Többször
is megdőlt a megújuló energiát hasznosító erőművek által termelt villamos energia
részarányának rekordja a hazai termelésben 2020 nyarán. A trend a még napos őszi
időszakban is folytatódott: október 4-én, a déli csúcsidőszakban például az
ország áramtermelésének minden korábbinál nagyobb részét, több mint negyedét biztosították a naperőművek. Az adatok
ugyanakkor arra is rávilágítanak, hogy az időjárásnak kitett megújuló
energiatermelési módozatok további térnyerése – a rendszerirányításra és az
ellátásbiztonságra gyakorolt hatásuk okán - biztonságos alaperőművi termelést
igényel. Hiszen áramra minden pillanatban szükség van.
Mindenki számára természetes, hogy „van” áram. Ha
eszközeinket bedugjuk a konnektorba, azok működnek, töltődnek, nyáron működik a
légkondicionáló, télen a fűtés (a gázkazánoknak is szüksége van áramra),
nézhetjük a televíziót, de működnek a kórházak, az iskolák is. Ahhoz azonban,
hogy ez minden pillanatban így legyen, a villamosenergia-rendszer stabil
működésére van szükség. Áramból pedig minden pillanatban annyinak kell
„bekerülnie” a rendszerbe, mint amennyit a fogyasztók felhasználnak.
Annyi mehet ki, amennyi bejött
Képzeljünk el egy vödröt, teli ivóvízzel, amelyen
kisebb és nagyobb lyukak keletkeznek. A feladat pedig nem más, mint hogy az
eredeti vízszintet és az ivóvíz minőségét megőrizzük. Ehhez különböző
mennyiségű folyadékot kell beleöntenünk, mindig attól függően, hogy mekkora
nyíláson mennyi víz áramlik ki belőle – mindezt úgy, hogy közben a víz továbbra
is iható legyen. Ehhez hasonlóan működik a villamosenergia-rendszer is,
amelynek három alappillére az energia
termelése, szállítása és fogyasztása.
A rendszer egyensúlyát alapvetően a
rendszerirányító MAVIR ZRt. biztosítja. A MAVIR felügyeli és megszervezi az áram
elosztását (gondoskodva az egyensúly fenntartásához szükséges különféle
tartalék-energiák biztosításáról is), míg végül a helyi áramszolgáltatók eljuttattatják
azt az otthonokba, irodákba, gyárakba és iskolákba. A MAVIR szakemberei szabályozzák
az erőművek működését, szükség szerint elindíthatják vagy le is állíthatják
azokat, attól függően, hogy éppen mennyi áram fogy az erőművek és kereskedők
előzetesen leadott terveihez képest. De ez a fajta fel- vagy leszabályozás az
előírt, az elektromos berendezések működéséhez nélkülözhetetlen 50Hz-es
frekvencia megtartásához is nélkülözhetetlen, nem beszélve a kiesett termelési
kapacitások pótlásáról is. A lényeg, hogy a rendszer egyensúlyban maradjon, a
ki- és bekerülő áram egyenlege nulla legyen.
De hol termelik az áramot?
Az áramot többféle módon meg
lehet termelni, sőt, még más országokból is be lehet szerezni, illetve nekik
eladni (import-export). A villamosenergia-termelés alapját olyan erőművek
adják, amelyek képesek állandóan, stabilan nagy mennyiségű áramot előállítani,
ezek jellemzően fosszilis és nukleáris alapú erőművek. A Paksi Atomerőmű
például egymaga átlagosan az itthon termelt áram felét adja immár három
évtizede, sőt a végül hazánkban felhasznált áram több mint 35 százaléka is
innen származik. A fosszilis és nukleáris alapú energiatermelés sok hasonlóságot mutat.
Az egyetlen jelentős különbség a hőenergia előállításában fedezhető fel. A
hagyományos erőművekben a kazánban, míg az atomerőművekben a reaktorban megtermelt
hőenergia a turbinákon mozgási energiává alakul, majd generátorok ebből áramot
állítanak elő. Emellett, mivel nagy tehetetlenségű forgógépeket
(turbina+generátor) tartalmaznak, hozzájárulnak a rendszer
frekvencia-stabilitásához is – erre a szél- és napenergia sajnos nem alkalmas.
Az atomerőmű a nap 24 órájában termel óriási mennyiségű áramot, mert az
energiasűrűsége hatalmas. Mindezt üvegházgáz-kibocsátás nélkül teszi, ezáltal
az egyik legfontosabb fenntartható energiaforrás, amelyre lehet támaszkodni a
globális éghajlatváltozás elleni küzdelemben.
És a zöld energia?
Áramot megújuló energiaforrásból
is termelnek, itthon is egyre nagyobb mennyiségben. Hazánkban nagyjából a villamosenergia-termelés
tizede származik ilyen forrásból, naperőművekből, de szélenergia, biomassza,
geotermikus energia és nagyon-nagyon kicsi mértékben vízenergia is szerepel a folyamatosan
újratermelődő energiaforrások között.
Az időjárástól függően termelő
megújulós egységeknek azért van szükségük biztos háttérre, vagyis megfelelő,
állandóan termelő alaperőművekre, mert minél több a nem, vagy csak kevésbé
előre tervezhetően termelő a rendszerben, annál nagyobb gondot okozhat az,
amikor épp nem süt a Nap, vagy nem fúj a szél (vagyis amikor egy nap- vagy
szélerőmű nem tud termelni). A klímavédelem szempontjából tehát a
legelőnyösebb, ha az alacsony károsanyag-kibocsátó megújulók mellett minél
alacsonyabb kibocsátású egyéb erőműtípus áll rendelkezésre.
Kell a megújuló, de önmagában
nem elég
Mindezekből is látható, hogy csak
az időjárásfüggő megújuló energia nem lenne képes arra, hogy minden pillanatban
a megfelelő mennyiségű és minőségű áramot termelje meg. A 2020-as nyári időszakban a
naperőművek – ugyan csak időszakosan, de – rekordmennyiségben
biztosították a Magyarországon megtermelt villamos energia több mint 26 százalékát.
Ez a termelési képességük ugyanakkor időjárás, napszak- és évszakfüggő. Este,
amikor hazaér a család és bekapcsolja a háztartási gépeket, televíziót, vagy
éppen az elektromos autót szeretné tölteni – amelyből már több mint 2000 gurul
a hazai utakon –, akkor a naperőművek már nem tudják kielégíteni az
országszerte jelentkező áramigényt. De egy borúsabb napon, vagy éppen télen is
alacsonyabb a termelésük (a nyári időszakhoz képest télen közel hatodára esik vissza
a napelemek termelése). A napenergia mellett a szélenergia hasznosításának is vannak
feltételei és korlátai, hiszen a szeles időszakokat még kevésbé lehet előre
jelezni, mint a napsütést: felhős, hideg téli időszakban előfordul, hogy
heteken át nulla körüli a hazai szél és napenergia termelés. A folyamatos
áramellátásnak – már csak a frekvenciaszabályozási képesség hiánya miatt is - önmagában
tehát ez a technológia sem lehet alapja. Az északi- és a balti-tengeri országokban
persze a szélenergia rendkívül kedvező eredményeket mutat, de ott olyan
szélcsatorna található, amihez hasonló idehaza nincs. A szélenergia alkalmazására valamelyest
alkalmas terület a Kisalföldön található: ott kialakításra is kerültek szélerőműparkok.
Magyarországon a szélerőművek rendelkezésre állása 20% körüli, vagyis az idő nagyjából
negyedében lehet őket áramtermelésre használni.
Kisebb lehetőségek
A nap- és szélenergia mellett a
biomassza, a geotermikus és a vízenergia is tartogat lehetőségeket. Ezek
azonban önállóan, a hazai adottságok figyelembevételével még kevésbé alkalmasak
arra, hogy önállóan biztosíthassák Magyarország zavartalan áramellátását. A
biomassza „készülhet” növényi és állati eredetű, mezőgazdasági hulladékból,
de akár a városi kommunális hulladékot is el lehet égetni, és abból energiát
nyerni. Az Európai Unió átfogó elemzése alapján azonban a biomassza
áramtermelési célra kevésbé alkalmas, mert az energiaátalakítás hatékonysága alacsony,
valamint a levegő minőségére is kedvezőtlen hatással van. A geotermia terén kedvezőek Magyarország
adottságai, a föld alól érkező természetes meleg víz gazdaságosan azonban csak
fűtésre alkalmas: az áramtermeléshez szükséges „minőségű” gőzt önmagában nem
képes biztosítani. A 365 ezer lakosú Izlandon ugyanakkor – a vulkanikus
működés miatt – kedvezőbben hasznosítható ez az energiaforrás, de ott is
csupán az áramtermelés alig egyharmada származik ebből. Vízenergiából
Magyarország földrajzi fekvése miatt jelenleg csak elenyésző mennyiségű villamos
energiát lehet előállítani.
Kéz a kézben a tisztább jövőért
A megújuló energia elengedhetetlenül
fontos a klímaváltozás elleni harcban, hiszen az éghajlatváltozásért felelősnek
tartott üvegházhatású gáz, a CO2
kibocsátásának csökkentését csakis tiszta energia előállításával lehet
megcélozni. Ugyanakkor napszak-, évszak és időjárásfüggő, nehezen előre
tervezhető rendelkezésre állás miatt önállóan nem biztosítható általa egy
ország folyamatos áramellátása. Térnyeréséhez
megfelelő alaperőművi – azaz állandó – áramtermelésre van szükség.
Ezt pedig kibocsátásmentesen, nagy mennyiségben, megbízhatóan, biztonságosan és
versenyképes áron az atomerőmű képes megtenni. Így biztosítható az ország
folyamatos villamosenergia-ellátása és az ellátás biztonsága.