Jan. 28 án, egy vasárnapi napon az ökoenergia a fogyasztói igény 81 % át fedezte.

Átírás

1 PE Energia Akadémia 189 Németország féléves megújuló termelése Németországban egy egyoldalú sajtótájékoztató után Rolf Schuster energetikai szakember szükségesnek tartotta, hogy konkrét számszerű adatok és szemléltető ábrák bemutatásával helyére tegye a sajtótájékoztató egyoldalú híreit. Az adatok és az elemzés Németország megújuló villamosenergia termelésének évi első félévéhez tartoznak. Ezekről adunk ismertetést. A szóban forgó sajtótájékoztató július elején hangzott el, amelyet többek között a SPIEGEL is közölt. 1 E helyen csak a cikk végét ismertetjük: Ebben az évben a megújuló erőművek a legnagyobb energiamennyiséget 1,1 milliárd kilowattórát jan. 3 án táplálták a rendszerbe, a szövetségi hálózati ügynökség adatai szerint. Ezen a napon a Burglind nevű vihar söpört végig Németországon, aminek következtében a megújuló erőművek a fogyasztói igény 71,6 % át fedezték. Jan. 28 án, egy vasárnapi napon az ökoenergia a fogyasztói igény 81 % át fedezte. A tájékoztatás nagyon egyoldalúra sikeredett, természetesen szándékosan. Németországban manapság ez már megszokott. Nézzük hát akkor a konkrét adatokat: Németországban, az első félévben a termelt villamos energia mennyisége 265 TWh (Terawattóra) volt, amelynek 42,3 % át állították elő megújuló energiaforrásokból. A fennmaradó nagyobb hányadot (57,7 %) az atomerőművek, a szénerőművek, valamint a gázés olajerőművek termelték. A primer energia szerinti százalékos megoszlást az 1. ábra szemlélteti. A körcikkelyek színeinek jelentése felülről lefelé haladva: atom, szén, gáz/olaj, víz, bio/egyéb, nap és szélerőművi termelés. 1. ábra. Németország villamosenergia termelésének megoszlása (2018. jan. jún.) 1 produktion steigt erstmals auf mehr als 100 milliarden kilowattstunden a html

2 Az Energiewende keretében kiépített hatalmas szél és naperőművi kapacitás (101,407 GW, azaz MW, ami azt jelenti, hogy egy párhuzamos erőműrendszer jött létre) ellenére az energiaigények nagyobb részét az atomerőművek és a hagyományos erőművek látják el. A szél és naperőművek termelési adatait a 2. ábrán látható táblázatok foglalják össze. A felső táblázatban az oszlopok sorra a szélerőművi, a naperőművi és az összegzett adatokat tartalmazza. Az utolsó oszlopban a névleges teljesítmény százalékában kifejezett értékek szerepelnek. Az első sorban a névleges beépített teljesítőképességek, majd a félév során elért maximális, közepes és minimális teljesítmény adatok láthatók. Az utolsó sor a félév során termelt összes villamos energia mennyiségeket tünteti fel (MWh a harmadik oszlopban is MWh értendő). 2. ábra. A szél és naperőművi termelés számszerű értékei. Az alsó táblázatban arról kapunk tájékoztatást, hogy a különböző teljesítménytartományaikban a szél+ naperőművek a félév összesen 4343 óráján belül együttesen hány órát üzemeltek. Pl. a névleges teljesítmény (NL) 0 % és 10 % a közötti tartományában 1182,25 órán keresztül termeltek áramot, amely az utolsó oszlop szerint a teljes idő 27,2 % a. Meglepő, hogy 40 % os teljesítmény felett ez a hatalmas kapacitás csupán 126 órát (2,9 %) üzemelt. De hát az sem szívderítő, hogy a % os teljesítménytartományban is csak az idő 10,9 % ában termeltek áramot. Az meg egyenesen megdöbbentő, hogy a felső táblázat szerint a közepes teljesítményük mindösszesen a beépített teljesítőképesség 17, 6 % a volt. Tehát rendkívül alacsony ezeknek az erőműveknek a kihasználása. A szerző ugyanezen adatokat külön a szélerőművekre is összeállította, mégpedig a szárazföldi (Onshore) és a tengerre telepített (Offshore) szélerőművekhez tartozóan különkülön. Ezeket az adatokat foglalja össze a 3. ábra. Az itt látható táblázatok felépítése teljesen megegyezik a 2. ábrán megismert táblázatokéval. A MW összes kapacitásból az

3 offshor erőművek kapacitása csupán 5151 MW, minthogy ezek beruházási költsége jelentősen nagyobbak, de a további kiépítésük töretlen. 3. ábra. A szélerőművek adatai, szárazföldi (Onshore) és tengeri (Offshore) bontásban A felső táblázat az összes szélerőmű (első oszlop), majd az onshore és offshore erőművek beépített teljesítőképességét (első sor), és a fél év során elért maximális, közepes és minimális teljesítményértékeket foglalja össze. A szárazföldi erőművek közepes teljesítménye a névleges érték közel 20 % a, a tengeri erőműveké viszont 40 %. Az utolsó sor a félév során termelt villamos energia mennyiségeket (MWh) tartalmazza. Ha az energiamennyiségeket osztjuk a névleges teljesítménnyel, kapjuk a félévi üzemhez tartozó kihasználási óraszámokat: t on = MWh/51515 MW = 909,99 h Ez a 2. ábra alsó táblázatában szereplő féléves üzemóra (4043 h) 22,5 % a, tehát ekkora a szárazföldi szélerőművek kihasználása. t off = MWh/5151 MW = 1758,16 h, amiből 43,5 % os kihasználási tényező adódik, minthogy a nyílt tengeri szélviszonyok kedvezőbbek. Ez az érték még elfogadható is lenne, de hát a tengeri szélerőművek termelése is rendkívül rapszodikus, előre nem tervezhető, a cikk elején említett sikeres napok is rendkívül kivételesek, és a maximális teljesítmény közeli üzemidők általában rendkívül rövidek. Az ábra alsó táblázata alapján arról tájékozódhatunk, hogy az összes szélerőmű (első oszlop) és a két vizsgált szélerőművi csoport külön külön százalékosan mennyi villamos energiát

4 termelt a névleges teljesítmény különböző teljesítménytartományaiban. 70 % felett a szárazföldi szélerőművek termelése gyakorlatilag már nulla (0,66%). Összefoglalóan megállapítható, hogy kis teljesítmény tartományokban a szárazföldi szélerőművek, a nagyobb teljesítmény tartományokban (30 % felett) a tengeri szélerőművek teljesítenek jobban. De hát a termelés abszolút értékei rendkívül alacsonyak, és egyáltalán nem garantált, hogy éppen akkor szolgáltatják a több energiát, amikor a fogyasztóknak arra leginkább szükségük van. Ez a szél és naperőművi áramtermelés igazi rákfenéje. A rendszerszintű ellátásbiztonságot jelentősen lerontják. A hivatkozott sajtótájékoztatón és a SPIEGEL cikkben említett sikeres napokhoz tartozóan a szerző elkészítette a különböző erőműtípusok teljesítményváltozási diagramjait. Egyrészt azért, hogy bemutassa: a villamos energia ellátás vizsgálatakor nem elég a megújulókat kiragadva dicshimnuszokat zengeni, azt is látni kell, hogy mi van rendszerszinten, mi ennek a következménye és ára. A 4. ábrán a SPIEGEL cikkben említett két kiemelkedően sikeresnek kikiáltott naphoz ( és ) tartozó napi teljesítménydiagramokat (a függőleges fekete vonalakkal elválasztott) első két függvénysor ábrázolja. Felülről lefelé haladva az egyes mezők: szél + naperőművek (kék), egyéb megújulók (halványzöld), hagyományos erőművek (barna), atomerőművek (lila). A folytonos piros görbe a terhelés (fogyasztói igény) változását ábrázolja, tehát a felette levő mező az áramfelesleget jeleníti meg. A 0 tengely alatti, negatív előjelű mező (piros) alapján az áramexport változása követhető. A felső külön függvény a Lipcsei áramtőzsdén (EEX) kialakult tőzsdeár ( /MWh) alakulását ábrázolja. A két sikeresnek kikiáltott nap mellé a szerző összehasonlításul, szándékosan egy olyan napot is kiválasztott (jobb oldali ábrarész), amikor a szélcsendes időjárás miatt órákon keresztül gyakorlatilag nincsen szél+naperőművi termelés ( ). 4. ábra. Jellegzetes napok teljesítmény diagramjai

5 Vajon milyen tanulságok vonhatók le ezekből az ábrákból? Jan. 3 án és 28 án a nagy szélerőművi termelés miatt (kék mező) a hagyományos erőműveket vissza kell terhelni. Mivel 28 a vasárnap, amikor a fogyasztás is relatíve kisebb (bordó görbe), a szénerőműveket már minimális teljesítményükön kell járatni, sőt éjszaka egyes atomerőművi blokkok teljesítményét is csökkenteni kell. Az áramfelesleget exportálni lehet (piros mező). Az éjszakai órákban az áramfelesleg mind nem is értékesíthető, ezért a felső ábra szerint az áram tőzsdei ára negatívba csap át, ami azt jelenti, hogy a tőzsde fizet a fogyasztónak, ha többletenergiát tud átvenni. Az itt látható napokon a negatív tőzsdeár eléri a 20 /MWh ( 20 cent/kwh) értéket. Előfordul más napokon a /MWh negatív ár is. Az is előfordul, hogy szélvihar esetén szükség intézkedésként (a nagy túltermelés miatt) egyes szélerőműveket le kell állítani, a meg nem termelt villamos energia árát viszont meg kell téríteni. Jobbra a harmadik ábrarész ellenkezőleg, egy szélcsendes naphoz ( ) tartozik, amikor a szél és naperőművi termelés rendkívül alacsony, néhány órára gyakorlatilag nullára csökken. Ezért az atomerőműveket zsinórban, maximális teljesítményükön kell járatni (rózsaszín mező), és ezen túl a fogyasztói igényeket zömében a hagyományos erőművek (barna mező) látják el. Exportra is kevesebb jut, az energiahiányos állapot miatt a tőzsdeárak pedig megemelkednek, egészen 60 /MWh értékig. Kritikus helyzet állhat elő, ha egy ilyen napon pl. egy atomerőművi vagy nagy szénerőművi blokk, vagy akár egy nagy teljesítményű távvezeték üzemzavar miatt kiesik. Ugyanis ezek gyorsan nem pótolhatók. Könnyű belátni, hogy a német Energiewende szerinti teljes dekarbonizációs célkitűzés, mely szerint 2050 ig az energiaigény % át megújuló forrásokból kellene ellátni (ideértve a hőellátást és a közlekedést/szállítást is) nem más, mint egy törvénybe iktatott illúzió. A zöldek toporzékolva sürgetik a szénbányák minél előbbi bezárását. Hát egyetlen zöld politikus sem vette még a fáradságot, hogy legalább a 4. ábra szerinti diagramokat megértse. Ha meg nem képes megérteni, akkor honnan van bátorsága ebben a szakmai témában megszólalni. Hát van bátorságuk, de csak az van, amely a súlyos tények miatt hamarosan elillan. Mert nem beszéltünk itt a szükséges (öt tízszeres) megújuló erőművi kapacitásról, a hatalmas energiatárolás szükségességéről és annak megvalósíthatóságáról, a hálózatbővítésekről, a rendszerstabilitási és rendszerirányítási problémákról, és mindezek költségeiről, a magas áramárakról. Az idei félévnél még rosszabb évek is következhetnek, amit az 5. ábra igazol. Ezen kilenc évre visszamenőleg az éves minimális teljesítmény százalékos értékei láthatók (a beépített teljesítőképesség éves közepes értérére vonatkoztatva minthogy év közben beléptek új és újabb szélerőművek). Különösen gyenge évnek számított a 2014 es esztendő, amikor a szárazföldi szélerőművek minimális teljesítménye csupán 0,06 % volt. Az idei év kivételével valamennyi évben a tengerre telepített szélerőművek minimális teljesítménye ténylegesen 0 % volt, mivel ezek időpontjában teljes szélcsend uralkodott. Gyakran előfordul, hogy akár egymást követő napokon ilyen teljes szélcsend uralkodik. Hogyan gondolják a klímahívők,

6 élükön a volt és mostani környezetvédelmi miniszter asszonyokkal, hogy a hagyományos erőművek nélkül ( szénkiszállást követelve), csak megújuló energiákból megoldható az energiaellátás. 5. ábra. A szélerőművek éves minimális teljesítmény értékei (%) Angela Merkel kancellár asszony személyes elkötelezettségével Németország éllovas minta ország kíván lenni a megújuló energiák hasznosításában. De még a szomszédos országok sem követik meggondolatlanul, amit a 6. ábra szemléltet első félévében Németország villamosenergia termelése 265 TWh volt, a szomszédos országoké (Ausztria, Belgium, Svájc, Csehország, Dánia, Franciaország és Lengyelország) összesen 687 TWh. A színes körcikkelyek a különböző primer energiaforrásokból termelt összes villamos energia mennyiségeket ábrázolják, amelyek mellett a németországi termelést fehér csíkozás jelzi. 6. ábra. A termelt villamos energia összetétele Németországban és a szomszédjainál

7 A körcikkelyek színeinek jelentése felülről lefelé haladva: atom, szén, gáz/olaj, víz, bio, nap és szélerőművi termelés. A D a németországi termelésre utal. Amíg a szomszédoknál a szélerőművi termelés részaránya 5,87 %, addig Németországban 21,1 %, a naperőművi termelés 1,57 %, illetve 8,1 %. Arra gondolhatnánk, hogy Németországban a megújulók lényegesen magasabb aránya miatt a szénfelhasználás kisebb, de nem így van. A szomszédoknál a szénerőművi áramtermelés részaránya 21,5 %, míg Németországban 35,9 %. Így nem is csodálkozhatunk, hogy Németországban nem tudják csökkenteni a szén dioxid kibocsátást, pedig, az egész közös klíma és energiapolitikának, az Energiewende nek ez a legfontosabb teljesen elhibázott célkitűzése. Talán magyarázatra szorul, hogy a szomszédoknál miért olyan magas az atomerőművi termelés (280 TWh)? Azzal magyarázható, hogy Franciaországban a villamos energia % át atomerőművekben állítják elő. Németországban a 6. ábra adataiból adódóan viszont ez csak 13,1 %. A Fukusimai súlyos atomerőművi balesetet követően ugyanis a német kormány az atomkiszállás mellett döntött, amelynek keretében 11 blokkot már véglegesen leállítottak, az utolsó blokkot 2022 ben fogják leállítani. Hacsak addig nem írják felül az erre vonatkozó törvényt. Könnyen megeshet, ha a politikai átrendeződéseket figyeljük, hiszen az egész Energiewende (EEG törvény), és annak keretében az atomkiszállás teljes mértékben politikai termék. A szakmát nem engedték a döntések közelébe. (Petz Ernő, A franciák nemcsak az atomerőművi áramtermelésben nagyok, a futball világbajnokságot is megnyerték)