Jelentős áttörés készül az energiatárolásban

A föld alatti hidrogéntárolás jogszabályi kereteit határozza meg a kormány egy társadalmi vitára bocsátott tervezet szerint. A hidrogén előállításával és tárolásával bővülnének az energiatárolási lehetőségek, a paksi atomerőmű teljesítményét sem kellene csökkenteni akkor, amikor a naperőművi termelés során „felesleges” energia keletkezik.

Az atomerőművek a hidrogén előállításában is fontos szerepet játszhatnak Forrás: Shutterstock

Egy társadalmi vitára bocsátott tervezet szerint a föld alatti hidrogéntárolás jogszabályi kereteit határozza meg a kormány. Mindez pedig azért fontos, mert a fel nem használt villamos energiát hidrogén formájában el tudnánk tárolni, és erre idehaza is kínálkoznak lehetőségek. Toldi Ottó, a Klímapolitikai Intézet vezető kutatója a téma kapcsán lapunknak elmondta, a hidrogén nagy léptékű tárolása ma az egyik kulcskérdés a tiszta energia átmenetben, a karbonsemlegesség 2050-ig történő megvalósításában.

A hidrogén tárolásának lehetősége új fejezetet nyitna a hazai energiamixben
Fotó: Kurucz Árpád

– Magyarország ugyanis az atomenergia mellett kulcsszerepet szán az időjárásfüggően működő naperőműveknek és háztartási napelemrendszereknek az áramtermelés kizöldítésében, ezért az időnkénti túltermeléshez tárolást kell biztosítani. Borús időben, hiány esetén pedig be kell tudni pótolni. Ha a fölös árammal termelt – vízelektrolízisen keresztül előállított – hidrogént el tudjuk tárolni speciális geológiai formációkban, akkor gyakorlatilag bármilyen hosszú időre el tudjuk az áramot tárolni hidrogénben, mert szükség esetén a hidrogénből gázmotorokban újból áram állítható elő. Ez pedig hatalmas előny például az akkumulátorokhoz képest, ahol a hatékony áramtárolási idő órákban mérhető – magyarázta Toldi Ottó.

Rámutatott, a legbiztonságosabb tárolási módot az úgynevezett geológiai sórétegbeli kavitások (üregek) jelentik. A Tisza-vidéken (például Szeged környéke) és Tiszaújváros–Kazincbarcika térségében vannak ilyen kiterjedt geológiai sólerakódások. Legalábbis az eddigi nemzetközi tapasztalatok (Egyesült Államok, Németország) azt bizonyítják, hogy a hidrogént legbiztonságosabban sóbányákban kialakított kavitásokban tárolják. Az előny, hogy a sóréteg szinte gáztömör, nem reagál a hidrogénnel, nagy nyomás alatt is biztonságos. A hátrány a nagy a beruházásigény, ám ezzel együtt hosszú távon ez a legígéretesebb.

Lehetőség van arra is, hogy földgáztárolóban helyezzék el a hidrogént (például Zsana, Pusztaederics, Kardoskút). Ennek előnye a nagy kapacitás és az alapinfrastruktúra megléte, a hátrány viszont a szivárgás és a lehetséges kőzet–hidrogén reakciók. Nemzetközi kutatások szerint korlátozottan, de lehetséges a hidrogénbetárolás porózus rétegekbe.

A tárolható mennyiség szempontjából az elméleti maximum, a földgáztárolóink 6,5 milliárd köbméteres kapacitása. Ha ennek akár csak egy kis részét lehetne hidrogénnel feltölteni, az tíz–száz PJ nagyságrendű energiatárolást jelentene. Reálisabb, hogy elsőként néhány száz millió köbméternynyi hidrogén tárolására lehet alkalmas rétegeket találni – ami évi több TWh energiatárolási képességnek felel meg. Általánosságban elmondhatjuk, hogy a földgáztárolóban való hidrogéntárolás kísérleti fázisban van Európában és itthon is. Talán a legígéretesebb hosszú távú megoldás a Tisza-vidéki sókavernás tárolás, de a meglévő porózus tárolók egyes rétegei is tesztelhetők.

Toldi Ottó rámutatott, Magyarország nem véletlenül építi klímasemlegességi terveit a nap és az atomenergiára, hiszen mindkét áramtermelési technológia dekarbonizált, emellett jó a napenergia potenciálunk és az évekre eltárolható fűtőelemeknek köszönhetően, az atomenergia ellátásbiztonsági szempontból hazai forrásnak számít. 

Ebben a helyzetben kifejezetten problémás, hogy a naperőművek miatt vissza kell terhelni az ugyancsak karbonsemleges atomerőművet, ráadásul az olcsóbb áramtermelési mód kerül hátrányba úgy, hogy az atomerőműnek sem tesz jót a kényszerű teljesítménycsökkentés.

Pontosan erre jelentene megoldást az atomerőműben termelt hidrogénben való áramtárolás. Ebben az esetben a naperőművi túltermelés miatt nem kellene csökkenteni a paksi áramtermelést, hanem vele vízelektrolízissel hidrogént lehetne gyártani és ebben elraktározni az áramot. Naperőművi termelés csökkenés esetén pedig hidrogéngázmotorokban újból áramot lehetne termelni.