Néhány tényadat az április eleje óta eltelt időszakból: soha még nem ért el olyan magas részesdést a megújuló energia a hazai áramtermelésben, mint április első hétvégéjén, amikor volt olyan óra, mikor több mint 27 százalék volt a megújuló áramtermelés részaránya.
Április 5-én reggel 10 és este 7 óra között 0 vagy negatív volt a villamos energia tőzsdei ára a magyar áramtőzsde (HUPX) másnapi piacán. A mélypontot 15 és 16 óra között érte el, -8,12 euró/megawattóra árszinten. Ha valaki meglepődne azon, miért alakulhat ki negatív ár, úgy ennek magyarázata az erőművek működési módja. A nukleáris vagy ligniterőművek leállítása és újraindítása hosszú és költséges folyamat, ezért ezek az erőművek akkor is a piacon maradnak, ha az ár rövid távon a negatív tartományba esik, mivel a leállítás és újraindítás fix költsége meghaladná azt a veszteséget, amit a néhány órás negatív árak miatt elszenvednek. A negatív tőzsdei árak Magyarországon egyelőre még újdonságként hatnak, de a jóval magasabb megújuló részaránnyal rendelkező Németországban 2018-ban 134, tavaly 211 olyan óra volt, amikor az áram ára nulla alá esett.
Egy másik érdekes tény a manuális leszabályozási tartalék (mFRR) igénybevétele. A manuális leszabályozásra akkor van szükség, ha a rendszeregyensúlyt a termelés csökkentése révén kell helyreállítani, és a helyreállításhoz nem elegendőek a rendszerben aktiválható automatikus tartalékok. Akkor fordul ez elő, ha az előzetesen tervezetthez képest jelentősen több a termelés vagy kisebb a fogyasztás. Míg az év első három hónapjában csupán két alkalommal, január 1. és március 15. délutánján kellett a rendszerirányítónak ilyen tartalékot igénybe vennie, áprilisban öt napon is (4., 5., 6., 7. és 26.), jellemzően a délutáni órákban. Az igénybe vett mFRR mértéke április 6. kora délután volt a legmagasabb, 180 MW-os értékkel.
Mindkét jelenség szoros összefüggést mutat a naperőművek termelésével. A tervezett és a tényleges termelés eltérése az előrejelzések pontosságával javítható. Bár e tekintetben történtek előrelépések a korábbi ösztönzőrendszer átalakításával, de a menetrendi eltérések javítása továbbra is kiemelt feladat kell legyen mind a megújuló energiatermelők, mind a kötelező átvételi mérlegkört kezelő MAVIR számára.
A kereslet-kínálat egyensúlyban tartása szempontjából azonban a fogyasztási szerkezet átalakulásáról sem szabad megfeledkezni. A Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal 2020. márciusi jelentése alapján 2019 végén már 461 megawatt volt a háztartási méretű kiserőművek beépített teljesítménye. Ez már egy paksi blokk méretét közelíti, természetesen teljesen más kapacitásértékkel, de a napsütéses órákban jelentős hatást gyakorolva az áramkeresletre. Ezeknek az erőműveknek a termelése ugyanis nem termelésként jelenik meg a statisztikákban, hanem csökkenő fogyasztásként. Feltűnő, hogy a hazai, napon belüli fogyasztási görbe a napsütéses órák függvényében április és október között egyre inkább „kétpúpúvá” válik, a reggeli magas értéket követően délelőttől kezdve csökkenés, majd késő délutántól ismét növekedés figyelhető meg.
Két, a rendszerirányító által közzétett adatbázisból készített ábrával szeretném szemléltetni a fentebb már említett április eleji időszak fejleményeit. Az első ábra az április 4. és 8. közötti hazai termelés összetételét, míg a második a rendszerirányító által kiegyenlítési célból igénybe vett szabályozási tartalékokat mutatja. Jól látható, hogy a leszabályozási tartalékok igénybevétele szoros korrelációt mutat a napelemes termelés felfutásával.
Az alábbi, második ábrán jól látható, hogy ezekben az órákban a rendszer folyamatosan leszabályozási állapotban volt, sőt bizonyos órákban már manuális tartalékokat is igénybe kellett venni a rendszer kiegyenlítése érdekében (az ábrán a rózsaszín oszlopok jelzik az ilyen tartalékok igénybevételét). Ha valaki a két ábrát összeveti, láthatja, hogy ezekben az órákban már a paksi atomerőmű teljesítményét is csökkenteni kellett a rendszeregyensúly biztosítása érdekében.
Ezek a tények egyértelműen rávilágítanak arra, hogy a hazai villamosenergia-rendszer egésze egy új világ küszöbére érkezett, ahol a korábbi automatizmusok egyre kevésbé működnek. A rendszerben megjelenő egyre több megújuló energia együtt fog járni a negatív áramárú órák számának emelkedésével, ami rontja a rugalmatlan technológiával rendelkező klasszikus zsinórtermelő (baseload) erőművek üzleti lehetőségeit. Egyre inkább a rendszer rugalmassága válik értékké, amit a jelenlegi erőművi technológiák közül a gázerőművek képesek nyújtani. Az új, de jelenleg még bizonytalan megtérülésű technológiák közül az energiatárolás adhat választ a rugalmassági kihívások kezelésére.
Hogy milyen mértékű kihívásokat támaszt a hazai energiaszektor szereplői számára az energiarendszer átalakulása, azt két saját ábrával szeretném bemutatni, melyek a MAVIR adatbázisa alapján készültek. Az első ábrán a 2020. május 1. és május 15. közötti időszak hazai erőművi termelését és a rendszerterhelést (bruttó felhasználást) szerepeltettem. Az ábrán jól látható, hogy a hazai rendszer még a legnapsütésesebb órákban sem támaszkodik kizárólag hazai erőművi termelésre, az igényeket részben import révén elégítik ki a kereskedők. Ez természetesen nem jelent abszolút szűkösséget, csupán azt, hogy az import olcsóbb, mint a még rendszerbe állítható hazai termelés határköltsége.
További érdekességeket is megfigyelhetünk az ábrán, mint például azt, hogy alig látszott meg a hazai termelésen az, hogy a paksi atomerőmű 4. blokkját 2020. május 11-én reggel, 7 óra 50 perckor villamosberendezés meghibásodása miatt közel 50 százalékkal leterhelték, és az csak 14-én állt teljesen helyre. Az is jól látható, hogy a napelemes termelés egyelőre jól belesimul a napközbeni növekvő energiakereslet kielégítésébe, és jól megfér a többi technológiával.
Végül egy gondolatkísérlet mentén igyekszem a lehetséges jövőt is megjeleníteni egy ábrán, amiben a jelenlegi termelési tényadatok közül a naperőművi termelést megnégyszereztem. Az adatok négyszerezése nem tekinthető túlzásnak, hiszen az elfogadott kormányzati energiastratégiában ennél jóval ambiciózusabb számok szerepelnek. 2019 végén az engedélyköteles naperőművek összesített teljesítménye 1016 MW volt, míg 2030-ra már 4500-7000 MW beépített naperőművi teljesítménnyel számol a kormány.
Az általam készített fiktív áramtermelési ábra így korántsem annyira fiktív, mint elsőre tűnhet. Az ábrán – melynek alapja a 2020. május 1. és 15. közötti tény termelés és fogyasztás volt – amellett, hogy megnégyszereztem a napelemek termelését, még egy módosítást tettem. Felcseréltem a MAVIR megszokott ábrázolási sorrendjéhez képest az egyes technológiák sorrendjét. Ez csupán szemléltetési változás, de a MAVIR által alkalmazott ábrázolásnál sokkal jobban mutatja, hogy milyen energiapiaci folyamatok várhatók, ha nagyobb arányban megjelennek a megújulók a rendszerben.
Látható, hogy a déli órákban a magyar rendszer szinte minden nap nettó exportőri pozícióban lenne. (Igazából valószínűleg minden nap fennállna ez a helyzet, ha nincs az alapadatokban a paksi atomerőmű üzemzavara). A termelés a déli órákban mintegy 1000 megawattal haladná meg a belföldi keresletet. A megújuló termelők egészen biztosan ilyenkor is a piacon maradnának, hiszen egyrészt hosszú távú áramátvételi megállapodásaik vannak, másrészt rövid távú határköltségük a legalacsonyabb, mivel nincs tüzelőanyag-igényük. A termelési többlet igazi gondot a rugalmatlan, jelentős leállítási és újraindítási költséggel terhelt erőműveknek jelentené. Ezek az erőművek (jellemzően a nukleáris és szénerőművek) egyre többször szembesülnek majd azzal, hogy a felesleget csupán nagyon alacsony vagy negatív áron tudják értékesíteni, ami alapjaiban kérdőjelezi meg megtérülésüket.
Jogos kérdés, hogy milyen megoldások képzelhetőek el ennek az előre láthatóan fokozódó problémának a kezelésére. A megújulók elterjedésével nem lehet és nem is érdemes szembe menni, így nem hiszem, hogy a tervezett napelemes beruházások adminisztratív korlátozása lenne a helyes út. Távlatilag az energiatárolás sokat segíthet, a napközbeni csúcsok levágásával és az akkor termelt energia későbbi (esti, éjszakai) felhasználásával. Ezzel azonban 2030-ig csak óvatosan lehet tervezni.
Ugyancsak segíthetne, ha a hazai energiastratégia újra fontolóra venné, hogy a napenergia mellett a szélenergia is helyet kapjon a termelési mixben. Az ábrán halványzölddel szereplő szélerőművi termelés a napszakok szempontjából jóval kiegyensúlyozottabb képet mutat, mint a tűhegyes naperőművi görbék. Mivel itt nem szakmai, hanem politikai megfontolások érvényesültek, talán remélhető, hogy a helyzet e tekintetben legalább középtávon megváltozzon.
Végül nem lehet elfelejtkezni arról sem, hogy a hazai rendszer rugalmasságát egyelőre leginkább a gázerőművek képesek szolgáltatni. Ezek rendszerben tartása, sőt kapacitásaik fejlesztése is indokolt lehetne, és a teljes rendszer backup biztosítékául szolgálhatna. Ilyen gázerőművek rendszerbe illesztése és üzemeltetése költségeit tekintve messze elmaradna a tervezett új nukleáris létesítmény költségeitől.
Forrás: g7.hu
