Erőművek sokaságát kell üzemeltetni csak azért, hogy az áramfogyasztási csúcsokat az elektromos hálózat kezelni tudja, vagyis a fogyasztói igényeket kielégítse. De vajon fenntartható-e ez a modell egy olyan világban, ahol eddig ismeretlen energiaigények jelentkeznek például az elektromos autók tömeges töltésével? És ahol egyre több olyan megújuló forrásból származó energiát táplálnak a rendszerbe, melyek termelése akár egyik pillanatról a másikra megváltozhat, ha kisüt vagy elbújik a nap, ha elkezd fújni a szél vagy éppen megáll. Erre a kérdésre keressük a választ alábbi cikkünkben.
Egy kényes egyensúly
Alapvetés az elektromos árammal (és persze az elektromos elosztórendszerekkel) kapcsolatban, hogy a termelésnek és a terhelésnek egyensúlyban kell lennie. Vagyis, amit valaki valahol elfogyaszt, azt valahol valakinek meg is kell termelnie, ráadásul valahogy össze is kell kötni a kettőt. Az egyensúly fokmérője a hálózati frekvencia, ami Európában tipikusan az 50 Hz körüli vékony sávban mozog. Ha a sávon felül van, akkor túl sok a termelés, ha pedig alatta, akkor túl sok a terhelés.
A KLASSZIKUS FELÁLLÁS SZERINT A TERMELŐK MINDIG ANNYIT TERMELNEK, AMENNYIT A FOGYASZTÓK FOGYASZTANI SZERETNÉNEK, ÍGY A KETTŐ EGYENSÚLYBAN VAN. VAGYIS ÍGY VOLT MOSTANÁIG.
A megújulók és az időjárás
A mai energiarendszer egyik legnagyobb kihívása – a fosszilis energiatermelés miatti kiugróan magas árak mellett –, hogy a megújuló energiaforrások elterjedésével a termelés előrejelzése jóval komplexebb feladattá vált, mint korábban volt. A szél vagy a nap energiáját hasznosító rendszerek ugyanis nagyban függnek az időjárástól. A hosszú távú időjárás-előrejelzések természetüknél fogva meglehetősen pontatlanok, de sajnos rövid távon se tökéletesek. Emiatt pontosan, 24 órára előre jelezni egy napelem- vagy szélturbina-farm 15 percenkénti termelését még napjaink mesterséges intelligenciával támogatott számítógépes modelljeinek is nehéz feladat. Persze a fogyasztási előrejelzésekkel kapcsolatban mindig is gondot okozott az időjárás változékonysága, de ez manapság a termelői oldalon is jelentkezik. Vagyis egy kora tavaszi hirtelen felhősödés és lehűlés nem csak a fogyasztást növeli, hanem párhuzamosan a napelemek termelését is csökkenti.
Az előrejelzés mellett a másik kihívás a hálózati tehetetlenség – idegen szóval inercia – fokozatos csökkenése a szél- és naperőművek termelésének növekvő betáplálásával. Egy gáztüzelésű erőmű turbinája a hálózati frekvenciával összehangolva forog, így túlterhelés/túltermelés esetén a turbina lendülete lassítja a frekvencia változását, ami elegendő időt biztosít a frekvencia szabályozására hálózati egyensúlytalanság esetén. Ez az inercia. Viszont egy szélturbina vagy naperőmű jellemzően olyan átalakítóval kapcsolódik a hálózatra, aminél nincs meg ez a hatás, így pedig a rendelkezésre álló reakcióidő is csökken. A termelés és a fogyasztás aránytalanságait az elektromos hálózat egyensúlyáért felelős rendszerirányító – hazánkban a MAVIR – hagyományosan a termelésért felelős szereplők rugalmasságával kezeli. Ez a gyakorlatban gyorsan reagáló, tipikusan gáztüzelésű erőműveket jelent. Vagyis így volt mostanáig.
Forrás/bővebben: portfolio.hu
