Nap- és szélerőművek nélkül a fenntartható energiarendszerre való átállás nem lehetséges, de változó rendelkezésre állásuk ma még jókora bizonytalansági tényező az ellátás szempontjából, amire az év legmagasabb energiafelhasználású időszakának adatai is rávilágítanak.
A napenergia-termelés az éven belül a téli hónapokban a legalacsonyabb Magyarországon és egész Európában, ezzel szemben a szélerőművek jellemzően a hideg évszakban állítják elő a legtöbb villamos energiát. Ott, ahol mindkét technológiából jelentős kapacitás áll rendelkezésre, e két hatás bizonyos mértékig kiegyenlíti egymást. Azokban az országokban azonban, ahol kevés a szélerőmű, például Magyarországon, az időjárásfüggő megújulók épp akkor járulnak hozzá legkevésbé az ellátáshoz, amikor az energiafogyasztás a fűtési igény miatt megugrik. Ez az időszak az ellátásbiztonság szempontjából egyre kritikusabb, mert bár a megújulókapacitás folyamatosan bővül, a fosszilis termelésre a klíma- és energiafüggetlenedési célok miatt egyre kevésbé számíthatunk. A helyzetet hosszú távon a megújulós erőművek és a különféle energiatároló technológiák elterjedése, valamint az energiahatékonyság növelése kezelheti, de a folyamatos (zsinór-) termelésre képes, ma a villamosenergia-rendszer egyensúlyát is nagyrészt biztosító hagyományos erőművekre még várhatóan így is sokáig szükség lesz.
Mélyponton a napenergia-termelés
2022-ben a magyarországi (bruttó) erőművi áramtermelésnek összességében már 9,13 százalékát adták a naperőművek (a háztartási méretű – HMKE – és saját célra termelő napelemes rendszereket nem számítva). A súlyuk négy év alatt több mint tízszeresére nőtt a termelési mixben a 2018-as 0,85 százalékról. Tavaly tehát már minden itthon megtermelt 10 egység áramból 1-et a naperőművek állítottak elő. Ez ugyan nemzetközi szinten is komoly eredmény, de a képet árnyalja, hogy a napelemparkok beépített teljesítőképességük alapján már a hazai villamosenergia-rendszer közel negyedét adják (22,99%, 2525 MW/10 981 MW). Annak az oka, hogy az erőművek teljesítménye elmarad az elméleti termelési maximumot jelző beépített teljesítőképességi aránytól, az, hogy mivel a naperőművek teljesítménye az időjárástól függ, a hagyományos erőművekhez képest alacsonyabb kihasználtságra képesek. Míg a paksi atomerőmű kihasználtsága éves szinten 90 százalék körül szokott alakulni, addig a napelemparkoké 2022 egészében csak 17,14 százalék volt, és ez ráadásul rekord értéknek is számít.
A naperőművek termelése az éven belül szezonális ciklikusságot mutat, amit a Nap égen megtett pályájának alakulása határoz meg. A nyári hónapokban a naperőművek kihasználtsága akár a 30 százalékot is megközelítheti, télen viszont a havi kihasználtság akár 4 százalék alá is eshet. 2022 decemberében a magyarországi nagy naperőművek kihasználtsága mindössze 4,67 százalék volt, így a teljes hazai erőművi termelésnek csupán 3,04 százalékát biztosították az év utolsó hónapjában, miután a nyári hónapokban átlagosan 14 százalék feletti arányt hoztak. A tavaly decemberi gyakran felhős időjárás egyébként az elmúlt évek átlagánál valamivel rosszabb feltételeket biztosított a hazai napenergia-termeléshez (az éves átlagos kihasználtság 2016-tól: 5,66%, 5,62%, 4,73%, 4,77%, 3,1%, 5,04%, 4,67%). Dacára a fotovoltaikus kapacitás rekord mértékű bővülésének, az Európai Unió egésze is kevesebb nap- és szélenergiát állított elő decemberben, mint egy évvel korábban.
Csúcsra járó szélerőművek
A szélerőművek termelése az EU-ban az októbertől márciusig terjedő időszakban a legmagasabb. Magyarországon gyakran áprilisban és májusban is az átlagnál nagyobb kihasználtsággal működnek a turbinák. A szélerőművek kihasználtsága nagyrészt a technológia jellegéből adódóan jóval magasabb, mint a naperőműveké, utóbbiak 17 százalék körüli értékével szemben itthon 2021-ben 22,72 százalékot ért el, 2020-ban pedig 22,53 százalékot. A magasabb kihasználtságnak köszönhetően a naperőműveknél jóval kisebb (323,3 MW beépített teljesítőképességű) hazai szélerőműflotta méretéhez képest jelentősebb mértékben képes hozzájárulni a magyarországi villamosenergia-ellátáshoz. Noha a villamosenergia-rendszer beépített teljesítőképességének csak 2,94 százalékát teszi ki, 2022-ben a teljes hazai erőművi termelésnek 1,74 százalékát adta, vagyis míg kapacitásméretben csak a naperőművek nem egészen 14 százalékát teszik ki, az itthon termelt szélenergia mennyisége megközelíti a napenergia 20 százalékát.
A szélerőművek magasabb kihasználtsága és a szezonalitás hatása a téli hónapok termelési adataiban mutatkozik meg a leglátványosabban. 2022 januárjában a napenergia részaránya a hazai termelésben 3,7 százalék volt, a szélenergiáé pedig 2,72 százalék. Februárban 6,57 és 3,29 százalék volt a két érték, míg a tavalyi utolsó hónapban a napelemparkok a teljes hazai erőművi termelésből 3,04, a szélerőművek pedig 1,76 százalékkal vették ki a részüket. Vagyis hiába a beépített teljesítőképesség szempontjából többszörös méretkülönbség a naperőművek javára, a megtermelt energia tekintetében a tavalyi téli hónapok mindegyikében kevesebb mint kétszeres volt a szorzó a szélerőművek termeléséhez képest.
Érzékeny megújulók
A mostani tél eddigi legnagyobb áramfogyasztását a karácsony hetét megelőző hét hozta, amikor a hazai villamosenergia-rendszer terhelése többször meghaladta a 7000 MW-ot (a rekord 7396 MW, 2022. január 25-éről). Ugyanekkor a már akkoriban is 2500 MW körüli napelempark-flotta dél körüli csúcstermelése a borús idő miatt a hét több napján nem érte el az 500 MW-ot, sőt olykor a 300 MW-ot sem. A kevésbé szabályos ciklikusságot mutató szélerőművi termelés az időszakban szintén nem volt kiemelkedő, a turbinák több napon is – éppen a legnagyobb fogyasztású (rendszerterhelésű) órákban – nulla közeli termeléssel (nem) üzemeltek.
A január 16-i héten az enyhe hőmérséklet miatt a fogyasztás is alacsonyabb volt az ilyenkor szokásosnál, ezzel együtt a naperőművek dominálta hazai megújulós erőművi flotta a nagyrészt borult, ködös, esős idő miatt az adott hétre vetítve átlagosan csak 5,6 százalékban, míg a naperőművek mindössze 1,6 százalékban fedezték az áramfogyasztásunkat. A termelés szempontjából kedvezőtlenebb időjárású napokon a naperőművek még a déli órákban is legfeljebb 3-4 százalék körül teljesítettek. Az összes megújuló részaránya is 10 százalék alatt volt. Ez megmutatja az időjárásfüggő megújuló források érzékenységét – fogalmaz a rendszerirányító Mavir. (A teljes hazai termeléshez viszonyítva néhány tized százalékponttal magasabb arányszámok jönnek ki, mivel a felhasználást jórészt az áramimport fedezte.)
Ez az érzékenység vagy kiszámíthatatlanság persze a másik irányban is működik. A naposabbá és szelesebbé váló időjárásnak köszönhetően január végén változás kezdődött, és a hazai nap-, illetve szélenergia-termelés is erősödött. Ezekben a napokban a szélerőművek kihasználtsága hosszabb ideig 80 százalék körül alakult, a naperőműveké pedig február második hetében a déli csúcsórákban már megközelítette a 70 százalékot. Miután ez az időszak egyúttal a külső hőmérséklet csökkenését – ezáltal a villamosenergia-igény erősödését – is hozta, a megújulóenergia-termelés növekedése, mondhatni, a legjobbkor következett be.
Míg kis mérete miatt a hazai szélerőműflotta magas kihasználtság esetén sem képes a fogyasztás nagy részének fedezésére, a naperőművek termelése dél körül már ekkor is a felhasználás mintegy harmadát volt képes fedezni. A napenergia bizonyos időszakokban az áramimportot is eltüntette, sőt, a napelemeknek is köszönhetően február elején már ismét előfordult olyan rövidebb időszak, amikor Magyarország nettó áramexportőri pozícióba került. Február 9-én dél körül a napenergia-termelés már a 2022 júliusában született 1859,2 MW-os termelési csúcsot is megközelítette a csaknem 1800 MW-os termeléssel. A folyamatos erőmű-telepítések miatt pedig borítékolható, hogy a tavaszi és a nyári hónapokban többször is rekordok fognak dőlni.
Főszerepben a hagyományos erőművek és az import
A napnyugta utáni esti órákban persze a derült, verőfényes napokon sem tudnak termelni a fotovoltaikus erőművek, márpedig a rendszerterhelés a téli időszakban sötétedés után éri el a csúcsát. A termelt nap- és szélenergia ma még „valós időben”, nagyrészt tárolás nélkül is megtalálja fogyasztóit az egyre jobban integrálódó európai árampiacon. A következő években azonban egyre nagyobb része akkumulátoros és egyéb energiatároló megoldásokba kerülhet (lásd például a zöldhidrogént), amelyek a téli estéken is lehetővé teszik majd a nappal és nyáron megtermelt nap- (és szél-)energia akár fűtési célú felhasználását is. Addig a Magyarországon rendelkezésre álló tiszta megújuló energiaforrások közül érdemi vízenergia hiányában a – ma még viszonylag kicsi, de a kormányzati tervek szerint jelentős bővülés előtt álló – szélerőmű-állomány tud hozzájárulni az ellátáshoz, aminek zömét egyelőre továbbra is a hazai hagyományos (fosszilis és nukleáris) erőművek, valamint a tetemes import biztosítja.
Kapcsolódó bejegyzések
Kilőhet a magyar megújulóenergia-szektor!
A kialakult energiaválság felgyorsítja az európai energiapolitikát. Így Magyarország is rákapcsol a megújulókra, és lehet, hogy pozitívan jövünk ki a válságból.
