A hazai villamosenergia-rendszer tavalyi adatai és kihívásai

A tavaly kirobbant ukrán-orosz válság és az elhibázott brüsszeli szankciók tovább súlyosbították a 2021-ben kezdődött európai energiaválságot. Ennek következményeként a drámai energiaárak mellett áram- és gázhiánnyal is szembesült Európa. Egyes európai országok, iparágak és a háztartási fogyasztók is energiamegtakarítási intézkedéseket voltak kénytelenek foganatosítani az energiaszámlák csökkentése érdekében. Emiatt a MAVIR előzetes adatai szerint 2022-ben mintegy 2,5 százalékkal volt alacsonyabb a villamosenergia-fogyasztás, mint 2021-ben. Ebben nem szerepelnek a háztartási méretű naperőművek, hiszen ezekkel kapcsolatban nincsenek hitelesen mért adatok. A hazai szélerőműveknek ismételten volt összességében 26 olyan napja, amikor nem erőműként, hanem fogyasztóként viselkedtek. Mindeközben a hazai rendszer már most is számos kihívással szembesül, amelyek a jövőben súlyosbodnak. Nézzük meg, miről van szó!

Forrás: Hárfás Zsolt

A hazai villamosenergia-termelés összetétele

Tavaly a hazai villamosenergia-termelés rendíthetetlen pillére továbbra is a Paksi Atomerőmű volt, hiszen éves szinten 15,81 TWh villamos energiát termelt, amely 47 százalékos termelési részaránynak felel meg. Ez az érték lehetett volna nagyobb is, de nem lett, ugyanis a paksi blokkok teljesítményét több alkalommal azért kellett jelentősen csökkenteni, mert például éppen jobban sütött a nap és fújt a szél; a nap- és szélerőművek megtermelt áramát viszont kötelezően át kellett venni. Ez minden szempontból abszurd, erről korábban itt írtam. A hazai éves fogyasztásból az import részaránya ellátás- és nemzetbiztonsági szempontból továbbra is nagyon magas, 26 százalék volt. Az is látható, hogy Paks mellett megkerülhetetlen szerepet töltött be a szénből és gázból termelt áram is, hiszen ezek részaránya 9,6, illetve 26 százalék volt. Mindezek mellett a hazai termelésből az ipari méretű naperőművek 2525 MW és a szélerőművek 323 MW beépített kapacitás révén 9,13, illetve 1,74 százalékkal részesedtek.

A hazai villamosenergia-fogyasztás összetétele 2009-2022 között Forrásadatok: MAVIR Forrás: Hárfás Zsolt

Érdekességképpen elmondható, hogy tavaly a Paks Atomerőmű teljesítménye 12 669 negyedórás időszakban meghaladta a beépített kapacitását. Még mielőtt az ellenzéki politikusok ismételten titkos teszteket, kísérleteket, túlterhelést vizionálnának, érdemes elmondani, hogy a paksi négy blokk névleges teljesítménye a folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően nem 2000, hanem 2027 MW. Az egyes blokkok hatásfoka a hűtővíz hőmérsékletének függvényében változik. Jelen esetben a hidegebb hűtővíz jobb hatásfokot és ennek köszönhetően nagyobb teljesítményt biztosított.

Mínusz 2,5 százalék

A tavalyi év első félévében még 0,7 százalékos fogyasztásnövekedés volt látható, azonban az év második felében a magas energiaárak és az új rezsiszabályok bevezetése miatt jelentősebb csökkenés következett be 2021 hasonló időszakaihoz képest. Ennek eredményeképpen az előzetes adatokból az látszik, hogy 2022-ben – az egész évet tekintve – 2,5 százalékkal csökkent az éves fogyasztás az előző, 2021-es évhez képest.

2022-ben bruttó 45,76 TWh villamos energiát fogyasztottunk a 2021. évi 46,92 TWh-val szemben. A valós fogyasztásnövekedés még nagyobb lehetett, hiszen hazánkban a beépített napelemes háztartási termelőegységek adatai közvetlenül nem jelennek meg a rendszeradatokban, miközben e kisméretű termelők beépített kapacitása tavaly év végére elérte az 1480 MW értéket. Átlagos termelési értékkel becsülve a háztartási naperőművek mintegy 1,6 TWh villamos energiát termeltek, amely el is fogyott. Összességében tehát a fogyasztás 47,4 TWh körül alakulhatott.

A tavalyi csúcs 7396 MW volt

2022. január 25-én 17 óra 15 perc körül újabb, történelmi hazai rendszerterhelési csúcs született 7396 MW (15 perces) értéken, amelyből az import 2851 MW volt. Itt érdemes megjegyezni, hogy a Paks II. Atomerőmű beépített kapacitása csak 2400 MW lesz! Azoknak, akiknek kételye lenne a Paks II. Atomerőmű létjogosultságát illetően, álljon itt egy meggyőző adat!

A tavalyi rendszerterhelési csúcs pillanata Forrás: Hárfás Zsolt

A MAVIR (15 perces) adatai alapján az új történelmi csúcs időszakában a Paksi Atomerőmű 2052 MW teljesítményt biztosított. A szélerőműveknek jobb napjuk volt, hiszen a történelmi csúcs idején 86 MW teljesítményt adtak a beépített mintegy 325 MW-ból, a naperőművek pedig 0,03 MW-ot biztosítottak a rendszer számára, miközben az ipari méretű naperőművek beépített teljesítménye – a csúcs idején – már közel 1800 MW volt. A háztartási méretű napelemek –, amelyek teljesítménye már több mint 1000 MW – szintén nem állhattak rendelkezésre abban az időszakban, amikor egyébként is nagyon megugrik a fogyasztás. Ezek az adatok is azt mutatják, hogy az időjárásfüggő megújulók ellátásbiztonságot nem tudnak garantálni, hiszen az emberek és az ipar megnövekedett igényét akkor is ki kell tudni elégíteni, amikor nem süt a nap és/vagy nem fúj eléggé a szél.

Sokkoló import adatok

Az abszolút villamosenergia-import csúcs 2022. november 23-án 16 óra 45 perc környéken 3335 MW volt, amely az adott rendszerterheléshez (6532 MW) viszonyítva közel 51 százalékos importrészarányt jelentett!

Az importrészarány tekintetében az abszolút csúcs 2020. augusztus 12-én 20 óra 15 perc körül született, hiszen ekkor a hazai fogyasztás maradéktalan kielégítéséhez szükséges villamos energia 58 százaléka külföldről érkezett! Tavaly összességében 3269 olyan negyedórás időszak volt, amikor az import részaránya meghaladta a 40 százalékot.

Növekvő naperőművi kapacitások

Magyarországon a kormányzati ösztönzők hatására folyamatosan növekszik a villamosenergia-rendszerbe betápláló naperőművek száma. Tavaly december végi adatok szerint a beépített kapacitások értéke már csaknem 2525 MW volt! Ezzel kapcsolatban azonban nem lehet elégszer hangsúlyozni, hogy a naperőművek termelése napszaktól és időjárástól függően állandóan változik, ami megmutatkozik abban is, hogy a tavalyi évben e megújuló energiaforrás teljesítménye a nettó adatok alapján 0 és 1859 MW között folyamatosan változott.

A hazai naperőművek aktuális teljesítményének (MW) megoszlása negyedórás adatok alapján 2022. január-december között Forrás: MAVIR

Az ábrán is jól látható: a naperőművek teljesítménye a január és december közötti negyedórás időszakok közel 51 százalékában 10 MW volt. Éves szinten az átlagteljesítményük „csak" 352 MW volt. Ebből is egyértelműen kitűnik az a tény, hogy a villamosenergia-rendszerben feltétlenül szükség van olyan alaperőművekre, amelyek akkor is képesek termelni, ha például nem süt a nap vagy alig fúj a szél. Láthatóan a naperőművek növekvő kapacitásai jelenleg is kritikus rendszerszintű kérdéseket vetnek fel, ezért már jogszabályi módosításokra is sor került. A jövőbeli újabb kapacitások pedig tovább kérdéseket fognak felvetni, ezért a naperőműveket is reálisan, szakmai alapon kell tudni értékelni!

Továbbra is Arany Málna-díj jár a hazai szélerőműveknek

Jelenleg az is látható, hogy egyes brüsszeli és hazai ellenzéki politikusok a naperőművek mellett a szélerőművek fejlesztéséről is úgy beszélnek, mintha azok ellátásbiztonságot tudnának garantálni. Az időjárásfüggő megújulók fontosak, de nem elégségek. A szélerőművek teljesítményét – a naperőművekhez hasonlóan – nem lehet összehasonlítani egy atomerőmű teljesítményével, azaz 1 MW szélerőművi kapacitás nem egyenlő 1 MW atomerőművi kapacitással. Amíg az atomerőművek folyamatosan, télen-nyáron, éjjel-nappal képesek az áramtermelésre, a szélerőművek termelése az időjárás, a napszak és az évszakok függvényében folyamatosan, hektikusan változik nemcsak napról napra, hanem évről évre is. Jó példa erre az, hogy például 2021-ben az Európai Unióban 15 000 MW-tal növekedett a szélerőművi kapacitás 2020-hoz képest, de ettől függetlenül a szélerőművek termelése nemhogy nőtt volna, hanem csökkent. A szélenergia nagyobb mértékű fejlesztése tekintetében a hazai lehetőségek korlátozottak. Mi sem bizonyítja ezt jobban, ha megvizsgáljuk a hazai szélerőművek – beépített kapacitás 323 MW – tavalyi termelését, amely a napszaktól és időjárástól függően hektikusan változott.

A hazai szélerőművek aktuális teljesítményének (MW) megoszlása negyedórás adatok alapján 2022. január-december között Forrás: MAVIR

Az ábrán jól látható, hogy a hazai szélerőművek termelése egész évben – 0 és 290,7 MW között – változott. De még elgondolkodtatóbb a helyzet, ha rendszerszinten vizsgáljuk a szerepüket, hiszen tavaly 2536 olyan különböző negyedórás időszak volt, amikor a hazai szélerőművek önfogyasztása magasabb volt, mint a termelése.

Mindez azt jelenti, hogy összességében 26 napnyi időszakban a hazai szélerőművek a villamosenergia-rendszerben termelők helyett fogyasztóként jelentek meg, hiszen az önfogyasztásuk (segédberendezések, hozzájuk tartozó infrastruktúrák villamos energiával való ellátása) nagyobb volt, mint az aktuális (0) termelésük! A szélerőművek áramigényét ilyenkor jelentős részben a Paksi Atomerőműben megtermelt villamos energia biztosította.

Ma a súlyos európai energiakrízis közepette nemzeti érdek a hazai villamosenergia-termelés növelése a kockázatokat hordozó áramimport minimalizálása érdekében. Ennek részeként indokolt lehet a hazai szélerőművek telepítési lehetőségének felülvizsgálata. Ugyanakkor a vizsgálat során számos tényezőt kell figyelembe venni. Műszaki szempontból a legfontosabb tényező, hogy a szélerőműveknek sokkal hektikusabb a termelése, mint a naperőműveknek. Ez pedig jelentős rendszerszabályozási feladatokat generál, hiszen például szélcsendesebb időszakokban többlettartalék kapacitások meglétére van szükség, ami többletköltséget igényel.

Emellett fontos felmérni a szükséges hálózatfejlesztési feladatokat is. Ha reálisan vizsgáljuk a szélerőművek hazai lehetőségeit, akkor azt mondhatjuk, hogy a legjobb adottságú helyeken már üzemelnek szélerőművek, ami azt is jelenti, hogy újbóli engedélyezés esetében is nagyjából ott épülhetnének újabb szélerőművek, ahol most is üzemelnek. Mindezek mellett a jogalkotónak további környezetvédelmi, fenntarthatósági, zajvédelmi, biztonsági, település- és tájvédelmi, társadalmi és egyéb szempontot is mérlegelnie kell.

Jövőbeli kihívások

Magyarország már most is nagy kihívásokkal szembesül, amelyek a jövőben súlyosbodhatnak. Az e-mobilitás és a hőszivattyús rendszerek, illetve az elektromos fűtés elterjedésével az igények növekedni fognak, amelyeket télen-nyáron és éjjel-nappal ki kell tudni majd elégíteni. Európában most is kapacitáshiánnyal szembesülünk, amely a jövőben még drámaibb lehet, hiszen döntően klímavédelmi okok és a meglévő erőművek elöregedése miatt hatalmas fosszilis kapacitás eshet ki termelésből, ez pedig jelentősen szűkítheti/megszüntetheti az import lehetőségét.

Forrás: Hárfás Zsolt

Az utóbbi időben azt is megtapasztalhattuk, hogy ha nagy a baj, akkor csak saját magunkra számíthatunk. Éppen ezért a nemzeti célokat az szolgálja a legjobban, ha a villamos energia döntő részét hazai erőművek termelik meg. Ehhez szükséges a Paks II. Atomerőmű mihamarabbi, legbiztonságosabb módon történő megépítése, a Paksi Atomerőmű további üzemidő-hosszabbítása mellett a megújulók, döntően a naperőművek jelentős fejlesztése. Természetesen mindezek mellett a hálózati fejlesztések is elengedhetetlenek. Sőt, korábban már többször beszéltem arról, hogy Magyarországnak középtávon szükség lehet a „Paks III-ra", azaz egy új telephelyen újabb atomerőművi blokk vagy blokkok építésére is.

Mindezek alapján azt mondhatjuk, hogy Magyarország számára egy olyan egészséges energiamix elérése a cél, amely egyaránt figyelembe veszi az egyes villamosenergia-termelési módok sajátosságait az ellátásbiztonsági, a versenyképességi és a klímavédelmi célok egyidejű teljesülése mellett. A hazai fogyasztóknak éjjel-nappal, télen-nyáron szükségük van villamos energiára, éppen ezért létkérdés a hazai ellátásbiztonságot garantálni képes erőművi kapacitások létesítése. Annak érdekében, hogy a jelenleg is súlyos kockázatokat hordozó importszükségletünket minimalizálni lehessen, a naperőművek folyamatos fejlesztése is elengedhetetlen, de a szerepüket reálisan és szakmai alapon kell megítélni az időjárás-függőségük, a villamosenergia-rendszert érintő fejlesztések és a támogatási igényeik miatt.

Hárfás Zsolt
atomenergetikai szakértő
az atombiztos.blogstar.hu oldal szerzője