MAVIR-RTO-DOK-0017-00-2017-10-02 A Magyar Villamosenergia -rendszer fogyasztói ig ényeinek előrejelzése 2017. Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító ZRt. Budapest, 20 17.
A Magyar Villamosenergia -rendszer fogyasztói ig ényeinek előrejelzése 2017. Készítette: Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító ZRt. Rendszerirányítási Igazgatóság Rendszerszintű Tervezési és Elemzési Osztály Budapest, 20 17. MAVIR-RTO-DOK-0017-00-2017-10-02-2 -
Tartalom jegyzék VEZETŐI ÖSSZEFOGLALÓ... 4 1. BEVEZETÉS... 7 SZABÁLYOZÓI HÁTTÉR... 7 CÉLKITŰZÉSEK, ALAPELVEK... 8 ALAPFOGALMAK... 9 2. VISSZATEKINTÉS... 12 VILLAMOSENERGIA-FELHASZNÁLÁS... 12 CSÚCSTERHELÉS, CSÚCSKIHASZNÁLÁS... 13 MINIMÁLIS TERHELÉSEK... 16 KORÁBBI ELŐREJELZÉSEINK ÉRTÉKELÉSE... 19 Kapacitáselemzések előrejelzései... 19 Összehasonlítás... 21 3. A FOGYASZTÓI IGÉNYEKET MEGHATÁROZÓ TÉNYEZŐK... 23 A FOGYASZTÓI OLDAL ÖSSZETÉTELE ÁGAZATI ADATOK... 23 GAZDASÁGI NÖVEKEDÉS ÉS VILLAMOSENERGIA-FOGYASZTÁS... 26 HŐMÉRSÉKLETI HATÁSOK, HŐMÉRSÉKLET-ÉRZÉKENYSÉG... 29 Hőmérsékleti szélsőségek... 30 Hőmérsékleti és időjárási hatások vizsgálata az ENTSO-E módszertan szerint... 33 4. ELŐREJELZÉS... 35 ÁLTALÁNOS GAZDASÁGI NÖVEKEDÉSI KILÁTÁSOK... 35 VILLAMOSENERGIA-FELHASZNÁLÁS... 36 CSÚCSTERHELÉS... 38 5. ÖSSZEFOGLALÁS... 42 MELLÉKLET... 43 HIVATKOZÁSOK... 46 H1. ÁBRAJEGYZÉK... 47 H2. TÁBLÁZATOK... 48 H3. IRODALOMJEGYZÉK... 49 H4. VÉGJEGYZET... 50 MAVIR-RTO-DOK-0017-00-2017-10-02-3 -
V e z e t ő i ö s s z e f o g l a l ó A fogyasztói igények közép- és hosszú távú előrejelzése a forrásoldali kapacitásfejlesztésről szóló elemzések, távlati teljesítőképesség- és erőműmérlegek egyik lényeges kiindulópontja. Közvetve a 132 kv-os és annál nagyobb feszültségű hálózatokra vonatkozó hálózatfejlesztési terv forrásoldali megalapozását szolgálja. A jogszabályi előírásoknak megfelelően az időközben ismertté vált új fejlődési tendenciákat is figyelembe véve rendszeres időközönként sor kerül a prognózisok felülvizsgálatára. A fogyasztói igények előrejelzéséről szóló elemzés összeállítására kormányrendelet kötelezi az átviteli rendszerirányítót. 2003 és 2011 között a rendszerterhelések alakulásának elemzése, illetve a fogyasztói igénynövekedési prognózis a kétévente közzétett a közép- és hosszú távú forrásoldali kapacitáselemzésekben kapott helyet. A rendszerirányítási tevékenységet érintő jogszabályváltozások nyomán 2012-től önálló tanulmány foglalkozik a fogyasztói igények előrejelzésével és a hazai villamosenergiarendszer közép- és hosszú távú kapacitásfejlesztésével. Elemzésünk a 2032-ig terjedő időtávra tekint előre, a kapcsolódó forráselemzés sarokévei pedig 2022, 2027 és 2032. A szabályozói háttér és a keretdokumentumok figyelembevétele, valamint a gazdaságkutatók által elvégzett modellszámítások mellett az előrejelzés alapvető kiindulópontja az elmúlt évek villamosenergia-felhasználási és rendszerterhelési adatainak vizsgálata. Az elmúlt két és fél évtizedre visszatekintve a hazai villamosenergia-felhasználás alakulásában több szakasz különíthető el. A fogyasztói oldal összetételének jelentős változása, az igények nagymértékű visszaesése után az 1990-es évek második felétől viszonylag egyenletes növekedés volt megfigyelhető. Fordulópontot hozott a 2008 őszén bekövetkező gazdasági válság. Az átmeneti jelentős visszaesés után kezdetben stagnálás, illetve igen kismértékű növekedés jellemezte a hazai villamosenergia-felhasználás alakulását, ezzel párhuzamosan a villamosenergiarendszer bruttó csúcsterhelése gyakorlatilag 6300-6500 MW körül állandósult ebben az időszakban. A legutóbbi három év tényadatai ismét növekedést jeleznek: 2016-ban az előzetes adatok szerint 44 TWh fölé került az összes villamosenergia-felhasználás, és az éves bruttó csúcsterhelés rekordnagyságú, 6749 MW volt. A villamosenergia-igények hosszabb távú alakulásában a fogyasztói összetétellel összefüggésben meghatározó szerepe van a gazdasági tényezőknek is. Ágazati statisztikai adatok alapján vizsgáltuk az egyes szektorok nettó villamosenergiafogyasztását, valamint az energetikai rugalmasságot, amelyben a nettó villamosenergia-fogyasztás és a reál GDP relatív változásának egymáshoz képesti aránya fejeződik ki. A 2008-at megelőző években (több egymás utáni évet figyelembe véve) jellemzően a 0,5 és 0,6 közötti tartományban alakult ez a mutató. Ez azt jelenti, hogy átlagosan a reál GDP éves növekedési ütemének 50-60%-ával bővült az éves nettó villamosenergiafogyasztás. Az utóbbi évek adatai enyhén emelkedő tendenciára utalnak. Az egyes igénynövekedési változatok kidolgozásához gazdasági prognózisokat vettünk alapul. Az előrejelzések elsődleges megalapozásául szolgáló gazdasági háttértanulmány a nemzetgazdaság várható növekedésével összefüggésben, két és fél évtizedre előretekintve vizsgálta a villamosenergia-igények várható alakulását. Emellett további, mértékadónak tekinthető növekedési prognózisok adatait is felhasználtuk. Különösen a rövid távú gazdasági fejlődés esetében jellemzőek az egymástól nagymértékben eltérő előrejelzések, de a hosszabb távú növekedési ráták becsléseiben is tapasztalhatók kisebb ellentmondások. A bizonytalanságok kezelése érdekében hagyományosan több növekedési változatot vizsgálunk. Emellett a gördülő tervezés is lehetőséget MAVIR-RTO-DOK-0017-00-2017-10-02-4 -
ad arra, hogy prognózisainkat időről időre helyesbítsük. Az elmúlt néhány év tendenciái, illetve a rövid távú gazdasági növekedési kilátások miatt eltértünk attól a 2011 előtt készült kapacitáselemzésekre jellemző megközelítéstől, hogy a teljes előrejelzési időszakra egyenletes mértékű igénynövekedést feltételezünk. Elemzéseinket a 2015-ben készült gazdasági háttértanulmány mellett más mértékadó prognózisokra alapoztuk. Előrejelzésünk lényeges kiindulópontja az energetikai rugalmasság általunk feltételezett alakulása is. Mindezek alapján a nettó villamosenergiafogyasztás kiegyenlítettebb, lassuló ütemű emelkedését feltételeztük. Mindhárom változat 2016 után a fenti prognózisok és hatások eredőjeként kezdetben a nettó villamosenergia-fogyasztás 0,2 %/év körüli bővülésével számol, majd az alapváltozat a 2020-as évektől lassuló mértékű növekedést feltételez, ekkor a várt növekedési ütem 1%/év, majd 0,95%/év körül alakul. Az alacsonyabb növekedési változatnál 2020 után 0,7%/év az éves igénynövekedés, majd 2030-ig fokozatosan 0,65%/évre csökken. A magasabb igénynövekedési változatot 2020 után 1,1%/év átlagos növekedési ütem jellemzi, amely 2030-ig 1%/évre mérséklődik. (Ld. 1. ábra). Az összes villamosenergia-felhasználás (amely tartalmazza a hazai erőművek önfogyasztását és a hálózati veszteséget is) 2022-re várt értéke 45,3 TWh, 2032-re pedig az alapváltozat szerint elérheti az 49,4 TWh-t. 60 000 [GWh] 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 Tény Alapváltozat Nagyobb igénynövekedés Kisebb igénynövekedés 0 2000 2010 2020 2030 1. ábra: A nettó villamosenergia-fogyasztás várható alakulása 2032-ig A csúcsterheléseket mindhárom változat esetében 6500 óra/év éves csúcskihasználási óraszám alapján jeleztük előre, hiszen a tényadatok azt mutatják, hogy a 2000-es évek elején megállt a csúcskihasználási óraszámok növekedése. (A 2015-ös adatokból közel 6800 óra/év csúcskihasználási óraszám adódott, azonban ez kivételesnek tekinthető.) Mindezeket figyelembe véve az alapváltozatban a 2017 és 2032 közötti időszakban jellemzően 55 MW/év körül MAVIR-RTO-DOK-0017-00-2017-10-02-5 -
alakul a csúcsterhelés éves növekedési üteme. Ez 2022-re 6950 MW, 2032-re pedig 7600 MW várható csúcsterhelést jelent. Természetesen másfél évtizedes távlatban bekövetkezhetnek olyan fordulópontok, amelyek alapvetően módosíthatják az igénynövekedési tendenciákat, a fogyasztói oldal összetételét vagy a fogyasztás időbeli eloszlását. Idetartozik az elektromos hajtású járművek széleskörű elterjedése, illetve a hőszivattyúk vagy fogyasztó oldali beavatkozás (Demand Side Management) eszközeinek a jelenleginél jóval általánosabb alkalmazása. Ezek hatását ma még nehéz megítélni, nem is képezték részletes elemzés tárgyát, jóllehet az ENTSO-E egyes szimulációs vizsgálataiban már szerepelnek. Az előrejelzések rendszeres felülvizsgálata ugyanakkor módot ad az újonnan jelentkező tendenciák figyelembevételére. MAVIR-RTO-DOK-0017-00-2017-10-02-6 -
1. B e v e z e t é s Szabályozói háttér A fogyasztói igények közép- és hosszú távú előrejelzése a forrásoldali kapacitásfejlesztésről szóló elemzések, távlati teljesítőképesség- és erőműmérlegek egyik lényeges kiindulópontja. Közvetve a 132 kv-os és annál nagyobb feszültségű hálózatokra vonatkozó hálózatfejlesztési terv forrásoldali megalapozását szolgálja. A jogszabályi előírásoknak megfelelően az időközben ismertté vált új fejlődési tendenciákat is figyelembe véve rendszeres időközönként sor kerül a prognózisok felülvizsgálatára. A fogyasztói igények előrejelzéséről szóló elemzés összeállítására kormányrendelet is kötelezi az átviteli rendszerirányítót: a tanulmány elkészítését előíró jogszabály a 273/2007. (X. 19.) Korm. rendelet a villamos energiáról szóló 2007. évi LXXXVI. törvény egyes rendelkezéseinek végrehajtásáról (VET Vhr.). 2003 és 2011 között a rendszerterhelések alakulásának elemzése, illetve a fogyasztói igénynövekedési prognózis a kétévente közzétett a közép- és hosszú távú forrásoldali kapacitáselemzésekben kapott helyet. A rendszerirányítási tevékenységet érintő jogszabályváltozások nyomán 2012-től önálló tanulmány foglalkozik a fogyasztói igények előrejelzésével és a hazai villamosenergiarendszer közép- és hosszú távú kapacitásfejlesztésével. A VET Vhr. 9. (2) bekezdésben megadott tartalmi követelményeknek megfelelően elemző tanulmányunknak tartalmaznia kell a korábbi változatok értékelését, a jelen elemzési ciklus során figyelembe vett szempontok és kidolgozandó változatok leírását, valamint be kell mutatni magukat a változatokat. A hatályos jogszabályok mellett irányadók az idevonatkozó hazai energiapolitikai irányelvek és keretdokumentumok is, köztük a 77/2011. (X. 14.) OGY határozattal jóváhagyott Nemzeti Energiastratégia. A 2030-ig szóló, 2050-ig előretekintő keretdokumentum az ellátásbiztonság, versenyképesség és fenntarthatóság elsődleges céljainak együttes érvényesülését tartja szem előtt. Ennek jegyében az energiahatékonyság javítására, illetve a kiegyensúlyozott fogyasztási szerkezet elérésére, megőrzésére törekszik. 2012 októberében új energiahatékonysági irányelvet fogadtak el (2012/27/EU irányelv az energiahatékonyságról, a 2009/125/EK és a 2010/30/EU irányelv módosításáról, valamint a 2004/8/EK és a 2006/32/EK irányelv hatályon kívül helyezéséről). A Magyar Országgyűlés 2015. május 12-én hagyta jóvá az irányelvet honosító 2015. évi LVII. törvényt az energiahatékonyságról. Ez a jogszabály kötelező érvényű vállalást tartalmaz: az Unió 2020. évi energiafogyasztása nem haladhatja meg az 1 474 Mtoe primerenergiát vagy az 1 078 Mtoe végső energiát. (3. cikk) A 24. cikkben foglaltak nemzeti energiahatékonysági cselekvési tervek elkészítésére kötelezik a tagállamokat. Mindezek alapján 2015 augusztusában a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium összeállította a Magyarország Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Terve 2020-ig című keretdokumentumot. 1 A nemzeti cselekvési tervekben foglalt intézkedések megvalósításának figyelemmel kísérése érdekében az irányelv szintén a 24. cikkben foglaltak szerint éves jelentéstételi kötelezettséget is előír. 2015-ben sor került a Nemzeti Energiastratégia energiafelhasználásra vonatkozó előrejelzéseinek felülvizsgálatára. Az új, a korábbiakhoz képest mérsékeltebb növekedéssel számoló alapadatokat a 1160/2015. (III. 20.) Korm. határozat 1. mellékletében tették közzé. A stratégia három forgatókönyve 2 közül a 2015-ös felülvizsgálat két változatot érintett. A változatok közül a Közös erőfeszítés forgatókönyv tekinthető a stratégiai célokkal összhangban álló alapváltozatnak, amely a felülvizsgálatot követően évi 1%-os átlagos növekedési ütemmel számol a korábbi 1,5%-os - 7 -
növekedési prognózissal szemben. A stratégia felméri a hosszú távon tervezett nagyarányú közlekedési elektrifikáció és a hőszivattyúk nagyobb mértékű elterjedése okozta villamosenergia-igénynövekedést, ugyanakkor csökkentő tényezőként tekint az energiahatékonysági intézkedések eredményeként jelentkező megtakarításokra. A stratégiai célok között szerepel még az erőművi önfogyasztás és a hálózati veszteség csökkentése is. Az alapváltozat mellett a korábban 2%/év igénynövekedési ütemet prognosztizáló Ölbe tett kéz forgatókönyv is csökkentett, évi 2% helyett évi 1,5% növekedési ütemmel számol. Az 1%/év igénynövekedést feltételező Zöld forgatókönyv energiafelhasználási alapadatai nem módosultak. Célkitűzések, alapelvek A villamosenergia-igényekről szóló tanulmány elsődleges célkitűzése a várható összes villamosenergiafelhasználás, illetve a csúcsterhelések múltbeli és várható távlati alakulásának elemzése, a kapacitásfejlesztési tanulmányban vizsgálandó változatok kijelölése. A villamosenergia-felhasználási igényekhez igazodva készíthetők el a teljesítménymérlegek és a forrásoldali energiamérlegek (erőműmérlegek) a kijelölt sarokévekre. A forrásoldali kapacitásfejlesztésről szóló tanulmánnyal és a hálózatfejlesztési tervvel összhangban a kijelölt sarokévek a következők: 2022 (rövid táv), 2027 (középtáv), valamint 2032 (hosszú táv). Az előző pontban ismertetett jogszabályi elvárásoknak eleget téve tanulmányunk behatóbban foglalkozik a villamosenergiaigények alakulását hosszabb távon meghatározó gazdasági tényezőkkel. 2016. évi elemzéshez hasonlóan a fogyasztáselemzési tanulmányunk és igénynövekedési előrejelzéseink megalapozásául elsősorban A magyar villamosenergia-felhasználás várható alakulása 2040-ig című, a GKI Energiakutató és Tanácsadó Kft. által összeállított tanulmány szolgált. 3 Tanulmányunk a hatályos jogszabályok és az egyéb vonatkozó előírások alapján készült. Arra törekszünk, hogy mind az elemzési szempontjaink, mind az igények előrejelzésénél alkalmazott módszerek, számítások világosak és jól nyomon követhetők legyenek. Ugyanakkor a távlati elemzéseknél mindig számolni kell olyan fordulópontok bekövetkezésével, amelyek minőségi változást hoznak, és ennek következtében a korábban megfigyelt tendenciákra alapozott előrejelzésekhez képest gyökeresen más fejlődési pályát eredményeznek. A gördülő tervezés alkalmazása, az egymást követő elemzési ciklusok ilyen esetben lehetővé teszik az előrejelzések megfelelő korrekcióját. A jelentős gazdasági változások mellett fordulópontnak tekinthető például az elektromos hajtású járművek nagyobb arányú megjelenése a közlekedésben, a fogyasztó oldali befolyásolás és az intelligens hálózati megoldások nagymértékű elterjedése, illetve a villamosenergia-igények komoly csökkenésével járó energiahatékonysági intézkedések megvalósulása. Mindezek hatásának részletes számba vétele túlmutat elemzésünk keretein, azonban az ENTSO-E 2016-ban megjelent Tízéves Hálózatfejlesztési Tervéhez (TYNDP) kidolgozott távlati, 2030-ra vonatkozó víziók, illetve a víziókon alapuló összeurópai és regionális piacszimulációk eltérő mértékben már számoltak e tényezőkkel, és az előkészületben lévő 2018. évi Tízéves Hálózatfejlesztési Terv háttérszámításaiban is figyelembe veszik őket. Az elemzésünk megalapozásához készült gazdasági háttértanulmány is kitért az új villamosenergia-felhasználási területek vizsgálatára, megállapítva, hogy a hatások prognosztizálása még középtávon is meglehetősen bizonytalan. A fogyasztói igények távlati alakulásának előrejelzésénél főként a gazdasági háttértanulmányra támaszkodtunk, amely részletesen elemzi a nemzetgazdasági ágazatok közelmúltbeli villamosenergiafogyasztási és gazdasági növekedési - 8 -
adatsorait, illetve az általános gazdasági fejlődési kilátásokat, és ezek alapján többféle előrejelzési módszert köztük makromodelleket is alkalmazva határozza meg az irányadónak tekinthető növekedési változatokat. Emellett távlatilag a Nemzeti Energiastratégia háttértanulmányát, a különböző gazdaságkutató intézetek tanulmányait, nyilvános előrejelzéseit, illetve a nemzetközi szervezetek által közzétett gazdasági növekedési adatsorokat is figyelembe vettük. Megfigyelhető, hogy különösen egy-két éves távlatban az egyes előrejelzések között igen nagy különbségek mutatkoznak. Alapfogalmak 4 Az elemzésünkben használt energetikai alapfogalmak egy része energiamennyiségeket, más része pedig teljesítményt (illetve terhelést, teljesítőképességet) fejez ki. A 2. ábra azokat az energiamennyiségeket foglalja össze, amelyek az országos villamosenergiamérlegben szerepelnek. Bruttó villamosenergia-termelés (2. ábra: Hazai erőművek bruttó termelése) alatt a hazai erőművekben termelt összes villamos energia mennyiségét értjük. Ez a generátorkapcsokon mért termelt villamos energia mennyisége. Az import-export szaldó a határkeresztező vezetékeken importált és exportált villamos energia irányhelyes összege. Az erőművek önfogyasztása a termelt villamos energiának az a része, amelyet az erőmű a villamos energia termelésénél felhasznál. (Ennél bővebb fogalom a háziüzemi villamosenergia-fogyasztás, amely az önfogyasztás mellett azt a vásárolt villamos energiát is tartalmazza, amelyet az erőművek villamosenergiatermeléshez és hőszolgáltatáshoz használnak fel.) A nettó villamosenergia-termelés (2. ábra: Hazai erőművek nettó termelése) az erőművek önfogyasztásával csökkentett bruttó villamosenergia-termelés. Ez az egyes erőművek elszámolási pontjaira vonatkozó eredő betáplált villamos energia összege. A hálózati veszteség egyaránt tartalmazza az átviteli és az elosztó hálózati veszteségeket. Az energiaátvivő rendszerbe betáplált és a fogyasztóknak átadott villamos energia különbségeként adódik ki. A bruttó termelést és az import-export szaldót összegezve kapjuk az összes villamosenergia-felhasználást. Ez a mennyiség mind az erőművek önfogyasztását, mind a hálózati veszteséget tartalmazza. A bruttó villamosenergia-fogyasztás az erőművek önfogyasztását levonva kapható meg az összes villamosenergiafelhasználásból. A nettó villamosenergia-fogyasztás a hálózati veszteséggel csökkentett bruttó villamosenergia-fogyasztás. Ez megegyezik a fogyasztóknak átadott villamos energiával. - 9 -
2. ábra: A villamosenergia-mérlegben szereplő mennyiségek A 3. ábra a rendszerterheléssel kapcsolatos fogalmak jelentését szemlélteti, a 2016. december 8-án (az elmúlt évi maximális csúcsterhelés napján) regisztrált órás terhelési adatok alapján készült. 7000 [MW] 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Önfogyasztás Napi bruttó villamosenergiafogyasztás 6 12 18 [h] 24 Bruttó csúcsterhelés Nettó csúcsterhelés Bruttó rendszerterhelés Nettó rendszerterhelés 3. ábra: Napi terhelési görbe a 2016. évi csúcsterhelés napján (2016. december 8.) A bruttó rendszerterhelés a villamosenergia-rendszer forrásoldali igénybevételre összesített terhelése. A rendszerszintű üzemirányításba bevont és - 10 -
az alkooperációs (rendszerszintű üzemirányításba nem bevont) erőművi egységek gépkapcsokon kiadott teljesítményének és a határkeresztező szállítások irányhelyes eredő teljesítményének összege (ld. Üzemi Szabályzat 2.9.3). A nettó rendszerterhelést úgy kapjuk meg, hogy a hazai erőművek önfogyasztásával csökkentjük a bruttó rendszerterhelést. Itt tehát a hazai erőművek elszámolási pontra vonatkozó eredő betáplált teljesítményét vesszük figyelembe. (Az eredő import-export teljesítmény tekintetében viszont már nincs különbség a bruttó és a nettó értékek között, itt nem számolunk önfogyasztással.) Rendszerterhelés alatt általában a bruttó rendszerterhelés értendő, azonban egyes nemzetközi statisztikai adatforrásokban így az ENTSO-E adatbázisaiban is a nettó rendszerterhelések szerepelnek. A rendszerterhelések közül forrásoldali kapacitásfejlesztési szempontból kiemelt jelentősége van a csúcsterhelésnek, különösen az éves csúcsterhelésnek. Csúcsterhelés alatt a meghatározott időtartamon (nap, hónap, év) belül igénybevett legnagyobb teljesítményt értjük. A bruttó és a nettó rendszerterhelések közötti különbségtételhez hasonlóan az éves csúcsterheléseknél is megadható bruttó vagy nettó érték. A hazai villamosenergia-statisztikai kiadványokban megadott éves csúcsterheléseket általában bruttó rendszerterhelésként kell értelmezni, nemzetközi viszonylatban viszont elterjedtebb a nettó csúcsterhelés, amely nem tartalmazza az erőművek csúcsidei önfogyasztását. A 3. ábra napi terhelési görbéi alatti területek energiamennyiségeknek felelnek meg. A nettó rendszerterhelés görbéje alatti terület a napi bruttó villamosenergiafogyasztás. A bruttó és a nettó terhelési görbe közötti terület adja meg energiában a hazai erőművek önfogyasztását. A napi bruttó villamosenergia-fogyasztás és az önfogyasztás összegeként a bruttó rendszerterhelés görbe alatti területként pedig a napi összes villamosenergiafelhasználást kapjuk meg. - 11 -
2. V i s s z a t e k i n t é s Villamosenergia-felhasználás Az 1990-2016 közötti évekre vonatkozó országos villamosenergia-mérleg az 1. táblázatban 5 található meg. A villamosenergia-mérleg a hazai erőművekben termelt villamos energiát, az exportált és az importált villamos energiát, az erőművek önfogyasztását, a hálózati veszteséget, valamint az ezek alapján számítható mennyiségeket tartalmazza: az összes felhasználást, a bruttó és nettó fogyasztást. Az 1. táblázat adatsorai alapján a 4. ábra szemlélteti az importszaldó arányát az összes hazai villamosenergia-felhasználáshoz képest. A hosszú idősoros adatokat elemezve két nagyobb fejlődési szakasz különíthető el. Az 1992 és 2007 közötti időszakot közelítőleg egyenletesen bővülő összes felhasználás jellemezte, az átlagos növekedési ütem 1,49% volt, de egyes években elérte a 2,5%-ot is. Ezt követően 2008 őszén a gazdasági válság hatására jelentős átmeneti visszaesés következett be (az előző évhez viszonyítva 5,7%-kal volt kisebb az összes villamosenergiafelhasználás 2009-ben) 6, a következő években pedig lényegében stagnálás volt megfigyelhető. 2013-tól azonban az előzetes adatok szerint ismét évről évre folyamatosan emelkedik az összes felhasználás. Év Bruttó termelés Nettó termelés Export Import Importexport szaldó Összes felhasználás Erőművi önfogyasztás Bruttó fogyasztás Hálózati veszteség Nettó fogyasztás GWh GWh GWh GWh GWh GWh GWh GWh GWh GWh 1990 28 436 25 899 2 152 13 299 11 147 39 583 2 537 37 046 4 036 33 010 1991 29 963 27 465 1 059 8 410 7 351 37 314 2 498 34 816 3 871 30 945 1992 31 685 29 119 1 521 4 988 3 467 35 152 2 566 32 586 2 841 29 745 1993 32 915 30 354 1 619 4 093 2 474 35 389 2 561 32 828 4 358 28 470 1994 33 515 30 959 921 2 955 2 034 35 549 2 556 32 993 4 253 28 740 1995 34 017 31 263 776 3 181 2 405 36 422 2 754 33 668 4 749 28 919 1996 35 102 32 357 1 276 3 473 2 197 37 299 2 745 34 554 4 677 29 877 1997 35 396 32 434 1 470 3 619 2 149 37 545 2 962 34 583 4 736 29 847 1998 37 188 34 258 2 614 3 354 740 37 928 2 930 34 998 4 916 30 082 1999 37 154 34 222 3 287 4 350 1 063 38 217 2 932 35 285 4 840 30 445 2000 35 191 32 444 6 083 9 523 3 440 38 631 2 747 35 884 4 733 31 151 2001 36 417 33 701 7 233 10 404 3 171 39 588 2 716 36 872 4 676 32 196 2002 36 158 33 474 8 350 12 606 4 256 40 414 2 684 37 730 4 399 33 331 2003 34 146 31 379 7 138 14 077 6 939 41 085 2 767 38 318 4 240 34 078 2004 33 708 30 981 6 320 13 792 7 472 41 180 2 727 38 453 3 980 34 473 2005 35 743 32 922 9 411 15 638 6 227 41 970 2 821 39 149 3 941 35 208 2006 35 858 33 063 8 186 15 393 7 207 43 065 2 795 40 270 3 964 36 306 2007 39 880 36 866 10 694 14 680 3 986 43 866 3 014 40 852 3 959 36 893 2008 40 025 37 112 8 871 12 774 3 903 43 928 2 913 41 015 3 888 37 127 2009 35 909 33 344 5 459 10 972 5 513 41 422 2 564 38 858 3 604 35 254 2010 37 371 34 613 4 702 9 897 5 195 42 566 2 758 39 808 3 801 36 007 2011 35 984 33 500 8 022 14 664 6 642 42 626 2 484 40 142 3 784 36 358 2012 34 328 31 902 9 003 16 969 7 966 42 294 2 426 39 868 3 684 36 184 2013 30 306 28 042 4 760 16 638 11 878 42 184 2 264 39 920 3 663 36 257 2014 29 264 27 150 5 690 19 078 13 388 42 652 2 114 40 538 3 654 36 884 2015 30 185 28 068 6 249 19 936 13 687 43 872 2 117 41 755 3 690 38 065 2016 31 340 29 211 5 240 17 952 12 712 44 053 2 130 41 923 3 682 38 241 1. táblázat: Országos villamosenergia-mérleg (1990 2016) - 12 -
50 000 [GWh] Bruttó termelés Import-export szaldó 45 000 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 4. ábra: Az összes hazai villamosenergia-felhasználás (1990 2016) Csúcsterhelés, csúcskihasználás A magyar villamosenergia-rendszer tavalyi csúcsterhelését, egyben eddigi legnagyobb terhelését 2016. december 8- án regisztrálták (16:45). Ekkor a bruttó rendszerterhelés 6749 MW volt. Az 1995 2016 közötti éves maximumok a 2. táblázatban szerepelnek. Bruttó csúcsterhelés MW 1995 5731 1996 5794 1997 5731 1998 5817 1999 5802 2000 5742 2001 5965 2002 5980 2003 6140 2004 6357 2005 6439 2006 6432 2007 6605 2008 6388 2009 6380 2010 6560 2011 6465 2012 6463 2013 6307 2014 6461 2015 6457 2016 6749 2. táblázat: A magyar villamosenergia-rendszer csúcsterhelése (1995 2016) - 13 -
Az 1990 óta eltelt két és fél évtized alatt az éves csúcsterhelések változását az összes villamosenergia-felhasználáshoz hasonló tendenciák jellemezték. 2008 és 2015 között a villamosenergia-rendszer csúcsterhelése 6300-6500 MW körül állandósult, majd 2016-ban rekordnagyságú, 6749 MW volt az éves csúcsterhelés. Részletes havi csúcsterhelési adatokat tartalmaz az elmúlt másfél évtizedre a 3. táblázat, ahol az egyes hónapok átlaghőmérséklete is szerepel. (A táblázatban színes háttér emeli ki a téli és a nyári csúcsterheléseket.) 2015-ben rendhagyóan nyáron, júliusban volt az év legnagyobb rendszerterhelése. A táblázatban megjelenített másfél évtized távlatában jól megfigyelhető a nyári csúcsterhelések jelentős növekedése, amely a légkondicionáló berendezések szélesebb körű elterjedésének tulajdonítható. 2001-ben a nyári hónapok az év legalacsonyabb terhelésű időszakát jelentették. 2006-ra alig fél évtized alatt a nyári csúcsterhelés 6000 MW fölé került, és a válság által érintett 2009-es évet leszámítva végig ezen a szinten is maradt. I. hó II. hó III. hó IV. hó V. hó VI. hó VII. hó VIII. hó IX. hó X. hó XI. hó XII. hó 2001 MW 5765 5636 5547 5281 4944 4955 5006 4988 5282 5550 5841 5965 C 0,7 3,5 7,3 11,0 18,4 18,4 22,1 23,0 14,5 13,9 3,2-4,3 2002 MW 5875 5591 5618 5419 4903 5228 5196 5072 5560 5672 5786 5980 C 0,1 4,9 8,0 11,4 19,0 21,3 23,8 21,6 15,8 10,1 7,1-1,0 2003 MW 5939 5924 5734 5478 5243 5513 5436 5488 5369 6009 5951 6140 C -1,7-3,5 5,6 10,8 20,1 23,6 22,6 24,7 17,2 8,5 7,1 1,0 2004 MW 6061 5927 5865 5406 5095 5169 5543 5326 5491 5732 6177 6357 C -2,0 1,7 5,5 12,0 14,9 19,1 21,6 21,5 16,3 12,0 6,0 0,9 2005 MW 6181 6082 6439 5502 5529 5582 5834 5556 5570 5912 6439 6409 C 0,5-1,9 4,5 11,9 17,2 19,8 21,5 19,7 17,5 11,6 4,2 0,8 2006 MW 6384 6281 6165 5661 5428 6031 5823 5548 5581 6048 6279 6432 C -2,4-0,6 4,6 13,3 15,9 20,2 24,4 19,3 18,6 13,4 7,7 2,2 2007 MW 6226 6190 6055 5741 5768 6137 6320 6015 5837 6194 6605 6582 C 5,2 5,1 8,8 14,0 18,5 22,6 23,9 22,7 14,5 11,1 4,1-0,6 2008 MW 6388 6323 6135 5884 5864 6252 5957 5999 5966 6120 6288 6258 C 1,5 4,4 6,8 12,1 17,3 21,1 21,5 21,8 15,6 12,3 6,8 3,0 2009 MW 6380 6161 5884 5455 5308 5504 5894 5620 5647 5945 6094 6299 C -1,3 0,9 6,0 15,1 17,6 19,0 22,8 22,6 19,2 11,0 6,8 1,4 2010 MW 6284 6189 6001 5558 5546 5832 6232 5731 5821 6038 6419 6560 C -2,0 0,7 6,6 12,0 15,9 20,0 23,6 21,0 14,7 8,4 8,0-1,7 2011 MW 6465 6364 6145 5604 5569 5862 6212 6195 5790 5964 6465 6404 C 0 0 6,6 13,5 16,8 20,6 20,8 22,7 19,9 10,8 3,2 2,6 2012 MW 6216 6384 5941 5566 5425 6142 6288 5985 5703 5973 6144 6463 C 1,6-2,4 8,8 12,4 17,8 21,7 24,1 23,7 19,0 11,6 7,5-0,6 2013 MW 6246 6096 6010 5811 5506 6193 6057 6068 5703 5860 6246 6307 C 0,2 2,4 3,7 12,9 16,8 20,4 23,9 23,5 15,3 13,2 7,7 2,2 2014 MW 6240 6177 5897 5658 5624 5960 6050 5532 5848 6124 6454 6461 C 2,9 4,8 10,3 13,4 16,1 20,8 22,8 20,3 17,4 12,3 7,3 3,0 2015 MW 6447 6364 6118 5846 5544 5940 6457 6248 6189 6238 6441 6437 C 2,0 2,7 7,2 11,8 16,6 20,8 24,1 24,0 17,7 10,2 7,1 2,8 2016 MW 6505 6266 6080 5789 5569 6366 6238 5777 5893 6114 6567 6749 C -1,0 5,8 7,3 13,0 16,4 21,3 22,5 20,8 18,7 9,6 5,1-0,2 3. táblázat: Havi csúcsterhelések és átlaghőmérsékletek (2001 2016) Az éves összes villamosenergiafelhasználás (ld. 1. táblázat) és a bruttó éves csúcsterhelések hányadosaként számított éves csúcskihasználási óraszámok változását az 5. ábra mutatja be. Az 1990-es években fokozatosan - 14 -
emelkedett a kihasználási óraszám, majd a 2000-es évektől 6500 6700 óra/év körül állandósult. (Kivételt jelent a 2008. évi kiugró érték, amely a gazdasági válság következtében visszaeső novemberdecember havi csúcsterhelésekkel magyarázható, valamint 2015.) 6900 [óra/év] 6800 Csúcskihasználási óraszám 6700 6600 6500 6400 6300 6200 6100 6000 5900 1990 1995 2000 2005 2010 2015 5. ábra: Éves csúcskihasználási óraszám (1990 2016) 7000 [MW] Téli és nyári csúcsterhelések Nyári csúcsterhelés Téli csúcsterhelés 2001-2007: 111,2 MW/év 2009-2016: 21,0 MW/év 6500 6000 5500 2009-2016: 45,8 MW/év 5000 2001-2007: 209,6 MW/év 2001 2005 2010 2015 6. ábra: Téli és nyári csúcsterhelések (2001 2016) A 6. ábra együttesen tünteti fel a téli és a nyári csúcsterheléseket 2001 és 2016 között. Mivel a gazdasági válságot megelőző és az azt követő időszak trendjei - 15 -
jól láthatóan eltérők, külön-külön illesztettünk lineáris trendvonalat a 2001 2007, illetve a 2009 2016 közötti évekre. A 2007 előtti időszakra jellemző dinamikus növekedés 2008 után már nem folytatódott, az elmúlt években a téli csúcsterhelések alakulását stagnálás, a nyári csúcsterhelésekét enyhe növekedés jellemezte. A hosszabb távú trendek mellett a csúcsterhelések esetében nagy szerepe van az átmeneti, illetve időjárási hatásoknak is, ez magyarázza az adatok nagyobb trend körüli szórását. A nyári csúcsterhelés napját az elmúlt években kiugróan magas napi középhőmérsékletek jellemezték. A tavalyi nyári csúcsterhelés napján, 2016. június 24- én 28,3 C volt a napi középhőmérséklet, a megelőző napon szintén meghaladta a 27 C értéket. (Az előző napi hőmérsékletnek az épületek hőtehetetlensége miatt van jelentősége.) A 7. ábra a napi órás terhelési görbék lefutását mutatja be a legnagyobb csúcsterhelésű téli (december 8., napi átlaghőmérséklet: -3 C) és nyári napon (június 24., napi átlaghőmérséklet: 28,3 C) 2016-ban. Mivel nyáron a nappali időszak jóval hosszabb és a hűtési energiaigények a déli órákban a legnagyobbak, a nyári terheléslefutás különbözik a télitől, a napi csúcsterhelés a déli órákban jelentkezik. A grafikonon ábrázolt nyári csúcsterhelési napon a napi csúcsot 13:00 órakor regisztrálták, a téli csúcsterhelés időpontja a késő délutáni órákra (16:45) esett. 7000 MW 6500 6000 5500 5000 4500 4000 Nyári csúcs Téli csúcs 0 6 12 18 h 24 7. ábra: Napi terhelési görbe 2016 téli és nyári csúcsterhelési napjain Minimális terhelések Jóllehet a minimális rendszerterhelés alakulása a szükséges összes forrásoldali teljesítőképesség meghatározása szempontjából kevésbé mérvadó (a méretezés a várható csúcsterheléshez képest történik), a minimális terhelések alakulásának is nagy jelentősége van többek között az időjárásfüggő megújuló erőművekben termelt villamos energia befogadása, a szükséges szabályozási tartalékok nagyságának meghatározása, valamint a rendszerbe illeszthető - 16 -
alaperőművi teljesítőképesség mértéke kapcsán. A 4. táblázat a csúcsterhelésekhez hasonló módon tartalmazza a havi minimális terhelések alakulását a 2001 és a 2016 közötti időszakra. Színes háttérrel emeltük ki a téli időszakban (október és március között), valamint a nyári időszakban (április és szeptember között) regisztrált legkisebb hazai bruttó rendszerterheléseket. I. hó II. hó III. hó IV. hó V. hó VI. hó VII. hó VIII. hó IX. hó X. hó XI. hó XII. hó 2001 MW 3149 3421 3202 3016 2773 2701 2859 2812 2963 3159 3175 3426 C 0,7 3,5 7,3 11,0 18,4 18,4 22,1 23,0 14,5 13,9 3,2-4,3 2002 MW 3283 3486 3225 3040 2791 2888 2933 2800 3073 3264 3304 3336 C 0,1 4,9 8,0 11,4 19,0 21,3 23,8 21,6 15,8 10,1 7,1-1,0 2003 MW 3196 3785 3429 2963 2953 3029 3063 3157 3159 3182 3327 3386 C -1,7-3,5 5,6 10,8 20,1 23,6 22,6 24,7 17,2 8,5 7,1 1,0 2004 MW 3102 3586 3366 3207 2873 3020 3021 3051 3286 3412 3235 3333 C -2,0 1,7 5,5 12,0 14,9 19,1 21,6 21,5 16,3 12,0 6,0 0,9 2005 MW 3292 3788 3301 3328 2981 3211 3179 3115 3336 3511 3520 3437 C 0,5-1,9 4,5 11,9 17,2 19,8 21,5 19,7 17,5 11,6 4,2 0,8 2006 MW 3454 3839 3832 3218 3235 3151 3369 3249 3423 3485 3729 3380 C -2,4-0,6 4,6 13,3 15,9 20,2 24,4 19,3 18,6 13,4 7,7 2,2 2007 MW 3586 3835 3497 3401 3206 3411 3458 3366 3526 3634 3560 3590 C 5,2 5,1 8,8 14,0 18,5 22,6 23,9 22,7 14,5 11,1 4,1-0,6 2008 MW 3730 3913 3545 3637 3229 3378 3483 3260 3505 3487 3295 3241 C 1,5 4,4 6,8 12,1 17,3 21,1 21,5 21,8 15,6 12,3 6,8 3,0 2009 MW 3446 3562 3440 2932 2955 2893 3234 3070 3232 3267 3466 3231 C -1,3 0,9 6,0 15,1 17,6 19,0 22,8 22,6 19,2 11,0 6,8 1,4 2010 MW 3249 3559 3446 3065 3047 3235 3273 3156 3368 3406 3443 3294 C -2,0 0,7 6,6 12,0 15,9 20,0 23,6 21,0 14,7 8,4 8,0-1,7 2011 MW 3582 3861 3401 2983 3169 3027 3242 3146 3443 3382 3347 3250 C 0 0 6,6 13,5 16,8 20,6 20,8 22,7 19,9 10,8 3,2 2,6 2012 MW 3347 3679 3371 3119 2892 3274 3278 3096 3322 3209 3316 3197 C 1,6-2,4 8,8 12,4 17,8 21,7 24,1 23,7 19,0 11,6 7,5-0,6 2013 MW 3431 3612 3492 3266 2926 3134 3363 3059 3236 3287 3208 3165 C 0,2 2,4 3,7 12,9 16,8 20,4 23,9 23,5 15,3 13,2 7,7 2,2 2014 MW 3213 3705 3394 3137 3210 3163 3425 3132 3496 3430 3473 3252 C 2,9 4,8 10,3 13,4 16,1 20,8 22,8 20,3 17,4 12,3 7,3 3,0 2015 MW 3575 3832 3680 3418 3141 3361 3470 3171 3567 3557 3625 3299 C 2,0 2,7 7,2 11,8 16,6 20,8 24,1 24,0 17,7 10,2 7,1 2,8 2016 MW 3577 3764 3457 3437 3220 3440 3451 3338 3497 3523 3535 3467 C -1,0 5,8 7,3 13,0 16,4 21,3 22,5 20,8 18,7 9,6 5,1-0,2 4. táblázat: Havi minimális terhelések és átlaghőmérsékletek (2001 2016) A 8. ábra grafikonja az éves téli és a nyári minimális terheléseket mutatja be. Az ábrán a 2001 és 2007 közötti időszakra illesztett lineáris trendet is feltüntettük. (2008 a válság miatt sajátos módon alakult: a nyári minimális terhelés a válságot megelőző időszakra esett, a téli legkisebb terhelés esetében már megfigyelhető a válság hatása.) A 2001-2007 közötti időszakra a trendszámítás eredményeként kapott éves átlagos igénynövekedési ütem mind a téli, mind a nyári minimális terhelések esetében csak mintegy fele a csúcsterhelések növekedési ütemének. A minimális terhelések esetében is a nyári minimális terhelések növekedése volt dinamikusabb, hiszen a nyári hónapokra 80,82 MW/év, míg a téli időszakra 52,59 MW/év átlagos növekedési ütem adódott. - 17 -
A 2008-at követő néhány évben a minimális terhelések stabilan 3000 MW körül alakultak. A 2014 2015-ben már 3100 MW fölé, majd 2016-ban 3200 MW fölé került a nyári minimális rendszerterhelés, ami kismértékű elmozdulást jelent. 4000 [MW] 3500 Téli és nyári minimális terhelések Nyári minimális terhelés Téli minimális terhelés 2001-2007: 52,29 MW/év 3000 2500 2001-2007: 80,82 MW/év 2000 2001 2006 2011 2016 8. ábra: Téli és nyári minimális terhelések (2001 2016) A 9. ábra grafikonján a bruttó órás 7 rendszerterhelések tartamdiagramja látható 2016-ra, illetve szaggatott vonallal 2001-re. A villamosenergia-felhasználás tényadatait értékelve érdemes felhívni a figyelmet arra a torzító hatásra, amely a háztartási méretű kiserőművek (HMKE), különösen a napelemek egyre számottevőbb mértékű megjelenésével függ össze. Ezen kiserőművek egyelőre nem rendelkeznek fogyasztástól elkülönített, valósidejű termelésméréssel. Az úgynevezett szaldómérés nem ad valós képet a tényleges termelés és felhasználás nagyságáról. Így a HMKE termelés egyfajta negatív terhelésként jelentkezik a rendszerterhelési adatokban. A negatív irányú torzító hatás mértéke a MAVIR becslései szerint hozzávetőlegesen 0,2%-ra tehető a 2016. évi villamosenergiafelhasználás 2015. évhez viszonyított növekményében. Forráselemzési szempontból a jövőben a rendszerterhelés elemzése mellett egyre fontosabb szerepet kap az időjárásfüggő termeléssel csökkentett maradó terhelés (residual load, illetve net load) vizsgálata. - 18 -
7000 [MW] 6000 L csúcs = 489 763 MW 2016 2001 5000 4000 3000 L min = 560 MW 2000 0 8760 [h/év] 9. ábra: A bruttó órás rendszerterhelések tartamdiagramja (2001, 2016) Korábbi előrejelzéseink értékelése A jogszabályi környezet előírja az előző évek elemzéseiben található előrejelzésekre való visszatekintést, ezért jelen fejezet célja megvizsgálni az előző évek kapacitáselemzéseiben található fogyasztói becsléseket. Ezeket különböző szempontok alapján lehet megtenni, a következőkben ez két szemszögből lesz részletezve: a kapacitáselemzésekben található összes villamosenergiafelhasználásra és csúcsterhelésre vonatkozóan, továbbá az elosztóhálózati engedélyesek hálózatfejlesztési tervében található terhelés-előrejelzések és a kapacitáselemzések becsléseinek összehasonlításával. Kapacitáselemzések előrejelzései Ahogy azt már a 2.1. fejezet is említette, 1992 és 2007 között többé-kevésbé egyenletesen emelkedett az összes felhasználás, az átlagos növekedési ütem 1,49% volt, de egyes években elérte a 2,5%-ot is. Az előrejelzésekben ennek megfelelő tendenciák lettek figyelembe véve, ahogy az a 10. ábra grafikonján látható. Jól megfigyelhető, hogy 2001 és 2007 közt a gazdasági elemzésekhez illeszkedve enyhén emelkedő értékek voltak jellemzők a különböző sarokévekre vonatkozóan. A fejlődés folyamatos volt, és joggal lehetett gondolni, hogy az európai mértéket meghaladóan fog a magyarországi összes villamosenergiafelhasználás növekedni. - 19 -
10. ábra: Az összes hazai villamosenergia-felhasználás (1990 2016) 8 Azonban 2008 őszén a gazdasági válság hatására jelentős visszaesés következett be, melynek hatásai a mai napig tartanak. Az összes felhasználás és a bruttó csúcsterhelés is zuhant, majd egy átmeneti konszolidációs időszak után előbbi folyamatosan emelkedik, utóbbi pedig 2016-ban rekordot döntött. Bizonyára várhatók visszaesések a következő húsz évben is, de most még értelmetlen lenne ilyeneket feltételezni. Be kell ismerni, hogy az elmúlt évtizedekben az előrejelzések mindig nagyobb értéket prognosztizáltak a későbbi tényadatokhoz képest. Ezért lehet kisebb valószínűséget adni a nagyobb igénynövekedési ütemnek, és többet az Európában kialakult irányzatoknak (takarékosság, hatékonyságjavulás stb.). A hőszivattyús hőellátás és a villamos motoros közúti közlekedés terjedése alapvetően nem fogja a következő két évtizedben megváltoztatni ezt az irányzatot. A 11. ábra grafikonján is jól megfigyelhetők az említettek. A válság előtt az egyes évekre folyamatosan növekvő csúcsterheléseket jeleztek előre, évről-évre egyre magasabbakat. Azonban nagyjából 2004 óta 6500 MW körül stagnált egészen 2015-ig. Ennek következtében az utóbbi idők MAVIR kapacitáselemzései már alacsonyabb csúcsterhelésekkel és kisebb felfutási ütemmel számoltak. Az évente elkészülő fogyasztói igényekről szóló elemzés viszont jó lehetőség arra, hogy a világ gazdasági folyamataiban történt változások azonnal megjelenjenek a tanulmányokban. - 20 -
11. ábra: A hazai bruttó éves csúcsterhelés (1990 2016) 9 Összehasonlítás A visszatekintés természetesen nem lehet teljes anélkül, hogy össze ne legyen hasonlítva az elosztóhálózati engedélyesek fogyasztói előrejelzésének összesítése a rendszerirányító hasonló becsléseivel. A MAVIR fogyasztói igényekről szóló előrejelzésénél az éves villamosenergiafelhasználás lett megvizsgálva; különböző változók alapján, melyek jelentős összefüggést mutatnak a vizsgálandó mennyiségekkel. Ebből lett aztán a csúcsterhelésekre vonatkozóan elkészítve a becslés. Ez egy ún. top-down szcenárió. A hálózatfejlesztés tervének készítése során azonban az elosztóhálózati engedélyesek terveiben szereplő csúcsterhelések lettek figyelembe véve, hiszen sokkal pontosabban tudnak előre tervezni a saját területük csúcsterheléseire vonatkozóan, mert pontosabban ismerik, ismerhetik a 132 kv-nál alacsonyabb feszültségű hálózaton megjelenő fogyasztási igényeket, jóval több információval rendelkeznek erről a területről. Így érvényesül a szubszidiaritás elve is, mely szerint a felmerült kérdéseket, bizonytalanságokat azok keletkezési helyén kell megoldani, és a felsőbb szintek beavatkozásának a szükséges minimumra kell korlátozódnia. Ez a módszer egy fajta bottom-up szcenárió. A csúcsterhelések alakulásában a hosszabb távon érvényesülő nagyrészt a gazdasági növekedéssel összefüggő trendek, valamint a szezonalitások (éves, heti és napi) mellett meghatározók az időjárási tényezők, valamint a rövid távú hatások (pl. egy nagyobb fogyasztó hálózatra csatlakozása), melyekről egy elosztóhálózati engedélyes természetesen előbb szerezhet tudomást. A legelső hálózatfejlesztési terv készítésénél, 2004-ben, meglehetősen inhomogén tartalmú és formájú elosztóhálózati tervek kerültek benyújtásra, mivel ez volt az első alkalom, hogy azonos időpontra kellett a hálózati engedélyeseknek terveket készíteniük, és nagyban függtek attól, hogy legutóbb mikor készítettek fejlesztési tervet. - 21 -
A következő két tervben a terhelési viszonyok modellezésénél összességében elsősorban az adott terhelésfelfutási prognózishoz a kapacitáselemzés szerint tartozó növekmény lett figyelembe véve, azonban a rendszerterhelés elosztása a csomóponti terhelések egyedi beállításával lett elvégezve, melynek során számoltunk az elosztói engedélyesek által jelzett, az új 132 kv/középfeszültségű állomások belépése miatti átterhelődésekkel és az átlagtól egyéb okból jelentősen eltérő felfutással prognosztizált csomóponti terhelésekkel. A 2010. évi hálózatfejlesztési tervtől kezdődően jelentős eltéréseket mutat a rendszerirányító és az elosztóhálózati engedélyesek által elkészített, csúcsterhelésekre vonatkozó előrejelzés. Ez már a fentebb vázolt top-down, ill. bottom-up szcenáriókból fakad. Általánosságban itt is elmondható, hogy az évenkénti, gördülő tervezés jó lehetőséget nyújt a különböző gazdasági, fogyasztói folyamatok lekezelésére. Statisztikai adatok korlátozottan állnak rendelkezésre az elosztóhálózati engedélyesek és a MAVIR csúcsterheléssel kapcsolatos előrejelzéseinek összehasonlításához. A magyar villamosenergia-rendszer csúcsterheléséről viszonylag pontos információt lehet találni, de az ehhez az időponthoz tartozó elosztói terhelésekről már jóval kevesebbet és kevéssé megbízhatót. További bizonytalanság, hogy az országos csúcsterhelés nem az elosztóhálózatok csúcsterhelésének összege, azaz a legnagyobb rendszerterhelés időpontja egyáltalán nem biztos, hogy egybeesik az elosztóhálózatok legnagyobb terhelésének időpontjával. Nehézséget jelent, hogy a rendszer bruttó terhelése nem egyenlő az elosztóhálózatok adott pillanatbeli terhelésének összegével, mert az előbbi tartalmazza például az átviteli hálózati veszteséget és az átviteli hálózatra csatlakozó erőművek önfogyasztását is. Hivatalos terhelési adat áll rendelkezésre az Országos Terhelésmérés (OTM) alapján, mely minden év január és július harmadik szerdája és az azt megelőző vasárnap. Azonban itt is több mint valószínű, hogy a csúcsterhelések nem esnek egybe ezzel a nappal. Az elosztóhálózati engedélyesek területére vonatkozó előrejelzett terhelésfelfutások különböző mértékűek, hiszen a fogyasztás növekedésében kulcselem a térség gazdasági és ipari fejlettsége, a fogyasztóinak számossága, valamint egyegy nagyobb beruházás indulása. Ebből fakadóan a különböző elosztói engedélyesek előrejelzései jelentős eltéréseket mutatnak. Az azonban megállapítható, hogy prognózisaik jellemzően felülbecsültek, főképpen hosszabb távon. Ennek természetesen leginkább a 2008-ban indult válság az oka, mely a statisztikai alapon való elemzés jóságát, hasznosságát erősen megkérdőjelezi. Azon tény miatt, hogy a rendszer bruttó terhelése az elmúlt években 6500 MW körül mozgott, valamint amiatt, hogy az elosztóhálózati engedélyesek jellemzően magasabb terhelésfelfutást prognosztizáltak, mint a MAVIR által készített forrásoldali elemzések, felmerülhet, hogy az elosztóhálózati engedélyesek előrejelzései túlzottan optimisták. Azonban ez nem jelenti azt, hogy a magasabb igénybecslés felesleges beruházásokat generál, hiszen rövid távra pontosabb becslést lehet adni, az évenkénti (elosztók esetében kétévenkénti) tervezési folyamat lehetőséget nyújt a tervezéshez szükséges adatok áttekintésére, felülvizsgálatára. A historikus adatokat megvizsgálva megállapítható, hogy a MAVIR helyesen jár el, ha a hálózatfejlesztési terv elkészítésekor az elosztói engedélyesek előrejelzéséhez képest egy csökkentett bruttó rendszerterheléssel, alacsonyabb terhelésfelfutással számol. - 22 -
3. A f o g y a s z t ó i i g é n y e k e t m e g h a t á r o z ó t é n y e z ő k A villamos-energiafogyasztás alakulását meghatározó tényezők között jól elkülöníthetők az igényeket elsősorban hosszú, illetve főként rövid távon befolyásoló hatások. A rendszerterheléseket erős szezonalitás jellemzi (éves, heti és napi ciklusok formájában), emellett egyes rövidtávú hatásokkal is szoros összefüggés mutatható ki. A hosszabb távon érvényesülő tendenciák elsősorban gazdasági és társadalmi okokkal magyarázhatók: a gazdasági növekedés alakulásával, konjunktúrahatásokkal, valamint az iparszerkezet módosulásával, a fogyasztói szokások megváltozásával. Az eltérő gazdasági fejlettség és iparszerkezet mellett földrajzi és éghajlati tényezőkkel is indokolhatók az egyes országok villamosenergiafelhasználásában mutatkozó eltérések. Rövidebb távon az időjárás alakulása és a naptári hatások (napkelte-napnyugta, hétköznapok, ünnepek, óraátállítás) jelentősen befolyásolják a villamosenergiaigényeket. Olykor egyes jelentősebb események is módosíthatják a napi terheléslefutást. Az alábbiakban az egyes gazdasági szektorok szerepét elemezzük a fogyasztói igények alakulásában, valamint a várható növekedési kilátásokat mérjük fel. A fogyasztói oldal összetétele ágazati adatok Az éves ágazati villamosenergiafogyasztási adatok két, részben különböző forrásból (Magyar Energetikai és Közműszabályozási Hivatal, valamint az EUROSTAT adatbázisa) álltak rendelkezésünkre a 2000 és 2016, illetve az 1995 és 2015 közötti időszakra. Az adatsorokat a Mellékletben (13 15. táblázat) közöljük. Azonos, illetve egyes években kismértékben eltérő országos nettó villamosenergia-fogyasztás mellett az ágazati bontás részletezettsége és feltehetően az egyes kategóriák pontos tartalma is különböző. A Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal adatai jobban részletezik a szolgáltatási ágazatokat (G, I, H, J U NACE 10 kód), míg az EUROSTAT adatok az ipari ágazatokra vonatkozóan szolgálnak részletesebb információkkal. Az ágazati adatsorokat összevetve a kétféle forrás között helyenként jelentős eltérések mutatkoznak, különösen egyes kisebb ágazatok, de az ipar egészére számított adatok tekintetében is. E problémák, ellentmondások miatt célszerűnek látszik, hogy az ágazati adatok vizsgálatához három nagyobb egységet képezzünk: ipar (B, C, D, E, F NACE kód), háztartások, valamint a szolgáltatás és egyéb fogyasztás (A, G, I, H, J U NACE kód), az utóbbiban döntően a szolgáltató szektor jelenik meg. Elemzésünkben a továbbiakban elsősorban a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal kiadványaiban közölt adatsorokat fogjuk irányadónak tekinteni. Ezek jelennek meg részletes ágazati bontással a 12. ábra grafikonján. Jól megfigyelhető a háztartási szektor (2) és a feldolgozó ipar (9) meghatározó szerepe, és az is látható, hogy a 2008 őszén jelentkező gazdasági visszaesés leginkább a feldolgozóipar fogyasztását vetette vissza. A háztartási fogyasztás csökkenése ehhez képest elhanyagolható mértékű volt, inkább a stagnálás volt jellemző. - 23 -
40 000 GWh 35 000 1 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 2 3 4 5 6 7 8 9 5 000 0 1995 2000 2005 2010 2015 10 11 12. ábra: Az egyes szektorok nettó villamosenergia-fogyasztása (1995 2016) 1: Egyéb 2: Háztartások 3: Egyéb szolgáltatás 4: Szállítás, kommunikáció 5: Idegenforgalom, vendéglátás 6: Kereskedelem 7: Építőipar 8: Energetika, közműellátás 9: Feldolgozóipar 10: Bányászat 11: Mezőgazdaság A 2016. évi ágazati megoszlás részarányairól ad képet a 13. ábra, ahol a százalékos értékeket is feltüntettük. Az előző ábra kapcsán már utaltunk a háztartások és a feldolgozóipar meghatározó szerepére, együttesen 63%- ot tesznek ki. A hosszú idősorok adatait összevetve kitűnik, hogy az elmúlt két évtizedben folyamatosan emelkedett a más kategóriákba nem besorolható egyéb fogyasztás részaránya: 1995-ben csak a nettó fogyasztás 2%-a került ebbe a kategóriába, az elmúlt három évben azonban 15%-ot tett ki az egyéb fogyasztás. Az ágazati adatsorok értelmezésénél tekintetbe kell venni a módszertani változásokat: az egyes kategóriák tartalmának módosulását, valamint az átsorolások hatásait. 11-24 -
13. ábra: A nettó villamosenergia-fogyasztás ágazati megoszlása 2016-ban A három összevont szektor nettó villamosenergia-fogyasztási adatsorai az 5. táblázatban találhatók meg. (Mint utaltunk rá, a vízellátást 2009-től átsorolták, aminek nyomán közelítőleg 1 TWh-val csökkent az ipari szektor nettó villamosenergia-fogyasztása, ugyanakkor feltételezhetően hasonló nagyságrendű növekedés jelentkezhetett a szolgáltatási és egyéb fogyasztásnál. Ezt a torzítást az elemzésünkben korrigált adatsorokkal igyekszünk kiküszöbölni. 12 ) Nemzetgazdasági ág 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Ipar 15 354 15 297 15 860 14 417 11 971 13 242 13 679 13 346 13 991 14 444 14 998 14 949 Szolgáltatások egyéb 9 050 10 043 10 137 11 250 12 047 11 733 11 800 12 207 11 685 12 013 12 395 12 572 Háztartások 11 115 11 251 11 250 11 460 11 235 11 032 10 879 10 620 10 580 10 427 10 672 10 720 Nettó fogyasztás összesen 35 519 36 591 37 247 37 127 35 253 36 007 36 358 36 184 36 257 36 884 38 065 38 241 5. táblázat: Éves nettó villamosenergia-fogyasztás a három összevont szektorban (2005 2016) 13 Az 1995 és 2016 közötti fejlődési tendenciákat a 14. ábra szemlélteti az ipari, illetve a szolgáltatási és egyéb fogyasztásnál a grafikonon egyaránt feltüntettük a nyers és az átsorolások figyelembe vételével korrigált görbéket. Míg a háztartások fogyasztása másfél évtizedes távlatban viszonylag stabilan alakult és az utóbbi években alig változott, addig az ipari és a szolgáltatási ágazatokat eltérő ütemű növekedés jellemezte. Ez a fejlődés 2008 őszén a gazdasági válság nyomán megtört, jól megfigyelhetően az ipari villamosenergiafogyasztás esett drasztikusan vissza, a lakosság, illetve a szolgáltatási és egyéb szektorok csoportjának fogyasztása csak igen kis mértékben csökkent. Ugyanakkor 2010-re az ipari szektor nettó villamosenergia-fogyasztása már ismét emelkedni kezdett a 2009-es mélyponthoz képest, 2015-re ismét elérte a közel 15 TWh szintet. A szolgáltatási szektor fogyasztása az elmúlt két évben 12,5 TWh, a háztartásoké 10,5 TWh körül alakult. - 25 -
14. ábra: Az egyes szektorok éves nettó villamosenergia-fogyasztása (1995 2016) 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Ipar -0,4% 3,7% -9,1% -11,1% 10,1% 3,2% -2,3% 4,5% 3,1% 3,8% -0,3% Szolgáltatások egyéb 11,0% 0,9% 11,0% -0,5% -3,0% 0,5% 3,8% -4,6% 2,9% 3,2% 1,4% Háztartások 1,2% 0,0% 1,9% -2,0% -1,8% -1,4% -2,4% -0,4% -1,4% 2,4% 0,5% Teljes nettó fogyasztás 3,0% 1,8% -0,3% -5,0% 2,1% 1% -0,5% 0,2% 1,7% 3,2% 0,5% 6. táblázat: A nettó villamosenergia-fogyasztás éves változásának mértéke szektoronként (2006 2016) A 6. táblázat a három vizsgált szektor nettó villamosenergia-fogyasztásának éves változásait tartalmazza. (Az ipar, valamint a szolgáltatási és egyéb ágazatoknál az átsorolások figyelembevételével korrigált adatsort vettük alapul.) Megfigyelhető, hogy a táblázatban szereplő szektoronkénti adatokhoz képest a teljes nettó hazai villamosenergia-fogyasztás növekedése jóval kiegyenlítettebben alakult. Az éves növekedési mutatók alakulásában olyan rövid távú hatások is közrejátszhatnak, amelyek a hosszú távú fejlődés szempontjából már kisebb jelentőséggel bírnak. Ezek kiszűrése érdekében a három szektor adataira trendet illesztettünk. Gazdasági növekedés és villamosenergia-fogyasztás Az általános gazdasági növekedési előrejelzésekből, elemzésekből a villamosenergia-fogyasztás és az egyes ágazatok gazdasági teljesítményei között mutatkozó összefüggések alapján következtethetünk a villamosenergiaigények várható alakulására. A 7. táblázat a Központi Statisztikai Hivatal adatai alapján tartalmazza a folyó áron vett GDP (bruttó hazai termék) értékeit, - 26 -
valamint volumenindexeit 2000 és 2015 között. Érték folyó áron Volumenindex milliárd Ft Előző év = 100% 2000 = 100% 2000 13 321,5 104,2 100,0 2001 15 383,4 103,8 103,8 2002 17 421,6 104,5 108,4 2003 19 077,3 103,8 112,6 2004 21 023,6 105,0 118,2 2005 22 470,8 104,4 123,4 2006 24 153,0 103,9 128,2 2007 25 560,4 100,4 128,7 2008 27 071,9 100,9 129,9 2009 26 297,4 93,4 121,4 2010 27 085,9 100,7 122,2 2011 28 166,1 101,7 124,3 2012 28 660,5 98,4 122,3 2013 30 127,3 102,1 124,9 2014 32 400,1 104,0 130,0 2015 33 999,0 103,1 134,1 7. táblázat: A bruttó hazai termék (GDP) értéke és volumenindexei (2000 2015) 14 A 15. ábra grafikonja a GDP és a nettó villamosenergia-fogyasztás közötti összefüggést szemlélteti. (Az idősorokat ld. a Mellékletben található 16. táblázatban.) A két mennyiség közötti lineáris kapcsolat mértékét jelző determinációs együttható értéke: R 2 = 0,952, ami igen szoros lineáris összefüggésre utal. A gazdasági növekedési kilátásokból kiinduló hosszú távú villamosenergia-fogyasztási előrejelzések tehát a hazai adatok alapján kellően megalapozottnak tekinthetők. (Megjegyezzük azonban, hogy a válság utáni években számos fejlett országban megfigyelhető tendencia a villamosenergia-igények emelkedésének mérséklődése, illetve függetlenné válása az általános gazdasági növekedéstől.) - 27 -
15. ábra: A GDP volumenindexe és a nettó villamosenergia-fogyasztás indexe (2000 = 100%) Az energetikai rugalmasság (más néven rugalmassági együttható) a gazdasági teljesítmény és a villamosenergia-igények változásának mértéke közötti kapcsolat számszerűsítésére alkalmas mutató. 16. ábra: A nettó villamosenergia-fogyasztás energetikai rugalmassága (1997 2016) A 16. ábra adatpontjaival a nettó villamosenergia-fogyasztás alapján és a GDP volumenindexei alapján számított energetikai rugalmasság alakulását - 28 -
ábrázoltuk. Az energetikai rugalmasság az alábbi összefüggés szerint határozható meg: e Ei. év E Ebázisév GDPi. év GDP GDP bázisév bázisév bázisév Amennyiben az energetikai rugalmasság kiszámítása egymást követő évek adatai alapján történik, viszonylag nagyobb változékonyság jellemzi az adatokat. A rövid távú hatások (időjárás, gazdasági visszaesés, gazdaságpolitikai változások) nagyobb szerepe miatt kiugró értékek is előfordulhatnak, mint az a 16. ábra 2007. és 2010. évi pontjainál is megfigyelhető. A hosszú távú előrejelzésekhez emiatt célszerű többéves időszakokat alapul venni, mint az a 17. ábra adatainak kiszámításakor is történt. A tízéves változásokra meghatározott adatok esetében kisebb, az ötéves időszak esetében már nagyobb súllyal jelentkezik a 2008 őszén bekövetkező gazdasági válság hatása. (Ekkor a változások iránya is módosult, a korábbi növekedést csökkenés váltotta fel.) A 2008 előtti, viszonylag egyenletes növekedés időszakát 0,5-0,6 körüli energetikai rugalmasság jellemezte, azaz 1% GDP növekedéshez 0,5-0,6% nettó villamosenergia-fogyasztás növekedés társult. [-] 1-1 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016-2 Ötéves bázis Tízéves bázis -3 17. ábra: Energetikai rugalmasság öt és tíz évvel korábbi bázisévekkel Hőmérsékleti hatások, hőmérséklet-érzékenység A meteorológiai, elsősorban hőmérsékleti hatások főként rövid távon befolyásolják a villamosenergia-rendszer terhelését. Döntően közrehatnak a terhelési csúcsok jelentkezésénél. Az alábbiakban a szélsőséges napi átlaghőmérsékletek jelentkezésének gyakoriságát, valamint a rendszerterhelések hőmérsékletérzékenységét vizsgáljuk. A terhelések hőmérséklet-érzékenységének ismeretében egyrészt kiszűrhető a sokévi átlagtól jelentősen eltérő hőmérsékletek hatása, másrészt pedig a későbbiekben becslés adható arra vonatkozóan, hogy a csúcsterhelések várhatóan milyen tartományba esnek. - 29 -
Elemzésünkhöz a budapesti napi átlaghőmérsékletekről 1961 óta rendelkezésünkre álló adatsort használtuk fel. Hőmérsékleti szélsőségek A 18. ábra a napi középhőmérsékletek átlagát, illetve az évek folyamán előfordult legalacsonyabb és legmagasabb napi átlaghőmérsékleteket mutatja be erre az időszakra. 18. ábra: Napi átlaghőmérsékletek éven belüli alakulása (Budapest, 1961 2016) A nyári csúcsterhelések utóbbi években bekövetkezett növekedésében a légkondicionálás elterjedésével párhuzamosan az éghajlati tényezők is egyre inkább közrehatnak. Az elmúlt fél évszázad hazai hőmérsékletadatait vizsgálva megállapítható, hogy különösen az 1980-as évektől megnőtt a 25 C-nál nagyobb középhőmérsékletű hőségnapok éves előfordulási gyakorisága (19. ábra). - 30 -
40 Hőségnapok száma 35 30 25 20 15 10 5 0 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016 19. ábra: Hőségnapok éves száma (1961 2016) A 20. ábra, valamint a 21. ábra a csúcsterhelések szempontjából kritikus legalacsonyabb, illetve legmagasabb napi átlaghőmérsékletek előfordulását mutatja be. A nyári hőségnapok esetében az adott hőmérsékletnél magasabb (Tközép > T), a hideg téli napok esetében pedig az adott hőmérsékletnél alacsonyabb középhőmérsékletű (Tközép < T) napok előfordulási gyakoriságát ábrázoltuk. 20 [nap/év] Napi átlaghőmérsékletek Elmúlt tíz év Elmúlt ötven év 15 10 5 0 25 26 27 28 29 30 [ C] 31 20. ábra: A meleg nyári napok évi átlagos előfordulására illesztett görbe (Tközép > T) - 31 -
15 [nap/év] Napi átlaghőmérsékletek Elmúlt tíz év Elmúlt ötven év 10 5 0-5 -6-7 -8-9 -10-11 -12-13 -14-15 -16-17 [ C] 21. ábra: A hideg téli napok évi átlagos előfordulására illesztett görbe (Tközép < T) Az éghajlati modellekkel elvégzett meteorológiai számítások azt mutatják, hogy az elkövetkezendő időszakban a szélsőséges időjárási jelenségek gyakoribbá válására lehet számítani Magyarországon, ami kihat a villamosenergia-igényekre és a villamosenergia-hálózatokra is. Az Országos Meteorológiai Szolgálat Numerikus Modellező és Éghajlatdinamikai Osztálya, valamint az Eötvös Loránd Tudományegyetem Meteorológiai Tanszék 2010-ben készített modellszámításokat a 2021 2040 közötti időszakra. 15 A távlati elemzéseket később a 2050-ig, illetve a 2100-ig tartó időszakra is kiterjesztették, ezek főbb következtetéseit 2012 elején hozták nyilvánosságra. 2013- ban a Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia megújításához készültek a várható éghajlatváltozást felmérő, modellszámításokon alapuló vizsgálatok. A különböző éghajlati modellekkel végrehajtott szimulációk összevetése alapján valószínűsíthető hazánkban, illetve a Kárpát-medencében a hőmérséklet szignifikáns emelkedése. Ennek várható mértéke a 2040-ig terjedő időszakban 1,0 1,4 C. A modellszámítások eredményei szerint az éghajlatváltozás következtében jelentősen átlagosan 12 15 nappal csökkenhet a fagyos napok 16 száma, ugyanakkor a hőségriadós (hőhullámos) napok 17 gyakoribbá válására lehet számítani. A délkeleti országrészben akár 14 nappal is nőhet a hőségriadós napok száma. A csapadékmennyiség várható változása nem szignifikáns, csak igen kismértékű csökkenés valószínűsíthető. Hasonló eredményeket tartalmaz az OMSZ és az ELTE Meteorológiai Tanszék által 2012 februárjában közzétett négy regionális éghajlati modell eredményeinek figyelembe vételével készült összefoglaló tanulmány is. Az újabb vizsgálatok szerint a 2021 2050 közötti időszakban évente átlagosan 3 26 alkalommal gyakrabban lehet hőhullámos napra számítani, a fagyos napok számában bekövetkező csökkenés 15 28 nap között valószínűsíthető. Még komolyabb változásokat jósolnak a 2071 2100 közötti időszakra elvégzett éghajlatimodellszámítások. A Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia felülvizsgálatához készült 2050-ig előretekintő háttérelemzés szerint a hazai évi középhőmérséklet 1-2,5 C-kal emelkedhet az évszázad közepére. Az éghajlati szélsőségeket vizsgálva megállapították, hogy a fagyos napok száma jelentősen, 35 %-kal csökkenhet, - 32 -
míg a hőségriadós napok száma akár 30 nappal is gyarapodhat, különösen az. ország középső és északkeleti térségeiben. Hőmérsékleti és időjárási hatások vizsgálata az ENTSO-E módszertan szerint Az Electricity Coordination Group forráselemzési módszertant felülvizsgáló ad-hoc munkacsoportja 2013 őszén ajánlásokat fogalmazott meg az ENTSO-E számára az összeurópai forráselemzési módszertan átdolgozására vonatkozóan. A korábbi, referencia-időpontokra megadott kapacitásmérlegekből kiinduló számítást többéves továbbfejlesztési folyamat keretében fokozatosan felváltja a szimulációs módszerekre alapozott elemzés. Az új módszertan hangsúlyos eleme a rendszerterhelések hőmérsékletérzékenységének modellezése, hiszen országonként eltérő mértékben a hőmérséklet hatással van a mindenkori forrásoldali kapacitáshelyzet alakulására. Első alkalommal a 2016. évi Mid-Term Adequacy Forecast tanulmányhoz készültek első alkalommal szimulációs számítások. Ezek 14 különböző időjárású év (2000 2013) adatait vették figyelembe a valószínűségi ellátásbiztonsági mutatók meghatározásához. A hamarosan konzultációra bocsátandó 2017. évi Mid- Term Adequacy Forecast elkészítésénél már 34-re (1982 2015) nő a vizsgált időjárási évek száma. A rendszerterhelések modellezéséhez szükséges időjárási adatok az ENTSO-E Összeurópai Éghajlati Adatbázisból (Pan- European Climate Database, PECD) származnak. Az adatbázis idősorai órás hőmérsékleti adatsorokat tartalmaznak az 1981 és 2015 közötti évekre. A számításokat központilag, egységesen végezték el az egyes országokra. Kiindulásként a 2015. évi órás rendszerterhelési tényadatokat a tényadatokból becsült hőmérsékletfüggési tényezőkkel átszámították átlagos időjárású évre, az időjárási évek napi középhőmérsékleteinek átlagát figyelembe véve. Ezt követően képezték a 34 különböző időjárású év órás rendszerterhelési adatait. A számításokhoz egységesen alkalmazható lineáris, illetve polinomiális összefüggéseket használtak fel. A 22. ábra az ENTSO-E hőmérsékletkorrekciós módszertan alapján kapott számítási eredményeket mutatja be. A 2015. évi tény órás nettó rendszerterhelési adatokból kiindulva az egyes országokra meghatározott hőmérséklet-érzékenységi összefüggések felhasználásával kiszámítható a korrigált, a sokévi átlaghőmérsékletnek megfelelő éves rendszerterhelési adatsor. Az ebből kiadódó havi bruttó fogyasztási adatok, valamint a havi tény- és a referenciaátlaghőmérsékletek közötti eltérések láthatók az ábrán. - 33 -
5 [TWh] Tény hőmérséklet Referencia hőmérséklet 4 3 2 1 0 I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. 4 [ C] 3 Hőmérséklet-különbség 2 1 0-1 I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. 22. ábra. A havi bruttó fogyasztás hőmérsékletkorrekciója (ENTSO-E, 2015) - 34 -
4. E l ő r e j e l z é s Az előző fejezetek számításai és elemzései alapján az alábbiakban rögzítjük azokat a változatokat, amelyek alapadatként szolgálnak a kapacitáselemzés elkészítéséhez. Általános gazdasági növekedési kilátások Az általános gazdasági növekedési kilátások áttekintésénél nemzetközi és hazai szervezetek, gazdaságkutató intézetek előrejelzéseire támaszkodunk. Mint az előzőekben utaltunk rá, elsődlegesen a MAVIR számára készült A magyar villamosenergia-felhasználás várható alakulása 2040-ig című tanulmány adatait vettük alapul, amely három szektorra külön-külön alkalmazza a Gazdasági növekedés és villamosenergiafogyasztás fejezetben ismertetett, energetikai rugalmasságon alapuló megközelítést. A bruttó hazai termék várható növekedési üteme mellett a gazdaságkutatói tanulmány több változatra rögzíti az ipari hozzáadott-érték növekedési ütem, a szolgáltatások hozzáadott-érték növekedési üteme, valamint a háztartások fogyasztásának növekedési üteme várható alakulását. Az egyes szektorok várható nettó villamosenergiafogyasztásának előrejelzése az iparra, a szolgáltatásokra, valamint a háztartásokra becsült rugalmasság alapján történik. A MAVIR számára készült gazdaságkutatói tanulmány növekedési idősorai közép- és hosszú távon 2% körüli éves reál GDP növekedési ütemet prognosztizálnak, az egyes változatoknak megfelelően kisebb eltérésekkel. Ez a prognózis mérsékeltebb növekedéssel számol a 2011-ben elfogadott Nemzeti Energiastratégiához készült gazdasági háttértanulmány adataihoz képest, azonban a stratégiához felhasznált gazdasági növekedési előrejelzések a közreadás óta eltelt hosszabb időszak miatt korrekcióra szorulnak. Amint arra a keretdokumentumokat ismertetve utaltunk, 2015-ben megtörtént a Nemzeti Energiastratégia egyes alapadatainak felülvizsgálata, azonban a GDP prognózis számadatait nem pontosították. (A GDP előrejelzés a 2020 előtti évekre 3%/év reál GDP növekedési ütemmel számolt, a 2020 utáni időszakra azt feltételezte, hogy a reál GDP éves növekedési üteme 2050-ig egyenletesen 2%/év-re csökken.) A hazai előrejelzések mellett három Magyarországra készült, mértékadónak tekinthető nemzetközi előrejelzést is bemutatunk rövid, illetve középtávra. Az IMF World Economic Outlook Database előrejelzése 2022-ig tekint előre (8. táblázat). A 2017. áprilisi prognózis az előző évhez képest kismértékben optimistább várakozásokkal számol. 2017-ben a reál GDP növekedése elérheti a 2,9%-ot, 2018- ban a 3%-ot, majd fokozatosan lassuló növekedést feltételez. 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 GDP 4,047% 3,148% 2,000% 2,900% 3,000% 2,600% 2,400% 2,200% 2,200% 8. táblázat: Rövid és középtávú reál GDP változási előrejelzés (IMF, 2017. április) Az Európai Bizottság által közzétett legutóbbi rövidtávú előrejelzésben (European Economic Forecast Spring 2017) az alábbi rövidtávú GDP növekedési adatok szerepelnek (9. táblázat): - 35 -
2014 2015 2016 2017 2018 GDP 4% 3,1% 2% 3,6% 3,5% 9. táblázat: Rövid távon várható reál GDP változás (Európai Bizottság, 2017) Középtávú előrejelzésként az Európai Bizottság 2015. évi forgatókönyvei (Fiscal Sustainability Report 2015) a hazai 2020-as évek közepéig potenciálisan elérhető GDP növekedési rátákat is tartalmazzák. A 10. táblázat az alapváltozat idősorait adja meg. A 2017 2020 közötti időszakra várt növekedési ütem alacsonyabb, mint az előbbi, 2017-ben készült előrejelzések esetében, viszont a 2020-as évekre összhangban vannak az IMF várakozásaival. 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 GDP 2,2% 2,5% 1,9% 1,7% 1,8% 2,1% 2,2% 2,2% 2,1% 2,1% 2,1% 10. táblázat: Középtávú potenciálisan elérhető GDP növekedés (Európai Bizottság, 2015) A fentiek tükrében az alapváltozat kidolgozásánál elfogadható a 2% körüli növekedési várakozás a 2020-as évekre, valamint az a feltételezés, hogy fokozatosan lassul a növekedés üteme a vizsgált másfél évtized távlatában. Villamosenergia-felhasználás A villamosenergia-felhasználási előrejelzés módszertana egyrészt a reál GDP feltételezett növekedésének előzőekben ismertetett becslésére, másrészt pedig az energetikai rugalmasság várható alakulásának figyelembe vételére épült. Az energetikai rugalmasságra vonatkozóan főként a 3.2. fejezetben ismertetett elemzés eredményeire támaszkodtunk. Három eltérő növekedési változatot dolgoztunk ki: Alapváltozat (normál igénynövekedés), Kisebb igénynövekedés és Nagyobb igénynövekedés. A három növekedési változathoz tartozó összes villamosenergia-felhasználásra vonatkozó előrejelzések a 11. táblázatban találhatók meg. A gazdasági háttértanulmánnyal összhangban azt feltételeztük, hogy a vizsgált időszakban a villamosenergiaigények lassuló ütemű, a korábbi előrejelzésekhez képest mérsékeltebb növekedésére lehet számítani. A 2020-ig terjedő időszakban az igénynövekedés meghatározásánál figyelembe vettük a MAVIR rövid távú tervezési alapadatait. A 2020 utáni időszakban a nettó villamosenergiafogyasztás növekedési rátáit a gazdaságkutatói tanulmányban szereplő idősorok alapján határoztuk meg. Alapváltozat Kisebb igénynövekedés Nagyobb igénynövekedés TWh TWh TWh 2016 44,1 44,1 44,1 2022 45,3 45,0 45,5 2027 47,4 46,3 48,0 2032 49,4 47,7 50,3 11. táblázat: Az összes villamosenergia-felhasználás várható alakulása 2032-ig - 36 -
A gazdasági háttértanulmány többféle előrejelzési módszer alkalmazásának eredményeit is bemutatta. A valószínűnek tekintett alapváltozat az energetikai rugalmasság alakulásának szektoronkénti elemzéséből és prognosztizálásából indul ki és így határozza meg a nettó villamosenergia-fogyasztás várható értékeit. A nettó villamosenergia-fogyasztáshoz egyrészt a hálózati veszteség, másrészt pedig a hazai erőművek önfogyasztása adódik hozzá és jelenik meg a 11. táblázatban szereplő összes villamosenergia-felhasználásban, a 2022- re, 2027-re és 2032-re vonatkozó sorok egyben a forrásoldali mérlegek kiindulási adatait jelentik a hazai villamosenergiaigények vonatkozásában. A hálózati veszteség és az önfogyasztás várható értékeit a részletes forrásoldali mérlegek elkészítése előtt előzetesen fel kell venni. A Nemzeti Energiastratégia 2030 Gazdasági Hatáselemzésével összhangban a hálózati veszteség nettó fogyasztásra vetített arányában kismértékű, fokozatos csökkenést feltételeztünk a 2010-es 10,5%- os szinthez, illetve a 2014-es 9,9%-os szinthez képest. Az igények előrejelzéséhez felvett, bruttó villamosenergia-fogyasztásra vetített erőművi önfogyasztás esetében eleinte szintén enyhén csökkenő, majd növekvő tendenciával számoltunk, hiszen alapvetően az import részarány, illetve az erőművi forrásösszetétel határozza meg. Mindezek alapján a nettó villamosenergiafogyasztás kiegyenlítettebb, lassuló ütemű emelkedését feltételeztük. Mindhárom változat 2016 után a fenti prognózisok és hatások eredőjeként kezdetben a nettó villamosenergia-fogyasztás 0,2 %/év körüli bővülésével számol, majd az alapváltozat a 2020-as évektől lassuló mértékű növekedést feltételez, ekkor a várt növekedési ütem 1%/év, majd 0,95%/év körül alakul. Az alacsonyabb növekedési változatnál 2020 után 0,7%/év az éves igénynövekedés, majd 2030-ig fokozatosan 0,65%/évre csökken. A magasabb igénynövekedési változatot 2020 után 1,1%/év átlagos növekedési ütem jellemzi, amely 2030-ig 1%/évre mérséklődik. 60 000 [GWh] 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 Tény Alapváltozat Nagyobb igénynövekedés Kisebb igénynövekedés 0 2000 2010 2020 2030 23. ábra: A nettó villamosenergia-fogyasztás várható alakulása 2032-ig - 37 -
Kiegészítés- és összehasonlításképpen bemutatjuk a Nemzetközi Energiaügynökség Európai Unióra vonatkozó 2016. évi előrejelzését is (24. ábra), amely az előző évi prognózishoz képest csak kismértékű korrekciót tartalmaz. A legnagyobb igénynövekedéssel számoló Jelenlegi politikák forgatókönyv a 2014 és 2020 közötti években 0,97%, a húszas-harmincas években 0,68% átlagos növekedést prognosztizál. Az Új politikák forgatókönyv 2040-ig 0,19%, a 450 forgatókönyv 0,08% éves átlagos növekedést vetít előre. 4000 [TWh] IEA előrejelzés Európai Unió Új politikák forgatókönyv Jelenlegi politikák forgatókönyv 450 forgatókönyv 3500 3000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 24. ábra: IEA előrejelzés (a World Energy Outlook 2016 alapján) Mindezt a lassuló ütemű gazdasági növekedés mellett az energiahatékonysági, valamint energiatakarékossági törekvések magyarázzák. Hazánk esetében azonban a szükséges felzárkózás miatt indokolt, hogy az Európai Unió átlagánál intenzívebb növekedéssel számoljunk. Csúcsterhelés Mindhárom igénynövekedési változathoz (alapváltozat, kisebb és nagyobb igénynövekedés) megadjuk a csúcsterhelések várható alakulását is a csúcskihasználási óraszám alapján. A 2. fejezetben bemutatott grafikon adatai szerint az 1990 és 2000 közötti időszakban egyenletesen növekedett a csúcskihasználási óraszám, majd 2000 után a 6500-6700 h/év körül állandósult eltekintve a 2008. és a 2015. évi kiugró értékektől. Ezért indokolt, hogy az előző években követett gyakorlattal megegyezően továbbra is 6500 óra/év csúcskihasználási óraszámból induljunk ki a csúcsterhelés előrejelzésénél. (A tartomány alsó - 38 -
határának figyelembe vétele nagyobb biztonságot jelent, mivel magasabb várható csúcsterhelés adódik.) A kapott értékek a 12. táblázatban találhatók. Az alapváltozatban az elmúlt évekhez képest mérsékeltebb átlagos növekedési ütemet feltételeztünk. Alapváltozat Kisebb igénynövekedés Nagyobb igénynövekedés MW MW MW 2016 6 749 6 749 6 749 2022 6 950 6 900 7 000 2027 7 300 7 100 7 400 2032 7 600 7 300 7 700 12. táblázat: A várható éves csúcsterhelés alakulása 2032-ig Az egyes növekedési változatok a 25. ábra grafikonján is láthatók. 10000 [MW] 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Tény Alapváltozat Nagyobb igénynövekedés Kisebb igénynövekedés 0 2000 2010 2020 2030 25. ábra: Az éves csúcsterhelések várható alakulása 2032-ig A csúcsterhelések alakulásánál a jövőben nagyobb szerepet játszhatnak a fogyasztó oldali beavatkozás eszközei, azonban ezek hatásának figyelembe vételétől szintén a nagyobb biztonság érdekében a jelen elemzésben egyelőre eltekintünk. (Az ENTSO-E egységes módszertan szerint készülő összeurópai kapacitáselemzései a fogyasztó oldali beavatkozási lehetőségeket a szimulációs számítások során, a mindenkori forrásoldali kapacitáshelyzetnek megfelelően veszik figyelembe, a kiindulási adatként rögzített rendszerterhelés-idősorok ezeket még nem tartalmazzák.) A fogyasztó oldali beavatkozás mellett napjaink másik, hasonló figyelmet kapó témája a villamos járművek közúti közlekedésben való elterjedése. Az Európában jelenleg zajló folyamatok tapasztalatai alapján elmondható, hogy villamos autók elterjedése nagyobb hatással lesz a rendszer csúcsterhelésére, - 39 -
mint az éves villamosenergiafelhasználására. A villamos közlekedés által felhasznált éves villamos energia nagyságrendjének megállapításához a Közlekedéstudományi Intézet villamos járművek darabszámaira vonatkozó előrejelzését vettük alapul, mely szerint 2030-ra nagyságrendileg félmillió elektromos gépjármű lehet üzemben Magyarországon. Ezek éves villamosenergia-igénye 15 kwh/100 km átlagos fogyasztást és 10000 km/év átlagos futást feltételezve 0,75 TWh, amely a 2030-as évek elején várható 49 TWh körüli összes villamosenergiafelhasználást figyelembe véve nem meghatározó. Csúcsterhelésre gyakorolt hatásukra vonatkozóan jelenleg nem áll rendelkezésre olyan mértékű tapasztalat, amelyből hosszú távú következtetéseket lehet levonni. A fogyasztási súlypontok térbeli és időbeni alakulásában középtávon lényeges változás nem várható (lásd 26. ábra 30. ábra). 19 26. ábra: Fogyasztási súlypontok földrajzi elhelyezkedése [MW] 2017 20 27. ábra: Fogyasztási súlypontok várható földrajzi elhelyezkedése, alakulása [MW] 2022 tél - 40 -
28. ábra: Fogyasztási súlypontok várható földrajzi elhelyezkedése, alakulása [MW] 2022 nyár 29. ábra: Fogyasztási súlypontok várható földrajzi elhelyezkedése, alakulása [MW] 2027 tél 30. ábra: Fogyasztási súlypontok várható földrajzi elhelyezkedése, alakulása [MW] 2027 nyár - 41 -