A villamosenergia-rendszer forrásösszetételének változása
Visszatekintve egy 10-20 évvel ezelőtti világra, akkor láthatjuk, hogy Magyarország villamosenergia-ellátása nagy mértékben a nagy erőművekre támaszkodott. Ekkoriban a villamosenergiát a nagy erőművek termelték, amelyet az átviteli hálózaton keresztül szállítottak el az elosztóhálózati elemekhez, majd végül a fogyasztókhoz.
A rendszer csekély mértékben tartalmazott kiserőműveket, és a villamosenergia-import is csak kisebb részesedéssel bírt.
A 2012-re a villamosenergia-rendszerben körülbelül 9500 megawatt kapacitású nagy erőmű működött. Ezt követően több jelentős erőmű, mint például az Oroszlányi Erőmű, a régi Tiszai Erőmű és a Dunamenti Erőmű egyes blokkjai megszüntetésre, illetve leállításra kerültek. Az évek során jelentősen csökkent a konvencionális termelőkapacitás, míg a megújuló források, különösen a napelemek felfutása figyelemre méltó. Ma már több mint 7200 megawatt beépített napelemes kapacitással rendelkezünk Magyarországon, amely kisebb része háztartási méretű, de jelentős mértékű az ipari méretű erőművek termelése is. Ez a változás a villamosenergia-rendszer forrásösszetételében jelentős átalakulást hozott magával.
A decentralizált energiaforrások szerepe
A decentralizált termelés, különösen a napelemek és más megújuló források, sokkal fajsúlyosabb szerepet játszanak a mai energiaellátásban, mint valaha. A megújuló energiaforrások, mint például a napelemek, képesek a helyi energiaigény kielégítésére, csökkentve ezzel a rendszer terhelését és növelve a fenntarthatóságot. Azonban ezek az energiaforrások természetüknél fogva ingadozóak,
ami új kihívásokat jelent a rendszerirányítók számára.
Fontos megemlíteni, hogy a napelemek termelése a napfényes órákra korlátozódik. Ezzel szemben a fogyasztás gyakran a téli estéken éri el a csúcsát, amikor a napelemek már nem termelnek. Ez a dinamikus eltérés a termelés és a fogyasztás között megnehezíti a stabil energiaellátás biztosítását.
Kiegyenlítő szabályozás
A kiegyenlítő szabályozás célja, hogy a villamosenergia-rendszerben a termelést és a fogyasztást egyensúlyban tartsa, hogy a rendszer frekvenciája ne mozduljon el az 50 Hz-es értékről. A MAVIR, mint a rendszerirányító, felelős a kiegyenlítő szabályozás megvalósításáért, amelyhez szükség van a szabályozható erőművek bevonására. A szabályozható erőművek képesek gyorsan reagálni a rendszeren belüli ingadozásokra, így biztosítva a stabil működést. Az elmúlt években a megújuló energiaforrások, mint a napelemek és szélerőművek megjelenése jelentős mértékben megnövelte a kiegyenlítő szabályozás iránti igényt.
Ez a változás a villamosenergia-rendszer működését alapvetően átalakította,
hiszen a megújulók természetüknél fogva ingadozó termelést jelentenek, ami új kihívásokat támaszt a rendszerirányítók elé.
Az ingadozó termelés kihívásai
A naperőművek termelése a napfényes órákra korlátozódik, így a legnagyobb termelés dél körül várható, míg a fogyasztás csúcsidőszakai gyakran az esti órákra esnek.
Ez a diszkrepancia megnehezíti az energiaellátást,
különösen télen, amikor a legnagyobb a fogyasztás, ám a napelemek nem termelnek. A téli hónapokban, amikor többnyire borongós az időjárás, a naperőművek termelése drámaian csökken, ami fokozza a rendszer igényeit a hagyományos, konvencionális erőművekre. Például, egy tipikus nyári napon, amikor a nap süt, a napelemek termelése akár a rendszer teljes igényének jelentős részét is lefedheti. Azonban a téli estéken a villamosenergia-fogyasztás a legmagasabb, míg a napelemek termelése gyakorlatilag nullára csökken. Olyan időszakokban, amikor a naperőművek termelése elmarad, a konvencionális erőműveknek gyorsan reagálniuk kell a megnövekedett igényekre.
A MAVIR szerepe és tevékenységei
A MAVIR (Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító) feladatai közé tartozik az átviteli hálózat üzemeltetése és fejlesztése, a piacműködtetés, valamint a rendszerirányítási feladatok ellátása. A MAVIR kiemelt szerepet játszik a kiegyenlítő szabályozásban is, amely elengedhetetlen a villamosenergia-rendszer biztonságos és stabil működéséhez. A kiegyenlítő szabályozás során a MAVIR folyamatosan monitorozza a rendszer állapotát, és biztosítja, hogy a termelés és a fogyasztás minden időpillanatban egyensúlyban legyen. Ez különösen fontos, mivel a villamosenergia-rendszer frekvenciája közvetlenül összefügg a termelés és a fogyasztás egyensúlyával.
Ha ez az egyensúly felborul, a rendszer frekvenciája elmozdulhat az 50 Hz-es beállítástól, ami komoly működési zavarokat okozhat.
A rendszerirányító fő célja az, hogy a lehetőség szerint a naperőművek minél inkább legyenek igénybe vehetők egyenlítő szabályozási célzattal is, hiszen erre technológiájukból adódóan képesek, és így a villamosenergia rendszerre gyakorolt hatásukat önmaguk mérsékelni tudnák.
Az új szabályozási igények
A megújuló energiaforrások növekvő aránya új szabályozási kihívásokkal jár. A kiegyenlítő szabályozás iránti igény az utóbbi években megnövekedett, mivel a megújuló források, mint például a napelemek termelése az időjárás bizonytalanságainak erősen kitett. A MAVIR feladatául tűzte ki, hogy a lehető legjobban reagáljon ezekre a kihívásokra, és új technológiákat, valamint innovatív megoldásokat alkalmazzon a kiegyenlítő szabályozásban.
A MAVIR számára fontos cél a megújuló energiaforrások szélesebb körű bevonása a kiegyenlítő szabályozási feladatokba.
Ennek érdekében különböző piaci mechanizmusokat és technikai megoldásokat dolgozott ki, hogy a naperőművek és más megújuló források, mint például a szélerőművek, részt vehessenek a stabilizáló tevékenységekben.
Alternatív megoldások a kiegyenlítő szabályozásban
Az egyik legfontosabb újítást a vegyes csoportok engedélyezése jelenti. Ez azt jelenti, hogy különböző technológiák, például megújuló és konvencionális erőművek, valamint energiafogyasztók együtt működhetnek egy szabályozási entitáson belül. Ez a megoldás lehetővé teszi a technológiai bizonytalanságok kompenzálását, hiszen a különböző források képesek egymást kiegészíteni a kiegyenlítő szabályozás során.
Menetrendadási előretartás
A menetrendadási előretartás csökkentése szintén kulcsfontosságú lépés volt, hiszen ez lehetővé teszi a naperőművek termelésének pontosabb előrejelzését, ami csökkenti a kiegyenlítetlenségeket a villamosenergia-rendszerben. A MAVIR lehetőséget biztosít arra, hogy a termelők akár 20 perccel a valós időt megelőzően adják meg a termelési menetrendjüket.
Minél pontosabb a menetrend, annál kisebb a szükség a kiegyenlítő szabályozásra, és ezáltal nő a rendszer stabilitása.
Tartalék méretezése - referenciateljesítmény alapú szabályozás
A tartalék méretezése is fontos szerepet játszik a kiegyenlítő szabályozásban. A MAVIR minden órára előre megbecsüli a szükséges kiegyenlítő kapacitás mennyiségét, amelyet a várható szabályozási igények figyelembevételével határoz meg. Ez a folyamat segít abban, hogy a rendszer mindig elegendő tartalékkal rendelkezzen, így képes reagálni a hirtelen fellépő igényekre.
A referenciateljesítmény alapú szabályozás bevezetésével a MAVIR javította a naperőművek részvételét a kiegyenlítő szabályozásban.
A referenciateljesítmény egy olyan érték, amely megmutatja az adott pillanatban a naperőmű valós teljesítőképességét. Ez lehetővé teszi, hogy a naperőművek jobban alkalmazkodjanak a szabályozási igényekhez, és nagyobb mértékben részt vegyenek a stabilizáló tevékenységekben.
HMKE becslés – sávos árazás
A háztartási méretű kiserőművek (HMKE) terhelésére vonatkozó becslések is fontosak, hiszen ez a szegmens jelentős növekedésen ment keresztül az utóbbi években. A MAVIR folyamatosan figyelemmel kíséri a kiserőművek termelését, és becsléseket készít arra vonatkozóan, hogy mennyi energiát termelhetnek. Ezen adatok figyelembevételével a MAVIR képes jobban felmérni a rendszer igényeit és meghatározni a szükséges kiegyenlítő szabályozás mértékét.
A sávos árazás bevezetése egy másik fontos lépés volt,
amely lehetővé teszi, hogy különböző technológiák eltérő energiaárak mentén váljanak szabályozhatóvá. Ez a megközelítés bővíti a kínálatot, és ösztönözheti a különböző energiaforrások részvételét a kiegyenlítő szabályozásban. A sávos árazás folyamata a piaci mechanizmusok rugalmasabbá tételét célozza meg, ami a rendszer stabilitásának megőrzéséhez hozzájárul.
Intraday kapacitás tenderek
Az intraday kapacitás tenderek bevezetése szintén jelentős előrelépést jelentett. A korábban alkalmazott éves, negyedéves, havi és heti előre tartás helyett jelenleg a MAVIR havi, napi és napon belüli előretartású kapacitástendereket szervez, utóbbiak pedig lehetővé teszik, hogy a tartalékokat a lehető legközelebbi időtáv szerint biztosítsák. Ez a megerősített rugalmasság segít abban, hogy a MAVIR pontosabban becsülhesse meg a rendszer szükségleteit, és azonosítani tudja, hogy mikor és milyen mértékű kiegyenlítő szabályozásra van szükség.
MARI-PICASSO platformhoz való csatlakozás
A MAVIR előtt álló egyik nagy kihívás a MARI és PICASSO platformokhoz való csatlakozás, amelynek célja, hogy a kiegyenlítő szabályozási aktiválásokat Európa szinten koordinálja, lehetővé téve a különböző országok közötti együttműködést és az energiarendszerek integrálását. Ez a fejlesztés különösen fontos lesz a megújuló energiaforrások terjedésének tükrében, és hozzájárul a villamosenergia-rendszer hatékonyabb működéséhez Európa szerte.
Jövőbeli kilátások
A jövőbeni kihívások közé tartozik a megújuló energiaforrások integrációjának megkönnyítése és a kiegyenlítő szabályozási igények folyamatos növekedésének kezelése. Ahhoz, hogy a MAVIR és a magyar villamosenergia-rendszer sikeresen alkalmazkodjon a változó körülményekhez,
elengedhetetlen a technológiai fejlesztések, a piaci innovációk és a nemzetközi együttműködések folytatása.
A megújuló energiaforrások integrálása nemcsak a rendszer stabilitásának megőrzését jelenti, hanem a fenntarthatóság növelését is, amely globális szinten elengedhetetlen cél. A zöldenergia-termelők bevonása a kiegyenlítő szabályozásba nemcsak a rendszer rugalmasságát növeli, hanem hozzájárul a környezeti fenntarthatósághoz is.
Címlapkép forrása: Portfolio - Stiller Ákos
