Ami a legfontosabb: a történelmi rekord fogyasztás idején az ellátásbiztonság jelentős arányú import mellett ugyan, de teljes mértékben garantálva volt, mivel a rendszerben elegendő tartalék állt rendelkezésre. A végleges adatok szerint a VER rendszerterhelésének pillanatnyi csúcsértéke február 11-én 17:31-kor 7158 MW volt, és a következő fél órában is rendkívül magasan alakult. Érzékeltetésül: egy ekkora fogyasztási igény kielégítéséhez elméletileg több mint három és fél, 100 százalékos kihasználtsággal üzemelő Paksi Atomerőmű termelése lenne szükséges (A Paksi Atomerőmű éves átlagos kihasználtsága 90 százalék körül alakul, ami az atomerőművek között is kiemelkedően jónak számít).
Magyarország teljes áramigényét a hazai erőművek mellett jelentős arányú – tavaly éves átlagban több mint 25 százaléknyi – import biztosítja. (Az úgynevezett ellátási mix összetételének rekordfogyasztás alatti alakulásáról korábbi cikkünkben írtunk. Az adott időszakban a hazai fogyasztás még ennél is jóval nagyobb, mintegy 37-38 százalékos részét fedezte a külföldön megtermelt, importált villamos energia, ennek azonban nem kizárólag és elsősorban a hazai erőművi kapacitás szűkössége az oka.
A magyarországi erőművek összesített teljesítménye – a bruttó beépített villamos teljesítőképesség – jóval nagyobb annál, mint amennyi valójában rendelkezésre áll, de főleg, mint amekkora egy-egy időpillanatban a termelésük. A Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal (MEKH) adatai szerint 2020 elején a hazai erőművek bruttó beépített teljesítőképessége 9441,8 MW volt, ez a teljesítmény azonban több ok miatt sem használható ki teljes mértékben. Ilyen az úgynevezett állandó hiány, mely az üzemképes, de nem üzemelő erőművek miatt áll fenn. Az úgynevezett rendelkezésre álló teljesítőképesség a bruttó teljesítőképesség állandó hiánnyal csökkentett értéke, ez 2020 elején 8042,7 MW volt; míg a rendszerben ténylegesen rendelkezésre álló összes teljesítményt a hazai erőművek teljesítményét a karbantartások, szezonális hatások, váratlan kiesések és export-import szaldó figyelembe vételével kapjuk meg.
A termelés alakulását egy-egy pillanatban vagy időszakban számos tényező alakítja, a tervezett és nem tervezett karbantartások mellett piaci, gazdaságossági megfontolások, az erőművek önfogyasztása, valamint szezonális hatás miatti rendelkezésre nem állásuk (lásd naperőművek napnyugta után). A rekord fogyasztási időszakban a hazai erőművek teljes termelése 4200 MW körül alakult, amint azt az ellátásbiztonsághoz szükséges tartalékok rendszerének meglétéért felelős Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító Zrt. (Mavir) alábbi grafikonja is mutatja, tüzelőanyag szerinti bontásban.
Mivel a villamos nagyobb mennyiségű rendszerszintű tárolása egyelőre nem megoldott, a fogyasztást és a termelést, illetve importot folyamatos összehangolással kell kiegyenlíteni. Bár a kereslet és a kínálat várható alakulását a rendszerirányító az erőművek termelési terveinek figyelembevételével is szakadatlanul figyeli és prognosztizálja, ezt természetesen nem lehetséges mindig tűpontosan megvalósítani. Termelési oldalon például az üzemzavarok vagy a növekvő hazai naperőmű kapacitás esetében az időjárás változékonysága ilyen bizonytalansági tényezőt jelentenek, de a fogyasztás is alakulhat magasabban a vártnál.
Annak érdekében, hogy az ellátásbiztonság az ilyen előre nem látható események közepette is biztosítható legyen, a rendszerirányító többféle biztonsági (szabályozási) tartalékot tart fenn, illetve vásárol (köt le) a piaci partnerektől. Ezek az úgynevezett rendszerszintű szolgáltatások a különböző szituációk által megkövetelt eltérő típusú tartalékokat képeznek. A megawattban kifejezhető tartalékok többlet és hiány, vagyis termeléskiesés, például erőművek üzemzavara esetére is mozgásteret adnak a rendszerirányítónak (ezek konkrét típusairól részletesebben lásd keretes írásunkat).
AMI A KONKRÉT ESETET ILLETI, A 7158 MW-OS TÖRTÉNELMI ÁRAMFOGYASZTÁSI (VILLAMOSENERGIA-RENDSZERTERHELÉSI) REKORD IDEJÉN 276 MW SZABAD, FÉL-1 PERCEN BELÜL AKTIVÁLHATÓ AUTOMATIKUS (ÚGYNEVEZETT AFRR) TARTALÉK, VALAMINT 500 MW MANUÁLISAN 15 PERCEN BELÜL AKTIVÁLHATÓ (MFRR) TARTALÉK ÁLLT A RENDSZERIRÁNYÍTÓ RENDELKEZÉSÉRE. EZ GYAKORLATILAG AZT JELENTI, HOGY A RENDELKEZÉSRE ÁLLÓ TARTALÉKOKBÓL LEGFELJEBB 15 PERC ALATT EGY ÖSSZESEN 776 MW-OS NEM VÁRT TERMELÉSKIESÉS VAGY A FOGYASZTÁS ILYEN NAGYSÁGÚ VÁRATLAN MEGUGRÁSA IS KEZELHETŐ LETT VOLNA, VAGYIS AZ ELLÁTÁSBIZTONSÁG TELJES MÉRTÉKBEN GARANTÁLT VOLT A MAVIR TÁJÉKOZTATÁSA ALAPJÁN.
Ezzel együtt a szabályozhatóság biztosítását kihívások terhelik, akkor is, ha az elmúlt években megkezdődött a fogyasztói és tárolói szabályozható kapacitások rendszerirányításba történő integrálása, ami növeli a rendszer rugalmasságát. A hazai villamosenergia-rendszer forrásoldali összetétele következtében hagyományosan rugalmatlan; a fogyasztói igények, illetve a termelői oldal változásait a szinte kizárólag hőerőművekből biztosítható szabályozási tartalékokkal csupán lassan, késéssel lehet követni – állapítja meg a MEKH tavaly decemberi jelentésében. A technológiai adottságokból eredő korlátokat a piacnyitással megjelent gazdasági (ellen-)érdekeltségek fel is erősítették. A növekvő import részarány következtében a szabályozható (főként) nagyerőművek zöme kiszorult a termelésből vagy a nem szabályozható tartományban üzemeltek, ami rontotta a VER szabályozási képességeit. Az olcsó import lehetősége azonban néhány éven belül megváltozhat, ha a térségben elfogynak a többlet kapacitások, így új erőművi teljesítőképességek létesítése feltétlen szükséges – áll a Mavir kapacitásfejlesztési elemzésében.
Emellett a növekvő naperőmű kapacitás is megnehezíti a rendszerirányítást. A fotovoltaikus egységek időjárástól függő termelése az üzemirányítás szempontjából kritikus problémák forrása lehet, a rendszerbe illesztés kapcsán felmerülő kockázatok megfelelő intézkedésekkel ugyanakkor mérsékelhetők – szögezi le a Mavir, amely szerint a fosszilis erőművek csökkenő versenyképességéből fakadóan azok az erőművek kerülnek ki a villamosenergia-mixből, amelyek például hagyományosan a rendszer szabályozásában vesznek részt rugalmasan kezelhető kapacitásokkal.
A kérdés tehát a jövőben is kiemelt figyelmet érdemel. Az európai villamosenergia-hálózat átviteli rendszerirányítója, az ENTSO-E a villamosenergia-rendszer üzembiztonságának mérésére az úgynevezett maradó teljesítményt használja. Ez a ténylegesen rendelkezésre álló teljesítmény, csökkentve a csúcsterheléssel, valamint a (fel-irányú) rendszerirányítói tartalékkal. A maradó teljesítmény elvárt mértéke országonként változó, jellemzően a beépített teljesítőképesség 5 és 10 százaléka között mozog. Magyarország esetében a legnagyobb hazai blokkok teljesítménye alapján, bruttó 500 MW-ot veszünk figyelembe, ami a 2019. január 1-jén számított erőművi beépített teljesítőképesség 5 százalékát meghaladó értéknek feleltethető meg. Eredetileg a maradó teljesítmény számításánál csak a hazai termelő kapacitásokat veszik figyelembe, Magyarország esetében így az év bizonyos részében nemcsak elmaradás mutatkozik az elvárttól, hanem egyenesen negatív maradó teljesítmény adódik.
A tartalékok típusai
A leggyorsabban, késleltetés nélkül elérhető tartalék, az úgynevezett FCR, azaz Frequency Containment Reserve, vagyis frekvenciatartási tartalék, ami közvetlen hatással van a termelő generátorokra. Ha a frekvencia a névleges értéktől elmozdul, az aktivált FCR tartalék ennek az eltérésnek a további növekedését akadályozza meg, automatikusan, emberi beavatkozás nélkül. FCR tartalékból az együttműködő kontinentális európai átviteli rendszerirányítók működési területén minden időpillanatban 3000 MW aktív, Magyarország ebben 37 MW-tal vesz részt. Mivel a különböző tartalékok egymásra is hatással vannak, ezért ennek mértéke szigorúan meghatározott, európai szinten koordinált.
A következő típus az aFRR, azaz Automatic Frequency Restoration Reserve, vagyis automatikus frekvencia-helyreállítási tartalék. Ez a nevéből adódóan szintén egy automatikus tartalék típus, de ennek mértékét a Mavir folyamatirányító rendszere határozza meg a pillanatnyi import és frekvencia érték alapján. Technológiájából adódóan ez a tartalék típus nem azonnal aktiválódik, működéséhez 0,5-1 perces felfutás szükséges. Az aFRR tartalék mértéke mindig a várható rendszerterheléshez igazodik, ez a hajnali, alacsonyabb terhelési időszakban mintegy 250 MW a nappali, csúcsterhelési időszakban pedig 330 MW körüli.
A Magyarországon alkalmazott harmadik típusú, az úgynevezett mFRR, azaz Manual Frequency Restoration Reserve, kézi frekvencia-helyreállítási tartalék. Az ebbe a kategóriába sorolható tartalékok a 15 percen belül igénybe vehető szolgáltatásokat tartalmazzák. Az aktiválásukhoz rendszerirányítói beavatkozásra van szükség, értelemszerűen az elrendeléstől számított 15 percen belül kell aktiválódniuk. Az mFRR tartalék típusból a Mavir jelenleg egységesen 500 MW-ot köt le minden órában.
Ezek alapján tehát a piaci menetrend pontatlanságára legalább 300 MW-nyi automatikus szabályozási kapacitás adott, de amennyiben ez az érték megközelíti a belső szabályzatban rögzített minimum értéket, a rendszerirányítók azonnal pótolják a manuálisan igénybe vehető tartalékból a kiesést, ezzel biztosítva az automatikus szabályozás lehetőségét.
Forrás: portfolio.hu
