Az elmúlt bő évtizedben hatalmas számban és teljesítménnyel épültek fotovoltaikus naperőművek Magyarországon, és bár az olcsó, tiszta és hazai energiaforrásra támaszkodó új kapacitások megjelenése jelentős előnyökkel járt, az, hogy ilyen tömegben és elsöprő többségében szinte kizárólag ez a technológia lépett be a villamosenergia-termelésbe, számos kihívás elé is állítja a hálózatok és a rendszer irányítóit.
A forrásoldal ilyen egyoldalú változásának következménye az is, hogy míg a napenergia-termelés szempontjából optimális körülmények között egyre több napközbeni órában Magyarország már több villamos energiát állít elő, mint amennyit fogyaszt, és a többletet exportálja, addig egy ugyanilyen napon sötétedés után már masszív importra kényszerül. Ráadásul míg a napközbeni áramexport viszonylag alacsony áron történik nagyrészt éppen a naperőművek elmúlt években Európa-szerte tapasztalt előretörése eredményeképpen, addig az esti-éjszakai import a kínálati szűkösség miatt igencsak drága.
Amint a HUPX alábbi grafikonján is látszik, a napközbeni napenergia-dömping idején egyre gyakrabban negatív árak alakulnak ki a naperőművek úgynevezett kannibalizációs-hatása következtében (vagyis a termelő/kereskedő még fizet is azért, hogy elvigyék tőle az energiát és ne kelljen leállnia), az esti órákra vonatkozóan azonban nem ritkán jóval 100 euró/megawattóra (MWh) feletti árak alakulnak ki a másnapi árampiacon, ami nyilván a hazai importköltségeket sem hagyja érintetlenül.
Ezért, illetve az ellátásbiztonsági megfontolásokat is figyelembe véve ebben az idősávban minden gazdaságosan igénybe vehető, tiszta hazai termelés felértékelődik, mint az importot csökkenteni képes forrás.
Bár a nettó importőri pozíció - vagyis az, hogy egy ország az év egészében felhasználása egy bizonyos részét behozatalból fedezi - önmagában nem feltétlen jelent problémát, de a földgázpiacról kiindult energiaválság és részben éppen a megújulók gyors terjedését hozó energiaátállás azonban rávilágított arra, hogy a túlzott importfüggőség ellátásbiztonsági és megfizethetőségi szempontból is kerülendő az országok számára. A 2023-ban frissített magyar nemzeti energia- és klímaterv (NEKT) megerősíti, hogy az energiaimport-függőségének mérséklése a magyar kormánynak is kiemelt célja, így a villamosenergia-behozatal arányát az ellátáson belül 2030-ig 20%-ra kívánják mérsékelni (2023-ban 25,4%).
Ennek a célnak az elérésében a szélerőművek jelentős támogatást nyújthatnának, leegyszerűsítve a dolgot lényegében azért, mert míg a naperőművek értelemszerűen csak napkelte és napnyugta között képesek a termelésre, addig a szélerőművek időjárásfüggő termelésének nincsenek, vagy nem ilyen jellegű korlátai vannak. A szélerőművek termelése jelentős mértékben kiegészíti a napenergia-termelést: míg a naperőművek kizárólag nappal termelnek, addig a szélerőművek termelése gyakran az esti, éjszakai, hajnali órákban a legerősebb. Ez a nyári időszakra is igaz, azzal együtt is, hogy a szélerőművek a naperőművekkel ellentétben jellemzően ősztől tavaszig működnek magasabb kihasználtság mellett.
Az itthon működő szélerőművek éves átlagos kihasználtsága meghaladja a 20%-ot, míg a naperőműveké 15% felett alakul, vagyis egységnyi teljesítményű szélerőmű-kapacitás az év egészében mintegy harmadával több villamos energiát állít elő, mint a napelemek. (Ez még úgy is igaz, hogy a kormány által bevezetett szabályozási akadályok miatt több mint tíz éve nem épült itthon új szélerőmű, így a hazai szélerőmű-állomány jóval idősebb és kevésbé korszerű, mint naperőműveink. A nyári hónapokban viszont a napsütéses órák magas száma, illetve a forró, száraz idővel gyakran együtt járó szélcsend miatt a naperőművek kihasználtsága 20% fölé emelkedik, a szélkerekeké pedig e szint alá süllyed.
A mögöttünk hagyott nyár termelési adatait vizsgálva megállapítható, hogy a szélerőművek azokon a forró nyári estéken is képesek besegíteni az ellátásba, amikor az a fogyasztás/rendszerterhelés és az importarány, illetve az áramárak megugrása miatt a legfontosabb.
A magyar villamosenergia-rendszer terhelése, vagyis a fogyasztási igény jellemzően az esti órákban a legmagasabb, amikor a napelemek már nem termelnek. Nyári időszakban általában 19 óra után, a 20 és 22 óra közötti időszakban szokott tetőzni a rendszerterhelés, amikor a háztartásokban a legtöbb fogyasztó berendezés, köztük - kánikula idején - egyre többfelé a légkondicionáló is be van kapcsolva. Mivel a jelentős felhasználói igényhez jóval alacsonyabb hazai termelés társul, ezért ezekben az időszakokban a lemagasabb az import aránya a magyarországi villamosenergia-forgalomban.
Július 16-án este 8 óra körül például, a 7036 megawattos (MW) új nyári rendszerterhelési rekord születésekor 40% volt az import források aránya a hazai ellátásban. Amint a MAVIR alábbi grafikonján látszik, aznap az ország végig nettó áramimportőri pozícióban volt, a viszonylag jelentős napenergia-termelés mellett is.
Elemzésünk szerint a magyarországi szélerőművek még a leforróbb nyári estéken is megbízhatóan hozzá tudtak járulni a klímaberendezések miatt is megemelkedett hazai áramigény kielégítéséhez. Vizsgálatunkban a MAVIR által közzétett, 20 és 22 óra közötti negyedórás szélenergia-termelési adatokat vettük szemügyre azon a 36 nyári napon, amikor a napi középhőmérséklet meghaladta a 25 Celsius-fokot.
A negyedórás bruttó üzemirányítási tényadatok alapján az adott idősávban és napokon a hazai szélerőművek átlagosan megközelítőleg 45 MW-os termeléssel rendelkeztek, ami 325,1 MW-os beépített teljesítőképességüket figyelembe véve közel 14%-os kihasználtságot jelent. Természetesen, mivel átlagról van szó, ennél jóval alacsonyabb és magasabb értékek is előfordultak, nem ritkán rövid idő alatt jelentős kilengések mellett.
A nyári rendszerterhelési rekord július 16-i megdöntése idején például az alábbi módon alakult a hazai szélenergia-termelés. Az ábrán jól látszik, hogy a termelés éppen az esti órákban indult növekedésnek, amikor az importarány is.
Akadtak ugyanakkor a szélenergia-termelés szempontjából egészen gyenge időszakok is, mint például augusztus 30., amikor a nap nagy részében és így a 20-22 órás időszakban is negatív volt a hazai turbinák átlagos termelése (vagyis az erőművek önfogyasztása nagyobb volt, mint a minimális termelés). A magyarországi szélerőművek az ilyen időszakokkal együtt is hozták ugyanakkor az említett kihasználtságot.
A 45 MW-os termelés ugyan nem tűnik soknak, de hangsúlyozandó, hogy ezt egy nem különösebben korszerű és meglehetősen kisméretű hazai szélerőmű-flotta érte el: a 325,1 MW-os beépített teljesítőképesség mindössze egy tizenketted része a hazai kereskedelmi célú napelempark kapacitásénak, és csupán kevesebb, mint huszada a teljes magyarországi naperőmű-állomány beépített teljesítőképességének.
Azzal az elméleti esettel számolva, amelyben a magyar szélerőmű-kapacitás a még mindig nem túlságosan nagy 4 GW-os beépített teljesítőképességgel rendelkezne, a hazai turbinák a közel 14%-os kihasználtság mellett jóval több, mint 500 MW-os termeléssel járulhatnának hozzá az itthoni kereslet kielégítéséhez és az importigény csökkentéséhez.
A Regionális Energiakutató Központ (REKK) modellszámításai azt mutatják, hogy nemzetgazdaságilag az lenne a legolcsóbb és legtisztább megoldás, ha a kormány által 2030-ra megcélzott 12 GW naperőmű kapacitás mellé nem 1, hanem 4 GW szélerőmű kapacitás épülne ki, mert így az importáram döntő részének kiváltása mellett a tervezett három új rugalmas gázerőművet (CCGT) is meg lehetne spórolni.
Ez azzal együtt is igaz, hogy a szélenergia maga is időjárásfüggő, változó rendelkezésre állású forrás, melynek nagyobb mértékű alkalmazása ugyanúgy hálózati és rendszerfejlesztéseket, tárolókapacitások és a szabályozási tartalék növelését teszi szükségessé, ahogy a napenergiáé.
Még 5 év
Az időjárásfüggő megújuló források, mindenekelőtt a napenergia térnyerésével a termelés és a fogyasztás egyensúlyának mindenkori biztosítása egyre nagyobb feladat, amit a villamosenergia-igényt növelő elektrifikáció (például hőszivattyúk, elektromos autók terjedése) is növel. A problémát többféle megoldás egyidejű alkalmazásával lehet kezelni, ilyenek a rendszer rugalmasságát növelő fogyasztó oldali válasz megoldások, az energiatárolók, valamint új erőművek építése is.
A szabályozási környezet átalakítása, a hálózatfejlesztések, az akkumulátor-telepítések és a szivattyús-tározós erőmű tervezése folyik, ahogyan a jelentős új erőmű kapacitások kialakítását célzó munka is. Előkészítés alatt van Paks I üzemidejének újabb 20 évvel történő meghosszabbítása a 2050-es évekig, és a várakozások szerint valamikor a 2030-as évtized elején az új paksi blokkok is termelésbe állhatnak; a kormányzati stratégiai tervek értelmében 2030-ig a jelenleg már 7 gigawattot (GW) meghaladó beépített teljesítőképességű napelemes kapacitás legalább 12 GW-ra bővül, a szélerőmű-kapacitás a jelenleg 325,1 MW-ról 1 GW-ra nőhet, az időjárásfüggő megújulók térnyerésével párhuzamosan erősödő kiegyenlítési igény kielégítésére pedig mintegy 1,5 GW beépített teljesítőképességgel új gázerőművek épülnek.
Lantos Csaba energiaügyi miniszter szavai szerint a szabályozási akadályok felszámolását követően leghamarabb 2029-ben várható új szélerőművek megjelenése Magyarországon, az 1 GW-os 2030-as célérték elérését követő időszakra vonatkozó konkrét, hivatalos tervek és célszámok pedig egyelőre nem ismertek.
Az energiapolitikai célokhoz képest ugyanakkor szakmai elemzések szerint nagyobb naperőmű-kapacitás kiépítése is lehetséges, és jóval nagyobb, a jelenlegi tervekben rögzítettnek a többszörösét kitevő új szélerőmű-kapacitás létesítését is célszerűnek tartanák. Ez nem önmagában azért lenne szükséges, hogy 2030-ban az Európai Unión belül ne Magyarországon legyen a legalacsonyabb a megújulók aránya a villamosenergia-termelésben.
Amint a REKK tanulmánya is rámutatott, a szélenergia nagyobb arányú bevonása a hazai energiatermelésbe több előnnyel is járna az ország számára: csökkenne hazánk függősége az áram- és gázimporttól, ezáltal erősödne energiaszuverenitása, miközben a költségek mérséklődnének, a környezet pedig tisztulna, és mivel a szélerőművek maguk is képesek rugalmassági szolgáltatást nyújtani, a földgázerőművek által biztosított szükséges szabályozási kapacitás mennyiségét sem lenne szükséges növelni.
A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images
