Hiába a jelentős naperőművi kapacitás, nem lehet vele letörni az ártüskéket

Számíthatunk a megújulókra?

Az elmúlt években egyre nagyobb hangsúlyt kapott az energiapolitikában Európa szerte a zöldítés és a fosszilis energiahordozók kiváltása. Most pedig az Ukrajnában zajló háború és az Európai Unió különböző szankciói miatt egyre súlyosbodó energiaválság fényében még égetőbb kérdés, hogy mennyire építhetünk a megújulókra és mennyire segíthetnek a hosszútávú kiegyensúlyozott energiaellátás biztosításában.

Magyarországon a különböző megújuló energiaforrások közül jelenleg elsősorban a napenergiáról érdemes beszélni, mivel pillanatnyilag a többi megújuló részesedése egyre inkább elhanyagolható, még ha esetleg volna bennük potenciál, akkor is és a trendek alapján a jövőben csak erősödni fog a napenergia dominanciája. Kivételt képez a biomassza, amelyből szintén jelentős a hazai kapacitás.

Megújuló energiaforrások egymáshoz viszonyított súlya Magyarországon; Forrás: MEKH

Óriásira duzzadt itthon a naperőművi kapacitás

Mostanra jelentős beépített naperőművi kapacitás létesült az országban. 2021 év végén a beépített fotovoltaikus kapacitás elérte a 3000 MW-t, 2030-ig pedig a 6500 MW elérése a cél, ami a jelenlegi ütem alapján még akár a tervezett céldátum előtt is megvalósulhat. Mindez óriási beépített naperőművi kapacitást jelent. Összehasonlításképp Paks 1 teljesítménye 2000 MW, ami önmagában fedezi az ország energiaszükségletének körülbelül a felét. A jövőbeni 6500 MW fotovoltaikus kapacitás tehát még akkor is fedezheti az ország akár teljes energiaszükségletét, amennyiben azzal számolunk, hogy az nőni fog a jelenlegi szinthez képest. Vagyis csak fedezhetné, ha ez a beépített elméleti kapacitás, úgy mint egy atomerőmű esetében folyamatosan rendelkezésre állna. Csakhogy ez nem így van. A naperőművek egyrészt egyetlen napon belül is csak bizonyos napszakokban termelnek és egész évet nézve is nagyon szezonális a termelésük.

Hektikusan termelnek áramot

A napenergia hektikusságára jó példa, hogy hazánkban 2021. december 20. és 2022 január 21. között a hazai villamosenergia termelés mindössze 3,3 százalékát adták a naperőművek az Energymonitor adatai alapján, míg nyáron, 2021. július 20. és augusztus 20. között a magyar elektromos áram termelés 11,3 százaléka származott napenergiából. Ez jól mutatja, hogy nem lehet folyamatosan ugyanolyan mértékben számítani a megújulókra.

Olcsó energia

Ettől függetlenül persze a napenergiának hatalmas előnyei is vannak. Amellett, hogy karbonsemleges technológia és emberi léptékben nézve kifogyhatatlan energiaforrás, mostanra alacsony lett a termelési költsége is. Míg 2010-ben az egyik legdrágább energiatermelési módszer volt, addig mostanra árban gyakorlatilag bármelyik másik energiahordozóval felveszi a versenyt. Éppígy az egy kW-ra jutó beépítési költség is jelentősen mérséklődött a napelemek esetében az elmúlt évtizedben, a technológia fejlődésének köszönhetően és az egyik legköltségesebből 2020-ra a legolcsóbb lett. Mindemellett ráadásul egy naperőmű leállása utáni újraindítás gyakorlatilag teljesen költségmentes.

A különböző megújuló energiaforrások költségei:

Nem töri le az árakat

Adott tehát egy olyan energiaforrás, ami korlátlan, tiszta, olcsó, és óriási a hazai beépített erőművikapacitás belőle. Egy statikus modellben ez alacsonyabb árakat eredményezne, azonban a napenergia a hektikus rendelkezésre állása miatt jelenleg mégsem alkalmas az energiaárak letörésére, az energiaimport visszaszorítására és az ellátásbiztonság növelésére.

Még akkor sem képes erre a hatásra, ha el vonatkozunk a téli időszaktól és csak azzal kalkulálunk, hogy legalább a tavasz második felében, nyáron és az ősz első felében segít ez az energiaforrás.

Ha megnézzünk egy olyan napot, amikor termelési csúcsot döntött a napenergia termelés, idén ilyen nap volt május 13-a, akkor is azt látjuk, hogy csak egy rövid ideig lehetett építeni a fotovoltaikus energiára. Ezen a napon 10-11 óra és délután 15-16 óra között a hazai naperőművek közel ugyanannyi energiát termeltek, mint a paksi atomerőmű. Délelőtt 11 és délután három óra között még egy kevés elektromos áramot exportálni is tudtunk. Azonban a nap többi részében sokkal alacsonyabb, vagy éppen teljesen 0 volt a napenergia termelés, az ország pedig ugyanúgy elektromos áram importra szorult, hiába jártak csúcsra napközben a naperőművek.

Ez pedig azért jelent különösen nagy gondot, mert épp akkor nem termeltek a naperőművek, amikor a lakossági fogyasztási csúcsok jelentkeznek és pont azokban a napszakokban szorult az ország elektromos áram importra amikor a legmagasabbak az árak. A hajnali órák nem problémások különösebben, olyankor bár nyilván nem termelnek a naperőművek de a fogyasztás is rendkívül alacsony, ennek megfelelően ezekben az órákban az elektromos áram ára is jóval visszafogottabb. Sokkal rosszabb a késő délutáni, éjszakai időszak. Egy napon belül ugyanis rendszerint az esti órákban a legmagasabb a fogyasztás, így az árak is olyankor a legmagasabbak, viszont ahogy megy le a nap úgy csökken le a naperőművek áramtermelése is.

Ha pedig megnézzük az elektromos áram napi árainak alakulását akkor azt látjuk, hogy a beépített nagy fotovoltaikus kapacitás míg délután csökkenti az árakat, addig este hét óra környékén már emeli az árakat.

Miért nem kapcsolják be a gázerőműveket?

Felmerülhet persze a kérdés, hogy ilyenkor miért importtal igazítják ki a napi maradó keresletet és miért nem például a rugalmasan szabályozható gáztüzelésű erőművekkel. Ennek egyszerű költség okai vannak. Pillanatnyilag olcsóbb ha az import alkalmazkodik a maradó kereslet nappali ingadozásához. Itt érdemes megjegyezni, hogy az atomerőmű és a lignit tüzelésű erőművek gyakorlatilag zsinórban termelnek, kiigazításra alkalmatlanok.

Jelenleg a különböző hatékonyságú gázerőművek az úgynevezett merit order tetején állnak. A merit order a rendelkezésre álló villamosenergia-termelés rangsorolásának a módja, az árak növekvő sorrendje alapján. Magyarul a merit order alapján a rendszerirányító folyamatosan rangsorol, hogy mindig a legalacsonyabb határköltséggel rendelkező energia forrás kerüljön be a hálózatba és a drágábbak nyilvánvalóan a rangsor végén állnak.

A MAVIR, mint rendszerirányító persze ellátásbiztonsági szempontok alapján a rugalmasan változtatható teljesítményű gázerőművek nagy részét leköti szabályozási kapacitásként, de azok csak a MAVIR utasítására változtatnak a termelésükön és a merit order alapján a MAVIR csak akkor ad erre utasítást, ha nincs olcsóbb alternatíva. Azok az erőművi kapacitások pedig, amik nincsennek lekötve, leállnak, ha nem jövedelmező számukra a nagykereskedelmi piaci értékesítés, újra pedig csak akkor indulnak, ha megfizetik az újraindítás költségeit, ami viszont nem elhanyagolható összeg. Így marad az import ami ha például a balkáni vízerőművekből származik, olcsóbb opciót jelent. Ám a balkáni vízerőművek is az alapján áraznak, hogy helyettük milyen alternatívák állnak rendelkezésre, így például az esti órákban nyilvánvalóan ők is emelik az árakat.

Mindez tehát oda vezet, hogy hiába az óriási naperőművi kapacitás, az nem csökkenti a napi árakat és még nyáron sem biztosítható vele a teljes ellátás.

Importra nem lehet alapozni

Ez pedig több következtetéshez vezethet el. Egyrészt azt mutatja, hogy továbbra is szükség van alacsony költséggel zsinórban termelő atomerőművekre. Másrészt azt is, hogy nagyon is szükség van a flexibilis, minél modernebb gázerőművekre. Ugyanis hiába olcsó az import, ellátásbiztonságot nem lehet rá alapozni. Ha nem az országon belül van az adott erőművi kapacitás, akkor az önmagában nem javítja az ellátás biztonságot. Persze ettől külön kell választani az importcsatornák bővítését, ami viszont növeli az ellátásbiztonságot. Nem véletlen, hogy Magyarország folyamatosan építi ki az összeköttetéseket a környező országgal. Harmadrészt pedig azt is mutatja, hogy a naperőművek mögé komolyabb energia tárolási kapacitást kell kiépíteni. Erre mostanra létezik számos technológia, így ezek fejlesztésére fontos figyelmet fordítani.

Így ha még csak nem is szezonálisan, de legalább egy-egy napon belül meg lehetne oldani a naperőművek által termelt plusz energia eltárolását, akkor már az év egy jelentős részében le lehetne törni azt esti ártüskéket.