Az árampiacon is elérhetők a klímacélok, de ehhez ki kell lépnünk a komfortzónánkból

Karbonmentes energiaszektorra van szüksége a Földnek, különben „túlhevülünk”. Amikor erről a célról olvasunk, eszünkbe juthat a sok remek fejlesztés, az egyre nagyobb részarányt képviselő megújuló áramtermelés, de ahogy Varró László, a Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) vezető közgazdásza mondta a Másfélfok sajtóklubjának vendégeként:

„A Föld szempontjából nem elég az európai háztetőkre paneleket helyezni, akkor érjük el a céljainkat, ha majd a pakisztáni cementipar is karbonmentes lesz. Ráadásul ez egy olyan maratoni futás, ahol a versenyt nem lehet úgy megnyerni, hogy majd a végén sprintelünk egyet, hanem ettől a perctől megfeszített ütemben kell rohanni.”

Néhány alapvetés

Emlékszünk még a Tarzan-filmekből a dzsungellakó faékegyszerűségű kommunikációjára?

Csita jó, Jane jó, vadász rossz, törvény rossz.

A karbonmentes áramjövőt tekintve abban mindenki Tarzan, hogy azt tudjuk, hogy a szén rossz, az olaj rossz, a nap jó, a szél jó.

Amiben azonban már sokkal vitatottabb a helyzet, hogy a karbonmentes, de más okból támadott atom mennyire lehet a jövő. Illetve a mérsékelten szennyező, de nagyon rugalmas gáz meddig marad társutas energiaforrás a megújulókkal? És persze kezelni kell még egy csomó változást, fejlesztést, ma ismert problémát.

Varró szerint nagyjából három pontra érdemes koncentrálni, de ezek között sem lehet válogatni, párhuzamosan mindet meg kell valósítani:

1. A szennyező fosszilis energiaforrások helyett karbonmentes áramtermelésre kell átállnunk, még sokkal több napra, szélre, vízre vagy a kisebb súlyú geotermikusra, árapályra van szükségünk, és ami hangsúlyos: az atom sem kivezethető. És hiába nagyon gyors a tudomány fejlődése, abban vakon ne bízzunk, hogy perceken belül kijön valami forradalmian új, tiszta energiatermelési mód.
2. Ha azonban már van ilyen „tiszta” áramtermelésünk, akkor érdemes villamosítani a közlekedést (például elektromos autóval), illetve a fűtést (hőszivattyús rendszerekkel). És a keresletünknek is alkalmazkodnia kell a tiszta kínálathoz (egy példával: tölthetjük napsütés idején vagy a hajnali holtidőben is az elektromos autókat), de a tárolásban is forradalom kell.
3. Végül azokon a területeken is kellenek megoldások, ahol még erősebben jelen vannak a fosszilis anyagok, ezek a repülés, a cementipar, az acélipar, a szállítmányozás és a hadiipar.

A cél: 1,5 fok

Nézzük tehát a nagy célt! Az ipari forradalom kezdetétől az emberiség végéig 1,5 foknál meg kell állítani a globális felmelegedést. Korábban voltak időszakok, amikor még inkább 2 fok volt a reálisnak tartott cél, de azóta a kutatások azt jelzik, hogy már a 2 fokos hőmérsékletemelkedés is veszélyes lenne, olyan folyamatokat indítana be, amelyek végzetesek lennének a bolygó életére.

A Varró László által képviselt IEA időről időre elkészíti a „nézz a tükörbe!” becenevű tanulmányát arról, hogy miként is állunk. Itt és itt olvasható rövid összefoglaló.

Az utolsó ilyen riport tavaly novemberben jelent meg, és annyiban borús volt, hogy kimutatta, hogy amennyiben a szénre is erősen hagyatkozó Kína és India fogyasztása így nő, akkor a világ energiaágazata megfeszített küzdelemben is csak arra képes, hogy a sok energiahatékonysági fejlesztéssel ellensúlyozza a világ energiaigényének növekedését, ami urbanizációból, gazdagodásból, létszámnövekedésből adódik, de ez édeskevés.

Most azonban annyiban optimistábbak lehetünk, hogy az elmúlt fél évben pozitív trendeket is lehetett tapasztalni.

1. Elsősorban politikai okokból, Joe Biden elnöki győzelme és Kína 2060-os karbonmentes vállalása nagyobb elkötelezettséget jelez.
2. Néhány kritikusan fontos technológia látványosan elérte az érettséget. Elég, ha a magyar napenergia példájára gondolunk, sokáig semmi nem történt, majd volt egy inflexiós pont, most milliárd eurós beruházások vannak.
3. Globálisan is intenzívebb a társadalmi érdeklődés, nagyobb a tudatosság a pénzügyi szférában (milyen projekteket hiteleznek a bankok), illetve a befektetőknél (milyen részvényekbe fektetnek).

Nem lesz „egy” technológia

Varró László szerint az áramtermelésben nem egy mágikus technológia berobbanására kell felkészülni, hanem portfólióban kell gondolkodni. Biztos, hogy fontos lesz a hidrogén, jobb akkumulátorokra lesz szükségünk, visszatérő remény, hogy olyan gyorsan kifejlődik majd „valami”, a nanotechnológia, a grafén, a lebegő szélkerék vagy egyéb mai „frontier” kutatás, hogy éveken belül lehet egy forradalmian új energiafejlesztési megoldásunk.

Csak sajnos nem eszik olyan forrón a kását, az energiaágazatban nincs ilyen sebesség. Még leginkább a napenergiát szokták ilyen berobbanó technológiának tartani, de az igazság az, hogy a most széles körben elterjedt naperőműveknek évszázados előzményük van.

Albert Einstein 1921-ben kapott fizikai Nobel-díjat a fényelektromos jelenség törvényszerűségeinek leírásáért, az első napelemet 1954-ben gyártották le, és már a hatvanas években elindult katonai műholdakon a gyakorlati alkalmazás. Szóval gyors volt, de azért ez sem két hónap alatt történt.

A vezeték a kulcs

A jövő karbonmentes árampiacán egészen biztos, hogy az infrastruktúrában sok fejlesztés kell. Az európai vezetékrendszer eddig nagyjából megbirkózott a széllel és a nappal, de a jövőben még több háztartás fog termelni, illetve visszatermelni áramot, sok fizikai beruházásra lesz szükség.

Varró becslése szerint az európai GDP 1 százalékát kell majd a tárolásban, hidrogéntermelésben, hálózatban fejlesztésekre fordítani.

Az energiatárolásban például ma még mindig a szivattyús vízi erőművek a legjobb módszer, amikor sok energia van, akkor felduzzasztjuk a vizet, amikor kevés, leeresztjük. Csak túl sok helyen már nem nagyon lehet ilyet építeni. Délkelet-Európában Kárpátalja, Bosznia-Hercegovina még tartogat lehetőségeket. Nálunk a Bős−Nagymaros miatt elég rossz lett a víz politikai megítélése, az már más tészta, hogy az erőművet a szlovákok így is megépítették, nekik termel áramot, ott olcsóbb is az áram.

Integráció

Az áramtechnológiában különösen fontos lesz az integráció, a nemzeti vezetékrendszerek összekötése. Európa ebben jól áll, sokkal jobban, mint például az Egyesült Államok, de itt is vannak még fejlesztési igények (jól mutatta ezt a januári szerbiai havária).

Magyarországon ez most nagyon aktuális a magyar−szlovák összekötés fejlesztése miatt, de ez európai szinten is fontos, mert kiegyenlíti a keresletet és főleg a kínálatot.

Ha fúj a szél, termelnek a német szélerőművek, ha nem, besegítenek a francia atomerőművek. Ha nálunk süt a nap, hasítanak a naperőművek, de ha nem, akkor az erdélyi, szlovák, balkáni vizi erőművek be tudnak lépni. Varró szerint az áramágazat business modellje is igazodik majd ehhez, vagyis az áram árában a hálózati tarifának emelkednie kell.

A megújulók további térnyerése

Azt mondtuk, hogy büszke lehet az európai megújuló energiaágazat, mert a semmiből egy évtized alatt nagyon berobbant. Ám itt jön a rossz hír: mi nem tartunk sehol, a következő 10 évben 3-4 szer több megújuló energiatermelést kell betenni az európai rendszerbe, mint a sikeresnek mondott előző tíz évben.

Ráadásul biztosan lesz ellenlobbi, mert a megújulóknak valóban több nehézségük van:

• Helyigényes. A Paksi Atomerőmű területén 15 ezer GWh áramot lehet termelni, egy ugyanannyi helyet elfoglaló somogyi nappark körülbelül 60 GWh-t tud adni.
• Csúnya. Ezt főleg a szélerőművek turbináira szokás mondani.
• Kiszámíthatatlan. Vagy nagyon is kiszámítható, este hétkor lemegy a nap, de olykor két hétre eljön a hidegpárna, és se a szél nem fúj, se a nap nem süt.
• Munkahelyeket szüntet meg. A nap- és szélparkok valóban kevés munkaerőt igényelnek.
• Egyensúlytalanságot növel. Igen, a megújulók, elsősorban a naperőművek télen sokkal kevesebb energiát termelnek, de a jövőben az elektromos áram terjedésével még jobban eltolódik a keresleti aránytalanság is (az elektromos autók, vagy a hőszivattyús fűtés télen igényel több energiát).

Varró László szerint a közeljövő energiatermelésében ennek ellenére nincs versenytársa a napnak és a szélnek. Igen, figyelni kell arra, hogy ne az értékes mezőgazdasági területeket vonjuk ki a termelésből, de sok olyan ipari terület, meddőhányó, szovjet laktanya, ronda logisztikai központ, barna üzem van, ahol kialakíthatók a napparkok.

A szélenergiára is akkor mondott a magyar politikai vezetés nemet, amikor még a technológia fejletlenebb volt, de ma már kisebb és hatékonyabb megoldások is vannak. Az természetesen nem kérdés, hogy mi nem leszünk Dánia, Bretagne vagy Írország, ahol fantasztikusak az adottságok, itthon közepes vagy gyenge a szélkapacitás, de az elmúlt 5 évben sok olyan alacsony sebességű szélturbina-fejlesztés volt globálisan, amelynek a révén az erőművek gyenge szélben is jól termelnek.

A keresleti igazodás

Az egyik legnehezebb, de fontos változás az lesz a jövő árampiacán, hogy a fogyasztóknak is ki kell lépniük a komfortzónájukból. A klímacélok miatt például az autók töltését érdemes a tiszta, vagy ha ezt árszabályozással lehet csak elérni, akkor az olcsó áramhoz igazítani.

Mit jelent ez? Ma akkor jár jól a fogyasztó, ha hajnali 2 és 5 között tölti az autóját, Kádár János óta van itthon éjszakai áramár.

Ennek az az alapja, hogy Paks 0−24 órában termel, de éjszaka kevesebb a fogyasztó, olcsóbban el lehet használni a termelést. A jövőben azonban lehet, hogy az olcsó áram a sok napkapacitás miatt inkább a nap közepén lesz. A sok naperőmű termel, de 11-12 körül nincs akkora fogyasztás. Igaz, ha ez lesz az új optimum, akkor ehhez is alkalmazkodni kell, ha már a Covid miatt nem otthon leszünk ilyenkor, infrastruktúrát kell kialakítani, vagyis a munkahelyek parkolóiban vagy a bevásárlóközpontokban kellenek töltők.

Nagyon hasznos lenne, ha az elektromos autók tulajdonosai hajlandók lennének ehhez alkalmazkodni. Nyugaton már vannak olyan appok, amelyek az áram gyorsan változó árához igazítva kapcsolják be és ki a töltést. De már az is segítség, ha egy rendszerrel legalább egy fix órához igazítjuk a töltést.

Kevés digitális optimalizáció kell hozzá, hardverben nagyjából egy iPhone elég, de megéri. Ma a 3 millió európai elektromos autó töredéke sincs ilyen töltésszabályozói rendszerbe bekötve.

Az atom és a gáz szerepe

Varró szerint ma az atom nem hagyható ki a karbonmentes jövőből.

„Ez nem rocket science, fizika elemi iskola, az atomerőmű nem pöfékel ki szenet.”

A gáz összetettebb kérdés, de pár jövőbeli ötlet:

• A Mátrai Erőmű szenes termelése legalábbis átmenetileg gázra váltható.
• Csökkenni fog a földgáz súlya, de az infrastruktúrát nem kell kidobni, a gázvezetékek részben kevésbé szennyező áramforrások, akár hidrogén, biogáz, szintetikus metán szállítására is alkalmasak lehetnek.
• És egy ideig biztosan velünk lesz a gáz. Egy plasztikus példával: a világon jelenleg 0,04 terrawattóra akkumulátorkapacitást telepítettünk, a gáztárolói kapacitás 1000 TWh.

A lakáspark

Végül, ami talán ma a legnehezebbnek tűnik, az a fűtés fosszilismentesítése. Ma 3 millió magyar lakást fűt fosszilis energiahordozó. Sajnos az energiahatékonyságunk annyira rossz, hogy egy átlagos magyar épület több energiát használ, mint egy finn, ez azért elég sokkoló, hiszen Finnországban mintha hidegebb lenne.

Ha 30 évünk van ennek eltüntetésére, az évente 100 ezer fűtési rendszer cseréjét jelenti.

„Ez ma még nem látszik, de nem lehetetlen, nem volt több időnk arra sem, amikor a tűzifáról a földgázra állítottuk át az országot, Kádár Jánosnak 1965 és 1985 között a városi panelekkel és a vidéki Kádár-kockákkal ez sikerült.”

Egy ilyen átalakításnak amúgy sok járulékos előnye lenne:

• kisebb légszennyezés,
• egészségnyereség (globálisan évente 7 millió ember hal meg, főleg Kínában és Indiában a rossz levegő miatt),
• kisebb energiafüggés (áramban is importra szorulunk, de sokkal kisebb mértékben, mint olajban és gázban).