A cikksorozat előző részeiben bemutatásra kerültek a dinamikus tarifák főbb jellemzői, illetve a két legnépszerűbb tarifaszerkezet, a napon belül többféle árat megkülönböztető TOU és a kritikus napokon jelentős árnövelést alkalmazó CPP. Ebben a részben példákon keresztül mutatjuk be, hogy a dinamikus tarifáknak milyen hatásai lehetnek az ügyfelek fogyasztási szokásaira.
A legjobban a következőkkel mérhető egy új tarifának a hatása: a csúcsfogyasztás, az éves szintű villamosenergia-fogyasztás, a terhelési idősorok és az éves villanyszámla változása. Jelen cikkben a dinamikus tarifák ezekre való hatásai kerülnek bemutatásra külföldi felmérések alapján. Fontos megjegyezni már az elején, hogy a vizsgált példákat olyan országokban próbálták ki, amelyekben a szabályozási és piaci környezet lényegesen eltér a hazai gyakorlattól.
Csúcsfogyasztás
A csúcsfogyasztásra való hatás azért jelentős tényező, mert mind a villamosenergia-hálózatokat, mind az erőművi beépített teljesítményeket ennek figyelembevételével kell méretezni. Nagy csúcsfogyasztás erős hálózati és erőművi infrastruktúrát, tehát jelentős beruházási és magas fenntartási költségeket igényel. Ezeket a költségeket végül az ügyfelek, a tarifaközösség finanszírozza a villamos energia árán és rendszerhasználati díjakon keresztül.
Egy USA-beli felmérés során különböző dinamikus tarifák csúcsfogyasztásra való hatását vizsgálták az okosmérővel rendelkező háztartások körében. Számos tesztet végrehajtottak a különféle dinamikus tarifák hatásairól, ezek eredményeit az 1. ábra foglalja össze. Az ábrán négy különböző dinamikus tarifa hatását vizsgáló projekt eredményei láthatók. Elsőként egy egyszerű, napon belül többféle árazású időszakot alkalmazó TOU tarifa szerepel, ahol a résztvevők nagy részének csúcsfogyasztása 2–13%-kal csökkent. Az ebben a vizsgálatban részt vevő ügyfelek nagyjából 20%-ánál jelentős, 20%-ot meghaladó csúcsfogyasztás-csökkenés volt megfigyelhető. A második csoportban egy VPP tarifa hatásait vizsgálták. Ez is egy napon belül több különböző árazású időszakot megkülönböztető tarifa, azonban itt az árak napról napra változhatnak igazodva a piaci árakhoz. Ez a csoport dolgozott a legkisebb mintával. A csoportnak majdnem a fele legalább 20%-os csúcsfogyasztás-csökkenést tapasztalt. A harmadik csoportban vizsgált PTR tarifának az a sajátossága, hogy a normál árazástól kedvezőbb árat biztosít a kritikus napokon, ennek azonban az a feltétele, hogy az adott ügyfél mérsékelje a villamosenergia-fogyasztását. Az ebben a csoportban részt vevő ügyfelek csúcsfogyasztása 3-33%-kal csökkent. A negyedik csoportban a CPP tarifák hatásait vizsgálták, amik a kritikus napokon jelentősen magasabb árakat kínálnak. Itt a csúcsfogyasztásukat egyes ügyfelek akár több mint 50%-kal tudták mérsékelni.
1. ábra. A különböző dinamikus tarifák hatásai
A fenti összehasonlításnál fontos megjegyezni, hogy az első csoportnál alkalmazott TOU tarifa esetén nincsenek kritikus napok, tehát ugyanolyan szerkezetű árazás van minden nap. A többi vizsgált tarifánál vannak átlagos és kritikus napok. Ezekkel a tarifákkal a kritikus napokon lehet csökkenteni a csúcsfogyasztást, azonban az ilyen napok maximális száma korlátozott. Tehát a fogyasztás tartós és hosszú távú csökkentésére a TOU, míg a szélsőséges esetek kezelésére a többi vizsgált tarifa lehet megfelelő.
Szintén az USA-ban egy másik projekt keretében végzett kísérlet kimutatta, hogy a lakossági fogyasztók, illetve mind az ipari, mind a kereskedelmi szektorban tevékenykedő kis- és középvállalkozások jelentősen tudják csökkenteni a csúcsidei terhelésüket, ha erre megfelelő ösztönzést kapnak. Tesztelték mind a CPP-F és CPP-V tarifákat is. A két tarifa között az a különbség, hogy a CPP-F tarifa esetében a kritikus napok árai és a kritikus csúcsidőszakok hossza fix, míg a CPP-V esetén az árak függhetnek a nagykereskedelmi áraktól, és a csúcsidőszak hossza is változtatható. A felmérés folytatásaként a fent említett CPP-F tarifát egy TOU tarfiával kombinálták. Különböző árakkal kísérleteztek azért, hogy megtudják, hogy az árak változása milyen hatással van a fogyasztásra. Az ilyen jellegű kísérleteknél az előzetes elvárás, hogy bizonyos áremelkedés után már nem, vagy csak nagyon kismértékben érhető el további fogyasztáscsökkenés. Ez azért alakul így, mert az alapvető fogyasztókat, mint pl. hűtőszekrény nem lehet kikapcsolni még a legmagasabb árakat kínáló kritikus időszakokban sem.
Ez a várakozás itt is teljesült, mivel 0,8 és 1 USD/kWh (280-350 Ft/kWh) csúcsidei ár, tehát a normál ár 8-10-szerese környékén már nem csökken jelentősen a csúcsidei fogyasztás. A fogyasztók érzékenységét a meleg kaliforniai nyár folyamán vizsgálták. Külön vizsgálták a nyár legmelegebb részét és a nyár többi részét is. Azt tapasztalták, hogy a kaliforniai viszonylatban kevésbé meleg nyári időszakban kisebb hatása van a csúcsidei árnövelésnek, mint a forró időszakban. A teljes nyári időszakot nézve látható, hogy 2-szeres árnövelés nagyjából 6,5%-os, 4-szeres 12%-os, míg 8-szoros 16,5%-os csúcsfogyasztás-csökkenést eredményezett.
Villamosenergia-fogyasztás
A villamosenergia-fogyasztásra való hatást is meg kell vizsgálni, mivel az energiamixszel együtt ez határozza meg a villamosenergia-termelési iparág ökológiai lábnyomát. Ma már szinte minden téren arra törekszünk, hogy kevesebb energiát fogyasszunk, és ezt a fogyasztást is fenntartható forrásból fedezzük. A dinamikus tarfiák, mint villamosenergia-piaci megoldások is megfelelőek lehetnek a fogyasztás csökkentésére.
Szintén az USA-ban vizsgálták a csúcsidőszaki fogyasztásra való hatáson felül a napi energiafogyasztást is. Az érzékenységvizsgálatnál látszott, hogy az egyes tarifák hatása jelentősen függ az időjárástól is. Emiatt a vizsgált területet – tehát egész Kaliforniát – négy zónára osztották fel, elsősorban a jellemző időjárás szerint. Az első zóna a leghidegebb, míg a negyedik zóna a legmelegebb éghajlatú tájakra esett. Külön összehasonlítást végeztek a normál és a kritikus napokra.
Normál napokon egy egyszerű, napon belül több zónás tarifa került meghatározásra, a napon belüli csúcsterhelés időszakában magasabb árakkal, míg a kritikus napokon jelentősen megemelkedik a villamos energia ára. A normál tarifához képest mind a kritikus, mind a nem kritikus napokon kevesebbet fogyasztottak a dinamikus tarifát használó ügyfelek a hagyományos tarifa alapján elszámoló ügyfeleknél. Az érzékenységvizsgálathoz hasonlóan itt is a melegebb tájakon volt jelentősebb hatása a dinamikus tarifáknak. A normál napokon 2,2–6,5%-kal, a kritikus napokon 7,6–15,8%-kal csökkent a villamosenergia-fogyasztás. Általánosságban elmondható, hogy a kritikus napokon a dinamikus tarifát használó ügyfelek háromszor nagyobb mértékben csökkentették fogyasztásukat, mint a nem kritikus napokon.
Terhelési görbék
A legszemléletesebben a dinamikus tarifák hatását a terhelési görbéken keresztül lehet elemezni. Ha az ügyfeleket közvetetten, tehát nem vezérlőjelekkel próbálják szabályozni, hanem például tarifális eszközökkel szeretnék őket ösztönözni a fogyasztási szokásaik megváltoztatására – praktikusan a csúcsidei fogyasztás csökkentésére –, akkor alapvetően háromféle reakció lehetséges az ügyfelek részéről. A legegyszerűbb eset, amikor nem történik változás, mert például olyan eszközöket üzemeltetnek, amiknek az üzemidejével nem lehet variálni. Ilyen lehet például a világítás, a három műszakban, folyamatosan működő gépsorok stb. Az ügyfelek részéről lehet olyan reakció is, hogy átgondolják, hogy milyen berendezéseket lehetne nélkülözni az egyes időszakokban, és ezeket kikapcsolják. Ezt hívják csúcslevágásnak, mivel akkor a csúcsidőben lévő fogyasztás csökken. Olyan fogyasztói reakció is lehetséges, hogy egy csak a csúcsidőben üzemeltetett berendezést inkább a csúcsidőn kívül üzemeltetnek. Ezt a viselkedést hívják terhelésáthelyezésnek vagy völgyfeltöltésnek.
Egy dinamikus tarifa hatása a csúcslevágás és a völgyfeltöltés mértékével is kifejezhető.
A terhelési görbékre való hatást Ausztráliában tesztelték egy CPP-vel kombinált TOU tarifán. A pilot során a fogyasztókat négy csoportra osztották:
Csak dinamikus tarifa,
dinamikus tarifa a berendezések kézi vezérlésével,
dinamikus tarifa a berendezések automatikus (a fogyasztó által beállítható) vezérlésével.
Mindegyik csoporthoz tartozott egy kontrollcsoport is, akiknek a terhelési görbéihez viszonyítani lehetett a tarifák hatásait. A terhelési görbék alakulását a 2. ábra mutatja. A csúcsterhelés mindegyik megoldásnál nagyjából hasonlóan csökkent. Azok az ügyfelek nem helyezték át a teljes, csúcsidőben kikapcsolt berendezéseiket a csúcsidőn kívülre, akiknél csak tarifa volt kiegészítő berendezés nélkül, vagy akik csak kézzel vezérelhették a berendezéseiket. Tehát azok az ügyfelek, akik weboldalon keresztül nézhették a költségeiket, vagy akik automatizálták a vezérlést, szinte a teljes, csúcsidőben megspórolt terhelésüket át tudták helyezni a csúcsidőn kívülre.
2. ábra. A fogyasztás alakulása az ausztrál pilotban
Koreában is indítottak egy pilotot a CPP tarifák hatásainak megfigyelésére. A felmérés két hónapig tartott. 4 darab januári és 6 darab februári kritikus napot jelentettek be. A projekt résztvevői korábban egy 3 időszakos TOU tarifa keretében vásárolták a villamos energiát, a napi terhelési görbéjüket ez is meghatározta. A pilotot 802 résztvevővel készítették 34 iparágból. A kritikus napokon mért terhelések átlagát a 3. ábra mutatja, szaggatott vonallal a kontrollcsoport fogyasztása látható.
3. ábra. Az ipari szektor sokkal nagyobb terheléscsökkenésre képes, mint a kereskedelem
Megfigyelhető, hogy az ipari szektor sokkal nagyobb terheléscsökkenésre képes, mint a kereskedelmi, mivel előbbi a kritikus napokon tud találni olyan berendezéseket, amelyek nélkülözhetők, és ezek kikapcsolásával tudja csökkenteni a fogyasztását. Látható, hogy az ipari szektorban éjszaka, a völgyidőszakban is jelentős a fogyasztás, ezt az éjjel-nappal üzemelő gépsorok okozzák. A napközben megnövekvő fogyasztási igényt az üzemekben lévő, hivatali munkarendben üzemelő irodák veszik fel. Szinte csak ezekben vannak olyan berendezések, amelyek fogyasztását optimalizálni lehet. A kereskedelmi szektorban azonban sokkal kisebb arányban vannak ilyen berendezések. Völgyfeltöltés viszont nem valósul meg egyik iparágban sem. Az ipari szektorban azért, mert a napközben kikapcsolt berendezésekre éjjel nincs igény, a kereskedelmi szektorban pedig az éjszakai időszak nem releváns.
Villanyszámla
A 2022-es és a 2023-as év többek közt az energiaárak növekedéséről szólt Európában. Mind a háztartási, mind az ipari és kereskedelmi fogyasztók úgy próbálták optimalizálni a költségeiket, ahogy csak lehetett. Elsőre ellentmondásnak hangzik, de a dinamikus tarifákkal elérhető a villanyszámlák csökkentése is. Ennek egyik módja lehet az átgondoltabban ütemezett fogyasztás, illetve a tarifák hatására teljesített energiahatékonysági beruházások is. A másik, tehát a tarifát megalkotó piaci szereplő oldaláról nézve egy nagyon fontos szempont, hogy az ügyfelek számára egy olyan megoldást tudjon ajánlani, amivel jól járnak. Senki nem fog dinamikus tarifát választani, ha emiatt többet kell majd fizetnie a villamos energiáért. Egy szabályozott villamosenergia-piacon nem is lehet olyan terméket bevezetni, ami különböző csapdákat rejt magában.
Egy ausztrál vizsgálatban elemezték a dinamikus tarifák hatását a villanyszámlára. Itt is többféle tarifát vizsgáltak: napon belül több zónaidős egyszerű TOU-t, kritikus napokkal kombinált TOU-t. A felmérés eredményei a 4. ábrán láthatók.
4. ábra. A villanyszámlák változása Ausztráliában a dinamikus tarifák hatására
Az első esetben azt elemezték, hogy ha a fogyasztók nem változtatnának a fogyasztási szokásaikon, akkor hogyan alakulna a villanyszámlájuk. Mind a TOU, mind a CPP-vel kombinált TOU esetében arra jutottak, hogy a fogyasztók kicsivel több, mint fele még kevesebbet is fizetne a jelenlegi villanyszámlájától. Ez azonban csak egy elméleti eset, mert a villamosenergia-árak változása a fogyasztók nagy részét a fogyasztási szokásaik megváltoztatására ösztönzi. Arra jutottak, hogy a TOU tarifa 2,9%-kal csökkenti a csúcsidei terhelést, ezen felül további 3,9%-nyi terhelést helyez át a csúcsidőszakon kívülre. A CPP-vel kombinált tarifa ettől radikálisabb, 10,3%-os csúcsterhelés-csökkenést és további 10,2%-os terhelésáthelyezést okoz. Az így módosított terhelési görbék és a vizsgált tarifák alapján arra jutottak, hogy a TOU és a CPP-vel kombinált TOU tarifának nagyjából hasonló hatása van a villanyszámlára, hogyha a teljes ügyfélkört nézzük. Természetesen itt is vannak, akik kevesebbet, és vannak, akik többet fizetnek. Az előbbi csoportba a vizsgált fogyasztói kör 77%-a tartozik. A teljes fogyasztói kör mediánjának villanyszámlája 3%-kal csökkent, ami azt jelenti, hogy egy átlagos fogyasztó ilyen hatást várhat a vizsgált tarifaszerkezettől. A fogyasztók 10%-ának több, mint 8%-kal csökkent a villanyszámlája. Azok a fogyasztók, akik a dinamikus tarifák miatt többet fizettek, legfeljebb 5%-os növekedést tapasztalhattak. 1–1%-nyi fogyasztó pedig extrém erős, 20%-os csökkenést, illetve növekedést tapasztalt.
Összefoglalás
Egy, a jelenlegitől merőben eltérő tarifa bevezetése hatalmas kihívás mind műszaki, mind kereskedelmi, mind szabályozási szempontból, azonban látható, hogy amennyiben átgondolt megoldások kerülnek bevezetésre, úgy a dinamikus tarifákkal csökkenthető a csúcsterhelés, az éves villamosenergia-fogyasztás és az ügyfelek villanyszámlája is. A tarifális ösztönzőkkel az is elérhető, hogy az ügyfelek a megfelelő elektromos eszközeiket a völgyidőszakban üzemeltessék, ezzel egyenletesebbé váljon a hálózatok terhelése.
