Az emberiségnek meg kell akadályoznia a globális felmelegedést, ezért a világ vezetői megkötötték a 2016-os párizsi megállapodást, amelynek a célja, hogy jelentősen csökkentse a károsanyag-kibocsátást.
Az energetikának is csökkentenie kell a károsanyag-kibocsátást és elő kell segítenie a zöld átállást. A zöld átállást nehezíti a világot sújtó energiaválság, de lehetőséget is ad, hogy befektessünk a jövőbe. A zöld átállást úgy tudjuk elérni, hogy a fosszilis energiát leváltjuk, helyette megújuló energiát alkalmazunk. A megújuló energia lehet napenergia, szélenergia, biogáz, biomassza, vízenergia.
Az egyes erőműtípusok üzembe helyezése Magyarországon
A megújuló energiák közül a napenergiát fogom vizsgálni, mivel az ábrán is láthatjuk, hogy Magyarország jelenleg döntő részben csak napenergia épít.
Napenergia
A napenergia korlátlan erőforrás. A Föld éves globális energiaforrását egy órányi napsütés ki tudná elégíteni. A Nap korlátlanul rendelkezésre tud állni, és bárhová tudjuk telepíteni napelemet, ahol elegendő a napsütés. A napelem alapvetően hosszú távú befektetés a Föld számára.
Kihívások
Építésénél nem minden házat lehet ellátni napelemmel vagy napkollektorral, mert sok házon nem lehet kedvező beesési szöget elérni. A napelemek működtetéséhez kellenek ritka földfémek, ezek szűkössége miatt kiszolgáltatottá válhatunk. A napelemnek az problémája, hogy időjárásfüggő energiatermelő. Fejlett, rugalmas villamos energetikai átviteli rendszer kell hozzá. A napelemek élettartalma jelenleg rövidebb, mint a többi konvencionális erőművé.
Rendszerirányítás
Legfontosabb dolga az irányítónak a szabályzással akad, amikor a frekvenciát megpróbálják azonos szinten tartani, és a villamosenergia-biztonságot szavatolni. A frekvenciaszintet Európában 50 Hz-en kell tartani. Az irányítónak be kell avatkoznia, hogy ne térjenek el az adott értéktől. Az egységes rendszerirányitást Európában az ENSTO-E fogja össze, míg Magyarországon a MAVIR látja el. A villamosenergia-rendszer akkor van egyensúlyban, ha az erőművek termelése pontosan megegyezik a fogyasztók igényeivel. Ezt az egyensúlyt minden egyes időpillanatban biztosítani kell, mivel a hálózat önmagában nem képes tárolni az energiát.
Az a baj, hogy nem akkor van a csúcsterhelés, amikor a legjobban süt nap. Ha bekapcsoljuk a rendszerbe a napenergiát, akkor rendszerirányítási gondot okozhat. Ha nem süt a nap, akkor pedig importálni kell a villamos energiát. Az importálásnál a határkeresztmetszetek lesznek a szűk pontok. A másik lehetőségünk, hogy betáplálni a tartalékokat, amit drágán tartunk fönn, például a gázt. A gáz azért jó, mert gyorsan ki és be tudjuk kapcsolni a rendszerben és rendelkezésre áll az év 365 napjában abban az esetben, ha nem zárják el a gázcsapokat. Tehát termel akkor is, ha nem süt a nap. Ha pedig túl sokat süt a nap, akkor vissza kell terhelni a többi erőművet, mivel túlkínálat jött létre a piacon. Az atomerőmű fontos alaperőmű, tehát vele 90%-os kihasználtsággal lehet energiát termelni szén-dioxidmentesen. Az atomerőműveket gazdaságosan nem érdemes visszaterhelni, köztük Paks 1-et sem, mivel olcsón termeli az energiát.
Energiatárolás
Fontos, hogy a naperőművek mellé tárolókat is építsünk. Azt az energiát, amit nem fogyasztunk el rögtön, azt el lehet tárolni, hogy később föl tudjuk használni, amikor nem süt a nap. Akkumulátorokban lehet eltárolni vagy meleg vízzé lehet alakítani, és azt pl. fűtésre el lehet használni. Ahogy az elmúlt évtizedben rengeteget fejlődtek a napelemek, úgy várhatóan a következő években rengeteget fog fejlődni az energiatárolás. Már most is vannak egzotikus (például VRFB) energiatárolási módok.
A megtermelt energiát közösségben fogyasszuk el, például faluközösségben, így több fogyasztó között könnyebben eloszlik a megtermelt napenergia még a csúcsidőszakokban is. A mesterséges intelligenciát kiegyenítetlenség (ez függ az időjárástól, felhőzettől) és a pontos fogyasztói profilok előrejelzésére használják. Ha az időjárásfüggő megújuló energiákat bekapcsoljuk a rendszerbe, elengedhetetlen a hálózatfejlesztés, hogy a hálózatot rugalmassá tegyük. Ez a lehetőség óriási, de kihívásokkal teli és a beruházás is drága.
Fontos tehát, hogy építsünk megújuló energiára, köztük napenergiára, de ne kizárólag a nem szabályozható energiatermelésre építsünk, hanem a szabályozható energiatermelésre is, ami lehetőleg minél környezetbarátabb legyen: például a gáz, a biogáz és a szivattyús-tározós vízerőmű.
Nyitókép forrása: Pickpik.
