Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Energetika

A történelmi termelési csúcsok árnyékában

2023/5. lapszám | Hárfás Zsolt |  1271 |

A történelmi termelési csúcsok árnyékában

Az európai és hazai energetikai kihívások közepette elemi nemzeti érdek, hogy a jövőbeli import-szükséglet minimalizálása érdekében olyan energiamix álljon rendelkezésre hazánkban, amelynek révén télen-nyáron, éjjel-nappal olcsón rendelkezésre álló, klímabarát villamos energiát lehessen biztosítani a lakosságnak és az iparnak is. Ennek érdekében létszükség a hazai nukleáris kapacitás hosszú távú növelése mellett a naperőművek jelentős fejlesztése is. A magyarországi klímabarát áramtermelési módok bizonyos időszakokban rekordokat döntenek, miközben a hazai villamosenergia-rendszer történelmi mértékű exporttal és importtal is szembesül és a jövőben a kihívások súlyosbodni fognak.

A naperőművek csúcsra törnek…

Az ipari és a háztartási méretű naperőművek kapacitása az elmúlt években látványosan növekedett, a jövőben ez a tendencia tovább folytatódik. A legfrissebb márciusi adatok szerint az ipari méretű naperőművek beépített kapacitása 2630, a háztartási méretűeké pedig 1632 MW volt. Összességében tehát 4230 MW a hazai naperőművi kapacitás, ami 2010-ben kevesebb mint 1, azaz egy (!) MW volt. Éppen ezért teljesen természetes, hogy egyes negyedórás, órás időszakokban optimális időjárási viszonyok között újabb és újabb naperőműves csúcsok születnek. De nem lehet elégszer hangsúlyozni, hogy az embereknek és az iparnak folyamatosan szüksége van villamos energiára, tehát a naperőművek önmagukban nem tudnak ellátásbiztonságot garantálni. Éppen ezért hazánknak egy egészséges energiamix elérése a cél, ami figyelembe veszi egyes áramtermelési módok sajátos előnyeit és hátrányait is.

2023. március 18-án egy szép, nem túl meleg napsütéses napon a kedvező időjárási viszonyoknak köszönhetően a hazai villamosenergia-rendszer vonatkozásában újabb és újabb rekordok dőltek meg. A 11:30 és 11:45 közötti negyedórában megdőlt a naperőművi termelési csúcs, a Paksi Atomerőműnek és a megújulóknak köszönhetően a klímabarát áramtermelés mennyisége, valamint villamosenergia-export rekord is született. Konkrét számokkal mindez azt jelentette, hogy az adott negyedórás időszakban az ipari méretű naperőművek aktuális teljesítménye elérte a 2362 MW értéket, ami a beépített 2630 MW kapacitásnak a 90 százalékát tette ki. Ez az érték csak egy 15 perces időtartamra vonatkozik, tehát nem szabad ebből azt a téves következtetést levonni, hogy a naperőművek „lepipálták” a Paksi Atomerőművet, hiszen a paksi blokkoknak nem negyedórás, hanem éves szinten közel 90 százalékos a teljesítménykihasználtsági tényezője. Az ábrán is jól látható, hogy a naperőművek csak napközben termeltek, a többi időszakban a termelésük nulla volt.

Beépített kapacitás kontra valós termelés

Szakmai szemmel teljesen egyértelmű, hogy a való életben nem a beépített kapacitás a mérvadó, hanem az, hogy az adott termelő mennyi villamos energia termelésére képes. Tavaly például a Paksi Atomerőmű a beépített 2026 MW névleges teljesítménye révén mintegy 15,8 TWh villamos energiát tudott megtermelni, miközben a hazai naperőművek 2525 MW (év végi adat) csak 3 TWh termelésre voltak képesek. Ez azzal magyarázható, hogy az atomerőmű télen-nyáron, éjjel-nappal képes az áramtermelésre, így a teljesítménykihasználtsági tényező (az elméleti maximális teljesítőképességéhez mérten ténylegesen mennyi villamos energiát termel meg egy év alatt) 90 százalék körül mozog, miközben a hazai naperőművek esetében ez a szám csak 15 százalék körüli. Sokatmondó adat az is, hogy az idei év első két hónapjában a Paksi Atomerőmű (2027 MW) villamosenergia-termelése több, mint nyolcszor nagyobb volt, mint a naperőműveké (2545 MW).

2023. március 18-án az adott negyedórás időszakban – az optimális időjárás következtében – a bruttó hazai rendszerterhelés (4180 MW) 65 százalékát a megújulók, döntően a naperőművek (56,5 százalék) biztosították. Itt hozzá kell tenni azt is, hogy a MAVIR adatai között – mérés hiányában – a háztartási méretű naperőművek adatai (beépített kapacitásuk 1632 MW) nem szerepelnek, ami azt jelenti, hogy a hivatkozott 15 perces időszakban ezek is hasonló kihasználtsággal üzemelhettek, ezáltal csökkentve az országos villamosenergia-rendszer terhelését. 

Az 1. ábrán jól látható az is, hogy a Paksi Atomerőmű egész nap stabilan, a beépített közel 2027 MW-os kapacitásától eltérően (a hidegebb időjárás jobb hatásfokot eredményez) 2042–2049 MW teljesítményszinten üzemelt, ami több mint 100 százalékos teljesítménykihasználtsági tényezőt jelent. Mindez azt is jelenti, hogy az adott negyedórás időszakban is a hazai teljes fogyasztás közel 49 százalékát a paksi blokkok biztosították.

1. ábra: Magyarországi energiamix 2023. március 18-án. Forrás: MAVIR

Kis export, jelentős import

Összességében a 65 százaléknyi megújulós és a 49 százaléknyi atomerőművi termelés azt is jelentette, hogy hazánkban abban az időszakban a klímabarát áramtermelés mértéke meghaladta az ország teljes villamosenergia-fogyasztásának a 100 százalékát. Ez is azt támasztja alá, hogy a klímavédelmi célok elérése érdekében az egyetlen helyes út a megújulók és az atomenergia együttes alkalmazása.

Természetesen a naperőművi kapacitások növekedése azt is eredményezi, hogy egyes időszakokban – kisebb rendszerterhelés esetén – Magyarország már jelentősebb mennyiségű villamos energiát is képes exportálni. Így történt március 18-án is, hiszen az export mértéke – a naposabb időszakban – 10 és 1545 MW között mozgott. Ugyanakkor az ábrát vizsgálva az is látható, hogy a naperőművek nélkül az ország jelentős mértékű importra szorult, amelynek maximális értéke elérte a 2048 MW-ot is. Mindez azt is jelenti, hogy a hazai rendszerirányító, a MAVIR az adott napon rendkívül komoly kihívásokkal szembesült a rendszeregyensúly fenntartása szempontjából, hiszen az import-export minimális és maximális értéke között hatalmas, 3593 MW volt az ingadozás.

Az adott napon látható hatalmas, mondhatni történelmi mértékű export mellett az is szembetűnő, hogy ezek mértéke is korlátos volt, hiszen a hazai villamosenergia-rendszer egyensúlyának biztosítása érdekében március 18-án is szükség volt erőművek – jelen esetben – döntően a gázerőművek leszabályozására. Ennek maximális értéke elérte a 433 MW-ot is.

Hazai kihívások

A hazai villamosenergia-rendszer folyamatos kihívásokkal szembesül. Az ország újraiparosítása, az e-mobilitás, valamint a hőszivattyús rendszerek elterjedése miatt 2030-ig a villamosenergia-igények a jelenlegi éves érték közel másfélszeresére növekedhetnek. Arról sem feledkezhetünk meg, hogy éves szinten már most is 30 százalék körül mozog a villamosenergia-import. Ebben az évben március 15-ig az import átlagos mértéke mintegy 1700 MW volt, az eddigi import csúcs pedig több, mint 3200 MW-ra adódott. Mindezek ellátásbiztonsági kérdéseket is felvetnek, hiszen nem tudhatjuk, hogy az import meddig áll rendelkezésre.

Különösen azért nem, mert a jövőben az európai villamosenergia-rendszerből klímavédelmi és egyéb okok miatt több mint 100 000 MW-nyi erőművi kapacitás fog kiesni, ami az import lehetőségeket nagymértékben szűkíteni fogja, vagy meg is szüntetheti. Miközben, ha reálisan és szakmai alapon vizsgáljuk az Európai Unió villamosenergia-ellátását, akkor azt láthatjuk, hogy a rendszer már most is kapacitáshiányos.

Ezek miatt, az egészséges energiamix részeként erőműveket kell építeni. A szükséges fejlesztésnek alapvetően három pillére lesz. Egyrészt a Paks II. Atomerőmű megépítése és a Paksi Atomerőmű további üzemidő-hosszabbítása, valamint a megújulók, döntően a naperőművek jelentős fejlesztése. Mindezek mellett a jövőben az igények növekedése és a megújulók kiszabályozása miatt – harmadik pillérként – további gázerőművek építésére is szükség van. Éppen ezért a kormány döntése alapján az MVM Csoport közbeszerzést indított a Tiszai Erőmű tiszaújvárosi (2x500 MW) és a Mátrai Erőmű visontai telephelyén (max. 650 MW) összesen 1650 megawattnyi korszerű, magas hatásfokú és szabályozható gázerőmű létesítésére, amelyek az eljárások eredményes lezárását követően, 3-4 év alatt épülhetnek meg. Az új gázerőművek az ország gázfüggőségét a hazai kitermelés növelése mellett is fokozni fogják, de az ellátásbiztonság garantálása érdekében megkerülhetetlenek. A megfelelő mennyiségű földgáz különböző beszerzési forrásokból biztosítható lesz.

Előnyként említhető, hogy a gázerőművek működése 1 kWh megtermelt villamos energiára vonatkoztatva csak feleannyi széndioxid-kibocsátással járnak, mint a szénerőműveké. Hátrányként felmerül, hogy a gázerőművek termelése drága, ezt pedig alapvetően a gáz ára, a kihasználtságuk és a szén-dioxid-kvóta ára határozza meg. 

Arról sem feledkezhetünk meg, hogy az Európai Unió elkötelezett az e-mobilitás nagymértékű elterjesztése mellett. A fentiekből az következik, hogy az e-mobilitás globális és uniós térhódítása önmagában nem képes elősegíteni a klímavédelmi célok elérését, hiszen csak akkor lehet leginkább „0” kibocsátásról beszélni, ha a járművek töltéséhez szükséges energia is klímabarát villamosenergia-termelésből, azaz zöldáramból származik. Tehát az olyan országokban, ahol sok a megújuló és az atomenergia, ott a villanyautók „zöldebbek”, ahol pedig ezzel szemben sok a szén- és gázerőmű általi villamosenergia-termelés ott az elektromos járműveket kevésbé lehet klímabarátnak tekinteni. Mindezek azt mutatják, hogy egyáltalán nem mindegy, hogy a villanyautók töltéséhez szükséges energiát milyen forrásból termeljük meg!

Cél az önellátás

Magyarország célja, hogy a jövőbeli igények döntő részét hazai erőművek révén lehessen megtermelni, ezáltal csökkentve az importszükségletünket is. Ennek érdekében szükséges a Paks II. Atomerőmű megépítése, a Paks Atomerőmű további üzemidő-hosszabbítása, a megújulók közül a naperőművek jelentős fejlesztése és egyéb erőművek, különösen gázerőművek építése is.

Lapzárta utáni újabb rekordok

A beépített napelemes kapacitások folyamatos bővülése természetesen hozza magával az újabb és újabb termelési csúcsokat. A cikk megírása óta először április 21-én déli 12 óra előtti negyedórás időszakban érte el a hazai 50 kW teljesítmény feletti naperőművek termelése a 2445,37 MW-ot. Az ezt követő napon, április 22-én, a 11:15-től kezdődő negyedórában újabb rekordént 2541 MW-ot jegyezhettünk fel, míg 23-án délben 2540 MW volt a hazai kereskedelmi célú naperőművek termelése, amelyek mind meghaladták a cikkben tárgyalt márciusi csúcsot. Ezeket a termelési értékeket ugyan csak rövid ideig érik el a hazai fotovoltaikus rendszerek, azonban április 23-án több mint 5 órán át volt 2000 MW fölött a szolárparkok termelése. 

Borítófotó: Hárfás Zsolt

EnergetikaNapenergiaNaperőmű

Kapcsolódó