Feltárult, mennyi akkumulátorra van szüksége Magyarországnak: a számok igazán megdöbbentőek lettek!

Magyar kutatók kidolgoztak egy modellt, amellyel meghatározható, mekkora naperőmű és ehhez kapcsolódó akkumulátoros energiatároló teljesítmény kiépítése lenne költségoptimális az európai villamosenergia-rendszerben 2030-ban. Az energiatárolás, különösen az akkumulátoros technológiák szerepe ugyanis egyre nagyobb szerepet kapnak a rendszer rugalmasságának biztosításában és a költségek kiegyensúlyozásában. De vajon mennyi akkumulátor-teljesítményre van ténylegesen szükség, és hogyan alakul mindez uniós és nemzeti szinten?

A klímaváltozás megfékezéséhez elengedhetetlen, hogy a villamosenergia-termelés szektorában drasztikusan csökkentsük az üvegházhatású gázok kibocsátását. Jelenleg a legígéretesebb és legköltséghatékonyabb megoldások közé tartoznak az időjárásra épülő megújulóenergia-termelő technológiák. Azonban ezeknek a rendszereknek a termelése gyakran ingadozó, és nem mindig felel meg a fogyasztási igényeknek. Éppen ezért, a villamosenergia-rendszer flexibilitásának növelése elengedhetetlen a hatékony energiamenedzsmenthez és a fenntarthatósági célok eléréséhez.

Az egyik legfontosabb, rugalmasságot biztosító megoldást az elmúlt években jelentős költségcsökkenést produkáló akkumulátoros energiatárolók jelentik, az ugyanakkor nem egyértelmű, hogy pontosan mennyi akkumulátorra is van szükség a változó rendelkezésre állású időjárásfüggő megújuló energiaforrások kiegyensúlyozásához.

A Regionális Energiagazdasági Kutatóközpont (REKK) kutatóinak több forgatókönyvre kiterjedő számításai szerint

a teljes időjárásfüggő megújulóenergia erőművi teljesítmény átlagosan hozzávetőleg 5%-ának, de mindenképpen kevesebb, mint 10%-ának megfelelő

Az évtized végén az európai villamosenergia-rendszer szempontjából a költséghatékonyság szempontjából az akkumulátoros energiatároló flották mérete lenne a legideálisabb megoldás.

Egy ilyen mértékű akkumulátor-energia kapacitás képes lenne kezelni, s várhatóan jelentősen csökkenteni az időjárás érzékeny megújulóenergia-erőművek rendszeregyensúlyának fenntartásához szükséges termeléskorlátozásokat. Ezen kívül lehetővé tenné a napenergia hatékonyabb integrációját Európában. A rendelkezésre álló akkumulátoros energiatároló kapacitás már jelentős mértékben mérsékelhetné a napelemek erőteljes kannibalizáló hatását is. Ez alatt azt a jelenséget értjük, amikor a napelemek a dél körüli csúcsidőszakokban annyi energiát termelnek, hogy ezzel a nagykereskedelmi villamosenergia-árat a nullához közeli szintre nyomják le, ami végső soron a saját jövedelmezőségükre is kedvezőtlen hatással van.

Az akkumulátorok használata lehetővé teszi, hogy a napközben megtermelt felesleges napenergia jelentős részét tároljuk, majd az esti csúcsidőszakban értékesítsük. Ezzel nemcsak a keresletet elégítjük ki, hanem az azonnali árampiac ingadozásait is kiegyensúlyozzuk.

A kutatás egyik kiemelkedő megállapítása, hogy a fotovoltaikus rendszerek és az akkumulátoros energiatárolók teljesítményére, valamint e két technológia összehangolt alkalmazására vonatkozóan jelentős előnyöket lehet azonosítani.

Van egy maximális határ a költséghatékonyság szempontjából.

A kutatások eredményei alapján, ha a várható költségelőnyöket és -hátrányokat mérlegeljük, akkor európai szinten egy 530-880 gigawatt (GW) teljesítőképességű naperőmű-park és a hozzá tartozó 2,5-7,5%-os akkumulátoros energiatároló kapacitás képviselné a legköltséghatékonyabb megoldást 2030-ra. A teljes rendszerköltségek figyelembevételével a legoptimálisabb választás körülbelül 707 GW naperőművet és az ennek 5%-ának megfelelő akkumulátoros energiatároló teljesítményt jelentene.

Az Unió naperőmű-kapacitásának jövőbeli növekedését tekintve a REPoweEU terv célkitűzése szerint az EU napelemes teljesítőképességének 2030-ra 750 GW-ra kellene nőnie, szemben a jelenlegi körülbelül 400 GW-os állapottal. A SolarPower Europe iparági szervezet 797 GW-ra vonatkozó előrejelzése alapján ez a cél nemcsak ambiciózus, hanem reálisan elérhető is.

A REKK kutatásának eredményei szerint ha az európai naperőművek beépített teljesítőképessége 2030-ban meghaladná a 880 GW-ot, akkor a rendszer teljes költsége meredeken emelkedne, magasabb akkumulátoros energiatároló szint alkalmazása mellett. Az eredmények alapján az 530 GW-nál kisebb fotovoltaikus teljesítőképesség kiépítése sem lenne költségoptimális az uniós villamosenergia-rendszerben.

A tanulmány áttekinti a különböző európai országok 2030-ra vonatkozó akkumulátoros energiatárolási célkitűzéseit, és megállapítja, hogy a tagállamok tervezési megközelítései között jelentős eltérések figyelhetők meg. A rugalmassági igények legfőbb mozgatórugója a fotovoltaikus erőművek telepítése, azonban ezen kívül is számos tényező befolyásolja a tervezést.

Az országok által kitűzött naperőmű-kapacitások és az akkumulátoros energiatárolásra vonatkozó célértékek között nem figyelhető meg világos összefüggés.

A naperőművek és akkumulátorok 2030-ra vonatkozó nemzeti célkitűzései jelentős eltéréseket mutatnak az egyes országok között, hiszen a tervezett arányok 2,9%-tól (Románia) egészen 48,75%-ig (Írország) terjednek. Ha azonban az akkumulátorokra vonatkozó célokat a várható nap- és szélerőművi kapacitásokkal hasonlítjuk össze, a különbségek már jóval kisebbnek bizonyulnak: Litvánia 1,7%-os, míg Írország 17,73%-os arányt tervez.

Magyarország esetében a kormány nemzeti energia- és klímaterve (NEKT) 2030-ra 12 GW nap- és 1 GW szélerőmű beépített teljesítőképesség, valamint szintén 1 GW villamosenergia-tárolói teljesítmény elérését tűzte ki célul. Bár a NEKT-ből nem derül ki teljesen egyértelműen, hogy ez utóbbi kategóriába csak az akkumulátoros energiatárolók tartoznak-e bele vagy egyéb technológiák is, mindenesetre a REKK tanulmánya előbbi értelmezés mellett foglal állást.

A magyarországi akkumulátoros energiatárolók beépített teljesítőképessége 2030-ra várhatóan a naperőművek teljesítményének 8,3%-át, míg a nap- és szélerőművek összesített kapacitásának körülbelül 7,7%-át fogja elérni. Ezt a REKK által megfogalmazott előrejelzés alapjain nyilatkozhatjuk.

Az évtized végére várhatóan a költségek optimalizálása révén egyedülálló értékek jelenhetnek meg.

Az egyes országok által 2030-ban elérni tervezett nap- és szélerőmű, illetve akkumulátoros energiatároló célszámok, valamint ezek jókora szórása alapján a kutatók megállapítják: a tagállamok között egyelőre nincs konszenzus az akkumulátoros tárolórendszerek telepítésének optimális módszertanáról az időjárásfüggő, különösen a naperőművek által kiváltott rugalmassági igény hatékony kielégítéséhez kapcsolódóan. A napi akkumulátor-kihasználtsági arányok viszont a legtöbb tagállamban meglehetősen homogének, az északi országok kivételével, ahol a szivattyús-tározós kapacitások mérséklik az akkumulátorok iránti igényt.

Az elemzés rávilágít arra, hogy az uniós országok között jelentős eltérések figyelhetők meg a naperőművek termelésének korlátozásában, amely a rendszeregyensúly megőrzésének érdekében szükséges. A napelemek által termelt energia egyes országokban akár 0-20%-os mértékben is csökkenthető, ami a telepített fotovoltaikus kapacitás mellett több piaci tényezőtől is függ. Ilyenek például a rugalmas erőforrások elérhetősége, a piaci árak ingadozása, valamint a határokon átnyúló villamosenergia-kereskedelem dinamikája.

A fenti kutatás eredményei arra utalnak, hogy...

az akkumulátorszolgáltatások akár az európai országok között is hatékonyan megoszthatók lennének,

Amennyiben elegendő határkeresztező kapacitás állna rendelkezésre, ez lehetőséget biztosítana a hatékonyabb együttműködésre és az erőforrások optimális kihasználására.