A kocka el van vetve: Európa nagyon helyesen úgy döntött, hogy drasztikusan lecsökkenti a karbonkibocsátást. A villamos erőművek terén a törekvés egyértelmű: fokozatosan kivonni a rendszerből a környezetet terhelő, vagy arra veszélyt jelentő hagyományos erőműveket, és helyettük áttérni az időjárásfüggő technológiákra. Csakhogy - mint ahogy azt e cikk előző részében bemutattam - a nap- és szélerőműveknek van egy komoly hátránya: nem mindig pont akkora teljesítménnyel dolgoznak, mint amennyi a fogyasztói igények alapján szükséges lenne. Ez viszont veszélyt jelent a rendszerbiztonságra nézve, aminek a legnagyobb kockázata, hogy egy másodlagos üzemzavarokkal tarkított szélsőséges időjárási helyzetben bekövetkezik egy olyan kiterjedt, akár több napig is elhúzódó áramkimaradás, mint amit 2003-ban az USA-Kanada határvidékén mintegy ötvenmillió fogyasztónak kellett elszenvednie.
A gyors technológiaváltásból eredő probléma egyre csak fokozódik, aminek a megoldása egyáltalán nem tűnik egyszerűnek. Legalábbis annyira biztosan nem, mint ahogyan azt a laikus környezetvédők, meg egyes, a zöldek szavazataira apelláló populista politikusok állítják. Szerintük ugyanis nem kell itt semmin rágódni, egyszerűen csak le kell állítani a CO2 kibocsátásért nagyban felelős erőműveket, meg az atomerőműveket (tehát lényegében a biztonságos ellátást garantáló alaperőművek nagy részét), és azokat időjárásfüggő technológiákkal kell felváltani. Erre persze nagyon sokan felkapják a fejüket, hogy ha ez tényleg ennyire egyszerű, akkor mit kell erről ennyit beszélni, ezt az utat kell járni, és kész. Mivel sajnos ez egy igen széles körben kialakult téves elképzelés az energiaellátás jövőjéről, ideje kicsit egyértelműbben megfogalmazni a valós műszaki lehetőségeket azok számára, akik nem rendelkeznek mélyebb szakmai ismeretekkel ezen a területen.
Nézzük először is végig, hogy mik azok az érvek és elképzelések, melyek jelenleg hatnak a folyamatokra. Az érvek rendkívül egyszerűek: az ipari forradalom kezdete óta az ember - a hatékonyabb termelés, és a magasabb szintű komfort érdekében - hatalmas mennyiségű tüzelőanyag elégetésével járult nagyban hozzá a globális felmelegedéshez, aminek hosszútávú hatásai magas kockázatot jelentenek a földi életre, illetve annak minőségére. A megoldás kézenfekvő: drasztikusan le kell csökkenteni az égésből fakadó széndioxid kibocsátást. Ez idáig teljesen rendben van. Arról viszont már jóval kevesebb szó esik, hogy mindezt úgy kell végrehajtani, hogy az energiaellátás biztonsága ne sérüljön. Ha egy átgondolatlan, kapkodó energiapolitika miatt veszélybe sodorjuk a folyamatos energiaellátást, akkor a saját jövőnket, vagyis a gazdasági és társadalmi stabilitást tesszük kockára. Ezért nagyon fontos a folyamatos párbeszéd a szakmai oldallal, és nem szabad hagyni, hogy érzelmi alapon elsodorjanak bennünket a látszólag jóindulatú, de túlságosan leegyszerűsített népszerű téveszmék. Most vegyük át sorban, hogy jelenleg hol is tartunk, és mi a további realitás, vagyis a technológiaváltás mellett milyen lépéseket kell nagyon gyorsan megtenni ahhoz, hogy a környezet védelme mellett biztonsággal fennmaradjon a folyamatos energiaellátás. (Folytatás lejjebb).
Nagyon fontos beszélni az egyik gyakran elhangzó elméletről, a decentralizált energiatermelésről. Az elképzelés szerint olyan - akár háztartási méretben kialakított - környezetbarát kiserőművek biztosítanák a villamosenergiát, melyek vagy mindentől függetlenül (szakmai kifejezéssel élve: szigetüzemben) működnének, vagy pedig a közcélú villamos hálózatra csatlakozva (ahogy az jelenleg is történik például a lakóingatlanokra telepített napelemes HMKE esetében). Mivel a naperőművek egyenetlenül, nem a pillanatnyi fogyasztási igényekhez igazodva termelnek, ezért feltétlenül szükséges valamilyen gazdaságos energiatárolást biztosítani a folyamatos ellátáshoz. Ez szigetüzem esetében egy nagyobb akkumulátor telepet jelent, ami se nem gazdaságos, se nem környezetbarát. A hálózatra csatlakoztatott kiserőművek esetében elvben maga a hálózat tölthetné be a tároló szerepét, azonban az időjárásfüggő technológiák rohamos terjedése miatt ez a lehetőség egyre inkább korlátozva lesz. Bizonyos esetekben már most is csak un. VisszWatt védelemmel ellátott naperőművek telepíthetők, melyek ugyan a hálózatra vannak csatlakoztatva, de a felhasználatlan energiát már nem táplálhatják ki a hálózat irányába, hogy aztán azt majd később visszavételezve használhassa fel a fogyasztó. Mindezeket összegezve megállapítható, hogy a költséges, de szükségszerű energiatárolás miatt nehezen elképzelhető a decentralizált termelés gyors elterjedése.
A gazdaságos energiatárolás hiánya egy sarkallatos problémája a biztonságos villamosenergia ellátásnak. Ha teljesen leállítjuk az összes hagyományos alaperőművet (mert ugye ha a környezetvédelem a fő szempont, akkor csak annak lenne értelme), akkor az időjárásfüggő technológiák okozta anomáliák egyedül úgy lennének elkerülhetők, ha a rendszerben megfelelő tárolókapacitás lenne kialakítva. Ily módon, a fel nem használt energiafelesleg tárolható lenne egy olyan időszakra, amikor a körülmények nem teszik lehetővé a fogyasztói igények kielégítését. Elvben számos megoldás létezik a villamosenergia eltárolására, ami történhet vegyi úton (különféle akkumulátorok által), mesterségesen kialakított víztározókkal, vízbontással nyert hidrogén előállítással, termikus átalakítókkal (pl. olvadt sóban történő hőtárolás útján) stb. Ezeknek a ma ismert megoldásoknak a legnagyobb hátránya, hogy rendkívül költségesek, alkalmazásukkal a villamosenergia ára az egekbe szállna, melynek köszönhetően jelentősen leszűkülne az alacsony jövedelemmel bíró fogyasztók köre (magyarul: egy széles réteg nem jutna villanyáramhoz). Másik nagyon komoly probléma, hogy a tárolási hatásfok sokszor messze elmarad a várttól, így a tárolt energia csak viszonylag kis hányadban hasznosítható. Márpedig a szükséges tárolókapacitás nélkül, az időjárástól függő erőműveknek köszönhetően - figyelembe véve a technológiaváltás jelenlegi ütemét - fennáll a veszélye annak, hogy hamarosan nem lesz garantálható a villamosenergia-ellátás biztonsága, és kiterjedt, hosszan tartó áramkimaradásokkal fogunk szembesülni. A másik lehetőség, hogy nem mondunk le teljesen a hagyományos alaperőművekről (mint ahogy sajnos azt a németek is teszik a Datteln IV nevű giga szénerőmű megépítésével).
Hazánkban csak lassan indulnak azok a projektek, melyek kísérleti céllal különböző energiatermelő és tároló technológiákat ötvözve, keresik a legolcsóbb és legjobb hatásfokú megoldásokat, melyekkel már képesek lehetünk az elvárt üzembiztonságot elérni. Sajnos egyelőre nagyon messze vagyunk az ideális mixtől, a hagyományos, széndioxidot eredményező technológiák (pl. a gázmotoros és biomassza erőművek) változatlanul ott szerepelnek a palettán. Ezeknek a hibrid energiaparkoknak az alapját az időjárásfüggő technológiák képezik, melyek mellé elengedhetetlenül szükségesek a rendszer stabilitását biztosító, szabályozást támogató erőművek. A helyzet ettől válik bonyolulttá (és gyakran álságossá), ugyanis egyfelől küzdünk a környezet védelméért, de azt már nem szívesen valljuk be a nagyközönségnek, hogy a jelenleg ismert és alkalmazott zöld technológiák mellett továbbra is szükség van a hagyományos alaperőművekre, de nem mindegy, hogy azok közül melyek maradnak üzemben.
A fenntartható jövő az energiaellátás területén csak nehéz kompromisszumok árán érhető el. A következő szempontok a fő iránymutatók, kizárólag együtt kezelhetők, így azokat nemzetközi összefogással, gondos tervezéssel össze kell hangolni:
1. Továbbra is a legfontosabb célkitűzés a zéro széndioxid-kibocsátás. Ehhez elengedhetetlen, hogy minden olyan tüzeléses technológia kerüljön ki a villamosenergia termelés folyamataiból, mely széndioxidot eredményez. És ez alól nem lehet kivétel a biomassza és a biogáz felhasználás sem.
2. Haladéktalanul meg kell kezdeni a nagykapacitású, már ismert és bevált technológiákra épülő energiatárolók kiépítését, ezzel egyidőben pedig jelentős forrásokat kell biztosítani az olcsó, magas hatásfokú, környezetet nem terhelő (nagymértékben újrahasznosítható) tárolóberendezések kifejlesztéséhez.
3. A megfelelő tárolókapacitás eléréséig szükség van alaperőművekre. A hagyományos, CO2 kibocsátó hőerőműveket fokozatosan ki kell vonni a termelésből, viszont az atomenergia egyelőre nem mellőzhető. Alapvetően ez egy környezetbarát technológia, és a biztonságos többszörös védelmek, valamint a magas fokon automatizált üzemeltetés együttesen garantálják a stabil működést, vagyis a rendkívül alacsony hibakockázatot.
4. Hosszú évek óta zajlik a beszélgetés az okos hálózatok kialakításáról (Smart Grid), azonban jelentős projektek ezen a területen nem tettenérhetők. Ráadásul nem elegendő csak a termelés és elosztás összehangolása, mihamarabb meg kell kezdeni az alacsonyabb szintet képviselő fogyasztói oldal bevonását is ebbe a smart rendszerbe. Megfelelő források biztosításával fel kell gyorsítani a szükséges fejlesztéseket, illetve a széles körben történő terjesztést, rendszer kiépítést, mivel a megbízható ellátáshoz ez elengedhetetlen.
5. És a jövő: a múlt század első évtizedeiben Tesla egyedülálló fejlesztéseinek köszönhetően bolygószerte elindult a villamosítás, így mára már teljesen természetes, hogy a villamosenergia mindennapi életünk részévé vált. Olyan szinten függünk az elektromosságtól, hogy ha valamiért az hirtelen elérhetetlenné válna, gyakorlatilag a gazdaság és a társadalom minden területe egycsapásra megbénulna. Tesla találmányai szinte tökéletesek voltak, az elmúlt száz esztendő során alig kellett valamin módosítani a stabil működés érdekében. Viszont az utóbbi években elkezdett, és egyre fokozódó ütemben zajló áttérés az időjárásfüggő technológiákra olyan gyors és jelentős változtatás, ami már komoly veszélyt jelent a biztonságos energiaellátásra. Nem muszáj mindenkinek megérteni, hogy miben rejlik a probléma lényege, de az minden döntéshozó erkölcsi kötelessége, hogy ne csak a laikus környezetvédők hangos szavára figyeljen oda, hanem a halkan figyelmeztető szakemberekére is. A következő néhány év meghatározó lesz az emberiség jövője szempontjából, úgyhogy nagyon nehéz, de nem megoldhatatlan feladat hárul a politikusokra és e terület szakmai vezetőire.
Természetesen lehetséges egy olyan jövő (akár közeli is), hogy ipari méretekben sikerül villamosenergiát termelni egy merőben új, teljesen stabil és környezetbarát technológiának köszönhetően. Folynak is kísérletek például a fúziós erőművek, valamint az úgynevezett nullponti energia hasznosításának területén. Mindkét kutatás lehet egy sikertörténet, vagy - a mostani tudásszintünk alapján - puszta idő- és pénzpazarlás, ezt nem lehet előre megmondani. De nagyon fontos, hogy a jelenleg használt kezdetleges időjárásfüggő technológiák helyett keressük, és mielőbb találjuk meg azt, ami lehetővé teszi majd az emberiség számára a következő fejlettségi szintre való jutást (lásd: Kardasev-skála). De addig is óvjuk a bolygót, és a fentiek szerint gondoskodjunk az üzembiztos villamosenergia ellátásról.
(Józsa Péter - ISO 50001 lead auditor)
