Gazdaság
Magyar Nap és Atom….
2021. december 13.
Livo László
  • Elnézést kérünk, a cím hiányos, írás közben áramkimaradás volt. A cím helyesen: Magyar Nap és Atom…. Szén nélkül?

     

    Hazánk primer energiahordozó kincseinek rangsora a Nap által rendelkezésünkre bocsátott energiával kezdődik. A második helyen a szénvagyonunkat, a harmadikon a geotermikus energia vagyonunkat említhetjük meg. Mai energetikánkban érdemleges helyet egyikük sem foglal el (1. sz. táblázat).

     

    livoabra1

                                                                                                                    1. ábra  Erőmű kapacitásaink jogszabályi leépülése 

    Magyarország energia fogyasztása közel 950 PJ/év[4]. Az ipari és a mezőgazdasági hőenergiát több féle egyéb energia hordozóból és elenyésző mennyiségű villamos áramból, a közlekedési energiát leginkább fluidumokból, míg a széles körben használt villamos energiát a szén energetikai szerepének csak Európában gyakorolt- fura értelmezése miatt,  „szénmentes” primer energiahordozó körből állítjuk elő. 2018-ban az arányok a három energia felhasználási csoport között közel azonosak. A villamos energiájú közlekedés gyors térnyerése ezt az arányt a villamos energia javára  ⅓-ról ⅔ felé viszonylag rövid idő, akár 15-20 esztendő alatt eltolhatja.

     

    livotable1

     

     

    Az MVM[5] adataiból kiindulva a mai helyzet az, hogy a hazai villamos rendszer szabályozásában közel 7780 MW összteljesítményű nagy- és kiserőmű vehet részt. Ezek nagyobb része (kb. 4000 MW) folyamatosan termelhetne, bár az összes kapacitás több mint 50%-a szénhidrogént égetne üzem közben, és csupán 11% lignit (szén) üzemű. Sajnos nem ezt a gyakorlatot folytatjuk.

    Az 1.  sz.  ábrán  a  várható hazai  villamos  energia   fogyasztást  és  termelést  látjuk. Fogyasztásunk jelentősen nem bővül. A leépülő energiaigényes iparágak ugyanis egyre kisebb, míg a szolgáltatás és a háztartások egyre nagyobb fogyasztóvá válnak. Ha erőműveink oldaláról nézzük a diagramot azt mondhatjuk, hogy e rövid idő alatt a közel 12000 MW-nyi kapacitással rendelkező villamos erőmű parkunk jóval 6000 MW alá csökken. A gyors változás indoka az erőművi szenes blokkok idő előtti bezárása és földgázzal üzemeltethető blokkjaink üzemszünete mellett döntő részben az országba érkező határtalan mennyiségű import villamos energia. Az egyesített európai villamos energia rendszerben mi vagyunk az egyik olyan ország aki az energia átvétellel be tudunk segíteni a rendszer stabilitásának fenntartásába pénzügyi szempontból csökkentve Németország Energiewende[6] okozta anyagi veszteségét. (1. sz. táblázat).  A saját kapacitás oldalról folyamatos egy jogi nyomás is erőmű parkunkon (a környezethasználati engedélyek lejárata), mely a leépülést gyorsíthatja.

     

    Energia biztonságunkat nézve, rövid távú szempontok szerint az áram vásárlási lehetőségek kihasználása természetesen üdvözlendő! Azzal együtt már kevésbé örömteli, hogy ez és a paksi blokkok együttesen jócskán elnyomják a hazai erőmű park napi termelési lehetőségét. „Nagyerőműveink” kihasználtsága a kapacitásaikat tekintve az MVM adatai szerint mindössze 23%-on áll.  A jövő szempontjából egyáltalán nem szerencsés ezt a gyakorlatot hosszasan fenntartani az erőműves szakmák leépülése miatt sem. Nyugdíjba kerülnek azok a szakembereink akik az atomon kívüli technológiákat ismerik. Nincs szükség utánképzésre, a megújulós technológiák megtanulására és gyakorlására. A valaha világhíres magyar erőmű építési tudás Erőterv, Erbe, Erőkar és mások, már csak legendák szintjén léteznek villamos gépgyártásunkkal és a volt egyetemi- és szakmunkás képzéssel együtt.

    A villamos áram termelésben is hosszú távon érdemes tervezni. Amennyiben a koncepción nem változtatunk hazánk villamos áram termelő képessége a szükséges üzemelő kapacitás 50%-a alá esik. Ez azt jelenti, hogy hamarosan nem lesz olyan erőművünk ami hazai energia hordozóból állíthatja elő az áramot!  Villamos energia rendszerünk az atom túlsúly miatt rugalmatlanná válhat, ha nincs kéznél a pillanatnyilag szükséges import áram.  Arra  már  szinte  szót  sem  érdemes vesztegetni, mi történhet például egy majdani 1200 MW-os atomerőművi blokk kiesése esetén. Itthon ugyanis nincs mivel pótolni. A hiányzó energiáért pedig beláthatatlan kinek mikor és mennyit kell (lehet) majd fizetnünk.

     

    Feltűnő hogy már 2006-tól kezdve mennyire nyílik a hazai villamos energia „olló”. (2. sz. ábra) Amíg Magyarországra 24%-nyi villamos áramot főként német forrásból hoztunk be, addig Németország termelésének 52%-át külföldön értékesíti. Az energia hordozókban valóban szegény szigetország Japán: szintén termel eladásra áramot. (1. sz. táblázat) Érdekesség vagy inkább következmény, míg a CO2 elleni harcot vezető Németország villamos energia termelése hazánkénak 12-szerese, addig ezt az energiát 17-szer nagyobb széndioxid kibocsátással termeli meg, mint mi a sajátunkat. Természetesen csak így teheti, hiszen a napfény és a szél szünetekben a szenes erőművek termelik a villanyt, amihez alapterhelésen folyamatosan működniük kell. A legfrissebb német adat hogy 2018 első félévében fejlesztett 265 TWh villamos energia 36%-át szénerőműben állították elő. Joggal látszik érthetetlennek tehát, hogy az az ország aki meghirdette a teljes széntelenítést, szénből nyert energiával kívánja ezt a célt elérni?!

    livoabra2

     2. sz. ábra Magyar „villamosenergia olló”

     Hazánkban úgy tűnik a napjainkban már viszonylag olcsó szilícium alapú fotovoltaikus napelemtáblák elterjedése várható. A Kárpát-medence „kecsegtetően jó” besugárzási tulajdonságai miatt hektáronként 2 MW/ha teljesítményt telepíthetünk. Ahhoz hogy országos méretekben jelentős mennyiségű napenergiát használhassunk fel, a 15 % hatásfok miatt legalább 7000 hektár feláldozásával kell számolnunk.

     

    livoabra3

    3. sz. ábra   Hazai villamos energia  fogyasztásunk  egy jövőbeli lehetséges szerkezete nyáron                  

     

     livoabra4

     

    3. sz. ábra   Hazai villamos energia  fogyasztásunk  egy jövőbeli lehetséges szerkezete télen

    A 3. és 4. ábrán az MVM adatait bázisul választva megszerkesztettük Magyarország nap- és atomenergiára alapozott téli- és nyári napi villamos energia gyártás és felhasználás egy lehetséges változatát. A diagramon feltüntettük az 50%-nyi majdani villamos járműpark által megnövelt napi villamos teljesítmény igényt. Az ábrákon 1-el jelölt mezők energia hiányt, a 2-vel jelölt mezők el nem fogyasztott energia többletet jeleznek. A görbék alatti terület ugyanis a fogyasztáshoz szükséges termelési kapacitások által előállított energia mennyiség értékét adja, hiszen a vízszintes tengelyen az időt szerepeltetjük.

    Például nyáron 21 óra környékén normál esetben 20%, villamosított közúti közlekedéssel együtt csaknem 40% a pótolandó kapacitás! Télen a hiány jóval korábban éri el a maximumot. Villamosított közút nélkül már 18 óra tájban mintegy 35%, a kapacitás hiány, 20 óra környékén közel 60%-ra nő! Azonban a leginkább verőfényes téli napon délidőben is közel 20% hiányunk lehet…

    Az ábra azt is bemutatja, hogy napi viszonylatban egy gazdaságilag nyáron „optimális méretű naperőmű” kapacitás télen energia hiányt generál. A villamos járművek energia igényének időbeli jelentkezéséből az is lemérhető, hogy a villamos rendszer szabályozásába ez a jelentős energia tároló kapacitás mikor és milyen mértékben vonható be…

    Ha követjük a német példát, problémánk megoldását segítheti egy fosszilis (szenes) erőmű park, mely készen áll a hiányok (1-es mezők) pótlására. Magyarország sem rendelkezik villamos energia igényeit maradéktalanul megtermelni képes fluidumokkal. Szénféleségekkel azonban igen!

    A villamos rendszer a megfelelő kapacitású szén erőmű és gázturbina park segítségével jól szabályozható. Ezek a nagy- és kiserőművek a rendszer biztonságát szolgálják akkor is, mikor politikai vagy piaci anomália, netán havária, szabotázs miatt az egyesített európai rendszer nem tud energiát adni vagy felvenni. Hazai energia forrásaink rendelkezésre állása láthatóan nemcsak energia biztonságunkat, de szuverenitásunkat és nemzetbiztonságunkat is fokozhatja felhasználásuk esetén.

    Országunk és benne villamos elosztó hálózatunk olyan erőművi blokk nagyságot kíván, melynek mérete ésszerűen maximált. A méret mind műszakilag mind gazdaságilag igazodik a villamos elosztó rendszer folyamatos üzemben tartásának szükségességéhez.

    A jövő atomerőművi blokkjai 1200 MW-os blokkmérettel elképzeltek, állandó üzem és tervszerű karbantartási kiesés mellett. Evidens, hogy akár tervezett, akár havária az üzemszünet oka, a blokk 1200 MW folyamatos termelésére képes fotovoltaikus naperőművel nem pótolható. Ekkora kapacitású fosszilis erőművi blok(ok)kal sem rendelkezünk. A 3. és 4. sz ábrákból az is leolvasható, hogy ez az 1200 MW a maximális áram igényünk 15-20%-a. Ugyanez 500 MW-os blokk nagyságnál csupán 6-10% lenne, ami technikailag sokkal könnyebben pótolható.

    Végül megemlítem, hogy a villamos energia alapú közúti közlekedés az EU országaiban egyidőben, hatványozott ütemben terjed. A villamos energia rendszer terhelési képe országonként jelentéktelen idő eltéréssel gyakorlatilag analóg Magyarországéval. Vélhető tehát hogy minden tagország naponta közel azonos időben a 3. és 4. ábra által felvetett problémákkal találja majd szemben magát, melynek kezelésére az egyesített európai villamos energia rendszer mai formájában képtelen.

    Hazai villamos energia elosztó rendszerünk központosított ezért az elmondottak alapján úgy gondoljuk, hogy mind az atomenergiának mind a napenergiának jelentős feladata lehet hazánk villamos energia ellátásában. A 3. és 4. ábrák azonban jól mutatják, hogy szerepük nem lehet meghatározó. Az atomenergia alaperőművi feladatra alkalmas. A napenergia kiegészítő energia forrás. Látható, hogy energia mixünkből a fosszílis energiahordozók,  köztük saját szenünk továbbra is (és még hosszú ideig) kihagyhatatlanok. Csakúgy mint Németországban és másutt.

    [1] Mtoe = Millió tonna olaj egyenérték; 1 Mtoe = 44,769 PJ = 12,436 TWh

    [2] TPES = összes elfogyasztott primer energia

    [3] IEA= International Energy Agency

    [4] 1 PJ = 0,28 TWh

    [5] MVM= Magyar Villamos Művek

    [6] Energiewende = (német) energia politika

    Megosztás