Mennyi szélenergiára van szüksége Magyarországnak?

Egy új tanulmány szerint a magyarországi adottságok alapján itthon akár 10–20 százalék közötti arányt is elérhetne a szélenergia a villamosenergia-igény kielégítésében. A szélenergia évtizedes árcsökkenése ugyan egyelőre valószínűleg véget ért, a megújuló energiaforrások rendszerébe illeszthetőségét a turbinák, az energiagazdálkodás és -tárolás egyre fejlődő technológiái egyre javítják.

Tavasztól őszig inkább a napenergia, ősztől tavaszig pedig inkább a szélenergia termelésének van „szezonja” a két első számú megújulóenergia-forrás közül. Időszerű ezért rápillantani a Magyarországon a másikhoz képest egy nagyságrenddel kisebb kapacitású szélerőművek helyzetére. Annál is inkább, mert sok más országhoz hasonlóan itthon is a téli időszakban a legmagasabb az áramfogyasztás, amit a rendszerterhelési csúcsértékek alakulása is jelez. Az elmúlt napokban sorban dőltek meg a hazai rendszerterhelési csúcsok, még inkább aktuálissá téve a témát.

Új megoldásra van szükség, hogy valóban zöld legyen a szélerőművek teljes működése

Bár a szélerőművek 85 százaléka készül újrahasznosítható anyagból, az üvegszálból készült lapátjai nem azok, így miután leszerelik, hatalmas gödörbe helyezik és eltemetik őket, ahol nem tudnak lebomlani.

Talán nem annyira közismert, de a két technológia termelésének éven belüli eltérő ciklikussága miatt együttes alkalmazásuk rendszerkiegyenlítési szempontból kedvezőbb, mintha egy ország csupán egyik vagy másik időjárásfüggő forrásra támaszkodna. Vagyis a nap- és a szélenergia viszonylag jól kiegészíti egymást. A napelemparkok napi átlagos kihasználtsága (a névleges teljesítményhez viszonyított termelés) éves átlagban már közel 20 százalék, nyáron közel 25, míg télen 10 százalék körüli Magyarországon. Ez az érték évről évre javul. A szélerőművek kihasználtsága néhány százalékponttal magasabb, és némileg meglepő módon meghaladja a németországi, illetve az uniós átlagot is. A téli időszakban átlagosan 30 százalék a kihasználtságuk, de gyakoriak a 70 százalék feletti napi adatok is. A nyári időszakban jellemzően 15 százalékot produkálnak, de alkalmanként a 40 százalékot is elérik.

Ami az aktuális időszakot illeti, a 2021. december 7-ei, 8-ai és 9-ei, sorozatos áramfogyasztást hozó napok nem voltak kifejezetten szelesek, így a hazai szélerőművek termelése sokszor a 100 MW-ot sem érte el (ez 30 százalékos kihasználtságot jelent). 7-én és 8-án azonban éppen a legnagyobb rendszerterhelésű órákban, vagyis kora délutántól estig, illetve másnap reggelig a fogyasztás már stabilan e fölött alakult, időnként az 50–60 százalékos kihasználtsági sávban. Az is igaz ugyanakkor, hogy 9-én az új abszolút áramfogyasztási időszakban már csak 20 MW körül termeltek a szélerőművek. 8-án hajnalban pedig – amikor a napon belüli országos áramigény a legalacsonyabb – akadt néhány olyan óra is, amikor összesített termelésük az 1 MW-ot sem érte el.

1,5 vagy 10-12?

Az egyes országokban – a helyi adottságoktól függően, a jelenlegi technológiai korlátokat is figyelembe véve – a szélenergia–villamosenergia-ellátási mixben betölthető optimális részaránya eltérő. Míg bizonyos országok áramfogyasztásában hosszú távon – tekintettel a klímavédelmi célokra – jóval 50 százalékot meghaladó súlyt lenne kívánatos elérnie, addig a világ más régióiban ez az arány egy számjegyű százalékos arány lenne.

Egy új tanulmány szerint Magyarországon 10 és 20 százalék közötti arány lenne kívánatos, Délkelet-Európához hasonlóan. Ez ugyan alacsonyabb, mint a Nyugat- és Észak-Európa számára optimálisnak tartott arány, de magasabb, mint az energiaforrás jelenlegi, nem egészen 1,5 százalékos súlya a bruttó felhasználásban.

A Magyarországon működő szélerőművek bruttó beépített teljesítőképessége 323,3 MW. Ez az adat évek óta nagyjából állandó, illetve enyhén csökken, és az energiastratégia sem számol növekedéssel. Ennek oka az a sajátos – műfajában a világ egyik, ha nem a legszigorúbbjának számító – hazai szabályozás, amely szerint lakott terület határától mért 12 kilométeren belül nem építhető szélerőmű. Abból azonban, hogy a fotovoltaikus naperőművek összesített kapacitása a jelentős társasági és lakossági beruházási hajlandóság hatására lassan a 3000 MW-ot közelíti, valamint a nemzetközi szélenergia-trendekből és egyéb jelekből feltételezhető, hogy a magánbefektetők részéről itthon is lenne szándék új szélerőművek telepítésére. Még az idősödő hazai szélerőművekre is igaz, hogy megfelelő szakmai háttérrel gazdaságosan üzemeltethetők azután is, hogy kikerülnek a kötelező átvételi támogatási rendszerből.

A finn LUT egyetem fent idézett tanulmányának következtetése összhangban áll a Regionális Energiagazdasági Kutatóközpont (REKK) 2019-es tanulmányának eredményével, mely szerint az elméleti potenciált és más szempontokat figyelembe véve 2030-ra Magyarországon akár 1500–2500 MW-ra is emelkedhetne a beépített szélerőmű-kapacitás. Az MVM pedig úgy találta egy 2008-as elemzésében, hogy bizonyos feltételek teljesülése mellett lehetséges lenne 740 MW szélerőmű-kapacitás telepítése Magyarországon. A szélturbinák technológiai fejlődésében néhány év is óriási előrelépést hozott (nemhogy 13) mind a költségcsökkenés, mind a hatékonyság tekintetében. Így szinte biztos, hogy egy napjainkban végzett kutatás a korábbiaknál magasabb számokat eredményezne.

Minden várakozást felülmúlt a nap- és a szélenergia árának csökkenése

A szakértők rendre jócskán alulbecsülik a megújuló energiaforrások várható költségcsökkenését. Ennek egyik oka az, hogy nem számolnak eléggé a technológiai fejlődéssel.

Nem nélkülözhető technológia

Ízlés dolga, hogy a 60–120 méter magas tornyokkal rendelkező szárazföldi szélerőműveket esztétikusnak találjuk-e vagy ellenkezőleg. A velük kapcsolatban felhozott ellenérvek jelentős része azonban abszurdnak tűnik, különösen a szélturbinák és gyártásuk állítólagos rákkeltő hatásáról szólók. Valójában a madarakra sem jelentenek valós veszélyt. Ezzel együtt például a szélenergia térhódításának németországi lassulása, ami a klímacélok szempontjából egyértelműen kedvezőtlen fejlemény, nem teljesen független a természetvédők és a megújuló energia támogatói közötti nézeteltérésektől sem. A NABU, német környezetvédő szervezet például a közelmúltban a tengeri vadvilág védelmében kritizálta a kormányzati szélenergia-terveket. A helyi megújulóenergia-szövetség szerint pedig egyes természetvédő szervezetek egyenesen akadályozzák a megújulóenergia-projektek kivitelezését.

Az eset felhívja a figyelmet arra, hogy a szélturbinák építése, működése és elhelyezkedése nem elhanyagolható hatással lehet a környezetre, vagyis a helyszín kiválasztása a szélerőművek esetében is kritikus fontosságú. Ezzel együtt az összesített környezeti és klímahatások szempontjából a szélerőművek egyértelműen magasan jobban jönnek ki a fosszilis erőművekkel való összevetésből. A 2050-es klímasemlegességi célt egyre több ország fogadja el önmagára nézve, ahogyan ezt Magyarország is megtette. Ennek eléréséhez a tudományos konszenzus szerint minden rendelkezésre álló technológiát igénybe kell venni, beleértve a szélerőműveket is.

A nemzetközi trend egyértelműen az, hogy egyre több szélerőmű épül. Ráadásul többségük szárazföldön. 2020-ban minden korábbinál több, összesen 108 GW új onshore szélerőmű-kapacitás létesült világszerte. Kétszer annyi, mint 2019-ben – áll a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) új jelentésében. A következő években viszont az előrejelzés szerint stagnálás, sőt csökkenés jöhet a globális trendben, és csak a 2020-as évek közepétől indulhat újra a növekedés. A 2050-es klímasemlegesség eléréshez ennél sokkal több, éves szinten a 2020-as érték közel háromszorosának megfelelő, 310 GW-nyi új telepítés szükséges az évtizedben.

Eljöhet a lapát nélküli szélerőművek kora

A szélerőműveknél is egyre újabb technológiákkal próbálkoznak. A jövőben oszlop alakú turbinákkal és óceánban úszó rendszerekkel is találkozhatunk.

Megállt az árcsökkenés, de a fejlődés folytatódik

A megújulók, így a szélenergia részarányának emelése természetesen csakis az ellátásbiztonsági szempontok figyelembevételével, fokozatosan történhet. A fosszilis energiaforrások jelen állás szerint még 2030-ban, sőt még 2050-ben sem lesznek teljesen nélkülözhetők. A szélenergia rendszerbe illeszthetőségét az energiagazdálkodás és -tárolás szintén egyre fejlődő megoldásai azonban folyamatosan javítják, akár a különböző digitalizációs trendekre, akár az akkumulátoros, akár a szezonális energiatárolást is lehetővé tevő tisztahidrogén-technológiákra gondolunk. Közben maga a turbinatechnológia – így a méretei, a kapacitásfaktora, a lapátok kialakítása – is állandó fejlődést mutat, sőt már létezik lapát nélküli szélturbina is. A legószerűen összeállítható moduláris szerkezet ésegyéb újítások is egymás után bukkannak fel.

Az is igaz viszont, hogy a nyersanyagpiacokon világszerte tapasztalható kínálati hiányok és áremelkedések a szélturbinák árát is emelték régiótól és országtól függően 10–25 százalékkal. Ennek az iparág jövedelmezőségére, ezáltal a tiszta energiára való átállás költségeire nézve is hosszú távú negatív hatása lehet. A közelmúltban az egyik legnagyobb turbinagyártó feje pedig arra figyelmeztetett, hogy a technológia évtizedes árcsökkenési trendje nem folytatódhat, mert az már a turbinagyártók pénzügyi erejét, ezáltal innovációs potenciálját is gyengítené. Mindenesetre a fosszilis energiahordozók piacain látható drasztikus áremelkedés messze meghaladja ezt a mértéket. A kedvező szabályozási környezet megteremtésével pedig a politika képes lehet a kívánt sebességre gyorsítani az energiaátmenetet.

Cikk forrása