noin 35 prosenttia. Maailmanmarkkinat: Eurooppalaisilla yrityksillä on hyvät mahdollisuudet hyötyä markkinoiden kasvusta. EU:ssa on kaikkien kolmen tärkeimmän elektrolyysiteknologian tuottajia, ja se on ainoa alue, jossa markkinoidaan tarkasti määriteltyjä SOEL-tuotteita. Muut toimijat sijaitsevat Yhdistyneessä kuningaskunnassa, Norjassa, Sveitsissä, Yhdysvalloissa, Kiinassa, Kanadassa, Venäjällä ja Japanissa. Veden elektrolyysijärjestelmien kokonaisliikevaihdon arvioidaan tällä hetkellä olevan 100–150 miljoonaa euroa vuodessa. Vuoden 2018 arvioiden mukaan veden elektrolyysin tuotantokapasiteetti voisi nousta kahteen gigawattiin vuodessa (maailmanlaajuisesti) hyvin lyhyessä ajassa (yhdestä kahteen vuotta). Eurooppalaiset valmistajat voisivat mahdollisesti toimittaa noin kolmanneksen tästä lisääntyneestä maailmanlaajuisesta kapasiteetista. EU:n vetystrategian tavoitteena on saavuttaa merkittävä uusiutuvan vedyn tuotantokapasiteetti vuoteen 2030 mennessä. Tarvitaan valtavia ponnisteluja, jotta nykyinen 50 megawatin veden elektrolyysikapasiteetti voidaan kasvattaa 40 gigawattiin vuoteen 2030 mennessä eli EU:n kestävän arvoketjun kriteerit täyttävälle tasolle. Toimien olisi perustuttava koko elektrolyysiteknologia-alan innovointipotentiaaliin ja EU:n yritysten johtavaan asemaan elektrolyysialalla kaikissa teknologioissa ja koko arvoketjussa komponenttien toimituksesta lopulliseen integrointivalmiuteen saakka. Elektrolyysilaitteiden teollisen valmistuksen tuotannon lisääntymisen odotetaan pienentävän kustannuksia merkittävästi. 3.5 Akut Akkuteknologia on keskeinen tekijä, joka voi mahdollistaa ilmastoneutraaliin talouteen siirtymisen vuoteen 2050 mennessä, puhtaan liikkuvuuden käyttöönoton ja energian varastoinnin ja siten myös vaihtelevien uusiutuvien energialähteiden osuuden kasvattamisen. Tässä analyysissa keskitytään litiumioniteknologiaan. Tähän on useita syitä: -edistynyt ja markkinavalmis teknologia, -hyvä kokonaishyötysuhde (round trip -hyötysuhde), -ennakoitu merkittävä kysyntä ja -ennakoitu laajempi käyttö (sähköajoneuvot, tulevat merellä ja ilmassa kulkevat sähköalukset sekä kiinteät ja muut teolliset sovellukset), mihin liittyy huomattavia markkinamahdollisuuksia. Teknologia: Litiumioniakkujen maailmanlaajuisen kysynnän ennustetaan kasvavan vuoden 2019 noin 200 gigawattitunnista vuoden 2025 noin 800 gigawattituntiin ja ylittävän 2 000 gigawattituntia vuoteen 2030 mennessä. Optimistisimmassa skenaariossa kysyntä voisi nousta jopa 4 000 gigawattituntiin vuoteen 2040 mennessä.

Kaavio 12 Historiallinen ja ennakoitu litiumioniakkujen vuotuinen kysyntä käytön mukaan Ennustettu kasvu, joka perustuu pääasiassa sähköajoneuvoihin (erityisesti henkilöautoihin), johtuu odotetuista merkittävistä teknologisista parannuksista ja kustannusten laskusta. Litiumioniakkujen reaalihinnat, jotka olivat yli 1 100 Yhdysvaltain dollaria/kWh vuonna 2010, ovat laskeneet 87 prosenttia 156 dollariin/kWh vuonna 2020. Vuoteen 2025 mennessä keskimääräisten hintojen odotetaan laskevan noin 100 dollariin/kWh. Litiumioniakkujen energiatiheys on kasvanut merkittävästi viime vuosina ja kolminkertaistunut sen jälkeen, kun litiumioniteknologiaa ryhdyttiin kaupallistamaan vuonna 1991.151 Uuden sukupolven litiumioniakkujen odotetaan tarjoavan lisää optimointimahdollisuuksia. Arvoketju: Kaaviossa 13 esitetään akkujen arvoketju sekä EU:n asema arvoketjun eri osa-alueilla. EU:n teollisuus investoi kaivostoimintaan, raaka-aineiden ja kehittyneiden materiaalien tuotantoon ja jalostukseen (katodi-, anodi- ja elektrolyyttimateriaalit) sekä nykyaikaiseen kenno-, akkuyksikkö- ja akkutuotantoon. Tavoitteena on parantaa kilpailukykyä laadun, mittakaavaetujen ja erityisesti kestävyyden kautta. Lähde 13 InnoEnergy (2019) Maailmanmarkkinat: Sähköautojen litiumioniakkujen maailmanmarkkinoiden arvo on tällä hetkellä 15 miljardia euroa vuodessa (josta EU:n osuus oli 450 miljoonaa euroa vuonna 2017). Varovaisen arvion mukaan markkinoiden vuotuisen arvon ennakoidaan olevan 40–55 miljardia euroa vuonna 2025 ja 200 miljardia euroa vuonna 2040. Vuonna 2018 EU:n osuus litiumionikennojen maailmanlaajuisesta tuotantokapasiteetista oli vain noin 3 prosenttia ja Kiinan osuus oli noin 66 prosenttia. Euroopan teollisuuden asemaa pidettiin vahvana arvoketjun loppupään lisäarvoa tuottavilla osa-alueilla, kuten akkuyksikköjen valmistuksessa ja integroinnissa sekä akkujen kierrätyksessä, ja yleisesti heikkona arvoketjun alkupään kustannuslähtöisillä osa-alueilla, kuten materiaalien, komponenttien ja kennojen valmistuksessa., Veneakkujen markkinat ovat kasvussa, ja niiden arvon arvioidaan olevan yli 800 miljoonaa euroa vuodessa vuoteen 2025 mennessä. Tästä yli puolet syntyisi Euroopassa ja teknologian alalla, jolla Eurooppa on tällä hetkellä johtoasemassa. Tiedostaen tarpeen kiireellisesti palauttaa EU:n kilpailukyky akkumarkkinoilla komissio perusti vuonna 2017 EU:n akkualan yhteenliittymän ja hyväksyi vuonna 2018 akkuja koskevan strategisen toimintasuunnitelman. Kyseessä on laaja sääntely- ja rahoitusvälineiden toimintakehys, jolla tuetaan koko arvoketjun kattavan akkuekosysteemin perustamista Eurooppaan. Samaan aikaan suuret akkujen ja akkukennojen valmistajat (kuten Northvolt) ovat ryhtyneet perustamaan uusia tuotantolaitoksia. Tällä hetkellä on tiedotettu investoinneista jopa 22 akkutehtaaseen (joista osa on parhaillaan rakenteilla), joiden ennakoitu kapasiteetti on yhteensä 500 gigawattia vuoteen 2030 mennessä. EU:lla on vahvuuksia, joita se voi hyödyntää kuroakseen kiinni kilpailijoiden etumatkaa akkualalla (erityisesti kehittyneissä materiaaleissa ja akkukemiassa) sekä kierrätyksessä, jossa EU:n uraauurtava lainsäädäntö on mahdollistanut hyvin rakennetun toimialan kehittämisen. Paristo- ja akkudirektiiviä tarkistetaan parhaillaan. Jotta uusilla ja nopeasti kasvavilla uudelleen ladattavien akkujen markkinoilla voidaan saavuttaa merkittävä markkinaosuus, tarvitaan kuitenkin pitkäjänteisiä toimia, joilla varmistetaan lisäinvestoinnit tuotantokapasiteettiin. Tätä on tuettava T&I-toimilla, joiden tavoitteena on parantaa akkujen suorituskykyä ja samalla taata, että akut täyttävät EU-tason laatu- ja turvallisuusvaatimukset, sekä varmistaa raaka-aineiden ja prosessoitujen materiaalien saatavuus, uudelleenkäyttö ja kierrätys sekä koko akkujen arvoketjun kestävyys. Tarvitaan myös uusi, kattava EU:n lainsäädäntökehys, jossa asetetaan tiukat vaatimukset EU:n markkinoille saatettavien akkujen suorituskyvylle ja kestävyydelle. Tämä auttaa alaa suunnittelemaan investointeja ja varmistamaan kestävän kehityksen korkean tason Euroopan vihreän kehityksen ohjelman tavoitteiden mukaisesti. Komission ehdotus hyväksytään piakkoin. Vaikka EU:n aseman parantaminen litiumioniteknologian alalla on todennäköisesti tärkein intressi tulevina vuosikymmeninä, on tarpeen tarkastella myös muita uusia ja lupaavia akkuteknologioita (kuten kiinteisiin elektrolyytteihin perustuvaa teknologiaa, litiumioniakkujen jälkeisiä akkuteknologioita ja redox-virtausteknologiaa). Nämä ovat tärkeitä sovelluksissa, joiden vaatimuksia ei voida täyttää litiumioniteknologialla. 3.6 Älykkäät sähköverkot Sähköistäminen lisääntyy kaikissa skenaarioissa vuoteen 2050 mennessä, joten älykäs sähköjärjestelmä on edellytys sille, että EU voi saavuttaa Euroopan vihreän kehityksen ohjelmaa koskevat tavoitteensa. Älykäs järjestelmä mahdollistaa uusiutuvista energialähteistä tuotetun sähkön osuuden kasvattamisen ja sähkön varastointi- ja/tai kulutuslaitteiden (esim. sähköajoneuvojen) lisääntyvän käytön sekä molempien tehokkaamman integroinnin energiajärjestelmään. Sama koskee sähkökäyttöisten laitteiden, kuten sähköajoneuvojen, määrän kasvua. Älykkäät järjestelmät valvovat ja seuraavat sähköverkkoja kattavasti sekä tuottavat lisäarvoa myös vähentämällä tarvetta rajoittaa uusiutuvien energialähteiden käyttöä ja mahdollistamalla kilpailukykyiset ja innovatiiviset energiapalvelut kuluttajille. IEA:n mukaan investoiminen digitalisaation tehostamiseen vähentäisi uusiutuvan energian käytön rajoittamista Euroopassa 67 terawattitunnilla vuoteen 2040 mennessä. Pelkästään Saksassa käyttöä rajoitettiin 6,48 terawattitunnilla vuonna 2019 ja verkon vakauttamistoimenpiteiden kustannukset olivat 1,2 miljardia euroa. Tällaisten järjestelmien on oltava myös kyberturvallisia, mikä edellyttää alakohtaisia toimenpiteitä. Digitaaliverkkoinfrastruktuuriin tehtävät investoinnit keskittyvät laitteisiin, kuten älykkäisiin mittareihin ja sähköajoneuvojen latauslaitteisiin. Euroopassa investoinnit pysyivät vakaina vuonna 2019 ja olivat lähes 42 miljardia euroa, ja merkittävä osa menoista käytettiin nykyisen infrastruktuurin parantamiseen ja kunnostamiseen.

Älykkäisiin verkkoihin tehtävien T&I-investointien tärkein tukilähde EU:n tasolla on Horisontti 2020 ‑puiteohjelma, josta myönnettiin lähes miljardi euroa tähän tarkoitukseen vuosina 2014–2020. Digitalisaatiota koskeviin hankkeisiin investoitiin 100 miljoonaa euroa, ja myös monissa muissa älykkäitä verkkoja koskevissa hankkeissa merkittävä osa määrärahoista käytettiin digitalisointiin. Figure 16 osoittaa, että älykkäisiin verkkoihin tehtyjen julkisten investointien, myös Horisontti 2020 ‑puiteohjelman kautta tehtyjen investointien, osuus siirtoverkkotoimintojen tekemistä kokonaisinvestoinneista on merkittävä. On kuitenkin todettava, että siirtoverkonhaltijoiden T&I-määrärahat ovat pienet, noin 0,5 prosenttia niiden vuotuisesta budjetista., TEN-E-asetuksessa tuetaan myös investointeja älykkäisiin sähköverkkoihin yhtenä 12 painopistealasta, mutta (rajat ylittäviin) älykkäisiin verkkoihin tehtävät investoinnit voisivat hyötyä sääntelyviranomaisten suuremmasta tuesta, mikäli ne sisällytettäisiin kansallisiin verkon kehittämissuunnitelmiin ja mikäli niille voitaisiin myöntää EU:n rahoitustukea tutkimuksiin ja töihin myönnettävinä avustuksina sekä innovatiivisista rahoitusvälineistä Verkkojen Eurooppa ‑välineen puitteissa. Vuosina 2014–2019 Verkkojen Eurooppa ‑välineestä on myönnetty jopa 134 miljoonaa euroa rahoitustukea älykkäitä sähköverkkoja koskeviin hankkeisiin eri puolilla EU:ta. Seuraavia kahta keskeistä teknologiaa arvioidaan alla yksityiskohtaisemmin: suurjännitteiset tasasähköjärjestelmät (HVDC-järjestelmät) ja digitaaliset ratkaisut sähköverkkotoimintoja ja uusiutuvien energialähteiden integrointia varten. I)Suurjännitteiset tasasähköjärjestelmät (HVDC-järjestelmät) Teknologia: Sellaisten kustannustehokkaiden ratkaisujen kasvava kysyntä, joilla sähköä voidaan siirtää pitkiä matkoja, erityisesti EU:ssa merituulivoiman tuottaman sähkön siirtämiseksi maalle, lisää HVDC-teknologioiden kysyntää. Guidehouse Insightsin mukaan Euroopan HVDC-järjestelmien markkinat kasvavat vuoden 2020 tasosta, 1,54 miljardista eurosta, 6,1 prosenttia 2,74 miljardiin euroon vuoteen 2030 mennessä. , Maailmanmarkkinoiden arvon odotetaan olevan noin 12,5 miljardia euroa vuonna 2020. Suurimmat investoinnit HVDC-teknologiaan tehdään Aasiassa, jossa Ultra-HVDC-teknologia kattaa merkittävän osuuden markkinoista. HVDC-laitteistot ovat erittäin kalliita, ja siksi myös HVDC-yhteyksien rakentamishankkeiden kustannukset ovat hyvin korkeat. Koska HVDC-järjestelmät ovat teknisesti monimutkaisia, niiden asennuksesta vastaavat yleensä valmistajat. Arvoketjuanalyysi: HVDC-verkkojen arvoketju voidaan jakaa segmentteihin HVDC-yhteyden toteuttamisessa tarvittavien laitteistokomponenttien mukaan. HVDC-järjestelmien kustannukset muodostuvat suurelta osin suuntaajista (noin 32 %) ja kaapeleista (noin 30 %). HVDC-suuntaaja-asemien arvoketjussa tehoelektroniikka on keskeisessä asemassa määritettäessä laitteistojen tehokkuutta ja kokoa. Energiasovellukset muodostavat vain pienen osan elektroniikkakomponenttien maailmanmarkkinoista, mutta offshore-verkot ja ‑tuulivoimalat ovat riippuvaisia niiden vakaasta toiminnasta avomeriolosuhteissa. T&I-investoinnit HVDC-teknologioihin ovat pääasiassa yksityisiä. EU-tason julkinen rahoitus Horisontti 2020 ‑ohjelmasta on vaatimatonta, mutta äskettäin päättynyt edistämishanke lisäsi rahoituksen määrää. Maailmanmarkkinat: Maailmanlaajuisia HVDC-markkinoita johtavat pääasiassa kolme yritystä: Hitachi ABB Power Grids, Siemens ja GE. Siemensin ja Hitachi ABB Power Gridsin markkinaosuus useimmilla markkinasegmenteillä on noin 50 prosenttia, kun taas kaapeliyhtiöiden osuus EU:n markkinoista on noin 70 prosenttia, ja niiden tärkeimmät kilpailijat tulevat Japanista. Kiinassa China XD Group on johtavassa asemassa markkinoilla. Toistaiseksi toimittajat ovat myyneet avaimet käteen ‑järjestelmiä itsenäisesti, koska järjestelmät on asennettu kahden pisteen välisiksi HVDC-yhteyksiksi. Tulevaisuuden yhteenliitetyissä offshore-verkoissa myös eri valmistajien HVDC-järjestelmät on liitettävä yhteen. Tämä aiheuttaa teknisiä haasteita verkon hallinnalle ja erityisesti HVDC-laitteistojen ja ‑järjestelmien yhteentoimivuuden varmistamiselle. Koska kaikki komponentit on asennettava offshore-lautoille, on tärkeää pienentää komponenttien kokoa ja kehittää sähköteknisiä ratkaisuja erityisesti offshore-energiasovelluksia varten. II)Digitaaliset ratkaisut sähköverkkotoimintoja ja uusiutuvien energialähteiden integrointia varten Teknologia ja arvoketju: Sähköverkkojen hallintateknologioiden markkinoiden ennustetaan kasvavan hyvin nopeasti. IEA on arvioinut, että näillä teknologioilla voidaan saavuttaa maailmanlaajuisesti lähes 20 miljardin Yhdysvaltain dollarin säästöt käyttö- ja kunnossapitokustannuksissa ja lähes 20 miljardin dollarin säästöt vältetyissä verkkoinvestoinneissa. Markkinat koostuvat erilaisista teknologioista ja palveluista arvoketjussa, joka on vaikea jakaa selkeisiin osa-alueisiin ja joka näyttää yhdentyvän edelleen, kun tarve integroituihin ratkaisuihin varastoinnin, kysynnänohjauksen, hajautettujen uusiutuvien energialähteiden ja verkon hallinnoimiseksi kasvaa. Tässä kertomuksessa keskitytään kahteen näkökohtaan. Ohjelmisto- ja datapohjaiset energiapalvelut ovat keskeisiä tekijöitä uusiutuvien energialähteiden integroinnin optimoimisessa (myös paikallistasolla) erilaisten kauko-ohjattavien teknologioiden avulla – etenkin uusiutuvan energian teknologioiden ja virtuaalisten voimalaitosten integroinnissa. Alan markkinat kasvavat nopeasti, ja niiden arvon ennustetaan nousevan 200 miljoonasta eurosta (maailmanlaajuisesti) vuonna 2020 miljardiin euroon vuoteen 2030 mennessä., Nämä palvelut muodostavat perustan uudelle toimialalle, joka tarjoaa energiapalveluja energiayhtiöille (myös verkko-operaattoreille) sekä yrityksille ja kotitalouksille. Uusiutuvien energialähteiden osuuden kasvun ja markkinoita tukevan politiikan ansiosta Eurooppa on ollut virtuaalisten voimalaitosten markkinoiden liikkeellepaneva voima, ja sen osuus maailmanlaajuisista investoinneista vuonna 2020 oli lähes 45 prosenttia. Suurin osa investoinneista on tehty Luoteis-Euroopassa ja Pohjoismaissa. Euroopan maista Saksan ennustetaan kattavan noin kolmanneksen virtuaalisten voimalaitosten markkinoiden vuotuisesta kokonaiskapasiteetista vuoteen 2028 mennessä. Verkon käyttöä ja kunnossapitoa parantavat digitaaliteknologiat keskittyvät erityisesti verkko-operaattoreihin. Myös näiden markkinoiden odotetaan kasvavan EU:ssa ja nousevan vuoteen 2030 mennessä 0,2 miljardiin euroon ennakoivan kunnossapidon ohjelmistoalustojen osalta ja 1,2 miljardiin euroon esineiden internetin antureiden osalta. Esineiden internetin markkinoiden odotetaan kasvavan 8,8 prosenttia vuosina 2020–2030. Maailmanmarkkinat: EU:lla on vahva asema molemmilla osa-alueilla. Monet maailmanlaajuisista yrityksistä ovat eurooppalaisia (Schneider Electric SE ja Siemens). Kilpailu on kiivainta yhdysvaltalaisten yritysten ja myös useiden innovatiivisten startup-yritysten taholta. Esineiden internetin (IoT) anturien ja valvontalaitteiden markkinoilla toimii useita merkittäviä toimijoita, joilla on laaja tuotevalikoima, sekä kymmeniä pk-yrityksiä kapeilla erikoismarkkinoilla. Muutama maailmanlaajuinen yritys (Hitachi ABB, IBM, Schneider Electric SE, Oracle, GE, Siemens ja C3.ai) hallitsee ohjelmistoratkaisujen markkinoita, joille uusien toimijoiden on vaikea päästä. Digitaalisten palvelujen maailmanlaajuiset markkinat esitetään kaaviossa 17. Lähde 15 ASSET Study on Competitiveness