Bevallom, március 22-én a munkahelyi sajtóösszefoglalót olvasgatva villogó piros felkiáltójelként hatolt a tudatomba, hogy az Indexen megjelent földgáztüzelésű erőművekkel kapcsolatos interjúmat egy ELTE-s kutatócsoport súlyos kritikával illette, sőt ez a kritika sajtónyilvánosságot is kapott, megjelent a Qubit.hu Tudomány rovatában.

De gyorsan elmúlt az ijedelem. Nem mindegy ugyanis, ki fogalmazza meg a kritikát, és ez a kritika mennyire megalapozott. Az energetikai jövőképeknek ugyanis nincs bal vagy jobb oldala. Annak, hogy szükség van-e új földgáztüzelésű erőművekre, vagy nincs, nem attól kellene függenie, hogy valaki kormánypárti-e, vagy ellenzéki. Minimum 2020 óta tudjuk egyébként, hogy szükség lesz modern földgáztüzelésű erőművekre, mert a kormány által 2020 januárjában elfogadott új Nemzeti Energiastratégia olyan ambiciózus kapacitásbővítést irányozott elő az időjárásfüggően termelő naperőműveknél, hogy azt csak hasonló arányban megnövelt kiegyenlítő kapacitások építésével lesz lehetséges rendszerbe illeszteni.

Munkácsy Béla egyetemi adjunktus, az Eötvös Loránd Tudományegyetem Energiaföldrajzi Kutatócsoportjának vezetője azt állítja – nem szószerinti idézéssel, de a lényeget visszaadva –, hogy „a magyar kormány rendszeres szakmai tanácsadójaként felbukkanó Klímapolitikai Intézet, ezen belül is Toldi Ottó kutatásvezető jelen Index-cikkhez hasonló véleményei alapján hozott szakpolitikai döntések vajon milyen káros következményekkel jártak/járnak Magyarországra, annak államháztartására, a nemzet energiafüggetlenségére és energiabiztonságára, hazánk és az Európai Unió, illetve az ENSZ klímavédelmi törekvéseire”. Rendben, tarthatja valaki a Klímapolitikai Intézetet és engem is kormányközelinek, de ezt ne tegye a függetlenség látszatát keltve. Munkácsy Béla a 2018-as országgyűlési választásokon az LMP képviselőjelöltként indult Komárom-Esztergom 02-es választókörzetében. Ezen az alapon az ő véleménye is lehetne politika által motivált.

A politikától tehát távolságot tartva, nézzük a válaszom szakmai részét!

Örömteli fejlemény a karbonsemlegessé válásunk menetében, hogy az utóbbi öt év alatt több mint tízszeresére nőtt a naperőművek és háztartási napelemes rendszerek beépített kapacitása. A 2018. eleji 336 MW-hoz képest 2022 végére meghaladta a 4000 MW-ot a napenergia-alapú áramtermelés összesített magyarországi beépített kapacitása, melyből az 50 kW feletti naperőművek teljesítőképessége 2525 MW, a háztartási méretűeké 1481 MW volt. Evidencia, hogy ehhez a gyorsan növekvő, időjárásfüggően termelő kapacitáshoz növelni kell a kiegyensúlyozó kapacitásokat is, hiszen az ellátásbiztonság nem lehet időjárásfüggő. Ez eddig elmaradt, és most bizony gyorsan be kell pótolni a lemaradást. Ahhoz viszont, hogy megértsük, miért földgáztüzelésű erőművek építésére van ehhez szükség, fel kell kicsit elevenítenünk a középiskolai tanulmányainkat.

Kezdjük azzal az alaptétellel, hogy egy adott ország villamosenergia-rendszerében rendelkezésre álló áram mennyiségének (saját termelés, import) minden időpillanatban meg kell egyeznie az aktuális fogyasztással. Tehát az áramtermelés legfontosabb mennyiségi és időbeli szabályozója a fogyasztás. Ismételjük meg még egyszer: a fogyasztás az áramtermelés fő determinánsa, az áramtermelésnek és az áramimportnak ezt kell minden időpillanatban kielégítenie. Plusz biztosítania kell azt, hogy ennek az áramnak minden szolgáltatott időpillanatban 50 Hz legyen a frekvenciája, és legyen inerciája. Ha nem így lenne, tönkremennének az árammal működő berendezéseink. Stabil frekvenciát és inerciát pedig úgy biztosítunk, hogy az összes magyar forgóturbinás erőmű 3000 rpm fordulaton, szinkronizáltan pörög. (Forgórész hiányában ezért nem lehet naperőművekkel frekvenciát stabilizálni.)

Kitérve az ELTE-s kutatócsoport adataira, miszerint a napelemek akár évi 4000 óra felett is működhetnek: persze, ami be van kapcsolva az működőnek számít, akkor is, ha leadott teljesítmény nincs. Teljesen mindegy, hogy egyébként hány órát vannak bekapcsolva, ha este és borult időben nem működnek, ha nyáron 30°C közelében, felhős időben, télen hóval-jéggel letakartan közel sincsenek a névleges teljesítményükhöz. Ahhoz, hogy a bevezetésben tárgyalt alaptétel teljesülni tudjon, mármint hogy a fogyasztásnak és termelésnek minden időpillanatban meg kell egyeznie, az időjárásfüggően működő nap- és szélerőművek által termelt szélsőségesen változó mennyiségű áramot ki kell pótolni, vagy épp el kell venni belőle. Ehhez olyan áramtermelő technológia kell, ami egyrészt flexibilisen szabályozható, a fel- és leterhelés nagyon gyorsan végrehajtható, működése stabil frekvenciát biztosít. Amíg nem lesznek ipari méretű akkumulátorok, két ilyen technológia áll rendelkezésre: a víz- és a földgáztüzelésű erőművek. Legalábbis a zöld mintaországnak számító Németországban (lásd Energiewende), Dániában, vagy éppen Nagy-Bitanniában így csinálják.

A vízerőművekkel való rendszerkiegyenlítés két hátránya, hogy viszonylag lassú és általában több óra a reakcióidő (ezért földgáztüzelésű erőművekkel kombinálva használják), valamint hogy az egyre szélsőségesebb aszályok, illetve árvizek miatt a vízerőművek önmagukban is időjárásfüggővé váltak. De gondolom az ELTE-s kutatócsoport sem szeretne komolyan további vízerőműveket javasolni a kormánynak. Ezzel szemben a modern kombinált ciklusú földgáztüzelésű erőművek gyorsan (15 perc alatt 0-ról 100%-ra növelhető a teljesítményük) és tervezhetően képesek a kiszabályozásra, miközben frekvenciát is biztosítanak. Itt az atom- és szénerőművek nem igazán jöhetnek szóba, hiszen a hatalmas szénerőművi kazánok és a nukleáris fűtőelemekben zajló reakció teljesítménye nehezen lehetne folyamatosan föl-, leszabályozható.

Ha már ott tartunk, hogy elméletileg hány órát működhet egy napelem egy évben, a sporadikus tört-, vagy pár százalékos hatékonyság (0-40 MW) irreleváns a max. 7300 MW-os napi igény kielégítésében. Például telente a naperőművek egyáltalán nem tudnak hozzájárulni a sötétedésre eső napi csúcsfogyasztáshoz (gyakran 0 MW a napi termelés), borús, havas vagy 30°C-közeli napokon pár 10 MW-ot termelnek. Ez pedig nem jó semmire: a pár 10 MW-os PV termelés csökkenti a magyar villamosenergia-rendszer fajlagos költség- és energiahatékonyságát (jelenleg importáljuk a kiszabályozásra használt áramot), azaz nem hatalmas hozadék, mint Munkácsy állítja, hanem probléma. Ez az oka annak, hogy a napelemek egész évre kivetített hatásfokát 15-16%-ban szokták megadni. Én ehhez képest felkerekítve 18%-kal számoltam, így jött ki az 1600 óra. Az 1600 órás működés azt jelenti, hogy a hazai napelemek az év 1600 napján működnek a beépített kapacitásukhoz közeli valós teljesítménnyel, és ugyanez igaz a szélerőművekre is 2400 órában.

A Munkácsy-féle matek hibája még, hogy összeadja a nap- és a szélerőművek termelését, mintha egy napos napon nem fújhatna a szél: „Tavaly a napelemek 4681 órán, a szélerőművek 8099 órán keresztül termeltek. A két technológia együttes termelése 8602 órányi időtartamot tett ki 2022-ben, ami azt jelenti, hogy az éves energiaszükséglet időtartamának 98,2 százalékában megújuló energiaforrásból is lehetett áramot termelni.”

Az ELTE-s munkacsoport sajnos nem ad választ arra az alapvető problémára, hogy ha nem földgáztüzelésű erőművekkel, akkor milyen módon biztosítanák az áramtermelés és fogyasztás szükségszerű szinkronját, ami alapvető a villamosenergia-rendszer működőképessége szempontjából.

Nem volt szerencsés hivatkozni a Király Béla-féle Mfor-elemzésre sem, mert nincsenek benne szakmailag megalapozott állítások. Az Mfor-elemzés azt állítja, hogy olyan gyorsan növekszik a napelemek térhódítása Magyarországon, hogy 4000 MW-os kapacitással éves szinten már 5000 MW elektromos áramot termelünk. 4000 MW-os beépített kapacitással nyilván nem lehet 5000 MW áramot termelni. Aztán, ha már az éves áramtermelést nézzünk, akkor a megawatt (MW) rossz választás a mértékegységek kategóriájában. Mindenképp kell egy időtartamot jelző komponens is, azaz itt a megawattóra (MWh), gigawattóra (GWh), vagy a terrawattóra (TWh) lett volna helyes.

Végezetül én is szeretném feltenni a Munkácsy által megfogalmazott a kérdést, hogy milyen káros következményekkel járnak Magyarországra, annak államháztartására, a nemzet energiafüggetlenségére és energiabiztonságára, hazánk és az Európai Unió, illetve az ENSZ klímavédelmi törekvéseire a villamosenergia-szektor valós problémáival köszönőviszonyban sem lévő nyilatkozatok? Milyen káros hatása van az ilyen kétes értékű szakmaiságnak az ELTE megítélését illetően? Hiszen valóban fontos lenne, hogy a tudomány tényeket gyártson.

A szerző az MCC Klímapolitikai Intézet kutatási vezetője.

Kapcsolódó cikk a Qubiten: