Így termelhetünk megújuló energiát télen – decemberi kiadás

A tisztán megújuló energián alapuló rendszerekkel szemben gyakran hangzik el az az ellenérv, hogy a téli időszakban nincs elég hasznosítható napfény. Hogyan akarjuk magunkat ellátni megújuló energiával télen, ha ilyenkor a nyárinak csak ötöde a napelemes termelés? Mi van olyankor, amikor két hétig szürkeség és szélcsend van?

Ezekre a problémákra a közvélekedés szerint a szezonális tárolás lenne a megoldás: a nyári túltermelést valahogyan át kellene vinni télre. Csakhogy ez olyan mennyiségű akkumulátort igényelne, ami irracionálisan drága.

Valójában azonban nincs feltétlenül szükség a szezonális tárolásra, mert az év minden hónapjában van elegendő megújuló energiánk. A megfelelő mértékben túlméretezett termelési oldal, és a hozzá társított, 1-2 hét áthidalására képes energiatárolás együttesen képes lehet a folyamatos és megbízható energiaellátás biztosítására.

Ennek a cikksorozatnak az a célja, hogy bemutassuk, mekkora napelemes és szélerőműves kapacitás lenne képes kielégíteni az év 3 legsötétebb hónapjának, a novembernek, a decembernek és a januárnak az áramigényét.

Az elvünk az, hogy a fogyasztásunknak meg kell egyeznie az adott havi nap- és szélenergiás termeléssel. A MAVIR adataiból tudható, hogy egy-egy hónapban mekkora volt a naperőművek és a szélerőművek állománya, és ezeknek mekkora volt a termelése, így már könnyen kiszámítható, hogy mekkorára kellene növelni a termelőkapacitásokat a cél eléréséhez. A háztartási napelemes rendszerek termelését nem ismerjük, de mivel a téli időszakban egyébként sincs olyan óriási hatásuk a hálózati terhelésre, ezért a figyelmen kívül hagyásuk nem torzítja el számottevően a végeredményt.

A 2021-es nap- és szélenergiás termelés Magyarországon havi bontásban. Kép: energy-charts.info

Az egyszerűség kedvéért sem importtal, sem egyéb megújuló energiával nem számolunk a mixben. Ugyanígy nem vesszük figyelembe az áramfogyasztás várható növekedését sem. Ez utóbbihoz azonban könnyen adaptálható a modell: a végeredményt olyan arányban kell növelni, amilyen arányban nő a fogyasztásunk.

A nap- és a szélenergia arányának, végtelen számú variációja lehetséges. Ez a nagyon leegyszerűsített modell nem fogja tudni megmondani, hogy mi lenne az optimális arány, hiszen az sok tényezőtől függ, például attól, hogy hogyan fog egymáshoz aránylani a két technológia ára. Ugyanígy azt sem fogjuk tudni megmondani, hogy pontosan mennyi tárolásra lenne szükség a modellben. Egyetlen dologra fogunk tudni rámutatni: nincs szükség szezonális tárolásra. Nem kell a nyári túltermelést átvinni télre, legfeljebb napokat, heteket, nem pedig hónapokat kell áthidalni, ha van egy kellően túlméretezett termelési portfóliónk.

A modellel kapcsolatban két visszatérő kérdés szokott felmerülni. Az egyik arra vonatkozik, hogy mihez kezdünk a nyári túltermeléssel. Ezzel a témával az alábbi cikkünkben foglalkoztunk.

Energiatárolás fehérjében, avagy szükségünk van-e még egyáltalán termőföldre?

A másik kérdés a fűtés energiaigényének figyelembevétele. Azt feltételezhetjük ugyanis, hogy az elektrifikáció miatt a téli áramfogyasztás növekedni fog. Itt azonban számtalan bizonytalansági tényező adódik.

Hőszigetelés: egy kiterjedt szigetelési program megvalósításával radikálisan csökkenthető lenne a téli hőszükséglet. Nem tudható azonban előre, hogy ha lesznek ilyen programok, azok milyen mértékű megtakarítást eredményeznek majd.

Fával történő fűtés: nem igazán hiszem, hogy belátható időn belül meg fog szűnni, különösen az alacsonyabb jövedelmű háztartások esetében.

Geotermia: a kontinentális Európa legnagyobb geotermikus fűtési rendszere Szegeden épült ki. A geotermikus energia távfűtési célú hasznosítása várhatóan tovább fog erősödni a jövőben.

Gázfűtés: elképzelhető, hogy a jelenleg meglévő gázfűtéses rendszerek egy része továbbra is megmarad, de a megújuló energia nyári túltermeléséből származó szintetikus gázt használ majd.

Mindezek fényében nem vállalkoznék arra, hogy egy jövőbeli hipotetikus téli áramigényt megbecsüljek, ugyanakkor a modell egyszerűen módosítható, és bármilyen fogyasztási profilhoz hozzáigazítható.

Ezek után térjünk rá a decemberi adatokra (a novemberről szóló cikk itt olvasható).

A MAVIR adatai szerint idén decemberben 4338 GWh áramot használt fel Magyarország, ekkora fogyasztást kellene fedezni a decemberben megtermelt megújuló energiának.

A szélerőművek kapacitása évek óta változatlan, körülbelül 320 MW, és decemberben 68 GWh-val járultak hozzá az ország áramtermeléséhez. Ez azt jelenti, hogy a tél első hónapjában közel 29%-os volt a szélturbinák átlagos kihasználtsága, ami valamivel magasabb a 21-26%-os éves átlagnál.

Az 1800 megawattnyi naperőmű szintén 68 GWh-t termelt decemberben, ami 5%-os kihasználtságnak felelt meg. Ez az egyharmada az éves átlagnak, ami a naperőművek esetében 15% körül szokott alakulni.

Összesen tehát 136 GWh megújuló energiát termeltünk az elmúlt hónapban, amit 32-szeresére növelve megkapnánk a fogyasztásunknak megfelelő mennyiséget.

A decemberi nap- és szélenergiás termelés Magyarországon napi bontásban. Kép: energy-charts.info

Ha egy olyan portfóliót állítanánk össze, ahol a szél- és a napenergia 50-50%-os arányban elégítette volna ki a decemberi igényeket, akkor 10,2 GW szélerőműves, és 57,4 GW naperőműves kapacitásra lett volna szükség. Amennyiben inkább egy 80%-ban napenergiára támaszkodó portfóliót nézünk, akkor a szélerőművekből 4,1 GW-os, a naperőművekből pedig 92 GW-os kapacitásra lett volna szükség.

Egy hónap múlva jelentkezünk a januári adatokkal, megnézzük, hogy miből gazdálkodhatunk a tél középső hónapjában, és meg fogjuk keresni az elmúlt 5 év leggyengébb hónapját, készítünk rá néhány lehetséges modellt, megvizsgáljuk a műszaki lehetőségeket, a területigényt, és a nyári túltermelést. Érdemes lesz tehát velünk tartani.

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.