Április-május során sorozatban többször is le kellett terhelni a Paksi Atomerőművet, többek között a kiugró hazai naperőműves termelés miatt. Az elenyésző hazai szeles kapacitás jelenleg alkalmatlan arra, hogy kiegyenlítse a naperőműves termelés hullámvölgyeit, és a Nemzeti Energia és Klímatervben 2030-ra megcélzott 1000 MW szélenergia bővítés is túl csekély lesz erre, főleg, hogy napenergiából 12000 MW-ot kíván elérni a kormány. Egy márciusi hét vizsgálata során jól látszik, hogy ha a jelenlegi szeles kapacitás tízszeresével (3300 MW) rendelkeznénk, az ki tudná tölteni ezeket a hullámvölgyeket. A piac ugrásra készen áll, hogy finanszírozza az átállást, azonban a nagy mértékű ingadozások kezelésére jelenleg alkalmatlan országos hálózat és a rendelkezésre álló kiegyenlítő kapacitások (energiatárolók, gyorsan indítható erőművek) hiánya miatt ez lassan halad. A problémák orvoslásáig megoldást jelentene, ha a már meglévő naperőművi hálózati csatlakozási pontokra kötnék rá az újonnan épülő szélerőműveket, ami a hálózatot így nemhogy nem terhelné, de a nap-szél hibrid erőmű kiegyensúlyozottabb össztermelése, feltáplálása miatt még hasznos is lehetne a hálózat szempontjából.
Minél több fajta energiaforrásra támaszkodik egy ország, annál stabilabb és rugalmasabb energiarendszere és energiaellátása – és ez alól Magyarország sem kivétel. Energiaellátásunk stabilitását erősíti a források diverzifikálása, különösen, ha olyan hazai, kvázi “ingyenesen” (nem kell költségesen kitermelni, mint a fosszilis energiahordozókat) rendelkezésre álló erőforrásokról beszélünk, mint a nap- és szélenergia.
A nap- és a szélenergia jól kiegészíti egymást. Ha egymás mellett alkalmazzuk őket (ideális esetben nagyjából egyenlő mértékben), akkor részben ki tudjuk egyensúlyozni az időjárásból fakadó napi és évszakos termelési kilengéseket. Ezáltal az energiarendszer üzemeltetése egyszerűbbé és olcsóbbá válik.
A szélerőművek ugyanis a téli félévben működnek nagyobb kihasználtsággal, a naperőművek pedig – nem meglepően – nyáron. Ugyanez a kiegyenlítő hatás kisebb mértékben, de egy napon belül is megfigyelhető: a szélerőművek az éjszakai, a naperőművek a déli órákban a legaktívabbak.
Az éves kihasználtság a hazai naperőműveknél 14-15%, míg a szélerőműveknél 22-23%, ami jelentős különbség a szélerőművek javára. Mi több, a mai modern szélturbinák már 30% körüli vagy azt meghaladó kihasználtsággal működhetnének Magyarországon.
Több energiánk lenne, kiegyenlítettebb viszonyok között
Mivel egy új típusú szélerőmű ideális elhelyezéssel képes lenne a magyarországi éghajlati, földrajzi adottságok mellett éves szinten nagyjából kétszer annyi energiát megtermelni, mint egy ugyanakkora méretű naperőmű, így ha a jelenlegi 6000 MW naperőmű mellett 3000 MW szélerőmű is működne az országban, nagyjából ugyanannyi energiát nyerhetnénk a két forrásból.
Szemléltetésképp megvizsgáltunk egy 5 napos periódust márciusban, amikor láthatóan voltak felhős napok, és visszaesett a napenergia-termelés, miközben a szél – ingadozóan, de – intenzívebbé vált. Mivel nagyon kevés a szélkapacitás az országban, ezért megvizsgáltuk, hogy hogyan nézne ki a termelés, ha a mai 330 MW szél helyett a tízszerese, 3300 MW lenne a rendszerben az aktuális napelem-kapacitás mellett. A kiegészítő jelleg így már jóval látványosabb.
Sárga színnel a napelemes, kék színnel a szélerőműves termelés látható, a fenti ábrán a valós termelési adatok, a lentin pedig a szélteljesítmény tízszeres mértékben. A MAVIR nyilvános adatai alapján a szerző saját számítása.
Ezért is nagyon csekély a felülvizsgált Nemzeti Energia és Klímatervben 2030-ra megcélzott 1000 MW szélenergia, főleg, hogy napenergiából 12000 MW-ot kíván elérni a kormány.
A hosszabb adatsorral rendelkező bajorországi Pfaffenhofen együttes szeles-napos termelési adatai – amit egy korábbi tanulmányban vizsgáltunk – is azt mutatják, hogy a havi össztermelések kisimulnak. Az egyetlen kritikus hónap a november.
Az Energiaklub “A szél- és napenergia együttes hasznosítása Magyarországon” c. tanulmányának adatai alapján. Az illusztrációt Tallér Vivien készítette.
A piac ugrásra készen áll, hogy finanszírozza az átállást
Az elmúlt években azonban az időjárásfüggő megújuló erőművek rendszerre csatlakozását jelentősen korlátozni kellett a nagy mértékű ingadozások kezelésére jelenleg alkalmatlan országos hálózat és a rendelkezésre álló kiegyenlítő kapacitások (energiatárolók, gyorsan indítható erőművek) hiánya miatt. Ezt a problémát azért is érdemes mielőbb orvosolni, mert a beruházói kedv, a szektorba potenciálisan beáramló piaci tőke óriási.
A legújabb (2024-es) csatlakozási kapacitásigénylés 10000 MW feletti volt megújuló erőművek esetében, melyből egyelőre csak 670 MW-nyi szélkapacitást fognak engedélyezni.
A fenti igények nagyobb arányú kiszolgálására kínál kiváló alternatívát, ha a már meglévő naperőművi hálózati csatlakozási pontokra kötnek rá újonnan épülő szélerőműveket.
Miért? Egy új szélerőmű egy meglévő naperőmű mellett nem jelentene plusz hektikusan termelő rendszert, ellenben egy olyan új csatlakozóval, ami önmagában áll. Ha a naperőmű mellé – aminek termelése napközben hirtelen felfut, majd lecseng – teszek szélerőművet, akkor többségében a visszaeső termelést mutató “völgyeket” töltjük fel, ezáltal kevesebbszer kell máshonnan, más energiával feltölteni ezeket a lyukakat a rendszerben.
Ebben az esetben nincs szükség új csatlakozási pont kiépítésére sem. Az eltérő termelési profil biztosítaná, hogy a két erőmű az idő döntő részében képes egymás mellett termelni a csatlakozási engedélyben szereplő maximális kapacitás átlépése nélkül, a maradék rövid időszakokban (szeles-napsütéses időben) pedig könnyen leszabályozhatóak az erőművek. A hálózatot így nemhogy nem terheli az új (szél)erőmű működése, de a nap-szél hibrid erőmű kiegyensúlyozottabb össztermelése, feltáplálása miatt még hasznos is lesz a hálózat szempontjából.
A szélenergia jelentős hazai fellendítésével, a napenergia mellé történő felzárkóztatásával nagy lépést tehetünk az ingadozó időjárásfüggő termelés kiegyenlítése, a kiegyenlítésre fordított költségek lefaragása, és a tiszta, megújuló energiákra alapozott önellátás felé.
A REKK által az Energiaklub számára készített friss villamosenergia-rendszer modellezés eredményei is egyértelműen azt mutatják, hogy a nemzetgazdaságilag legolcsóbb (és legtisztább) megoldást az az irány biztosítja, ha a 12 GW napenergia mellé 1 GW helyett legalább 4 GW szélenergiát telepítünk, ami az import áram döntő részének kiváltása mellett a hazai gázos erőművek kapacitás-igényét is csökkentené.
