A magyar energiarendszer következő nagy lépése (x)

Az elmúlt hetek eseményei ismét ráirányították a figyelmet arra, hogy egy villamosenergia-rendszer stabil működését nem kizárólag az határozza meg, mennyi erőmű áll rendelkezésre. Rendkívüli helyzetekben – amikor egyszerre jelentkeznek termelési kiesések, időjárási szélsőségek vagy hálózati korlátok – a fogyasztói oldal rugalmassága legalább akkora értéket képviselhet, mint egy új termelőkapacitás. Érdemes visszanézni a közelmúlt „energiaigényes” időszakára így is, hiszen a energiarendszer az elmúlt években alapvetően átalakult. Egyáltalán nem mindegy, hogyan tekintünk a jövőbe.

Az energiarendszer átalakulásáról általában külön-külön beszélünk: napelemekről, akkumulátorokról, erőművekről, elektromos autókról vagy éppen a hidrogénről. A következő évek egyik legfontosabb kérdése azonban éppen az lehet, hogyan tudjuk ezeket nem különálló technológiákként, hanem egyetlen összefüggő rendszer részeként kezelni. Ez azért is fontos, mert a villamosenergia-rendszer működése egyre összetettebb. Az elmúlt években gyorsan nőtt az időjárásfüggő megújuló energiaforrások szerepe, miközben az atomenergia továbbra is meghatározó a hazai villamosenergia-termelésben. A két technológia nélkülözhetetlen a dekarbonizációhoz, de egyik sem képes korlátlanul alkalmazkodni ahhoz, hogy éppen mennyi villamos energiára van szükség.

Rugalmas energiák

Ha süt a nap és erősen termelnek a napelemek, sok villamos energia jelenhet meg a rendszerben. Borús időben vagy este viszont egészen más a helyzet. Ilyenkor nemcsak az a kérdés, hogy honnan szerezzünk több energiát, hanem az is, hogyan tudjuk a fogyasztást rugalmasan hozzáigazítani a termeléshez. A rendszer rugalmasságát ma elsősorban a szabályozható erőművek és az egyre nagyobb számban megjelenő energiatárolók biztosítják. A jövőben azonban a fogyasztók is egyre fontosabb szerepet kaphatnak. És itt lép be a képbe a bűvös szó: a szektorkapcsolás. A nemzetközi energetikai szakirodalom ugyanis ezt a szemléletet „sector coupling”-nak nevezi.

Agatics Roland környezetkutató, közgazdász 25 éves szakmai pályája során a hulladékgazdálkodás és az energetika területén is jelentős gyakorlati tapasztalatot szerzett. Jelenleg is e területeken működő vállalkozások vezetésében és fejlesztésében vesz részt. Felhívja a figyelmet arra, hogy a két ágazat elsőre távolinak tűnhet egymástól. Valójában azonban több ponton is találkoznak. A hulladékgazdálkodás jelentős energiafelhasználással jár, ráadásul maga a hulladékszállítás is komoly közlekedési energiaigényt jelent. Az energetikai rendszer oldaláról pedig egyre nagyobb szükség van olyan fogyasztókra, amelyek nem feltétlenül ugyanakkor és ugyanannyit fogyasztanak, hanem képesek alkalmazkodni a rendszer pillanatnyi állapotához. Mi lenne, ha a kettőt összekötnénk? – teszi fel a kérdést a szakember.

A szektorkapcsolás lényege

A koncepció alapja éppen ez: olyan rendszert kialakítani, amelyben a közlekedés energiaigénye egyben szabályozható villamosenergia-fogyasztást is jelent, miközben az energetikai rendszer rugalmassága egy közlekedésben felhasználható energiahordozó előállítását teszi lehetővé. Ennek az energiahordozónak a hidrogént szánják. Nem egy újabb hidrogénüzem a cél – magyarázza Agatics Roland. Fontos különbség – hangsúlyozza –, hogy a vizsgált elképzelés nem egyszerűen egy hidrogéntermelő üzem létrehozásáról szól. A hosszabb távú cél egy 20–30 MW nagyságrendű, egymással összekapcsolt energetikai rendszer lehet, amelyben a megújuló villamosenergia-termelés, a szabályozható fogyasztás, a hidrogén-előállítás és a közlekedés egyetlen regionális modell részeként működik.

A rendszer egyik kulcseleme egy elektrolizáló lenne. Ez a berendezés villamos energiát használ fel hidrogén előállítására. Önmagában ez nem újdonság – magyarázza a szakember. „Az igazán érdekes az, hogyan működtetjük az elektrolizálót.” Amikor ugyanis sok megújuló villamos energia áll rendelkezésre, az elektrolizáló többet fogyaszthat, és több hidrogént állíthat elő. Ám ha a villamosenergia-rendszernek éppen nincs szüksége erre a szintű fogyasztásra, a berendezés visszaszabályozható. „Vagyis ugyanaz a technológia két feladatot láthat el: hidrogént termel, miközben rugalmas fogyasztóként segíti a villamosenergia-rendszer működését. Ez a szektorkapcsolás lényege. Nem feltétlenül újabb és újabb különálló rendszereket kell létrehozni, hanem azt kell megvizsgálni, hogyan tudnak a már rendelkezésre álló technológiák egymást erősítve működni.”

A környezetkutatói szemlélet

A hidrogén körül az elmúlt években ugyan komoly várakozások alakultak ki, de fontos elkerülni azt a leegyszerűsítést, hogy a hidrogén minden közlekedési problémára megoldást jelent, mert nem erről van szó – magyarázza Agatics Roland. Az akkumulátoros elektromobilitásnak és a hidrogénalapú közlekedésnek is lehet létjogosultsága – teszi hozzá – csak nem feltétlenül ugyanazokon a területeken. Egy városi személyautó esetében például az akkumulátoros hajtás sok esetben kézenfekvő megoldás lehet. Más a helyzet azonban egy olyan járműnél, amely naponta hosszú órákon keresztül dolgozik, nagy távolságot tesz meg, jelentős terhet szállít, és lehetőleg minél kevesebb időt tölthet tankolással vagy töltéssel.

Ilyen szempontból lehet érdekes a hidrogén is, például bizonyos hulladékgazdálkodási járművek vagy a közösségi közlekedés egyes területei számára – mutat rá a szakember. Mint kifejti, a gyors tankolás, a hosszabb hatótávolság és az, hogy nem szükséges minden esetben rendkívül nagy akkumulátort beépíteni, olyan előnyök lehetnek, amelyek bizonyos alkalmazásokban versenyképessé tehetik a hidrogént. A környezetkutatói szemlélet szerint a kérdés tehát nem az, hogy hidrogén vagy akkumulátor, hanem inkább az, hogy melyik technológia melyik feladatra illeszkedik jobban. Mert kiegészíthetik egymást.

Nem másolni, hanem tanulni

A koncepció kidolgozásakor Agatics Roland németországi működő projektek tapasztalatait is vizsgálta. Ezek között olyan hidrogénrendszer is szerepelt, amely több ponton hasonlít a most elemzett magyar elképzeléshez. A legfontosabb tanulság azonban nem egyetlen technológia vagy konkrét beruházás volt, hanem a szemlélet. A német példa azt mutatja, hogy érdemes egy rendszerként tekinteni a megújulóenergia-termelésre, az elektrolizálóra, a villamosenergia-fogyasztásra és a közlekedési felhasználásra. A cél ugyanakkor nem a német modell egyszerű átvétele, hanem annak megértése, hogy milyen feltételek mellett lehet hasonló rendszert Magyarországon is működőképessé tenni – mutat rá a szakember. Ennek vizsgálatára – teszi hozzá – jelenleg egy független német szakmai partner közreműködésével részletes műszaki és gazdasági megvalósíthatósági tanulmány készül.

A technológia önmagában már nem a legnagyobb kérdés ugyanis. Hidrogént elő lehet állítani. A valódi kérdés tehát az, hogy gazdaságilag is van-e értelme egy ilyen rendszernek Magyarországon? Ehhez pedig nem elég kiszámolni, mennyibe kerül egy kilogramm hidrogén előállítása. Meg kell nézni az egész rendszert: mennyibe kerül a villamos energia, hogyan használható a hálózat, milyen bevétel származhat a villamosenergia-rendszernek nyújtott rugalmasságból, mekkora és milyen stabil a hidrogén iránti kereslet, milyen infrastruktúrára van szükség a tankoláshoz és a szállításhoz, és milyen szabályozási környezetben működhet a beruházás.

A legnehezebb kérdés: megéri-e?

Ezért az említett, most készülő megvalósíthatósági tanulmány sem azt próbálja bebizonyítani, hogy „a hidrogén a jövő”. Ennél jóval konkrétabb kérdésre keresi a választ. Össze lehet-e kapcsolni Magyarországon a megújulóenergia-termelést, a rugalmas villamosenergia-fogyasztást, a hulladékgazdálkodást és a közlekedést úgy, hogy abból műszakilag és gazdaságilag is életképes regionális rendszer szülessen? Ha a válasz igen, akkor az elektrolizáló jelentősége jóval túlmutat azon, hogy hidrogént állít elő. Egy ilyen rendszerben a napenergia sem egyszerűen villamos energiát termelne. A többlettermelés egy része hidrogénné alakulhatna, az elektrolizáló pedig közben szabályozható fogyasztóként segíthetné az elektromos hálózatot. A hidrogén ezután olyan közlekedési feladatokban jelenhetne meg, ahol annak sajátos előnyei értéket teremtenek – például a hulladékgazdálkodásban.

Így ugyanaz az energia több rendszeren keresztül, egymással összekapcsolva hasznosulna – mondja Agatics Roland. Ez pedig a szektorkapcsolás valódi jelentősége. Nem egyetlen technológia mindenek feletti szerepéről szól, hanem arról, hogy a különböző ágazatok problémáira közös rendszerben keressünk megoldást. A magyar energiarendszer következő nagy lépése ezért akár nem is egy újabb erőmű vagy egy újabb önálló technológia lehet. Hanem annak felismerése, hogy az energia, a közlekedés és a hulladékgazdálkodás nem különálló világok. Ha megfelelően kapcsoljuk össze őket, ugyanaz a beruházás egyszerre több rendszer számára is értéket teremthet. Végső soron éppen ez lehet a jövő energiarendszerének egyik legfontosabb kérdése. Tehát nem az, hogy miből tudunk még többet termelni, hanem az, hogy hogyan tudjuk okosabban összekapcsolni és használni azt, amink már megvan.

(x)