Magyar Energia Szimpózium 2019
2020/1. lapszám | Bereczki Bence, Béres Adrienn, Béres Krisztián, Bíró Annamária, Burján Bernadett, Eke Balázs, Hruska Olivér, Szekeres Péter, Szondy Borbála, Varga Nóra | 1659 |
A Magyar Energetikai Társaság (MET) új helyszínen, a Magyar Mérnöki Kamara Szerémi úti nagytermében 2019. november 21-én, ezúttal 23. alkalommal rendezte meg éves Kárpát-medencei magyar energetikusok szakmai szimpóziumát. Az idei esemény kiemelt témái a dekarbonizáció, decentralizáció és a digitalizáció voltak.
Zarándy Pál, aMET elnöke köszönti a szimpózium résztvevőit
A konferencia nyitóelőadásaként az Innovációs és Technológiai Minisztérium (ITM) Energia- és Klímapolitikáért Felelős Államtitkárságának stratégiai tervezési és elemzési főosztályvezetője, Szlottáné Totok Éva „Az energiafüggetlenség felé” címmel tartott előadást a Nemzeti Energiastratégia (NES) és a Nemzeti Energia- és Klímaterv (NEKT) témájában.
Az előadás elején számba vette a 2019. évi integrált energia- és klímapolitikai stratégiaalkotás elemeit, a hozzá kapcsolódó cselekvési tervet, az uniós kötelezettségeket, a támogató testületek szerepét, valamint bejelentette, hogy az ITM vált a szakpolitikai tervezés felelősévé is. A stratégiaalkotásba ipari szereplőket, tudományos testületeket, egyetemeket is igyekeztek bevonni, munkacsoportokat hoztak létre. (A Nemzeti Energiastratégia 2020. január 16. óta elérhető a kormany.hu weboldalon). A NES és a NEKT elkészítéséhez megalkották a magyar TIMES modellt. A komplex energetikai modellel a 2016–2050-es időhorizontra készültek tervek, 1 éves modellperiódussal, különböző paraméterek, technológiai adatok, peremfeltételek megadásával. A gazdaságfejlesztés kontextusában a klímavédelem versenyélénkítő hatást eredményez. Mindenki arra törekszik, hogy a legjobb megoldást kínálja, de felhívta a figyelmet arra is, hogy nem szabad olyan ambiciózus célokat kitűznünk, amelyeket a jövő generációi képtelenek lesznek megvalósítani. Ezért az ITM az ország képességeihez mért, felelősséggel megvalósítható vállalásokat tesz, fogyasztóközpontú, okos, tiszta és megfizethető energiaellátásra törekszik.
A NES és a NEKT szerint a primerenergiamixben a földgáz meghatározó elem lesz, de csökken (2040-re 10 milliárd m3-ről 6,3 milliárd m3-re), az importfüggőséget 80%-ról 70%-ra csökkentenék. 2040-re a paksi kapacitás-fenntartásnak és a megújuló penetrációnak (7000 MW fotovillamos forrás) köszönhetően a karbonmentes villamosenergia-arány elérheti a 90%-ot. Magyarország 2030-ra 21%-os megújulóarányt tűz ki, – szemben az EU 32%-os célszámával – főként hűtési-fűtési energiafelhasználásban történő átalakítások által. Az 1990-hez képest 40%-kal csökkentett üvegházhatású gázkibocsátást könnyen teljesíteni tudjuk, és a végenergia-felhasználás 2005-ös értékre való visszaszorítása is reális lehet.
További célok a villamosenergia-szektorban:
- a hálózat alkalmassá tétele a decentralizált termelés befogadására,
- az átviteli és elosztóhálózatok okosítása,
- az importarány 20% alá csökkentése,
- a szélsőséges piaci helyzetek kezelése.
A villamosenergia-mix átalakul a lignitkapacitások leépítésével, a diverzifikált technológiai portfólió tovább diverzifikálódik a fotovillamos telepek létesülése mellett a szélkapacitás jelentős növelésével, a rugalmasság szempontjából fontos gáztüzelésű erőmű-beruházások ösztönzésével, új szlovák és várhatóan szlovén irányú határkeresztező összeköttetések kiépítésével. Szó volt még a földgázszektor dekarbonizációjáról és az alternatív üzemanyagokhoz kapcsolódó szakpolitikák kidolgozásáról (CNG, LNG, hidrogén, biogáz, biometán). Szükség lesz az épületeket, a közlekedést és az ipari folyamatokat érintő energiahatékonysági intézkedésekre is. Mindezeket zászlóshajó projektek mentén és átfogó szemléletformálási kampány támogatásával tervezik megvalósítani.
A plenáris szekció második előadását dr. Grabner Péter, a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal energetikáért felelős elnökhelyettese tartotta „Az Európai Unió energetikai irányelveinek átültetése a hazai szabályozásba” címmel. Grabner úr előadásában beszámolt az Európai Unió jogalkotásának jelenlegi helyzetéről; a Tiszta Energia Csomaggal (Clean Energy Package, vagyis CEP) kapcsolatos politikai döntések és jogszabályok megszülettek, a feladatok a tagállamoknál vannak.
A CEP megvalósítása valós piaci integráció lehetőségét jelenti a villamosenergia-piac szempontjából, és egyben azt is jelenti, hogy a nemzeti energiapolitikák új környezetbe kerülnek. A közép-európai térség tagállamaiban zajló gazdasági és társadalmi felzárkózási folyamatok miatt a térségben végbemenő villamosenergia-piaciváltozások nem a nyugat-európaival azonos dinamikával jelentkeznek. Az Energiaunió irányításáról szóló javaslat az első olyan jogszabály, amely az EU minden területét lefedi. Ennek célja a 2030-as uniós szintű célok elérésének biztosítása. A rendelet bevezeti az egységes szerkezetű Integrált Nemzeti Energia és Klíma Terveket (NEKT), amelyeket regionális kooperáció keretében a tagállamok véleményezésére bocsátanak. Magyarország esetében a 2020-ra kitűzött cél 13% megújuló részarány a 2020. évi teljes bruttó energiafogyasztásban. 2030-ra nincs kötelező nemzeti cél, de EU-s szinten el kell érni a 32%-os megújuló energia részarányt. Magyarország a NEKT szerint 20%-ot vállalt.
A CEP villamosenergia-rendeletének 6. cikkében (a kiegyenlítő energia piacára vonatkozó szabályok) olyan előírások szerepelnek, mint az energia-árkorlát eltörlése, a határár alapú árképzés, a kiegyenlítő szabályozási kapacitás irányonkénti szétválasztása, míg a 18. cikk (a hálózatokhoz való hozzáférés díjaira vonatkozó előírások) az ármegállapításra, az árszabályozásra, és a tarifarendszerre vonatkozó követelményeket tartalmaz.
A 2021–2024-es időszakban új, a rendszerhasználati díjakra vonatkozó árszabályozási ciklus indul, amelynek fontosabb mérföldkövei:
- szakmai ajánlás a villamosenergia-szolgáltatók és egyetemes szolgáltatók költségnyilvántartásáról és költségfelosztásáról (2019. március),
- eszköz- és költség-felülvizsgálati módszertani útmutató közzététele (2020. május 15.),
- villamos keretrendelet kihirdetése (2020. május 15.),
- az új árszabályozási ciklus egyes éveinek ármegállapítására vonatkozó módszertani útmutató közzététele (2020. november 2.),
- villamos áralkalmazási rendelet kihirdetése (2020. december 17.),
- villamos díjrendelet kihirdetése (2020. december 17.).
Előadásának zárásaként Grabner úr néhány további árszabályozási kihívást sorolt fel a hálózatokhoz való hozzáféréssel és a hálózatok használatának díjával kapcsolatban.
A Paks II. Atomerőmű Zrt. vezérigazgató-helyettese, Horváth Miklós előadásának apropójaként az International Energy Agency kijelentését idézte: „A Párizsi Klímaegyezmény akkor teljesíthető, ha a nukleáris energia részaránya a világ áramtermelésében minimum 15 százalék lesz.”
Az atomenergia szükségességének alátámasztása után áttért az atomerőmű engedélyezési folyamatának ismertetésére és a projekt státuszának felvázolására. Az erőmű életciklusa nagyjából azonosan épül fel, de más-más az időbeliség, a vonatkozó eljárásrend, mindig az adott jogszabályi környezetnek kell megfelelni. 2017 márciusában lezárultak az uniós vizsgálatok, majd alig több mint egy hónapon belül a telephely- és a környezetvédelmi engedélyezés is. Még mindig az előkészítés szakaszában vagyunk, eddig 403 megszerzett engedéllyel rendelkezünk. Jelenleg az egyik legfontosabb engedély, a „Nukleáris létesítési engedély” elkészítésén dolgoznak a szakemberek.
A következő mérföldkő a több százezer oldalnyi létesítési engedélykérelem benyújtása lesz, 2020. június 30.-ai határidővel. Az előadás következő részében Horváth Miklós bemutatta a felvonulási épületek tervét és az új erőművi blokkok helyét. Láthattunk néhány fényképet a 2019 februárjában átadott transzformátor-állomásról és az irodaépületek megkezdett építéséről. Ezután egy impozáns látványterv következett a majdani 6-os blokk sziluettjéről. Megemlítette, hogy a hidegvizes csatornát kiszélesítik és mélyítik majd, valamint új melegvízcsatorna létesül, utóhűtőkkel. Jövőre elkezdődik az új kalocsai híd kivitelezése és a munkások elhelyezésére alkalmassá teszik a kalocsai laktanyát. A már most is érezhető forgalomnövekedés miatt új utakat kell építeni, valamint bővítik a Mezőfalva-Paks vasútvonalat. Az előadás a Paks II. Zrt. által kínált szakmérnöki és gyakornoki képzések, ösztöndíjprogramok összefoglalásával zárult.
Veisz Imre, a Magyar Elektrotechnikai Egyesület főtitkára az egyesület szeptemberi Vándorgyűlésének tanulságait foglalta össze. A konferencián hozzávetőleg 750 szakember vitatta meg, hogy melyek a legfontosabb aktuális megoldandó kérdések. Véleménye szerint a mai hangulat hasonló a transzformátor kifejlesztésekor beindult pezsgéshez, hiszen a közeljövőben újra kell gondolni a hálózati struktúrát, a mérnöki filozófiákat. A földgázfogyasztás csökken, a villamosenergia-fogyasztás esetében azonban ennek ellenkezőjét látjuk. A jelentős elektrifikáció; az e-mobilitás és a hőszivattyúk elterjedése mind a hálózat terhelésének növekedését okozzák, de változnak a fogyasztói szokások is. Az időjárásfüggő megújulók integrációja nagy problémát jelent, egyelőre a termelői oldalon történik a kiszabályozás, de a jövőre nézve kérdéseket vet fel a probléma. A centralizált erőművek szakembergárdáinak szerepét vajon hogyan tudják majd átvenni a laikus üzemeltetők, ha a termelés súlypontja áttevődik a háztartásokba?
A fogyasztásra méretezett KIF vezetékeket 22%-os egyidejűségre kell tervezni, azonban a napelemek egyidejűségét – amelynek értéke 100% – figyelembe véve ötszörös hálózatkapacitásra lenne szükség. Ráadásul emellett az energiaáramlások iránya megfordulhat, feszültségemelkedésekkel is számolni kell. A résztvevők különböző megoldásokkal, prototípusokkal álltak elő a tárolás és a teljesítményelektronika területén. A flexibilitást a különböző fogyasztói típusok bevonásával lehetne biztosítani, éjszakai villamosautó-töltéssel, bojlerek és napelemek vezérlésével, irodaépületek komfortsávon belüli hűtés-fűtés szabályozásával. Valós idejű információról egyelőre csak a NaF és KöF hálózat esetében beszélhetünk, kérdés, hogy az okos mérések beépítése megtérül-e. Az ügyfélszolgáltatások digitalizációja viszont valóban sürgős fejlesztésre szorul. Később, például a napelemes termelőknél egyre intenzívebb adatcserére lesz szükség, ami teljesen új megközelítést kíván. Az alapinfrastruktúra és a megújulók integrációjának finanszírozására elengedhetetlenek az EU-s források. Előadása végén Veisz Imre is kitért a szakmai utánpótlás fontosságára, és a fiatalok műszaki irányba való ösztönzésének eszközeire, mint például a MEE által rendezett „Mi a pálya?” műszaki pályaválasztó fesztiválsorozat.
Az első plenáris szekció lezárásaként a dekarbonizációs technológiákról, azok akadályairól tartott előadást dr. Molnár László, az ETE főtitkára. Az előadás gazdasági áttekintéssel indult: a GDP és az energiafogyasztási trendek szinte változatlanul folytatódnak, a fejlődő országok energiafogyasztása gyorsan nő. A klímavédelmi erőfeszítéseket főként a közel- és távol-keleti országokra (Délkelet-Ázsia, Kína stb.) kell fókuszálni. Az Európai Unió határozott lépéseket tesz a klímavédelmi célok eléréséért. Az EU negyedik energiacsomagja, a Tiszta Energia Csomag fő célkitűzése a hagyományos technológiák cseréje megújuló energiaforrásokra, amelyekkel a CO2-kibocsátásának csökkentése megvalósítható, ezáltal elősegítve a dekarbonizációs célok elérését. A megújuló energiaforrások mellett az elektrifikáció is jelentős szerepet fog ebben vállalni. Az innovatív megoldások kezdeti stádiumban vannak, de legjobb esetben is távol állnak a kereskedelmi megvalósítástól. Az EU hőtermelésének nagyjából 60%-a földgázalapú, amelynek kiváltása villamos energiával nehéz feladat.
A Tiszta Energia Csomag egyik fő célja a dekarbonizációhoz kötődik, amelynek alapeleme a szén, az olaj és a földgáz kiszorítása, helyettesítése megújuló energiaforrásokkal. Ehhez azonban elengedhetetlen a technológiai fejlődés, a gazdaságos energiatárolás, az elektromos autók akkumulátorainak gyors töltése és hosszú hatótávolsága, az Északi Áramlat 2 gázvezeték és a nagy átviteli hálózatok megépülése, a szabályozó erőművek nyereséges működése, valamint az atomerőművek megőrzése és fejlesztése. A célok teljesítése főként gazdasági akadályokba ütközik. Az energiaárak folytonos csökkenése tapasztalható, ugyanakkor a szél- és napenergiát hasznosító áramtermelő berendezések növekvő támogatást igényelnek. A megújuló energiaforrások nagyobb beépített kapacitással jóval kevesebb villamos energiát termelnek, mivel többnyire időjárásfüggő technológiák, kihasználtságuk alacsony. Az ellátásbiztonság megőrzése érdekében a hagyományos villamosenergia-rendszereket fenn kell tartani, ami többletköltségként jelentkezik. Az EU törekvései ambiciózusak, előremutatóak, ugyanakkor költségesek is.
A sikeres dekarbonizációhoz elengedhetetlen új atomerőművek létesítése, míg a megújuló energiákat óvatos tempóban kell kezelni, valamint a kiegyenlítő energiát földgáztüzelésű erőművekben kell megtermelni. Ellenvéleményként dr. Molnár László megemlítette a világban zajló eseményeket is. 2019. október 18-án nyilvánosságra hozták az Európai Éghajlat Nyilatkozatot, amelyben közel 500 tudós megállapította, hogy nincs klímavészhelyzet, visszautasítják a 2050-re kitűzött karbonsemleges stratégiát. Érdemes figyelni az Egyesült Államok klímapolitikáját is, ugyanis elkezdődött a hivatalos kilépésük a párizsi egyezményből.
Csallóközi Zoltán, a FŐGÁZ Zrt. nyugalmazott igazgatója, a MET felügyelőbizottságának elnöke Magyarország jövőbeni gázellátási helyzetét ismertette. Az előadás első felében a hazai és a nemzetközi igényeket mutatta be: Magyarország gázigénye nagyjából 2%-a az összeurópai fogyasztásnak, amely évi 10 milliárd m3 földgázt jelent. Három forrásból biztosítható az igény, ezek a hazai termelés, a gáztárolói készletek és az import. Mivel a hazai gázkitermelés a hazai igények 15-20%-át biztosítja, így importfüggőség alakult ki, ami jelentős tározói kapacitás (6,1 milliárd m3) kialakítását igényelte. Jelenleg az importgáz Oroszországból, a Gazpromtól érkezik, ennek legnagyobb része Ukrajnán halad keresztül. Az újonnan létesülő Északi Áramlat 2 vezetéknek köszönhetően azonban ez a volumen minden bizonnyal csökkenni fog.
Egy másik ilyen útvonal a Török Áramlat meghosszabbítása Magyarországig szintén diverzifikálási lehetőség lehet. További ellátási útként jelenik meg a horvát Krk-szigeten létesítés alatt álló LNG fogadóállomás és a Románia felőli import beindítása. Ezen útvonalak együttese már képes 100%-ban kiváltani az Ukrajnából érkező földgázt, azonban a romániai irány megvalósításának időpontja még bizonytalan. Az új szereplők belépésének köszönhetően az orosz gáz részaránya csökkenhet, ami az ország alkupozícióját jelentősen javítja.
Végezetül a rövidtávú, azaz az elkövetkezendő három téli időszakra vonatkozó ellátásbiztonsági terveket mutatta be. A 2019/20-as évre, az 1996–2015 közötti hosszú távú szerződésből fennmaradt 3 milliárd m3 földgáz 2020-ig átvehető. Amennyiben Ukrajna felől semmilyen formában sem érkezne gáz, akkor a hazai tároló kapacitás és a Baumgarten felől érkező import fedezni tudná az idei gázellátást. 2020/21-ben várhatóan bekapcsolódik az Északi Áramlat 2 és a román határkeresztezőn érkező gáz, a következő esztendőben pedig a Török Áramlat és a horvát LNG útvonal beindításával is számolnak. A gázellátás bizonytalansági tényezője – évek óta – az orosz-ukrán kapcsolat. A jelenleg folyó tárgyalások alapján nagy valószínűséggel létrejön a 2019-es év utolsó napjaiban egy rövid időszakra vonatkozó szállítási megállapodás, amely minden résztvevő félnek az érdeke. (Azóta ismertté vált, hogy 2019. december 31-től 5 éven keresztül biztosított az orosz gáz transzportja Ukrajnán keresztül).
Dr. Szanyi János, a Szegedi Tudományegyetem Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszékének tudományos főmunkatársa előadásában egy geotermikus energiát felhasználó projekt előkészítéséhez szükséges tényezőkre hívta fel a figyelmet. Ezekből 3 dolgot emelt ki: megfelelő földtani, hidrogeológiai adottságok; megfelelő méretű és szerkezetű hőpiac; stabil, kiszámítható gazdasági, jogi környezet. Megjegyezte, hogy utóbbinak vagyunk híján leginkább.
Ezek után a szegedi távhőrendszerről számolt be, amelynek része a belvárosi és az újszegedi geotermikus rendszer is. Ezek 1-1 termelőkúttal, és 2-2 visszasajtoló kúttal rendelkeznek, a belvárosi teljesítménye 4,5 MWth, az újszegedié pedig 4,4 MWth. Ezt további 9 termelőkúttal és 18 visszasajtoló kúttal szeretnék bővíteni, amelyek hozama kutanként nagyjából 70 m3/h, hőmérséklete 90-95 °C. Ezzel jelentős, 65%-os földgázfelhasználás-csökkenést, és 34 699 t/év CO2 csökkenést érnek el úgy, hogy a projekt megtérülési ideje kevesebb, mint 10 év. A projekt segítségével az egész fűtési idény teljes hőszükségletének 70%-a fedezhető geotermiával, +7 °C vagy annál nagyobb külső hőmérséklet esetén pedig a teljes fűtési energia geotermikus energiával fedezhető.
Az előadó megjegyezte, hogy nem érdemes 100%-os csúcsigényre méretezni a geotermikus távhőellátó rendszert, mivel nem lenne kihasználva. A csúcsigények kielégítésére meglévő gázkazánok vagy más megújuló energia szolgálhat. Dr. Szanyi János előadásában többször is kihangsúlyozta, hogy a geotermikus energia megbízható, időjárás-független, helyben rendelkezésre álló, részlegesen megújuló energiaforrás. A szegedi távhő példáján levezetve bemutatta, hogy a geotermikus energia használatához jelentős gazdasági és környezeti előnyök társulnak. Ennek ellenére részaránya hazánkban elmarad a többi megújuló energiához képest, pedig Magyarország adottságai kiválóak a geotermia hasznosításához. Ahhoz, hogy a jövőben csökkenteni tudjuk a hőellátás földgázfüggőségét, a megújulók részarányának növelésében jelentős szerepet kell kapnia a biomasszán és a napenergián kívül a geotermiának is.
A FŐTÁV Zrt. stratégiai projektjeiről beszélt Orbán Tibor, a FŐTÁV Zrt. műszaki vezérigazgató-helyettese. 2020-tól új korszaknak örvendhet a távhőszolgáltatás a 4. generációs távfűtéssel, amelyben a társadalmi elvárás a veszteségcsökkentés mellett a klímavédelmi célok elérése, valamint a fenntarthatóság; a hőhordozó közeg hőmérséklete alacsonyabb, a hőforrások diverzifikáltabbak, megjelenik a szezonális hőtárolás, megkezdődik az integráció az okos rendszerekbe a távfelügyeleteken és az okos mérőkön keresztül, továbbá kiemelt fontosságúvá válik a távhűtés is.
A bécsi és a göteborgi távhőrendszerek kisebb, szigetüzemű rendszerek integrációjából alakultak ki, piacuk egyre bővül. Ez lenne az elérendő cél Budapesten is. A fővárosi távfűtés jelenlegi legfőbb problémája az, hogy a nagy szigetüzemű távhőrendszerek nincsenek fizikailag összekötve. A szolgáltatás egy-egy hőkörzetben jelentősen függ külső, monopolhelyzetben lévő hőtermelőktől. Ebből adódóan a termelői hőárak magasak, ami nagy terheket ró a fogyasztókra. További probléma a belső budapesti kerületekben a távfűtés hiánya.
A problémákra megoldást jelent a „Kéménymentes Belváros” projekt, az egységes távhőrendszer, valamint új, zöld hőforrások megvalósítása. A projekttel többszáz MW nagyságú piacbővítésre kerül sor, a megújuló energiaforrások és hulladék részarányának jelentős növelése földgázkiváltás céljából, valamint a CO2-kibocsátás csökkenése várható. A FŐTÁV Zrt. további jelentős projektjei közé tartoznak a távhűtést megvalósító projektek is. Erre a legkiemelkedőbb példa a Városliget közintézményei távhűtésének megoldása 2018–2021 között. A Városliget esetében a távhűtés hűtőkompresszorral és új hűtőköri elemekkel valósul meg, amellyel a kompakt levegő-víz hűtéshez képest jelentős villamosenergia-megtakarítás, ezzel pedig évente 670 t CO2,eq kibocsátás-csökkenés érhető el.
Magyarország levegőszennyezettsége egész Európában jelentős, a harmadik legszennyezettebb ország vagyunk. Ezért minden lehetőséget szükséges megragadni a CO2-kibocsátás csökkentése és a levegőminőség javítása érdekében.
Almási László, az ALTEO Energiaszolgáltató Nyrt. portfólió menedzsere az ALTEO Füredi úti energiatárolóját mutatta be „Villamosenergia-tároló létesítésének és üzemeltetésének tapasztalatai” című előadásában. A környezetvédelem és fenntarthatóság érdekében számos olyan új technológiai elem (időjárásfüggő megújulók, prosumerek, e-mobilitás) jelenik meg a villamosenergia-rendszerben, amelyek komoly problémákat okoznak a rendszerirányítók számára. Könnyen belátható, hogy az új technológiák megfelelő integrációjához jelentős mértékben növelni kell a villamosenergia-rendszer rugalmasságát. Erre ösztönöz a CEP szerinti egységes európai keretrendszer is.
Az ALTEO Nyrt. 2017-ben nagyjából 500 millió Ft értékben nyert el vissza nem térítendő támogatást az NFKI Vállalatok K+F tevékenységének támogatása című pályázatán, amelynek keretein belül egy 7,5 MW teljesítményű, több mint 6 MWh kapacitású akkumulátortelepet létesített. A telepített rendszer felhasználási lehetőségei a frekvenciaszabályozás mellett a szekunder szabályozás támogatása, időbeli arbitrázs, a csúcsfogyasztás levágása, szünetmentes ellátás, valamint az időjárásfüggő termelők termelésének egyensúlyozása. A rendszer a tervek szerint 10 évig fog üzemelni, ez alatt elsősorban primerszabályozási tendereken vesz részt.
Az előadó kiemelte, hogy az egyéb alkalmazások a jelenlegi piaci környezetben nem jelentenének biztos megtérülést. A megtérülés optimalizálása érdekében célszerű lenne hibrid, valamint időben változó – a mindenkori piaci viszonyokhoz alkalmazkodó – működtetési stratégiák alkalmazása.
Dr. Ladányi József, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamos Energetika Tanszékének (BME-VET) tanszékvezetője előadásának bevezetőjében a villamos energia nélkülözhetetlenségét hangsúlyozta. Emiatt létfontosságú, hogy az egyetemek a változásokhoz és az új kihívásokhoz alkalmazkodva, az ő szavaival élve „kész mérnököket” biztosítsanak az ipar számára, akik az egyetemről kikerülve azonnal munkába állva tudják segíteni a villamosenergia-minőség és az ellátásbiztonság megteremtését az innovációk alkalmazásával. A VET-en ezt a szemléletet követik, magas a doktoranduszok aránya, ebből adódóan a tanszék átlagéletkora is jelentősen csökkent az elmúlt években.
A tanszékvezető kiemelte, hogy a BME kutató egyetem, tehát a kutatások során megszerzett tapasztalatokat is oktatják. A tanszék a kutatásait különböző hazai és európai uniós források támogatásával folytatja. A Horizon2020 EU-s program keretein belül elindultak a FLEXITRANSTORE, az INTERRFACE és a FARCROSS projektek, amelyekben az egyetem hazai ipari szereplőkkel közösen vesz részt. Mindegyik projekt közös jellemzője, hogy a tanszéknek demonstrálnia kell a projektek megvalósíthatóságát, meg kell valósítani a projektek technikai részét és a piaci szerepvállalást is be kell mutatni velük kapcsolatban.
A hazai források közül a legfontosabb jelenleg a FIEK (Felsőoktatási és Ipari Együttműködési Központ) pályázata, amelynek keretein belül egy villamosenergia-rendszer és komponenseinek tesztelésére alkalmas real-time szimulátor labor és az e-mobilitás hajtásrendszerének minden elemét tesztelni képes laboratórium épül a BME-n. Emellett elindult a Lendület program, illetve hazai és nemzetközi együttműködés eredményeként több K+F és ipari projekt is fut a tanszéken (pl. ásványi olaj kiváltása nagytranszformátorokban észterekkel, SF6 gáz mennyiségének csökkentése a kapcsolóberendezésekben, dinamikus távvezeték-terhelhetőség, villamosenergetikai infrastruktúra fejlesztése a HMKE-k terjedése miatt, feszültség alatti munkavégzés). Az előadás zárásaként a tanszékvezető kiemelte, hogy az oktatás az ipar és az egyetemek közös célja és felelőssége, ezért különösen fontosak ezek az együttműködési projektek.
A plenáris előadásokat és az ebédszünetet követően a Jedlik és Bolyai szekciók előadásai következtek.
A Jedlik szekciót a Pöyry Erőterv Villamoshálózatok irodavezetője, Podonyi Gábor indította. Az energetikában a következő 30 évben jelentős változások várhatóak. 2050-re a világ várható népessége 9,6 milliárd fő lesz, az emberek 40%-a vízhiányban fog szenvedni, háromból két ember városban fog élni, illetve minden hatodik ember 65 évnél idősebb lesz. Az energiatermelés közel megduplázódik, az energiafelhasználás egyharmadát a szállítás fogja kitenni.
Az elmúlt 140 évben jelentős volt a globális hőmérsékletemelkedés, ezért a párizsi klímakonferencia 2040-re 2 °C-ban maximalizálta azt. Ennek a célnak a teljesítésében jelentős szerepet játszik az elektrifikáció. Több tanulmány kimutatta, hogy a jövő energiakosarában a kis karbonkibocsátású energiaforrások elsődlegesek lesznek, így a megújuló energiaforrások (különösen az időjárástól függetlenek, mint például a vízerőművek) előtérbe kerülnek. A gazdasági növekedéshez a stabil villamos energia és a megújuló energiahasználat harmóniája szükséges. A decentralizált termelés komplexebb energiamenedzsmentet igényel, amellyel kapcsolatban a Nemzeti Közművek intenzív kutatásokat végez. A digitalizáció lesz a kulcs a jövőben, de ennek a folyamatnak még az elején járunk.
Prof. dr. Nyers József, a Szabadkai Műszaki Főiskola és az Óbudai Egyetem Alkalmazott Informatikai és Alkalmazott Matematikai Doktori Iskola professzora a hőszivattyús rendszerek energiaoptimumának meghatározásáról tartott előadást, amelyben egy analitikus optimalizációs eljárás bemutatása után egy esettanulmány keretei között ismertette tapasztalati eredményeit. Kutatásának célja a hőszivattyús fűtőrendszer maximális COP-jának meghatározása a kút- és a keringtetőszivattyú teljesítményének optimalizálásával egy állandó, az épület hőigényének megfelelő hőszivattyú-teljesítmény mellett.
A hőszivattyú paramétereivel nem kellett foglalkozni, mivel a gyártó cég előírja az optimális értékeket a maximális COP elérése céljából. Különböző célú optimalizációs eljárás ismert és használt a gyakorlatban, pl. a mérésen alapuló, a matematikai modellt alkalmazó eljárások (numerikus, analitikus, analitikus-numerikus). Kiemelte, hogy a hőszivattyús fűtőrendszer energetikai optimumának is több típusa van, a lokális optimumok (a kút- vagy a keringtetőszivattyú teljesítménye szerint), a globális optimum (a kút- és a keringtetőszivattyú teljesítménye szerint) és a totális optimum (kút-, keringtetőszivattyú és kompresszor teljesítménye szerint). A mérőrendszer rövid áttekintését követően bemutatta és összehasonlította egymással a mérési úton, a numerikus optimalizációs eljárással és az analitikus optimalizációs eljárással kapott eredményeket.
Összességében az energiaoptimum meghatározásához szolgáló célfüggvényként a rendszer teljesítménytényezője szolgál, amely a rendszer fűtőteljesítményének, valamint a kompresszor és szivattyúkat meghajtó motor összteljesítményének viszonya. Meghatározott fűtőteljesítményű hőszivattyú esetén a fűtőrendszernek kettő lokális energetikai optimuma létezik a keringtető- és a kútszivattyú teljesítményéből adódóan, amely kettőből egy globális optimum határozható meg. A lokális energiaoptimumok végleges feltételegyenletei összetett, implicit, nemlineáris algebrai egyenletek, amelyek megoldása csak numerikus úton lehetséges.
A Jedlik szekció harmadik előadásában Havas Márton, a MET IT pártoló és a Wattmanager Kft. alapító tagja, valamint a BME jelenlegi doktorandusz hallgatója – mutatta be kutatását, melyben azt vizsgálta, hogy az akkumulátoros energiatárolóval ellátott naperőművek versenyezni tudnak-e a hagyományos menetrendtartó vagy ún. csúcserőművekkel. Témája aktuális, hiszen a villamosenergia-fogyasztás napon belül változik, ezért a termelői oldalon kiegyenlítésre van szükség, miközben exponenciálisan nő a nem szabályozható termelők (nap- és szélerőművek) beépített kapacitása. Így továbbra is szükség van csúcserőművekre, amelyek jellemzően fosszilis alapúak.
A csúcsigény csökkentésére kínálnak alternatívát a különböző energiatárolási technológiák, amelyek folyamatosan fejlődnek. A vizsgálat alapja egy fiktív erőmű modellje, amely naperőműből és hozzá kapcsolt akkumulátoros energiatárolóból áll. Az erőmű és az akkumulátor energiatőzsdén való közös részvételére terjedt ki a vizsgálat 4 különböző országban (Magyarország, Csehország, Románia, Szlovákia). A modellezéshez 5 évnél nem régebbi valós, órás bontású rendszerterhelési, illetve energiaárakra vonatkozó adatokat használt fel.
A napelemek és az akkumulátor termelése alapján 4 különböző üzemállapotot különböztetett meg: az első esetben a hálózat táplál be az akkumulátorba, a másodikban a naperőmű táplál be az akkumulátorba, a harmadikban az akkumulátor kitárol a hálózatra és a negyedik esetben a naperőmű táplál be a hálózatba. Az üzemállapotok nem kizárólagosak, a modell több üzemállapot egyidejűségét is tudja kezelni.
További fontos paraméterek és peremfeltételek a teljesség igénye nélkül: az adott vizsgálati időtartam völgy- vagy csúcsidőszak-e, az akkumulátor pillanatnyi töltöttségi szintje, a naperőmű pillanatnyi termelése, az akkumulátor hatékonysága, valamint a naperőmű teljesítményromlása. Az üzemállapotok megválasztása során az erőmű célja mindig a profitmaximalizáció. A bemeneti paraméterek pénzügyi és műszaki adatok.
Három forgatókönyv eredményeit mutatta be az előadó 10, 20 és 30 éves időtávon 4 különböző energiapiacon. A naperőmű az első forgatókönyv esetén akkumulátor nélkül, a második esetén egy VRFB akkumulátorral1, a harmadik esetben lítium akkumulátorral együtt üzemel. Az élettartamköltség értékek mindhárom esetben kedvezők, míg a belső megtérülési ráta csak az akkumulátor nélküli napelempark esetén pozitív, és csak a 20 évnél hosszabb időtávokra. Fontos megemlíteni, hogy a jobb összehasonlíthatóság céljából a modell a naperőművek számára elérhető támogatási rendszereket, kötelező átvételi- és prémium támogatásokat nem veszi figyelembe. A naperőművek esetében utóbbiak megléte miatt tapasztalhatunk a vizsgált országok energiapiacain kedvező belső megtérülési ráta értékeket 20 évnél rövidebb időtávokon is. Az akkumulátoros energiatárolóval kapcsolt naperőmű vizsgált mutatói esetében a 4 piac között nem tapasztalható számottevő eltérés.
Füri Péter az Energiatudományi Kutatóközpont munkatársa az elektromos és hagyományos autók szén-dioxid kibocsátását hasonlította össze. Felhívta a figyelmet a benzin és dízel üzemű autók környezetszennyező hatására, melyek használatakor az üvegházhatású gázok és számos egyéb légszennyező is kibocsátásra kerül. Jelentős zajterhelést okoznak továbbá a belső égésű motorok. Lokálisan ugyan csökkenti a lég- és zajszennyezést az elektromos autók használata, amennyiben azonban a teljes életciklusra vetített szén-dioxid-kibocsátást vizsgáljuk, már nem minden esetben kedvezőbb az elektromos autók használata.
Fontos továbbá kijelenteni, hogy az elektromos autók akkumulátor gyártásakor is általában jelentős mennyiségű szén-dioxid kerül a légkörbe, így az elektromos autók előállításakor kibocsátott üvegházgáz mennyisége általában meghaladja a benzines és dízeles autók gyártása közben kibocsátott szén-dioxid-mennyiségét. Így megkérdőjelezhető a “Zero emmision” jelző használata ezen járművek esetén. Az igazoló számításokat három különböző meghajtású, közel egyforma paraméterekkel rendelkező autóra végezte el.
Az elektromos autók története egészen a XIX. század végéig nyúlik vissza, azonban a rövid hatótáv és az olcsó olajár miatt e járművek végül nem terjedtek el. A mai elektromos autókkal akár már 300 km-t is megtehetünk egyetlen feltöltéssel. Az EPA, WLTP és NEDC szabvány adják meg a hatótávokat különböző külső befolyásoló tényezők mellett. Ezeket a hatótávokat azonban az előadó szerint a jövőben mindenképp érdemes lehet méréses úton felülvizsgálni.
A villamos energia előállításának módja nagyban befolyásolja az autó használatából származó szén-dioxid-kibocsátás mértékét. A számítások ismertetését követően, az energiamix szerepe került előtérbe. A villanyautó töltéséhez szükséges különböző villamosenergia-termelési módok közül a szén, lignit és olaj tüzelőanyagú technológiák adták a legnagyobb szén-dioxid-kibocsátást, míg a szél-, víz- és nukleáris energiát hasznosítók a legalacsonyabbat. Egy okos hálózat kiépítésével az elektromos autók a szén-dioxid-kibocsátást csökkentendő akkor lennének tölthetők, mikor a megújulók (és az atomerőművek) jól termelnek, továbbá az elektromos autók mint tárolók beiktatásával a villamosenergia-rendszer stabilizálható is lenne.
Összességében megállapítható, hogy az elektromos autók csak akkor juttatnak lényegesen kevesebb szén-dioxidot az atmoszférába, mint a hagyományos dízel- vagy benzinüzemű gépjárművek, ha döntően megújuló és/vagy atomenergiával termelt árammal töltjük őket, valamint érdemes lenne könnyebb és kisebb elektromos autókat használni az alacsonyabb energiafogyasztás elérése érdekében.
A Jedlik szekcióval párhuzamosan a Bolyai szekció előadásai is elkezdődtek. Kökény László, a Századvég Gazdaságkutató Zrt. kutatója a villamosenergia-fogyasztás fogyasztó oldali befolyásolásával kapcsolatos lakossági potenciált és magatartást vizsgálta Hortay Olivérrel, a Századvég Gazdaságkutató Zrt. Energetika Üzletág vezetőjével, és a kutatásuk során szerzett tapasztalataikat osztotta meg a hallgatósággal.
Az Európai Unió új energiaszabályozási csomagjában megjelenik a kereslet oldali szabályozás és ebben a lakosság aktív részvételének támogatása. A villamosenergia-piac dekarbonizációjának és az időjárásfüggő megújuló kapacitások megjelenésének köszönhetően a fogyasztásban és a termelésben a csúcsok és a mélyvölgyek nem egy időben jelentkeznek, amelyek kiegyenlítését a kereslet oldal rugalmasabb alkalmazkodása oldhatja meg. A fogyasztók árjelzésre adott reakcióját a keresletoldali válasznak (demand side response, DSR), a koordinált megoldásokat pedig keresletoldali szabályozásnak (demand side management, DSM) nevezzük.
A kutató szerint a DSM által kínált dinamikus villamosenergia-árak nem kiszámíthatatlanabbak a rögzített áraknál, mivel ebben az esetben is rögzíthetők az árak különböző időszakokban. Emellett nem feltétlenül drágább ez az árazás, amennyiben a fogyasztók áthelyezik a fogyasztásukat más időszakra. A fogyasztók részéről elvárt az érett gondolkodás és a tudatosság.
A kutatáshoz szükséges lakossági felmérés során a kisebb létszámú, magas átlagéletkorú háztartásokat kérdezték arról, hogy 10%-os árkedvezmény érdekében átütemeznék-e a villamosenergia-fogyasztásukat. A megkérdezettek viszonylag kis része válaszolt igennel, ezen csoport tagjai többségében az idősebb, alacsonyabb végzettségű és keresetű válaszadók voltak. A negatív hozzáállású válaszadók kifogásolták az időmenedzsment nehézségét, a kedvezmény alacsony mértékét és jellemzően bizalmatlannak mutatkoztak a rendszerrel szemben. A kutatás újszerű Magyarországon, legfőbb eredménye pedig az, hogy a DSM-mel és DSR-rel kapcsolatos véleményeket a háztartás mérete, az egy főre eső nettó jövedelem és a villanyszámla összege befolyásolja leginkább.
A kutató szerint a legfontosabb feladat a társadalom szemléletformálása, de a fogyasztás időbeli eltolása mellett a fogyasztás csökkentése is nagymértékben segítené a rendszerkiegyenlítési feladatok megoldását.
Dr. Leskó Tamás, a Rátky és Társa Ügyvédi Iroda ügyvédjelöltje a földgázszektor szabályozási reformját érintő tervekről és kilátásokról tartotta előadását. Először ismertette az EU-jog három dimenzióját (nemzetközi, közösségi és nemzeti jog), és bemutatta ezek hatásköreit. Ezek alapján az energiaügy, így a földgázszektor is az Európai Unió és a tagállamok közötti megosztott hatáskörök közé tartozik.
A tapasztalat szerint a földgázszektorra vonatkozó szabályozások a villamos energiára vonatkozó jogszabályokkal azonos módon változnak, időben egy kicsit lemaradva követik azokat. A korábbi energiacsomagok eredményeként lépések történtek a földgázpiac liberalizációja érdekében, rögzítették a rendszerüzemeltetők feladatait, a tulajdonosi és a számviteli szétválasztás alapelveit, illetve modelleket dolgoztak ki a TSO-k és DSO-k szétválasztására és független szabályozó hatóságok életre hívására. Ezek alapján tehát annak ellenére, hogy a CEP nem vonatkozik közvetlenül a földgázszabályozásra, a jogszabálycsomag tartalmából következtethetünk a földgázszektor várható változásaira.
További jogszabályi módosítás történt idén tavasszal a földgáz-kereskedelem szabályozása terén, amelynek értelmében az eddigiekkel ellentétben a harmadik országból érkező vezetékekre is az uniós szabályozás fog vonatkozni. Az új szabályozás lényege, hogy az Északi Áramlat 2 és a hasonló szállítóvezetékek építéséről konzultációt kell kezdeményezni, és az Európai Bizottságot is értesíteni kell, célja pedig, hogy az EU-nak legyen ráhatása az ilyen vezetékek létesítésére. A jogszabályváltozás és a Dánia részéről támasztott akadályok következtében a vezeték átadása éppen annyit fog csúszni, hogy az már az uniós szabályozás alá fog esni.
A Clean Energy Package (CEP – Tiszta Energia Csomag) alapján az ENTSO-G, a Földgázpiaci Szállításirendszer-üzemeltetők Európai Hálózatának műszaki, piaci és klímavédelmi dimenziói is kidolgozásra várnak, amelyhez a szükséges eszközök többek között a CO2-megkötés, a gáz hasznosítása és tárolása, a földgáz minőségének és a források diverzitásának fenntartása a függőség megelőzése érdekében. Mindezek mellett a következő időszakban a szabályozónak a rendszerhasználat optimalizálására és a tervezhetőségre is választ kell adnia.
Horkai András, a Szent István Egyetem Ybl Miklós Építéstudományi Karának (SZIE-YMÉK) egyetemi tanársegédje az energiafelhasználást befolyásoló tényezőket és az energiapolitikai dokumentumokban megjelenő szemléletformálást vizsgálta, valamint egy esettanulmány eredményeit is megosztotta a hallgatósággal.
A tanulmány a főváros ötödik legnagyobb paneles lakótelepének, a Füredi utcai lakótelep meleg- és hidegvíz-felhasználására fókuszál. A közel azonos geometriai, formai, épületszerkezeti, gépészeti és energetikai tulajdonságok és demográfiai adottságok mellett két épület között akár 20–40 százalékpontnyi különbség is adódhat az egy főre jutó vízfelhasználásban. Az ilyen adatok csökkentésének érdekében is fontos a fogyasztók informálása és szemléletformálása.
A Nemzeti Energiastratégia, amely Magyarország energiapolitika alapdokumentuma, több pontban is említi a fogyasztói szemléletformálást. Célja, hogy biztosítsa a hazai energiaellátás hosszú távú fenntarthatóságát és gazdasági versenyképességét. Az Energia- és Klímatudatossági Szemléletformálási Cselekvési Terv (EKSzCsT) fő célcsoportja a lakosság, azon belül is a gyermekek és fiatalok. A Cselekvési Terv létrehozásában a mozgató rugók (a feltárt problémák) igen jelentősek.
Hiányos információátadás miatt a lakosság nagy része nincs tudatában az energiafogyasztásával és a legtöbben még egyszerű, csupán odafigyelést igénylő energiatakarékossági lépéseket sem tesznek meg, továbbá a lakosság bizonyos része számára nem egyértelmű, hogy milyen összefüggés van a klímaváltozás és az energiafelhasználás között. Ezeknek a problémáknak a lehetséges megoldására a Cselekvési Tervről szóló Korm. határozat felhívja az Emberi Erőforrások Miniszterét, hogy a Nemzeti Alaptanterv (NAT) és az egyes Kerettantervek felülvizsgálata során gondoskodjon az energia-, klíma- és környezettudatosságra nevelés hangsúlyosabb megjelenéséről. Magyarország Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Terve 2020-ig (NEHCsT) is a fogyasztók tájékozottságát és környezettudatosságát szeretné növelni a társadalom legszélesebb körében.
A kommunikáció hatékonyságának javításával és a dokumentumokban megfogalmazottak sikeres végrehajtásával a fogyasztói szemlélet pozitívan befolyásolható, a hatékony végrehajtáshoz azonban folyamatos állami szerepvállalásra is szükség van.
A Bolyai szekció utolsó előadásán a Pécsi Tudományegyetem Műszaki és Informatikai karáról érkező dr. Kondor Tamás és Juhász Hajnalka beszámolóját hallhattuk a 2019-es európai Solar Decathlon versenyről, amelyet ezúttal Szentendrén rendeztek meg. A Pécsi Tudományegyetem a Miskolci Egyetemmel, valamint a Blidai Saad Dahlad Egyetemmel együtt indult a versenyen a Hungarian NEST+ projekttel. A verseny célja a szemléletformálás, a felelős környezethasználat népszerűsítése. A feladat egy ökotudatos épület koncepciójának kidolgozása, valamint 14 nap alatt történő felépítése volt.
A kialakítás során két Magyarországon gyakori megoldás, a panelrendszer, valamint a kockaházak vetődtek fel. A kockaházak korszerűsítése kisebb lépés, egyetlen ott élő családot kell csak meggyőzni, nem egy egész közösséget. A Hungarian NEST+ csapata a feladatra két koncepciót dolgozott ki. Az első alacsony költségvetésű megoldásban egy már meglévő épületen kis változtatásokat eszközöltek a Re-7 alapelvei, a csökkentés, újrahasznosítás, csere, helyreállítás, újrafelhasználás és újraegyesítés alapján. Az épület alaprajzát átrendezték, a helyiségeket 4 különböző zónára bontották tartózkodási idő alapján. Ezt követően újrarendezték az alaprajzot, újragondolták a tájolást, biztosítva ezzel a megfelelő benapozást. A házon belül hűtőlabirintust hoztak létre, amely passzív módon biztosítja a friss levegőt. Az építmény tetején egy Venturi-toronytányért helyeztek el. A teraszt kiterjesztették belső élettérré, amely nyáron árnyékolható, télen pedig egy teljesen fényáteresztő burok veszi körbe, ezáltal 70 m2 plusz területhez jutottak. Az átalakításokhoz elsősorban újrahasznosított vagy természetes anyagokat használtak fel.
A magasabb költségvetésű, „high-tech” koncepció célja a mai elvárásokat teljesíti, tulajdonképpen az alacsony költségvetésű megoldáshoz különböző kiegészítéseket kapcsoltak. A megtakarított energiát felhasználták, valamint épületautomatizálási megoldásokat is alkalmaztak, ezzel igyekeztek felkészülni a jövő kényelmi elvárásaira. A passzív megoldásokat aktív elemekkel egészítették ki, így napelemes rendszer került a tetőre, ezáltal az épület bizonyos időszakokban energiapozitívvá vált. Az átalakítások során szem előtt tartották a népi építészetbe való illeszkedést. A Hungarian NEST+ projekt végül az építészet és az energiahatékonyság kategóriájában is dobogós helyen végzett.
A konferencia hagyományaihoz híven nagy örömmel és sok szeretettel fogadtuk határon túli kollégáinkat, akik a Felvidékről, Erdélyből, valamint a Vajdaságból érkeztek hozzánk. Ezúton is megköszönjük a szervezésben való segítséget és hozzájárulást a Magyar Mérnöki Kamarának, az Energiagazdálkodási Tudományos Egyesületnek, a Magyar Elektrotechnikai Egyesületnek, az Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaságnak, a Rákóczi Szövetségnek, valamint Sziráki Zsuzsának, aki a MET titkárság részéről segítette munkánkat.
Köszönettel tartozunk továbbá a MESZ hagyománya megalapozóinak, akik segítsége nélkül nem jöhetett volna létre az idei rendezvény sem: dr. Korényi Zoltánnak, Zarándy Pálnak, valamint végül, de nem utolsó sorban Váncza Józsefnek, aki szívét-lelkét beleadva dolgozott a korábbi szimpóziumok létrejöttében, de aki ezen a rendezvényen sajnos már nem lehetett közöttünk. Bízunk benne, hogy sikerült méltó módon megőriznünk emlékét.
Jegyzetek
- VRFB: vanadium redox flow battery vanádium redox (folyadékáramlásos) akkumulátor
