Az elmúlt időben többször is olvastam a magyar sajtóban olyan érvelést, miszerint nincs szükség a Paks II. beruházásra, mert az energiahatékonyság növelésével, az épületek felújításával annyi energiát tudunk megtakarítani, hogy nem is kellene megépíteni a két új paksi blokkot. 

A hvg.hu például két éve úgy számolt, hogy „(…) családi házakban él az ország lakosságának nagy része, 7 millió ember, akik összesen 2,6 milliárd köbméter földgázt használnak el évente, miközben 8,75 millió tonna szén-dioxidot bocsátanak ki a levegőbe. A teljes hazai családi ház állomány éves energia-megtakarítási potenciálja ráadásul duplája a tervezett két új paksi blokk éves energiatermelési potenciáljának. (…)”

 Legutóbb egy zöld politikustól olvastam hasonlót:

– Milyen energiatermelő egységek lehetnének az alternatívái a megépítendő paksi erőműnek?
- A megoldások sorában az első az energiahatékonyság növelése lehetne. Csak azzal akár 10-20 százalékkal csökkenthetnénk az ország energiafelhasználását, ha rendbe hoznánk a lakóházak fűtési rendszereit, s megfelelően szigetelnénk az épületeket.

Újságírók, zöld aktivisták és politikusok rendszeresen elkövetik azt a bakit, hogy összekeverik az energia és a villamos energia fogalmát. Pedig az energetika nem játék: a szakszerűtlen hozzáállás működésképtelen energiarendszerhez vezet. 

A hazai épületek fűtésére vonatkozóan a KSH ad némi útmutatást (ld. a 2. táblát, illetve az ott szereplő adatok alapján készített lenti ábrát). 2008-as adatok szerint a hazai lakóegységek 58%-ában földgázzal, 22,7%-ában szilárd tüzelőanyaggal (fával, szénnel), 16,6%-ában távhővel, 2,6%-ában egyéb energiahordozóval fűtünk.

Forrás: KSH (2010): A háztartások energiafelhasználása, 2008, p. 4.

Mindezekből nyilvánvaló, hogy ha épületeinket leszigeteljük, korszerűsítjük, akkor földgázt, (legnagyobb részben földgázra épülő) távhőt, fát és szenet takarítunk meg, villamos energiát nemigen.

Továbbá az alacsony energiaigényű épületek – mind családi házak, mind társasházak – esetében az építtetők egyre gyakrabban döntenek hőszivattyús fűtés mellett. Ez azt jelenti, hogy ilyen esetben az épület fűtését is villamos energia felhasználásával oldjuk meg, azaz az alacsony energiaigényű épületben a mai átlaghoz képest valóban alacsony a fűtési energiaigény, de ezt sokszor épphogy villamos energia felhasználásával elégítik ki.

Ezáltal a zöldek megtévesztő, az energiahatékonyság hívószót tartalmazó kommunikációjával ellentétben az alacsony energiafogyasztású épületek terjedésével nemhogy nem csökken, hanem inkább nő az épületállomány villamosenergia-fogyasztása.

Azt sugallni tehát, hogy az épületek szigetelése kiváltja a Paks II beruházást, súlyos megtévesztés és/vagy megbocsáthatatlan szakmai tévedés.

Az épületek hőszigetelése Magyarországon nem tudja csökkenteni a villamosenergia-felhasználást, mert főként földgáz elégetését takarítja meg, illetve az új, alacsony energiafogyasztású és hőszivattyúval fűtött épületek építése akár a villamosenergia-fogyasztás növekedését is eredményezheti, ráadásul – optimális esetben, vezérelt fogyasztást biztosító GEO tarifa használatával – a rendszerszabályozást is könnyebbé teheti.

Vagyis a zöldek érvelésével ellentétben az energiahatékonyság nem oldja meg a 2020-2030-as évek erőműhiányos gondjait. Az új paksi blokkok, és egyéb erőműépítések segítenek majd ezen igazán.

A HVG.hu arról írt a napokban, hogy nőtt Magyarország energiafüggősége. A témával ma a portfolio.hu is foglalkozik hasonló tartalmú cikkében.

Valójában itt nem energiafüggőségről, hanem az importált energiahordozóktól való függőségről van szó, amit a szakma energiaimport-függőségnek hív; de ne merüljünk el ennyire a nyelvészet szépségeiben, nézzük a szakmai tartalmat!

Az energiaimport-függőség növekedése ugye azt jelenti, hogy a korábbiakhoz képest jobban ki vagyunk téve az importból származó villamos energiának, gáznak, kőolajnak, szénnek. A HVG.hu cikke azt is leírja, hogy amíg az energiaimport-függőség 2013-ban 51%-volt, addig 2014-ben ez már 61%-ra növekedett, ami megközelíti a valaha mért legnagyobb, 63%-os értéket.

Az energiaimport-függőséget az Eurostat a (nettó import / fogyasztás) mérőszámmal méri. Az adatok alaposabb vizsgálatából kitűnik, hogy 2014-ben egyébként semmi rendkívüli nem történt. Mindössze amiatt nőtt ilyen nagymértékben az importfüggőség, mert gáztárolóink feltöltéséhez 2014-ben több gázt importáltunk, s ez megjelent a képlet számlálójában, míg a fogyasztás érdemben nem változott. Az importfüggőség persze még így is magas, figyelmet érdemel.

Egy érdekességre azonban hadd hívjam fel a figyelmet: amíg a kőolaj, a földgáz és a szén importaránya ezen energiahordozók importjától, exportjától, adott évi fogyasztásától, és ezáltal a hazai termeléstől függ, addig a villamos energia termelésében van egy aduász a kezünkben: az atomerőműben megtermelt villamos energia akkor is hazainak minősül, ha az előállításához szükséges uránt ill. nukleáris üzemanyagot importáljuk.

Ennek persze nyomós okai vannak, jól leírja ezeket a Nemzetközi Energiaügynökség World Energy Outlook 2014 című kiadványa is:

Az importfüggőség a kitettségre, az ellátás megszakadásának kockázatára kíván rávilágítani. Fentiek miatt az atomerőművek ellátásbiztonsági kockázata rendkívül alacsony, ezért az atomerőműveket inkább az ellátásbiztonságot növelő erőművekként tartja számon az irodalom.

Mindezek alapján érthető, hogy a világ legnagyobb intézményei, így az ENSZ, a Nemzetközi Energiaügynökség, vagy az Ázsiai és Csendes-óceáni Gazdasági Együttműködés (APEC) is hazai forrásként kezelik az atomenergiát. Érthető módon így van ez az Eurostatnál is.

Ha a paksi atomerőmű kapacitását nem tartanánk fenn hosszú távon, akkor ez a hazai villamosenergia-termelő kiesne a rendszerből a 2030-as években és - lévén nagy mennyiségű áram stabil termelésére rendelkezésre álló energiahordozónk nem igazán van - kénytelenek lennénk villamosenergia-importtal pótolni a leállításra kerülő mostani paksi blokkokat. Ezzel tovább növekedne Magyarország energiaimport-függősége. Ez pedig - ahogy a cikk is kiemeli - nem lenne kedvező változás.

Érdekes, hogy amíg a HVG.hu rendszeresen ekézi, támadja a paksi kapacitásfenntartási projektet, addig most az energiaimport-függőség növekedése miatt aggódik. Hiányzik a konzisztencia. A paksi új blokkok épp az energiaimport-függőség csökkentését, ill. növekedésének megfékezését kívánják szolgálni.

Örvendetes, hogy a HVG.hu is tud a paksi új blokkok mellett érvelni, nagy kár, hogy ehhez az kell, hogy a cikkíró ne ismerje fel, hogy az energiaimport és a villamosenergia-termelés határainkon belüli lehetőségei között szoros összefüggések vannak.

A nukleáris kapacitásfenntartás közös európai érdekünk, már csak azért is, mivel tiszta, megbízható és olcsó villamosenergia-forrásról van szó. Ezt nem csak Magyarország állítja, hanem az Európai Parlament tavaly decemberben elfogadott állásfoglalása is („Az európai energiaunió felé”) ismét egyértelművé tette. A szöveg azonban sokkal több, mint egy átlagos politikai dokumentum: rögzíti az Unió energetikai jövőképét az elkövetkező évtizedekre.

Forrás: Európai Parlament

Az Európai Unió jogalkotásáért felelős testülete, az Európai Bizottság még 2015 februárjában hirdette meg az Energiaunió létrehozására irányuló intézkedéscsomagját, amely több mint 40 területen tervez jogalkotási vagy politikai lépéseket a következő két évben. A csomag átszabná az EU teljes villamos-energia- és gázpiacát, új szabályozást irányoz elő többek között az energiahatékonyság és a megújuló energiaforrások területén, és ezáltal kijelölné az európai energiarendszer kereteit 2030-ig, illetve az azt követő időszakra.

Az EP képviselői néhány hete ezzel a kulcsfontosságú csomaggal kapcsolatban fogadtak el állásfoglalást, illetve fogalmazták meg elvárásaikat. Az európai honatyák egyértelművé tették: az atomenergia biztos pillére marad az uniós energiastratégiának. Nélküle nincs stabil, olcsó energiaellátás, és a klímavédelmi célok sem lennének elérhetőek. Ez némileg ellentmond a hazai és európai zöld lobbisták és zöld párti politikusok Paks körüli károgásának. De hát nézzük meg, mit is mond az Unió a Jávor Benedek által napi szinten kárhoztatott atomenergiáról. Idézzük az EP-állásfoglalását:

(…) (143.) megjegyzi, hogy 2014-ben az atomenergia adta az uniós villamosenergia-mix* 27%-át, és az alacsony szén-dioxid-kibocsátású villamos energia több mint felét, hogy a 132 uniós atomerőműből** 2050-re 130-nak a leszerelése esedékes, ami jelentős hiányt eredményez az uniós villamosenergia-szerkezetben az alacsony szén-dioxid-kibocsátású és alapterhelési villamos energia terén, elismeri, hogy noha néhány tagállam úgy döntött, hogy felhagy az atomenergiával, más tagállamok nemzeti és uniós energetikai és éghajlat-változási célkitűzéseik elérése érdekében új atomenergetikai projekteket kívánnak végrehajtani, és felkéri az Európai Bizottságot annak biztosítására, hogy az Unió ehhez – az uniós belső piaci és versenyszabályok szerint – nyújtson felhatalmazó keretet azon tagállamok számára, amelyek új atomenergetikai projekteket kívánnak megvalósítani;

(144.) megjegyzi, hogy az atomenergia az európai energiarendszer egyik legfontosabb alkotóeleme, amely alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátást eredményez, egyidejűleg korlátozza az importtól való függőséget, biztosítva az állandó villamosenergia-ellátást, amely kiszolgálhatja a belső piacot és szilárd alap lehet egy olyan energiarendszerhez, amelybe a megújuló energiák fokozatosan bevezethetőek;

(145.) felhívja az atomenergiát kivezető tagállamokat annak biztosítására, hogy azt azonos ellátást biztosítani képes, valamint a termelés és elosztás közös rendszerének stabilizálásához hozzájáruló energiatermelési móddal váltsák fel; (…)

Vagyis az Európai Parlament nem osztja a zöld pártok szélsőséges véleményét. A vita alapján úgy tűnik, az EP képviselők többsége tisztában van a megújuló energiaforrások technológiai korlátaival. Az uniós testület arra is ráirányítja a figyelmet, milyen kockázatot hordozna magában (már csak klímavédelmi és ellátásbiztonsági szempontból is), ha az unió területén működő, üzemidejük végét elérő atomerőművi blokkok helyett idővel nem épülnének újak. Az atomerőmű alapvető forrása az alacsony szén-dioxid-kibocsátású zsinóráramnak. Az Európai Unió országaiban felhasznált alacsony szén-dioxid-kibocsátású villamos energia 50 százalékát atomerőművek állítják elő. Az Európai Parlament épp ezért arra kéri az Európai Bizottságot, hogy biztosítsa az új atomenergetikai projektek megvalósításához szükséges kereteket. Az elfogadott szöveg arra is kitér: a nukleáris energia nem akadálya a megújuló energiaforrások térnyerésének, már csak azért sem, mivel a zöldek által preferált időjárásfüggő megújulók nem alkalmasak az alaperőművek pótlására.

A hozzászólások alapján úgy tűnik, sem Jávor Benedek (Európai Zöldek), sem Molnár Csaba (Európai Szocialisták) nem elégedett a néhány hete Strasbourgban elfogadott állásfoglalás szövegével – nem csoda, hiszen az uniós dokumentum tételesen cáfolja azokat a méregzöld állításokat (pl. hogy a nukleáris energia elavult és drága technológia lenne, vagy nem lenne tiszta energia), amiket idehaza a projektet ellenző magyar képviselők az antinukleáris kampányuk részeként hangoztatni szoktak. Az EP-ben leszavazták őket. Érdekes, hogy a kommunikációban aktív zöld képviselők nem verték nagy dobra, hogy az unió továbbra is „az európai energiarendszer egyik legfontosabb alkotóelemeként” tekint az atomenergiára.

Fontos kiemelni: minden tagállam szuverén joga, hogy energiamixét megválassza. Ez szükségszerű is, hiszen az egyes tagállamok eltérő adottságokkal bírnak (más a földrajzuk, eltérő erőforrásokhoz és energiahordozókhoz férnek hozzá), amit figyelembe kell venni az energetikájukban is. Magyarország olyan stratégia mentén halad előre, amely az uniós célkitűzésekkel összhangban erősíti az ellátásbiztonságot, csökkenti az importfüggőséget és elősegíti, hogy mind a lakossági, mind az ipari fogyasztók megfizethető áron jussanak villamos energiához. Tesszük ezt úgy, hogy a Paks II projekt összhangban van a Magyar Országgyűlés által 2011-ben elfogadott Nemzeti Energiastratégiával.

* Az angol eredetiben "electricity mix", vagyis „villamosenergia-mix” kifejezés szerepel, míg a magyar fordításba sajnos – hibásan – energiamix-et írt a hivatalos fordító.

** A szöveg megfogalmazása nem teljesen pontos, helyesen 132 atomerőművi blokk (vagy reaktor) üzemel Európában.

Számomra minden idők legjobb energetikai tárgyú reklámja a Nissan Leaf-é, ami kiválóan érzékelteti, hogy milyen nagy szerepet játszik a villamos energia a mindennapi tevékenységünk, eszközeink lokálisan tiszta áramellátásában.

Nem szabad azonban elfelejtenünk: ahhoz, hogy ezek a járművek globálisan is tiszták legyenek, az kell, hogy az áram, amivel feltöltjük naponta az akkumulátorukat, tiszta, szén-dioxid-kibocsátástól mentes forrásból származzon. Ellenkező esetben ugyanis egyszerűen máshova allokáljuk, az erőműhöz koncentráljuk a károsanyag-kibocsátást, amit aztán az autóhasználatnál megspórolunk. Így a kereskedők által sokat hangoztatott „zéró kibocsátású villanyautó” a jelenlegi viszonyok mellett nem több marketing rizsánál… (Némi "tisztulást" egyébként a mai energiatermelés mellett is jelentene az átállás az elektromos közlekedésre, de ezt majd kicsit később részletezem.)

 Tényleg zéró emissziós? (forrás)

A Nissan idézett reklámjában van egyébként egy intrikus utalás, amikor a 45. másodpercben a benzinkúton álló Chevrolet Volt tulajdonos megbámulja a reklám főszereplőjét. A dolog azért érdekes, mert a Chevy Volt egy olyan elektromos hajtású jármű, ami benzinmotorral is rendelkezik, hogy a hatótávja nagyobb legyen. (De nem klasszikus hibrid, alap üzeme a tisztán elektromos hajtás, a benzinmotor célja kizárólag a hatótáv-növelés.)

Most a Chevrolet belehúz: a múlt héten zajló CES 2016 nemzetközi informatikai kiállításról a magyar sajtó is rendszeresen beszámolt (például itt és itt), így több helyen is olvashattuk, hogy az amerikai autógyártó új modellt mutatott be. A Chevy Bolt már teljesen elektromos lesz, range-extender benzinmotor sem lesz benne, 300 km fölötti hatótávolsága lesz, és - az amerikai adókedvezmény figyelembevételével - kb. 30 000 USD-ért lesz beszerezhető.

Ezzel az elektromos autózás végképp lejöhet a luxus kategóriából (értsd Tesla Model S) a mindennapi, széleskörűen elérhető kategóriába. Az elektromos hajtás terjedését az önjáró autók felgyorsult fejlesztése tovább fokozhatja. A CES beszámolók alapján a nagy gyártók mindent meg fognak tenni azért, hogy az elektromos autók ugyanolyan "szexi-fancy" termékekké váljanak, mint a mobiltelefonok.

Villanyautók az utakon

A villanyautók (electric vehicle - EV) elterjedése jelenleg egyértelműnek tűnik, bár sokkal lassabban történik, mint ahogy néhány évvel ezelőtt azt képzelték az autógyárak és kormányok. Az USA-ban Obama elnök 2011-ben hirdetett támogatási programot az elektromos autókra, akkor 2015-re tűzve ki az egymillió villanyautó elérését. Ehhez képest jelenleg 400 000 körül van az Egyesült Államokban az úton levő elektromos személyautók száma. (Érdemes megnézni az ábrán azt is, hogy a trend épp átalakulóban van: a plug-in hibridek terjedése lelassult, helyettük a tisztán elektromos autók eladásai nőnek gyorsabban.)

Elektromos autó eladások az USA-ban - PHEV: plug-in hybrid electric vehicle, BEV: battery electric vehicle (azaz teljesen elektormos hajtású) Forrás: Wikipedia

Jelenleg még Európa sem büszkélkedhet túl jelentős elektromosautó-flottával: 2015 első 11 hónapjában összesen 75 000 elektromos autót adtak el a nyugat-európai országokban. Ez 49%-os bővülés az egy évvel korábbi hasonló időszakhoz képest, de még mindig korlátozza a terjedést a villanyautók igen magas eladási ára és a publikus töltőpontok kiépítésének hiánya – bár szerintem elsősorban az ár riasztja el a potenciális vevőket. Egy Nissan Leaf alapára 9 millió Ft körül van, és ennyiért egy alsó-középkategóriás méretű autót kapunk korlátozott, jelenleg 200 km körüli hatótávolsággal.

Az azonban egyértelmű, hogy a támogatások nagy lökést adhatnak az elektromos autók jövőbeli terjedésének: a 2015-ben Európában eladott EV-k 30%-át Norvégiában helyezték üzembe, ez pedig egyértelműen a norvég állami ösztönzőknek köszönhető. Az adókedvezmények, ingyenes autópálya-használat, ingyen parkolás, buszsáv-használat olyannyira vonzónak bizonyultak, hogy a tervezettnél két évvel hamarább elérték a 2017-re az összes üzembe helyezett villanyautóra kitűzött 50 ezres célt – emiatt a kedvezmények megkurtítása is várható a jövőben, az azonban egyértelmű, hogy leginkább a gazdasági ösztönzők mozgatják az embereket az ilyen típusú döntéseknél.

Na de milyen hatása lehet mindennek az áramfogyasztásra?

Ennek megértéséhez kicsit számolgatunk – de nem kell megijedni, a négy alapműveleten belül maradunk (százalékszámítás most nem lesz :-)). Vegyük példaként Magyarországot, ahol az elmúlt 10 évben átlagosan 93 000 új személyautót helyeztek forgalomba (természetesen a válság előtt többet, azóta kevesebbet, de úgy tűnik, lassan magára talál az autópiac is). Optimista becslésként, az új zöld rendszámhoz tartozó kedvezményeket is feltételezve 2020-ig 50 000 villamos autó üzembe helyezését tételezzük fel, ez a szám persze később jelentősen nőhet.

A jelenleg elérhető EV-k energiaigénye elég hasonló: a Nissan Leaf Li-ion akkumulátora 24 kWh, míg a Renault Fluence-é 22 kWh energia eltárolására képes. A gyári adatok szerint otthon egy (speciális) 6,6 kW-os töltővel 5 óra alatt tölthető fel egy ilyen akkumulátor.

Ha 2020-ban mind az 50 000 elektromos autó tulajdonosa egyszerre tölti az autóját, az kb. 330 MW-nyi villamos teljesítményt igényelhet – és még ehhez jönnek a hálózati veszteségek, amikkel most nem számoltunk. Az egyszerre töltés feltételezése konzervatív ugyan, de nem visz túl nagy hibát a számításba, hiszen a tulajdonosok jellemzően délután/este, munkából hazaérve teszik töltőre az autójukat.

A 330 MW nagyságrendjének értelmezéséhez néhány adalék:

• ma a hazai szélerőművi kapacitás 330 MW (azaz ennyit tudnának termelni névleges teljesítményen, de soha, az év egyetlen pillanatában sem termelnek mind névleges teljesítményen; sok év tapasztalata, hogy 90% fölé nagyon ritkán megy a rendszer teljesítménye és az év 90%-ában a szélerőművi teljesítmény a beépített kapacitás 60%-a alatti);
• a Paksra tervezett új blokkok névleges teljesítménye 1200 MW blokkonként.

Ez éves szinten (minden nap az összes akkumulátor teljes feltöltését feltételezve 6,6 kW x 5 óra x 50.000 jármű x 365 nap) 602 GWh-nyi többlet villamos energia megtermelését igényelné, ami kb. 1,6 százalékkal növelné a hazai teljes villamosenergia-felhasználást. Természetesen ez a számítás felülbecslés, hiszen várhatóan nem kell mindenkinek minden nap akkumulátort töltenie, ill. nem kell minden nap feltölteni nulláról az összes akkumulátort, de jól érzékelteti a nagyságrendet: már ötvenezer EV is érzékelhetően növelné a hazai áramfogyasztást.

Ha kicsit távolabbra tekintünk, még jelentősebb villamosenergia-igényeket láthatunk: 200 000 elektromos autó egyidejű töltése már 1.320 MW teljesítményt igényelne (ez több, mint egy új paksi blokk teljesítménye!). Éves szinten ehhez 2,4 TWh többlet villamos energia szükséges, azaz kb. 6,5%-kal növelné az éves hazai áramfelhasználást!

Ez a teljesítmény-növekedés már valóban kihívásokat jelentene a villamosenergia-rendszer számára, kis gondolkodással azonban a javunkra fordíthatjuk a helyzetet.

Tipikus nyári és téli terhelési görbék (nem hazai adatok)
Forrás: WNA

Az ábra egy kisebb ország tipikus napi villamosenergia-fogyasztását (a rendszer terhelését) mutatja. Jól látszik, hogy a villamosenergia-fogyasztás nem egyenletes, annak jellegzetes napi menete van. Tipikus csúcsidőszak – évszaktól függően – a délután és a kora este, míg hajnali 4 körül mélyvölgy időszak van, amikor az áramfelhasználás a napi csúcs 60-70%-ára esik. Jellemzően a görbe minimum pontja alatti igényt (az ábrán pirossal illetve sötétkékkel jelezve) elégítik ki az ún. alaperőművek, amelyek általában nagyobb teljesítményű, folyamatosan (és olcsón!) üzemelő egységek, hazánkban tipikusan ilyen a paksi atomerőmű. A fogyasztás ezen felüli, változó részét menetrendtartó erőművek (narancssárga / kék, ilyenek tipikusan a szén- és gáztüzelésű erőművek) és csúcserőművek (sárga / világoskék, pl. gázturbinák) elégítik ki, amelyek teljesítménye igény szerint változtatható, üzemelési költségeik azonban jellemzően magasabbak.

Azt, hogy hogyan is jönnek ide a villanyautók, az ábra zöld részei is mutatják: megfelelő tervezéssel, okosmérőkkel és központi vezérléssel elérhető, hogy a töltési időszak a völgyidőszakra essen, így a terhelési görbe különbségei jelentősen csökkenthetőek lennének. Ehhez persze az kell, hogy az autó töltése ne induljon el, amikor a tulaj rákapcsolja a töltőre, hanem csak akkor, amikor ezt a rendszerirányító is engedélyezi. A módszerrel az éjszaka során szekvenciálisan vezérelve a különböző töltőket a terhelés is jobban szétosztható lenne. Ezzel akár az alaperőművek részesedését is növelni lehetne, olcsóbbá téve a lakossági villamos energiát.

Fontos azonban hangsúlyoznunk, hogy az e-mobility csak akkor lesz érdemben emissziócsökkentő, ha az áram valóban alacsony szén-dioxid-kibocsátású forrásból jön. Ilyen alacsony emissziójú áramforrás lehet tipikusan az atomerőmű, így tehát az elektromos közlekedés terjedése még egy érv a paksi kapacitás-fenntartás mellett. (Használhatóak bizonyos korlátok között persze a megújulók is, ha sikerül megoldást találni az időjárásfüggés miatti ingadozás kiegyenlítésére. De a villanyautót éjszaka, sőt télen is tölteni szeretnénk.)

Példaként ismét egy 22 kWh kapacitású akkumulátorral ellátott autót tekintve, megvizsgáltuk, mekkora CO2-kibocsátással járna egy feltöltés - ami kb. 160 km megtételére elegendő. Látszik, hogy a jelenlegi európai energiamix használata esetén (azaz egy átlagos európai tulajdonosnál) ez 10 kg szén-dioxid-kibocsátását eredményezné. Ez még így is kisebb, mint egy mai modern benzines személyautó kibocsátása (ld. utolsó sor), de az igazán nagy különbséget az atomerőművek - és részben a megújulók (ezek ingadozó termelésének tárolása ugyanis érdemben nem megoldott) - használata jelenti, ekkor valóban szinte emissziómentes lehetne az elektromos autózás. Az atom- és szélerőműveknél azért nem nulla a CO2-kibocsátás a táblázatban, mert teljes életciklusra vetítve ezeknél az erőműveknél a nyersanyag-bányászat, a betongyártás, a berendezések gyártása és szállítása jár bizonyos mennyiségű CO2-kibocsátással - ennek hatása is figyelembe van véve a táblázatban.

Azt, hogy mennyire fog a valóságban elterjedni az elektromos járművek használata, eleinte elsősorban azok árától, illetve a melléjük adott kedvezményektől függ. A folyamat azonban öngerjesztő: jelenleg a technológia bevezetési fázisában vagyunk, így annak elterjedése jelentős gyártási költségcsökkentést eredményezhet, ami persze tovább fokozza a vásárlási kedvet. Emellett az új technológiai áttörések is sokat segíthetnek, új lökést adhat például az automata vezetésű járművek elterjedése.

Az elektromos autók üzemeltetése már ma is lényegesen olcsóbb hagyományos társaikénál: a kereskedelemben elterjedt típusoknál 1-2 liter benzin árából autózhatunk 100 km-t. Az EV-k komoly elterjedése azonban fel fogja vetni az üzemanyag adózásának kérdését, hiszen az államok jelentős bevételektől esnek majd el a benzin/gázolaj-fogyasztás visszaesése miatt, amit valahonnan pótolni lesznek kénytelenek.

Összességében azért nagyon valószínűnek tűnik, hogy Európában is egyre több hálás jegesmedve fog felbukkanni a következő évtizedekben... :-)

Záró megjegyzés: Ha a hazai 3 millió személyautót mind villamos hajtásúra cserélnénk és évi 15.000 km futásteljesítménnyel számolunk autónként, az éves szinten nettó 6,2 TWh villamos energiát igényelne, ami a jelenlegi áramfogyasztás 17%-a. Ezek egyidejű töltésébe ugyanakkor még belegondolni sem jó, olyan nagy teljesítményigény-növekedést jelentenének, ami a magyar erőművek mostani beépített kapacitását többszörösen meghaladja.  

Ahogy korábban írtam róla, a Rothschild nemzetközi bankház vizsgálta a Paks II projekt megtérülését, jelentésében a korábbi gazdaságossági számítások megközelítését és megállapításait is értékelte. A Rothschild angol nyelvű jelentéséből részletes összefoglalót közöl a Magyar Idők mai száma. Feltétlenül ajánlott olvasmány a projekt iránt érdeklődőknek.

A Magyar Idők cikkben bemutatott, a Rothschild számítását ábrázoló diagramon is jól látszik, hogy 50-57 EUR/MWh nagykereskedelmi áramár esetén a projektbe fektetett tőke megtérülése a teljes élettartam alatt 6,2-7% évente(!). 57 EUR/MWh áramár esetén a projekt első évétől kezdődően az erőmű bevételei fedezetet nyújtanak az összes költségre, beleértve az orosz hitel és a kamatai törlesztését is. Ennél az áramárnál az erőmű üzembe helyezését követően nincs szükség arra, hogy a tulajdonos Magyar Állam tőkét juttasson a társaságnak.

Ábra forrása: Magyar Idők; Rothschild 

A Rothschild elemzése azt is megállapítja, hogy a tőke 6,2-7%/év szintű megtérülési mutatója nem csak magasabb, mint a befektetett tőke költsége, hanem olyan szintű hozam, amit egy piaci magánbefektető is elfogadna és egy hasonló projektet maga is megvalósítana. Ezt egyébként az is mutatja, hogy a finn Hanhikivi-1 atomerőmű építési projektje műszakilag nagyon hasonló, az egy blokkra vonatkoztatott beruházási költség is hasonló, és az ottani tulajdonosok között magánbefektetők is vannak.

Hozzá kell tenni, hogy a Rothschild értékelése szerint 2025 után a villamosenergia-piacon nemcsak 57 EUR/MWh áramár, hanem annál jóval magasabb piaci ár várható az alaperőművi áramtermelés (zsinóráram) tekintetében. Ahogy a fenti ábra is mutatja, a NERA elemzőintézet 2025 és 2085 között a piaci zsinóráram-árat a 65 és 108 EUR/MWh tartományba várja.

A NERA idézi a német gazdasági minisztérium által készített árelőrejelzést is, amely szerint 2020-ig a piaci árak csökkenése várható, azonban azt követően a német atomerőművek leállítása és a növekvő üzemanyagárak, valamint a növekvő szén-dioxid kibocsátási ár következtében az árampiaci árak jelentős növekedésére lehet számítani. A német gazdasági minisztérium elemzése 2030-ra a 70-85 EUR/MWh közötti tartományba teszi a piaci áramárat.

Ezek a piaci körülmények várhatóak a régióban. A Paks II projekttel egy megtérülő beruházást valósíthatunk meg, ami nagy mennyiségű alaperőművi áramot tud biztosítani Magyarország számára, növelve az ellátásbiztonságot és segítve a klímavédelmet.

Egy karácsony előtti rádióinterjúban a Greenpeace egyik munkatársával kellett vitatkoznom a Klubrádió élő adásában. A felvétel itt érhető el a rádióadó weblapján, érdemes meghallgatni a 4-14. perc közötti szakaszt, különösen a 9’27”-tel kezdődően, melyben az alábbi párbeszéd zajlott le (a jelen poszt szempontjából lényeges részt írom le itt).

AA: Épp az elmúlt napokban született egy nagy nemzetközi megállapodás, hogy a világ fejlett része és a fejlődő része is közösen erőfeszítéseket tesz annak érdekében, hogy a széndioxid-kibocsátást visszaszorítsák. Ennek következtében bizony komoly szennyező, széndioxid-kibocsátó erőműveket ki fognak szorítani a villamosenergia-piacról. Az az energetika jövőkép, amit a Greenpeace felrajzol, egyszerűen fenntarthatatlan, működésképtelen. Nem tudnak arra a legegyszerűbb kérdésre sem válaszolni, hogy hogyan lesz áram éjszaka. Ennél bonyolultabb kérdésekre meg végképp nem tudnak válaszolni. És az a helyzet, hogy a kockázatok nem csak pénzügyi értelemben vannak meg, hanem ellátásbiztonsági szempontból is vannak kockázatok. Ha az országok, közötte Magyarország nem ruháznak be az energetikába, nem építenek erőműveket, akkor szembenézünk áramszünetekkel, amelyeknek a következményei rendkívül súlyosak. Ez a kockázat sokkal nagyobb kockázat, mint a beruházásoknak, az erőművi beruházásoknak a pénzügyi kockázata.

GP: Én nagyon szomorúan hallom azt a képet, amit a kormánybiztos úr felfestett, miszerint hogy ha nem lesz napsütés vagy éjszaka, akkor nem lesz áram. Azért 2015 van, ennél a szakma ennél lényegesen előrébb tart. Számos tanulmány, kutatás és gyakorlati példa igazolta, hogy a 100%-ban megújulókra alapozó rendszerek azok működőképesek és fenntarthatóak.

AA: De hogyan, hogyan? Perger úr, hogyan? Mondja meg nekem, hogy éjszaka honnan lesz áram? A fossziliseket ki kell szorítani a piacról, mert szén-dioxidot bocsátanak ki. Nem süt a nap éjszaka! Akármit állít, nem süt a nap éjszaka! Jelenleg nem fúj a szél, és ez volt az elmúlt hetekben. Honnan lesz áram, ha fosszilisek nem lesznek, nem fúj a szél, nem süt a nap? Honnan lesz áram? Erre az egyszerű kérdésre válaszoljon! Honnan?

GP: Aszódi úr, Ön nagyon pontosan tudja, hogy számos technológia áll rendelkezésünkre, olyanok, amelyekhez nem szükséges, hogy a szél fújjon vagy a nap süssön.

AA: Nevesítsen ilyen technológiákat, amelyek képesek ebben a helyzetben villamos energiát előállítani! Ne azt mondja, hogy számos! Mely? Mondja meg a nevét!

GP: Aszódi úr, ezt ne! Ne kezdjünk most bele! … Nézze meg Dánia… energia...

AA: Dánia az egy energiaforrás? Én azt kértem, hogy mondjon egy energiaforrást, ami rendelkezésre fog állni!

GP: Dánia a 2030-as, 40-es évekre 100%-ban megújulókra fog alapozni. A Greenpeace is kimutatta, hogy ez lehetséges és ez megoldható. …

AA: Perger úr, maradjunk annyiban, hogy Ön nem tudott válaszolni arra a kérdésre, hogy honnan lesz áram. Erre a kérdésre nem válasz az, hogy Dánia majd megoldja, mert Dániában jelenleg nem 100%-ban megújuló alapon állítják elő a villamos energiát. …

Jó, hogy kiderült: a Greenpeace nem tud egyetlenegy olyan technológiát sem megnevezni, amely sötétben és szélcsendes időben (mint amilyen az a délután volt) nem fosszilis alapon képes lenne villamos energiát előállítani. Ez azt jelenti, hogy a Greenpeace nem tud olyan megoldást, amely éjszaka és szélcsendes időben is lehetővé tenné, hogy felkapcsoljuk a karácsonyfa-világítást, működtessük a hűtőszekrényt, a kötött pályás közlekedést, vagy amely mondjuk a kórházak villamosenergia-ellátását folyamatosan biztosítaná (csak hogy néhány példát említsünk). Persze létezik ilyen technológia, de (1) a Greenpeace az atomerőműveket mindenféle racionalitás nélkül elutasítja, (2) a vízenergiát nem említhette, hisz hazánkban a társadalmi elfogadottság és a kellő vízenergia-potenciál hiánya miatt ez sem valós alternatívája az atomerőműnek, (3) a biogén tüzelőanyagokról pedig úgy látszik, a Greenpeace is belátja, hogy ekkora mennyiségű elektromos energia előállítását nem lehet tőlük reálisan elvárni. Kifejezetten kínos, hogy a Greenpeace több visszakérdezés után sem tudott érdemi választ adni arra az egyszerű kérdésre, hogy honnan lesz áram éjszaka, szélcsendes időben, és csak Dániát emlegette. No de hogyan jön ide Dánia?

A Greenpeace – nem először – Dániát hozta fel példának, mint egy országot, aki „2030-40-es évekre” megoldja energiaellátását 100% megújuló alapon. Nézzük meg, milyen is valójában ez a dán példa. Először a primerenergia-fogyasztás energiahordozónkénti jelenlegi összetételéről:

A dán és a magyar primerenergia-felhasználás forrásai (2013)
Forrás: EC (2015): EU energy in figures, Statistical Pocketbook 2015, p. 42. [1]

Pár kiegészítés szükséges a fenti ábrákhoz: a dán primerenergia-fogyasztás 18,1 Mtoe, a magyar 22,74 Mtoe. A magyar tehát kb. 25%-kal nagyobb, de a magyar lakosságszám 9,9 millió fő, míg a dán csak 5,6 millió. Az egy főre vetített éves primerenergia-fogyasztás ebből számítva Dániában 3,225 toe/fő, Magyarországon 2,299 toe/fő ([1]: 116. o.). A primerenergia-mix sem fest túl rózsás képet Dániában: ott ugyanis igen nagy részarányt képviselnek a kifejezetten szennyező olajszármazékok és a szén, együtt közel 55%-ot; hazánkban ez az arány 2013-ban 36% alatt volt.

Mindennek köszönhető, hogy az egy főre jutó dán szén-dioxid-kibocsátás 7,77 tCO₂, a magyar csak 4,69 tCO₂ ([1]: p. 168.). Jelenleg tehát Dánia egy főre vetítve 65%-kal nagyobb szén-dioxid-kibocsátás mellett működik, mint Magyarország! „Érdekes”, hogy ezt rendre elmulasztják megemlíteni a Greenpeace aktivistái.

Térjünk rá a villamos energetikára! Az egy főre jutó dán végső villamosenergia-fogyasztás 5609 kWh/év, a magyar 3523 kWh/év, azaz a dánok fejenként közel 60%-kal több villanyt fogyasztanak! (A „végső” azt jelenti, hogy ez a fogyasztóknál mért mennyiség, azaz nem tartalmazza az erőművi önfogyasztást és a hálózati veszteségeket.)

A dán villamosenergia-termelésről is ódákat zengenek a zöldek, az a minta. Állításuk szerint rengeteg a szélerőmű (eddig stimmel is), de lássuk a teljes villamosenergia-mixet!

A dán és a magyar bruttó villamosenergia-termelés forrásai (TWh, 2013)
Forrás: EC (2015): EU energy in figures, Statistical Pocketbook 2015, p. 90.

A dán villamosenergia-termelés 46%-a CO₂-mentes (ez a megújulók termelésben mért részaránya), a fennmaradó rész legnagyobb része kőszénre épül, a Dániában termelt villany 41%-a szénből származik! Hazánkban (jórészt) a paksi atomerőműnek köszönhetően a hazai termelés 60%-a CO₂-mentes (atomenergia és megújulók együttesen, figyelmen kívül hagyva az import forrását), a maradék pedig közel fele-fele arányban földgáz és szén. Ebből az is következik, hogy Dániában egy MWh villany megtermelése kb. 460 kg CO₂ kibocsátását eredményezi, hazánkban ez az érték – leginkább az atomerőműnek köszönhetően – mindössze kb. 290 kg CO₂ (szénerőműre 1 tCO₂/MWh, gázerőműre 0,4 tCO₂/MWh, olajerőműre 0,7 tCO₂/MWh intenzitással számoltam).

Ezek alapján a jelenlegi dán energiapolitika környezeti eredményei – a zöldek által bevett és hangoztatott marketingdumával ellentétben – egyelőre elmaradnak a magyar energetika környezeti mutatóitól, nincs tehát okunk szégyenkezésre, sőt!

Csak rövid kitérőként – és mindenféle kommentár nélkül – hasonlítsuk össze a dán villamosenergia-árakat a magyar árakkal is, mert ez is a dán és a magyar energiapolitika közötti különbség eredménye.

A magyar és a dán villamosenergia-árak (eurócent/kWh, 2014 második félévében)
Forrás: EC (2015): EU energy in figures, Statistical Pocketbook 2015, p. 127, p. 129.

A jelenlegi helyzet elemzése után nézzük azt a sokat hangoztatott dán energiapolitikát és a 2050-re (!!! Kedves Greenpeace, tehát nem 2030-ra vagy 2040-re kitűzött célról van szó!!!) kitűzött 100% megújulós célszámot. (A 2011-ben elfogadott dán energiastratégia itt érhető el.)

A figyelmes olvasó számára feltűnik, hogy ez az energiastratégia bizony csak 2020-ig szól és nagyítóval kell keresni benne a 2050-ig kitekintő ábrákat. A 65 oldalas dokumentum mindössze ezt a két 2050-ig előretekintő ábrát tartalmazza:

Forrás: Danish Government (2011): Energy strategy 2050, from coal, oil and gas to green energy, p. 49 és p. 50.

Az első ábra azt jelzi, hogy a fosszilis energiahordozókról való lekapcsolódás az 1990-2020 közötti ütemnél is gyorsabban kell, hogy megvalósuljon (a 2020-2050 közötti szaggatott vonal meredekebb, mint az 1990-2020 közötti). A második ábra pedig azt mutatja, hogy a megújuló források részarányának 2010-2020 közötti erőltetett növekedési üteme sem lesz elegendő ahhoz, hogy 2050-re a dán energiapolitikusok elérjék céljukat. A megújulóknak a jelenlegi igen gyors terjesztése sem elegendő tempó ahhoz, hogy 2050-re Dánia elérje a 100% megújuló részarányt. Hogyan lehet ezt a célt elérni? A dán energiapolitika készítői nem tették meg azt a szívességet, hogy feltárják, ők hogyan tervezik mindezt, ugyanis érdemi intézkedéseket, módszereket 2020 utánra nem fogalmaznak meg. Lehet, hogy ők sem tudják?

Mindemellett a dán energiastratégia leírja, hogy Dánia a jövőben is folytatja ama tevékenységét, hogy villamos energiát importál olyan országokból, amelyekben az atomerőművek a villamosenergia-termelés jelentős részét adják (ld. a fent belinkelt dán energiastratégia 20. oldalán az alábbi szövegrészt):

"Although there are several arguments against basing Danish electricity production on nuclear power, at all events Denmark will continue to trade electricity with other countries and therefore also import electricity from countries where nuclear power will account for a considerable amount of electricity production in the future."

Mindezek mellett a legfőbb dán energiapolitikai dokumentum természetesen számtalan jó célt tűz ki maga elé: az energiahatékonyság fokozását, a megújuló energiaforrások részesedésének növelését és általa az éghajlat védelmét, a fűtés, az ipar és a közlekedés elektrifikációját (villanyfogyasztás-növekedés rulez!?), a biomassza hatékony felhasználását (villamos energia és hő együttes termelése kombinált ciklusú berendezésekben), a megújulóenergiaforrás-alapú távfűtés (igen, távfűtés, ott ugyanis az otthonok több, mint fele be van kapcsolva egy távfűtési rendszerbe) és az intelligens energiarendszerek terjedését (az időjárásfüggő megújulók integrálásához). Számítanak ezért a villanybojlerek, az elektromos autók és a hőszivattyúk fogyasztására és hőtároló képességére azokban az időszakokban, amikor túl nagy a szél alapú villamosenergia-termelés és ezzel egy időben túl alacsony a fogyasztás. A stratégia szerzői elismerik azonban, hogy mindez nem lesz elegendő: a 19. oldalon leírják, hogy a jövőben szükség lesz villamosenergia-tároló kapacitásokra, s ezeket a norvég és svéd vízerőművek várhatóan olcsón tudják majd biztosítani. Magyarán a rendszer kiegyensúlyozásának problémájára érdemi megoldást nem nyújtanak, abban reménykednek, hogy ez majd Dánia határain kívül megoldódik. A pontos recept ismertetése a stratégiában elmarad.

A dán energiastratégiáról összességében elmondható, hogy részleteit tekintve 2020-ig szól, a 2050-es szlogen mindössze csak vízióként fogható fel, ki nem próbált technológiákat (elektromos autók akkumulátorainak használata rendszerirányításra), s a megújuló energiaforrások igen ambiciózus, a jelenleginél is gyorsabb (!!!) terjedését és a belső égésű járművek szinte teljes kiszorulását vetíti előre. A dán stratégia 15. oldalán az is egyértelműen rögzítésre kerül, hogy a dán energiatechnológiák exportja egy kifejezett cél. Ehhez jó marketingszlogen lehet a 2050-re 100%-ban megújuló alapú Dánia, de a stratégiában leírtak a zöld álom szintjén maradnak. És ne feledjük: Dánia egy tengerparti ország, sok vízparti és vízi (on-shore és off-shore) szélerőművi lehetőséggel, de hol van Magyarországnak ehhez tengerpartja? A dán energiastratégia még Dánia esetében sem mondja meg, hogyan lehetne elérni 2050-re a 100%-ban megújuló alapú energiagazdálkodást.

A német példa mutatja: a sok megújulót tartalmazó villamosenergia-rendszer okozta termelési hullámok az országhatáron túl is (rendszerirányítási) kihívást okoznak, de az európai rendszer ezt ma még elviseli. Meggyőződésem, hogy ha mindenki a német (vagy a dán) utat követi, akkor a jelenlegi technológiai szinten ez a rendszer nem tud működni.

Összefoglalóan: A Greenpeace és hozzá hasonló zöld szervezetek aktivistái rendszeresen hivatkozzák Dániát, mint az országot, aki mindenkinél progresszívebb a zöld energiák használata tekintetében. A 2050-ig terjedő energiastratégia 35 év múlva elérendő általános célokat fogalmaz meg, egy olyan bázisról indulva, amely ma sokkal légkörszennyezőbb, mint a magyar. A dán stratégia egyértelműen kimondja, hogy a rendszerük szabályozásához más országokkal folytatott áramkereskedelem is szükséges, amely országok között vízenergiát és atomenergiát (!) nagy mennyiségben alkalmazó országok is vannak. Ha a Greenpeace szerint Dánia a követendő példa, az pontosan azt mutatja, hogy kellenek atomerőművek az európai villamosenergia-rendszerbe.

A bejegyzésem elején hivatkozott klubrádiós vita jól mutatja, hogy a Greenpeace-nek sajnos fogalma sincs arról, hogy a jelszavakon túl hogyan lehet egy stabil és működőképes villamosenergia-rendszert építeni. Mi, energetikai mérnökök viszont tudjuk, és bizonyítottuk is az elmúlt évtizedekben, hogyan kell a rendszert fejleszteni és működtetni. A paksi kapacitás-fenntartás feltétlenül szükséges Magyarország stabil és gazdaságos áramellátásához, és segít az európai uniós közös célok teljesítésében is.

"Az Európai Bizottság közel két éves előzetes egyeztetést követően a paksi kapacitás-fenntartási beruházás nagyságára és jelentőségére tekintettel 2015. november 23-án úgy döntött, hogy további mélyreható versenyjogi vizsgálatot folytat le annak megállapítása érdekében, hogy a beruházás tartalmaz-e állami támogatást. Ezzel az eljárás egy új, nyitottabb fázisba érkezett, amely során harmadik felek is kinyilváníthatják észrevételeiket a beruházás versenyjogi aspektusaival kapcsolatosan.

Annak érdekében, hogy az eljárás során világos és egyértelmű legyen a magyar kormány álláspontja, a Miniszterelnökség úgy döntött, hogy nyilvánosságra hozza a Paks II beruházás független gazdasági értékelését, amelyet a nemzetközi Rothschild bankház készített. A kormány az elemzés eredményeit Margrethe Vestager versenyjogi biztosnak is megküldte.

A Rothschild bankház elemzése tételesen reagál a megtérüléssel kapcsolatosan korábban harmadik felek által publikált kritikákra, amelyek félrevezető módon azt sugallják, hogy az új atomerőművi blokkok megépítése nem lenne gazdaságos. A nemzetközi bankház következtetése ezzel éppen szöges ellentétben áll: a Paks II projekt megtérülő beruházás, jó üzlet Magyarországnak. A tanulmány részletesen alátámasztja, hogy nincsen szükség állami támogatásra, a projekt a szabadpiaci körülmények között is versenyképes és megtérülő.

A Rothschild bankház elemzi a piaci áramárak várható alakulására ható tényezőket. Ez alapján megállapítja, hogy számottevő áremelkedés várható a villamos energia piacán, melynek következtében az új blokkok önköltségi áránál magasabb piaci árakra lehet számítani. Ennek következtében a Paks II bevételei elegendőek lesznek minden költség fedezésére, beleértve a tőke, a tőke kamatai, az üzemanyag, az üzemeltetés, a karbantartás, a hulladékkezelés és a majdani leszerelés költségeit is.

Az elemzés azt is megerősíti, hogy a Paks II projekt a liberalizált és összekapcsolt európai közös energiapiacok céljának megfelelően valósul meg. A beruházás hozzájárul az ellátás biztonságának javításához, a klímavédelmi célkitűzések teljesítéséhez és a megfizethető áramár fenntartásához anélkül, hogy szükség lenne bármilyen garantált villamosenergia-átvételi árra vagy más állami támogatásra."

2015. december 22-én a kormány a Rothschild bankház elemzését angol nyelven teljes terjedelmében nyilvánosságra hozta az MVM Paks II projekttársaság honlapján. A közel száz oldalas elemzés a kormany.hu-n is elérhető.

Szakmai beszélgetéseken és egyes fórumok hozzászólásaiban többször felmerül az egyes energiatermelési technológiák környezeti hatása, ezen belül is a globális felmelegedésre gyakorolt hatásuk. Nyilvánvaló, hogy az atomerőművek működésük során nem bocsátanak ki sem szén-dioxidot, sem más üvegházhatású gázt (ÜHG), felmerül azonban, hogy a teljes életciklusra vetítve mire jutunk, ha az egyes technológiákat összehasonlítjuk.

A teljes életciklus azt jelenti, hogy az adott erőmű létesítése során, az alapanyagok előállítása, kitermelése, szállítása során, az erőmű működése, az üzemanyag előállítása, kitermelése során, valamint az erőmű lebontása, a hulladékok ártalmatlanítása során keletkező üvegház-hatású gázokat mind-mind figyelembe vesszük. Így gázerőmű esetében nem csak az üzem közben kibocsátott szén-dioxidot vesszük figyelembe, hanem a földgáz kitermelése és szállítása, valamint az erőmű építése során keletkező üvegház-hatású gázokat is szerepeltetjük a számításban. Ehhez hasonlóan, az atomerőművek létesítése során, a napelemek alapanyagainak kitermelése és gyártása közben, vagy a szélerőművek tartószerkezeteinek gyártása során keletkező szén-dioxidot is figyelembe kell venni.

Az ENSZ égisze alatt működő Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (IAEA) nemrég megjelent tanulmányában sokat mondó ábrát szerepeltet. A szakirodalomban talált számtalan tudományos becslés összegyűjtéséből kirajzolódó képet az alábbi ábra szemlélteti.

Az egyes villamosenergia-termelési módok teljes életciklusra vetített üvegházgáz-kibocsátásának összehasonlítása

Forrás: IAEA (2015): Climate change and nuclear power 2015, p. 15.

Az egyes oszlopok alatti technológiák elnevezése alatti zárójelben az oszlop készítéséhez felhasznált források és becslések száma szerepel (források száma/becslések száma), a sárga pötty a becslések mediánját (középértékét) mutatja, az oszlopok színes sávja a becslések medián körüli felének helyét jelzi. Utóbbi levágja a mediántól jelentősen eltérő értékeket, így azt jelzi, hogy a becslések többsége ebbe a sávba esik.

Az ábra jól jelzi, hogy az atomerőművek teljes életciklus alapon is a leginkább klímabarát technológiák közé tartoznak. A low-carbon technológiák alábbi, finomabb felbontású ábráján is jól megfigyelhető, hogy az atomerőművekhez kapcsolható ÜHG-kibocsátásnál csak a vízerőművek rendelkeznek alacsonyabb értékkel. Látható, hogy a szárazföldi szélenergia - kis mértékben ugyan, de - nagyobb fajlagos üvegházgáz-kibocsátásúak, mint az atomerőművek, míg a tengeri szélerőművek kb. azonos sávban lévő adatokat mutatnak.

A low-carbon villamosenergia-termelési módok teljes életciklusra vetített üvegházgáz-kibocsátásának összehasonlítása

Forrás: IAEA (2015): Climate change and nuclear power 2015, p. 16.

A napelemekre vonatkozó sárga sáv vastagságának (az értékek nagyobb szórásának) oka, hogy több napelem-technológia klímakárosító hatását tartalmazza. Az első generációs napelemcellákhoz (crystalline silicon) köthető üvegházgáz-kibocsátás 50-70%-kal nagyobb, mint a második generációs (thin film) celláké. Utóbbiak között az amorf szilícium és a kadmium-tellurid cellák rendelkeznek a legalacsonyabb kibocsátással. Meg kell jegyezni, hogy a napelemekhez köthető üvegházgáz-kibocsátás függ attól is, hogy a napelem hol kerül telepítésre: természetes, hogy minél inkább napsütötte helyre kerül, annál több villamos energiát fog termelni, s annál kisebb lesz az egy kilowattórára jutó ÜHG-kibocsátás. Hasonló gondolatok természetesen az összes időjárásfüggő megújuló energiaforrásról is elmondhatók.

Összességében véve jó látható, hogy a tudományos források alapján sorrendben a vízerőművek, az atomerőművek, a szélerőművek és a koncentrált napenergiás villamosenergia-termelés minősül a leginkább klímabarát áramtermelési módnak, míg a fotovoltaikus napenergia-hasznosítás életciklusra vonatkoztatva jelentősen nagyobb üvegházgáz-kibocsátású, mint az atomenergia. Persze a fosszilis forrásokkal összevetve a napelemek, a biomassza és a geotermikus energia hasznosítása is klímabarátnak minősül!

Az utolsó ábra az elmúlt évtizedekben az energetika által évente kibocsátott és a low-carbon technológiák által elkerült szén-dioxid-kibocsátást mutatja technológiánként.

A villamosenergia-termelő szektorból származó tényleges és az egyes technológiák alkalmazása által elkerült CO₂-kibocsátás (milliárd tonnában)

Forrás: IAEA (2015): Climate change and nuclear power 2015, p. 22.

A fenti ábra fekete oszlopai a villamosenergia-szektor tényleges CO₂-kibocsátását, a kék oszlopok a vízerőművek alkalmazásával elkerült kibocsátást, a citromsárgák az atomerőműveknek köszönhető kibocsátásmegtakarítást, a narancssárga oszlopok pedig az egyéb megújuló források (jellemzően a PV, szél, geotermikus energia) alkalmazása miatt elkerült CO₂-kibocsátást mutatják.

Érdekes, hogy míg 1970-ben a low-carbon technológiák által megtakarított CO₂-kibocsátás a tényleges kibocsátás 32%-át tette ki, 1980-ban ez 43%-ra, 1990-re 58%-ra növekedett, s ekkor érte el csúcspontját. Azóta ez az érték folyamatosan csökken, 2000-ben 55% volt, 2012-ben pedig mindössze 47%.

Ennek oka az IAEA szerint az, hogy az 1970-es-1980-as években tapasztalt nagy atomerőmű-építési hullám és az ennél kisebb vízerőmű-építési hullám a 90-es években alábbhagyott, ill. lecsengett, a gyorsan növekvő országok (Kína és India) pedig inkább széntüzelésű erőműparkjukat bővítették.

1970 és 2012 között a fenti low-carbon technológiák 157 milliárd tonna CO₂-kibocsátástól kímélték meg a világot (a teljes energiaszektor – villamosenergia-szektor, közlekedés, fűtés stb. – összes kibocsátása évi kb. 32 milliárd tonna). Ebből 84 milliárd tonna a vízerőműveknek, 64,5 milliárd tonna az atomerőműveknek volt köszönhető, s mindössze 8,6 milliárd tonna az egyéb megújuló források miatt nem került a légkörbe.

A Föld megmentéséhez minden erőfeszítésre és az összes jelenleg elérhető low-carbon-technológia alkalmazására szükség lesz. Az atomenergia és a megújulók együttes alkalmazása tudja visszaszorítani a légkört legjobban szennyező fosszilis energiaforrásokat.

 Aszódi Attila

A 2015. december 6-án, Mikulás napján megfigyelhető időjárás megint egy olyan tipikus helyzetet teremtett (hasonlóan az egy hónappal ezelőtti szmogriadós időszakhoz), amikor a villamosenergia-rendszerben lévő időjárásfüggő nap- és szélerőművek semmit, de semmit nem érnek. És sajnos a rendelkezésre NEM állásuk nem csak 1-2 órára, hanem akár napokra is fennmaradhat. Az áramellátás más források hiányában megoldhatatlan lenne.

De nézzük a tényeket. Amíg Mikulás napján a magyar rendszerterhelés 3900 MW és 5500 MW között mozgott (ld. az 1. ábrát), addig a hazai 330 MW-nyi szélerőmű termelése a ködös, párás időben reggelre nullára esett és mostanáig úgy is maradt (ld. 2. ábra). A hazai fotovoltaikus termelők is padlón voltak egész nap, tekintettel a ködös időre. Egy példát mutatok be a 3. ábrán egy, a sunnyportal.com weblapon elérhető, találomra kiválasztott ráczkeresztúri PV telep adatai alapján, de a helyzet a többi, weben elérhető magyar fotovoltaikus termelő esetén is hasonlóan alakult.

A 3,2 kWp névleges teljesítményű PV telep 24 óra alatt elvileg 76,8 kWh áramot lenne képes előállítani (ha folyamatosan sütne a nap), de mivel ma egyáltalán nem sütött, így kb. 0,3 kWh áramot termelt, ami a napi csúcskihasználási tényező tekintetében 0,39% értéket ad, ami gyakorlatilag elhanyagolható.

1. ábra: A magyar villamosenergia-rendszer napi terhelési görbéje 2015. december 6-án (forrás: MAVIR.hu)

2. ábra: A magyar 330 MW-nyi szélerőmű napi betáplálása 2015. december 6-án és 7-én (forrás: MAVIR.hu)

3. ábra: Egy ráczkeresztúri 3,2 kWp kapacitású fotovoltaikus termelő termelési adatai 2015. december 6-án (forrás: sunnyportal.com)

Ez a mostani helyzet is jól példázza, hogy az időjárásfüggő megújulók (pl. szél-, napenergia) éves szinten miért mutatnak nagyon alacsony csúcskihasználási tényezőt. Addig, amíg a paksi blokkok éves csúcskihasználási tényezője 90%-ot megközelítő (ami a 15 hónapos kampány bevezetésével tovább fog növekedni), addig a hazai körülmények között egy tipikus fotovoltaikus termelő éves csúcskihasználási tényezője 11% körüli, míg a szélerőművek 25% körül teljesítenek.

1. táblázat: Atom-, szél- és napenergia egység darabszám és megtermelt éves villamosenergia-mennyiség összehasonlítása 1200 MW (1 200 000 kW) beépített teljesítmény esetén

Ez még inkább fontossá válik, ha a kapacitásokat (teljesítményeket) és a megtermelt áram mennyiségét akarjuk összevetni. Az 1. táblázatban mutatok egy konkrét összehasonlítást. Ebben azt feltételeztem, hogy 1200 MW termelőkapacitást atom, szél vagy fotovoltaikus termelők formájában építünk be a rendszerbe. Az éves megtermelhető áram mennyisége a következő képlettel számítható:

(Egységteljesítmény) * (Egységek darabszáma) * (Kihasználási tényező) * 8760h

(Megjegyzések:
a) 8760 óra van egy évben;
b) Figyelem, a szorzás során a %-ban megadott értéket még el kell osztani 100-zal. :-)
c) 1 MW = 1 000 kW;
d) 1 TWh = 1 000 GWh = 1 000 000 MWh = 1 000 000 000 kWh.)

Amíg az atomerőműnél egy darab 1200 MW teljesítményű blokkot vettem, addig a szélerőműveknél 2 MW-os, míg a napenergiánál 2 kW-os, háztetőre szerelt egységekből indultam ki. Amint látjuk a táblázatból, az atomerőmű egyetlen blokkjával azonos teljesítményt 600 darab szélkerék vagy 600 000 darab (!) fotovoltaikus termelő esetén kapunk. Ugyanakkor ezek a termelők a fent bemutatott Mikulásnapi példa alapján nagyon eltérő mennyiségű áramot tudnak termelni. Amíg az 1200 MW-os atomerőművi blokkból éves szinten körülbelül 9,5 TWh (9461 GWh) villamos energiát kaphatunk, addig 1200 MW szélből 2,6 TWh (2628 GWh), 1200 MW napenergiából pedig 1,2 TWh (1156 GWh) áramot.

Ezeket az alapfogalmakat, alapismereteknek az energetikus hallgatóknak az első évfolyamon tanítjuk a Műegyetemen. Ezért is megdöbbentő, hogyan tud annyira inkorrekt cikket írni mondjuk a Portfolio.hu, amiben teljesen félrevezeti a laikus olvasót. A fenti 1. táblázat rövid értékelése után ugyanis bárki megértheti, hogy szélből 3,5-szer, napból közel 9-szer akkora kapacitást kell beépíteni a rendszerbe, hogy éves szinten ugyanannyi áramot kapjuk, mint egy 90% körüli kihasználási tényezőjű atomerőművel. És akkor még van egy nagy különbség: az atomerőmű folyamatosan képes lesz termelni, míg a szél és naperőművek csak akkor, amikor az időjárási feltételek megfelelőek, vagyis ingadozóan és az is bizonyos, hogy éjszaka nem fog sütni a nap.

Az időjárásfüggők kiegyenlítése érdekében további erőművek beépítése szükséges. Ipari méretű villamosenergia-tárolás hiányában az ingadozó megújulók más kapacitást valójában nem váltanak ki, csak bizonyos, számukra optimális időszakokban átveszik a termelést a hagyományos termelőktől.

Ha a rendszerben nincs kellő mennyiségű rendelkezésre álló kapacitás, az súlyos zavarokhoz vezethet. Nagy-Britanniában éppen 1 hónapja, 2015. november 4-én volt komoly ellátási válsághelyzet, amikor a megújulók rendelkezésre nem állása és további erőművek leállása találkozott a délutáni rendszerigény-növekedéssel, így a rendszerirányító kénytelen volt kiadni egy figyelmeztetést, hogy az ipari üzemek fogják vissza villamosenergia-fogyasztásukat. Ha ezt nem teszik meg, veszélyeztették volna a rendszer biztonságos működését. Volt olyan erőmű, amely a kapacitáshiányos órákban a szokásos 60 Font/MWh ár helyett 2500 Font/MWh áron tudta értékesíteni az áramot! A brit szakértőket komolyan foglalkoztatja, hogy a téli időszakot át tudják-e majd vészelni nagyobb villamosrendszer-üzemzavar nélkül.

A biztonságos és stabil villamosenergia-ellátáshoz szükséges az atomenergia, hosszú távon is. Ahogy ebben a korábbi bejegyzésben kifejtettem, az OECD Nemzetközi Energia Ügynökség elemzése szerint az atomerőművekre és a megújulókra együtt van szükség a klímavédelmi célkitűzések teljesítéséhez. A 450 ppm-es forgatókönyv megvalósításához további nukleáris kapacitások beépítésére is szükség van.

Záró megjegyzésem, hogy a Portfolio.hu fent idézett cikkének végén a villamosenergia-termelők elemzése után bekeverni az összes energiafelhasználást olyan súlyos hiba, amiért az említett BME-s kurzus vizsgáján azonnali kirúgás jár. Ugyanis az összenergia-felhasználásban az áramellátás primerenergia-felhasználásán túl szerepel az ipar, a mezőgazdaság, a közlekedés, a fűtés, a teljes emberi tevékenység energiaigénye, nem csak a legfontosabb nemesített energiahordozó, a villamos energia.