Árfal hasítja ketté Európát: sürgős megoldásra van szükség

Ez itt az on the other hand, a portfolio vélemény rovata.

Ez itt az on the other hand, a portfolio vélemény rovata. A cikkek a szerzők véleményét tükrözik, amelyek nem feltétlenül esnek egybe a Portfolio szerkesztőségének álláspontjával. Ha hozzászólna a témához, küldje el cikkét a velemeny@portfolio.hu címre. A megjelent cikkek itt olvashatók.

A villamosenergia-szektor zöldítésének két kiemelten fontos mozgatórugója a nap- és a szélenergia térnyerése. Azonban a 2024-re kiéleződő kihívásokat vizsgálva megállapítható, hogy a megújuló erőművek folyamatos terjedése

egyre inkább időjárásfüggővé teszi a villamosenergia-kínálatot,

ennek következtében pedig intenzíven növekszik az időszakos piaci anomáliák száma. A nappali időszakban gyakran alakul ki túlkínálat, az esti órákban pedig túlkereslet. Ennek következtében 2024-ben Európa túlnyomó részén többszáz órában került negatív tartományba az áramár, ezen felül a 250 EUR/MWh feletti áramáras órák száma is jelentősen megszaporodott.

Az árak kiegyenlítődését gátolják a határkeresztező kapacitások szűkösségei, így időnként kialakul Európában egy úgynevezett „árfal”. A negatív árak és a környezetvédelmi okok miatti korlátozások egyre nagyobb nyomást helyeznek a Paksi Atomerőmű üzemeltetésére, miközben a hozzá hasonló zsinórtermelő erőművek kiemelten fontos szerepet töltenek be az energiaellátás biztonságában.

Az elemzett piaci anomáliák rávilágítanak arra, hogy a villamosenergia-piac jelenlegi dinamikája számos ponton szabályozói újragondolást igényel. Bár a szélsőséges ármozgások eseti jelenségek, azok hatásai egyértelműen érezhetők a piacon. Az átlagos villamosenergia-árak az elmúlt évek 30-50 EUR/MWh szintjéről jellemzően 70-100 EUR/MWh-ra emelkedtek. A negatív árak legnagyobb elszenvedői értékesítői (termelői) oldalon keresendők. Ezzel szemben a kiugróan magas árak terhét elsősorban a felhasználói oldal viseli.

Talán nem véletlen, hogy egyesek ezt már korábban megénekelték: „220 felett” nemcsak új dimenziók nyílnak, hanem a villamosenergia-piac szereplői is „átértékelik magukban a világot” (Csepregi et al., 1981). Miközben a napközbeni túltermelés idején „valaki kiszáll”, mert a negatív árak miatt leszabályozzák (Paksi Atomerőmű), az esti csúcsok kiemelkedő árainál pedig „valaki elszáll”, mert csak abban az időszakban tud számottevő bevételt termelni (gázturbinás erőművek). A hosszú távon fenntarthatóbb és kiegyensúlyozottabb energiarendszer eléréséhez a szélsőséges helyzetek kezelésére technológiai és gazdasági megoldások egyaránt szükségesek lehetnek (pl. energiatárolók telepítése és a KÁT-rendszer újragondolása).

Anomáliák a villamosenergia-árakban

Az időjárásfüggő erőművek jelentős mértékű térnyerése előtti kiegyensúlyozott keresleti és kínálati viszonyok mára jelentős mértékben felborultak. A nappali termelés naperőművek miatt olyan mértékű, hogy piaci anomáliákat idéz elő. A nappali időszakok túlkínálata így negatív áramárakat eredményez.

A kiugróan alacsony (negatív) áramárak: leginkább olyan időszakokban jelentkeznek, amikor a napos és szeles időjárás együttesen jelentős mértékű megújulóenergia-termelést eredményez, miközben a villamosenergia-fogyasztás viszonylag alacsony. Ekkor a megújulók termelése olyan jelentős, hogy elméleti szinten meghaladná a pillanatnyi fogyasztást. Ekkor a rendszer működésének fenntartása érdekében a „felesleges” energiát

negatív áron értékesítik, hogy ösztönözzék a fogyasztást vagy csökkentsék a termelést.

A nulla vagy negatív áramáras órák száma 2019 és 2024 között jelentős mértékben megemelkedett. A jelenség leggyakrabban olyan országokban figyelhető meg, amelyek nagymértékben támaszkodnak nap- és szélenergiára, például Németországban és Belgiumban.

A déli országokban, mint Spanyolország vagy Portugália, ritkábban fordulnak elő negatív áramárak, de az árak gyakran elérik a nulla eurós tartományt, különösen napsütéses időszakokban. Ezekben az országokban a dinamikusan alkalmazkodó megoldások (pl. duzzasztógátas vízerőművek, víztározók), valamint a rugalmasan szabályozható termelők (pl. gázerőművek) magas részaránya mérsékli a negatív árak gyakoriságát, a piac kiegyensúlyozza önmagát.

A negatív áramárak kihívásaira adott lehetséges válaszok közé tartozik a megújuló energiaforrások termelésének leszabályozása, időszakos korlátozása, illetve az egyedi árszabás megszüntetése.

Az említetteken felül további lehetséges ösztönző a már említett tárolási kapacitások bővítése, valamint a fogyasztás irányítása (például okosmérők és dinamikus árazási modellek segítségével).

A kiugróan magas áramárak: mivel a megújuló erőművek a nappali termelésből kiszorították a hagyományos, szabályozható erőműveket, így azok olyan időszakban kénytelenek termelni, amikor az időjárásfüggő erőművek nem termelnek (az esti csúcsidőszakban). Rövidebb idő alatt tudnák a beindítással járó fix költségeik fedezéséhez szükséges bevétel jelentős részét megtermelni,

ezért jóval drágábban termelnek ezekben az órákban.

Mindez kiugróan magas energiaárakhoz vezet, hiszen az esti órákban már csak ezek a drágábban termelő erőművek tudnak működni. 2019 és 2024 között jelentős mértékben megemelkedett a 250 EUR/MWh feletti áramáras órák száma. Az energiaellátás ezen új piaci dinamikája különösen kihívást jelent az energiapiaci szereplők számára, akiknek alkalmazkodniuk kell az időszakosan kiugró árakhoz, valamint a rendszerirányítók számára, akiknek biztosítaniuk kell a kiegyensúlyozott és stabil energiaellátást.

A piac kétféle módon tudja organikusan kezelni a kiugróan magas energiaárakat:

• a kereslet csúcsidőszaki csökkentésével (ehhez időszakos árazásra, illetve egyéb ösztönzők bevezetésére lenne szükség),
• illetve a kínálat növelésével.

Utóbbi egyrészről szabályozható erőművek (pl. gázturbinák, vízerőművek) telepítésével valósítható meg, amelyek rugalmasan képesek alkalmazkodni a keresleti csúcsokhoz. Másrészről energiatárolási megoldások (pl. akkumulátoros tárolás, szivattyús tározós erőművek) is lehetővé teszik a nappali többlettermelés eltárolását, majd a fogyasztási csúcsok idején történő visszatáplálást.

Az árfal megjelenése: Amennyiben lokálisan alakulna ki túlkereslet vagy túlkínálat, abban az esetben az európai villamosenergia-piacok megfelelő összekapcsoltsága az árak kiegyenlítődését eredményezné.

A határkeresztező kapacitások és egyes hálózati elemek szűkössége azonban akadályozza a piacok közötti hatékony energiacsere megvalósulását.

Amikor egy országon vagy régión belüli helyi hálózati elemek is szűkösséget okoznak, a lokális túlkínálat vagy túlkereslet nem tud más piacokra eljutni. Ez megakadályozza az egységes európai piac hatékony működését. A határkeresztező kereskedelem célja az lenne, hogy az alacsonyabb árú túlkínálat helyéről energiát szállítson magasabb árú hiányzó piacokra, kiegyenlítve ezzel az árakat. A határkeresztező kapacitások és egyes hálózati elemek szűkössége azonban nemcsak a negatív árak fennmaradásához járulhat hozzá, hanem a kiugróan magas árak kialakulását sem ellensúlyozza, azaz az energiaárak kiegyenlítését jelentősen befolyásolja az egyes országok között.

Fontos azonban kiemelni, hogy

a határkeresztező kereskedelem önmagában nem alkalmas a szélsőséges árak megszüntetésére, ha azok egyszerre több országot is érintenek.

Ha például minden régióban negatív ár alakul ki, az energiacsere nem tudja kiegyenlíteni az árakat – sőt, a szállítás révén akár más piacokon is kialakulhat negatív ár.

Az eltérő termelési szerkezetekkel és infrastrukturális adottságokkal rendelkező országok között időnként jelentős villamosenergia-árkülönbségek alakulhatnak ki, amit részben a fent említett sajátosságok is előidéznek. Bár ezek az árkülönbségek általában csak rövid ideig – akár néhány órán át – tartanak, mégis figyelemfelkeltő hatással bírnak, mivel a rendszer működésének hiányosságaira világítanak rá. Az ilyen árkülönbségek legmarkánsabb megjelenési formája az úgynevezett "árfal", amely az európai villamosenergia-piac egyik időszakos, de kiemelt figyelmet kapó jelensége.

Az "árfal" akkor jön létre, amikor a kontinens különböző régiói között éles árkülönbség keletkezik. Ez különösen jellemző a közép- és délkelet-európai országok, valamint a nyugat-európai országok között, ahol a "fal" nyugati oldalán az árak lényegesen alacsonyabbak, míg a keleti oldalon ezek akár kétszer-háromszor magasabbak is lehetnek. Az árfal megjelenésének legfőbb okai a határokon átívelő hálózati kapacitások szűkössége, valamint a régiók közötti eltérő piaci működési feltételek.

Az árfal megszüntetésben kulcsfontosságú azon a kritikus hálózati elemek bővítése, ahol a szállító infrastruktúrában szűkület alakul ki (ez egyes esetekben maguk a határkeresztező metszések, más esetekben belső pontokat jelent) a hálózati infrastruktúra fejlesztése minél hamarabb megvalósuljon. A balkáni, illetve a kelet-európai régió jellemzően Magyarországon keresztül kapcsolódhat a hálózat nyugat-európai részével, így a szűkületek feloldása egyes délkelet-európai piaci szereplőknek is gazdasági érdeke lehet.

Az említett hálózatbővítésen felül az energiatárolási technológiák, például az akkumulátorok és a szivattyús tározós erőművek alkalmazása is jelentős szerepet játszhat a piaci egyensúly javításában. Ezek a túlkínálati időszakokban felesleges energiát tárolhatnak, majd a túlkeresleti időszakokban visszatáplálhatják azt a hálózatba. Ezáltal a hálózati infrastruktúra lokális szűkületeinek feloldásához is hozzá tudnak járulni. Továbbá a keresletoldali ösztönzők – mint például a már említett dinamikus árazás – szintén hozzájárulhatnak az árkülönbségek mérsékléséhez.

Következtetés

A villamosenergia-piac negatív árai – különösen a napsütéses időszakokban – jelentős gazdasági nyomást gyakorolnak az atomerőművekre is. Az alacsony, illetve a negatív árak időszakaiban az atomerőművek termelése gazdaságilag nem éri meg, mivel a villamosenergia-értékesítésből származó bevétel alacsonyabb lehet, mint a költségek (negatív árak esetén pedig a bevétel teljes mértékben elmarad). A Paksi Atomerőmű teljesítményének leszabályozása 2024-ben egyre gyakrabban vált szükségessé,

amely gazdasági és üzembiztonsági kockázatokat is hordozhat.

A rendszeres teljesítmény-változtatás hosszú távon növelheti nukleáris biztonság szempontjából fontos rendszerei és rendszerelemei számára a karbantartási igényt, illetve csökkentheti a berendezések élettartamát. Ezen hatások megelőzésének és csökkentésének így jelentős költségvonzata van.

Rendszerszintű megoldási lehetőség kínálati oldalon a meglévő energiatermelő egységek (pl. gázerőművek és energiatárolási lehetőségek, azaz víztározós erőművek és akkumulátorok) bővítése, illetve újak telepítése. Keresletoldali megoldási lehetőség a fogyasztás ösztönzése bizonyos időszakokban (pl. dinamikus árazás, vagy energiatárolás révén). Az említetteken felül a kritikus hálózati elemek (határkeresztező kapacitások, vagy ajánlattételi zónán belüli hálózati elemek) a fejlesztése az árak kiegyenlítődését segítené elő, azaz mérsékelné a negatív és a kiugróan magas árak hatását, ezáltal pedig az árfal kialakulását szüntetné meg.

A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images