Megújulók és atomerőmű – közösen a fenntarthatóbb jövőért (X)

Már érezteti a hatását az elmúlt évek napelemes beruházási boomja: nemcsak tavasszal, hanem ősszel is rekordokat döntött a magyarországi fotovoltaikus termelés, több alkalommal is új csúcsot regisztrált a Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító, a Mavir Zrt. 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. Ám látni kell, hogy ezek az adatok a szerencsén is múlnak, hiszen a borúsabb napokon közel sem ez a helyzet. Az időjárásfüggő áramtermelés hektikussága extra feladatot támaszt a rendszerirányítással szemben, illetve az ellátásbiztonság fenntartása megkívánja a folyamatos, az időjárástól független alaperőművi termelést is. Áramra ugyanis minden pillanatban szükség van.

A megújuló alapú áramtermelés mind impozánsabb eredményeket mutat fel Magyarországon, a Mavir kiemelkedő adatokat regisztrált az idén tavasszal és az ősszel is. Az ipari méretű napenergia-termelők adták a magyarországi áramtermelés több mint negyedét, 26,27 százalékát a déli csúcsidőszak negyedórájában október 4-én, ezzel új termelési rekordot állítottak fel. A korábbi, április 16-i rekord 22 százalék volt. A naperőművekből a hálózatra kiadott áram mennyisége az idei évre a 2018 elejinek a tizenháromszorosára bővült, ez pedig nagyban hozzájárult az importfüggőség csökkentéséhez is a karbonkibocsátás mérséklése mellett (tekintettel arra is, hogy a behozott áram forrása jórészt szénalapú). A zöldáram térnyerése a következő években is folytatódhat az alapján, hogy a megújulóenergia-támogatási rendszerben (metár) nemrégiben meghirdetett pályázaton öt és félszeres volt a túljelentkezés a támogatandó termelésre.

Egyensúly minden pillanatban

A bővülés azonban soha nem látott kihívások elé állítja a rendszerirányítókat, hiszen az időjárásfüggő zöldtermelők teljesítménye se nem egyenletes, se nem pontosan kiszámítható. Az üzemeltetők ugyan az időjárási előrejelzések alapján képesek modellezni a várható termelést, ám közel sem tökéletesen. Márpedig áramra minden pillanatban szükség van, és minden pillanatban éppen annyit kell a hálózatra táplálni, amennyit a fogyasztók éppen felhasználnak. Ha egy pillanatra megállunk, és megfigyeljük a környezetünket, a lakásunkban, az irodában lévő elektronikai berendezéseket, érthetővé válik, mennyire függ a modern ember a villamos energiától. De nem szabad megfeledkezni arról sem, hány különböző módon használják az áramot a városok a közlekedés, a közművek vagy éppen az üzemek működtetésében.

A fent említett okok miatt összetett feladat a villamosenergia-rendszer működtetése, amelynek három alappillére az áram termelése, szállítása és fogyasztása. A mindenkori egyensúly fenntartásáért a Mavir Zrt. felel Magyarországon, a rendszerirányító felügyeli és szervezi meg az áram elosztását úgy, hogy gondoskodik a tartalékok biztosításáról is. (A fogyasztókig a helyi áramszolgálatók juttatják el az energiát.)

Kevesen gondolnák, hogy nem feltétlenül az erőművek üzemeltetői, hanem a Mavir szakemberei szabályozzák a nagy áramtermelők működését. Olyannyira, hogy szükség szerint elindíthatják vagy le is állíthatják azokat, attól függően, hogy éppen mennyi áramra van szükség, és ehhez hogyan viszonyulnak az erőművek és a kereskedők előzetesen leadott tervei. Az egyensúly fenntartása, vagyis az erőművek le- és felszabályozása azért nélkülözhetetlen, mert az ötvenhertzes frekvencia fenntartása a fogyasztó berendezések megfelelő működéséhez elengedhetetlen. Míg az alacsonyabb frekvencia adott esetben megbízhatatlan üzemelést, a magasabb károkat is okozhat a berendezésekben.

MVM Paksi Atomerőmű Zrt

Hol készül az áram?

A hektikusan termelő, időjárásalapú egységek mellett a villamosenergia-termelés alapját olyan erőművek adják, amelyek képesek állandóan, stabilan nagy mennyiségű áramot előállítani. Ezek jellemzően fosszilis tüzelőanyagot (szén, földgáz, esetleg olaj), használnak, de hazánkban rendelkezésre áll egy nagyobb kapacitású hulladékhasznosító mű is. A tüzelésen túl a nukleáris alapú erőművek is a stabil termelést, az úgynevezett zsinóráram előállítását szolgálják. Nálunk a Paksi Atomerőmű szolgáltatja átlagosan az itthon termelt áram felét több mint három évtizede, és a hazánkban felhasznált villamos energiának több mint 35 százaléka is ebből a létesítményből származik. Az arányok közötti különbség magyarázata az, hogy a belföldi termelés nem fedi le az igényeket, ezért importtal kell kipótolni hiányt.

A nagyerőművek működési elve hasonlít egymásra, de némi eltérés is van köztük. A lényegük az, hogy hőenergiát állítanak elő, amelyet turbinákkal mozgási energiává alakítanak át, ebből pedig generátor segítségével villamos energiát állítanak elő. A szén-, a biomassza- és a hulladékhasznosító erőművekben kazánban tüzelik el az alapanyagot, a gázerőművekben viszont a gázturbina az égéstérben helyezkedik el. Az atomerőművekben a hőenergia a nukleáris reaktorokban keletkezik.

Ha lehet, ne füstöljön

A generátoros áramtermelés előnyei között említhető, hogy működési elvének köszönhetően hozzájárul a rendszer frekvencia-stabilitásához is – erre viszont a szél- és a napenergia nem alkalmas. Míg a kazánnal működő erőművek biztos szolgáltatást nyújtanak, felróható a technológiának – a szigorú szabályozásoknak megfelelő szűrőrendszerek alkalmazása mellett is – a károsanyag-kibocsátás. Az atomerőmű a nap 24 órájában termel óriási mennyiségű áramot, mert az üzemanyag energiasűrűsége hatalmas a többihez képest. Mindezt üvegházgáz-kibocsátás nélkül teszi, ezáltal az egyik legfontosabb fenntartható energiaforrás, amelyre lehet támaszkodni a globális éghajlatváltozás elleni küzdelemben.

Ez utóbbi kritériumnak megfelelnek a megújuló alapú áramtermelési módok is, ám a már említett kiszámíthatóság és az energiasűrűség nem az erősségük. Hazánkban nagyjából a villamosenergia-termelés tizede származik ilyen forrásból: főként naperőművekből, de szélenergia, biomassza, geotermikus energia és nem jelentős mértékben vízenergia is szerepel a folyamatosan újratermelődő energiaforrások között.

Támogatni kell a másikat

Minél több a nem vagy csak kevésbé előre tervezhetően termelő elem a rendszerben, annál nagyobb gondot okozhat az, amikor épp nem süt a nap vagy nem fúj a szél. Továbbra is érvényes az a megállapítás, hogy ilyen körülmények között ezek nem képesek az áramtermelésre. Pedig a reggeli és az esti csúcsfogyasztási időszakokban kiemelten fontos az ellátásbiztonság: a reggeli készülődés és munkába indulás, valamint a délutáni hazatérés idején is megemelkedik a háztartások fogyasztása. Nem is beszélve az elektromos járművek töltésének szükségességéről, ami egyre intenzívebbé válik a jövőben. Az ilyesmit nem lehet kiszámíthatatlan termelőkre bízni. Az ellátásbiztonság és a megfizethetőség mellett harmadikként kiemelt szempont az energiaellátásban a klímavédelem. Tehát a fentiek értelmében az a legelőnyösebb, ha a minel alacsonyabb kibocsátású megújuló és alaperőművi termelési megoldásokat kombinálják.

MVM Paksi Atomerőmű Zrt

Egyféle nem elég

Nem ejtettünk még szót a szélenergiáról, pedig Magyarországon is forognak szélkerekek. Viszont valószínűleg annál, amennyi most van, többet nem is igen érdemes létesíteni. A hazai lehetőségeket, úgy tűnik, már kiaknázták a befektetők. A Kisalföldön belépő szélcsatornát jobbára már beépítették szélparkokkal, s ezek éves rendelkezésre állása húsz százalék körüli. Ez annyit tesz, hogy ha folyton optimális mértékben fújna a szél – amit a napsütésnél is nehezebb előre jelezni –, akkor ötször ennyi energiát is képesek lennének termelni, ám nem ez a helyzet. Magyarország földrajzi fekvését összevetve azon országokéval, amelyek nagy hangsúlyt fektetnek a szélenergiára, határozott a különbség. Ahonnan ilyen hírek érkeznek, azon területek jellemzően az Északi- és a Balti-tenger mentén fekszenek, ami viszonylag erős és állandó szelet biztosít.

Jelentős felhasználásra van lehetőség ugyanakkor itthon biomasszából: több erőmű is hasznosítja az erdő- és mezőgazdasági, a faipari hulladékot. A szabályozás szerint továbbá a lakossági hulladék is megújuló tüzelőanyagnak számít. Nem tekinti ugyanakkor ideálisnak ezeket a módokat az Európai Unió, amely szerint a biomassza energiaátalakítási hatékonysága alacsony, ráadásul a levegő minőségére is kedvezőtlen hatással van.

Szót érdemel még a földhő hasznosításának lehetősége is. Magyarország geotermikus adottságai kedvezők, azonban ez a forrás áramtermelésre nem, csak fűtésre alkalmas. Hazánkat a vizek országának is szokás nevezni, és ahol lehetséges, ott épültek is nagyobb és törpe méretű vízerőművek. Mégis, mivel folyóvizeink esése nem jelentős, emiatt csak elenyésző mennyiségű villamos energiát lehet előállítani vízerőművekkel.

www.atomeromu.hu/hu/Lapok/default.aspx