XXII. MAGYAR ENERGIA SZIMPÓZIUM (MESZ-2018) Budapest, 2018. szeptember 20. A megújuló energiaforrások alkalmazásának hatásai az EU villamosenergia rendszerre, a 2020-as évekig dr. Molnár László, ETE főtitkár 1
A GDP és az energiafogyasztás alakulása kiemelt országokban és régiókban, 2000-2014-ig, % Ezek a trendek tovább folytatódnak Az energiafogyasztás gyorsan nő a fejlődő országokban. Ezért a klímavédelmi erőfeszítéseket Kínára, Indiára, a Közép- Keletre stb. kell fókuszálni, nem a szuper fejlett EU-ra és USA-ra. 2 Forrás: IEA World Energy Outlook 2016
Néhány gazdasági mutató növekedése kiemelt országokban és régiókban, évente illetve 2014-2040 között Régiók, országok Népesség millió fő, 2014-ben Népesség növekedés 2040-ig, millió fő GDP/fő, USD/fő, 2016-ban M.o.12700 N.o. 44500 GDP növ./év, % Energia fogy.növ. /év, % USA 323 54 59600 2 0 EU-28 510 1 32400 1,6-0,5 Kína 1372 26 8500 4,6 0,9 India 1295 339 1900 6,5 3,3 Afrika (Nigeria) 1156 906 2100 4,4 2,1 Világ 7255 1897-3,4 1 3 Forrás: World Bank, IMF
Az EU energiaellátása 4
Fő energetikai trendek az EU-ban Az EU-ban eldőlt egy küzdelem, a megújulók teljes győzelmet arattak a fosszilis és az atomenergiával szemben A megújuló energiák erős politikai, jogi és gazdasági támogatást kapnak, gyors fejlődésük várható A kőolaj mint motorhajtó üzemanyag a következő két évtizedben még őrzi kiemelt helyét A földgáz mint hőtermelő illetve villamosenergia szabályozó ugyancsak megőrzi jelenlegi helyét A szén szerepe csökken, az atomenergia EU-n belüli szerepe kérdéses 5
A megújuló energiák aránya az EU tagországaiban (a teljes végső energiafelhasználás százalékában) A megújuló cél és teljesítése Magyarország már teljesített Németország nem fog teljesíteni, az ok: atomerőművek leállítása 17 ország nem teljesít! 6
Villamosenergia termelés, 2017, OECD Európa, TWh Az egyes energiahordozók szerepe a vill.en.-mixben 7
Német VER kapacitások alakulása 2010-2017 között, GW 60 56,9 50 43,4 40 30 20 20,4 26,8 18,0 21,3 21,2 28,4 25,1 23,8 29,6 2010 2017 10 9,5 0 Atom Szél Nap Barnaszén Feketeszén Földgáz Forrás: AGEB - Energie Bilanzen 8
A német hagyományos és megújuló kapacitások és termelő-képességük, 2017-ben A német villamosenergia fogyasztás 2017-ben 600 TWh volt 120 GW370%% 100 80 60 40 20 0 103 GW 61,7% 370 TWh Hagyományos GW 111,7 GW 33,1% 199 TWh Megújuló Kapacitás GW Termelés % Forrás: AGEB - Energie Bilanzen, a szerző ábrája 9
Németország kapacitásai és bruttó villamosenergia termelése, 2017 (Forrás: AG Energiebilanzen, Bruttostromerzeugung in Deutschland ab 1990 nach Energieträgern) 10 (Forrás: AG Energiebilanzen, Bruttostromerzeugung in Deutschland ab 1990 nach Energieträgern)
Az EU villamosenergia ellátás jövője Importra szoruló tagállamok (kék-kel jelölve) 2016-2025 között a fosszilis, és az atomerőművek leállítása miatt egy sor ország, köztük Németország áramimport függősége nő. 2025 után a növekvő RES penetráció miatt tovább nő az import-igény De honnan lehet majd áramot importálni? Importőr Importőr Importőr!!!!!!!!!!!!! Forrás: Entsoe: Scenario Outlook & Adequacy Forecast 11
Kiemelt EU tagállamok villamosenergia import-export szaldója 2017-ben, TWh Forrás: IEA Monthly Electricity Statistics, 15 May 2018, a szerző táblázata 12
Az extrém villamosenergia árak előfordulása, EU-28*, 2020-2050 Az állandóan ingadozó szél- és napenergia miatt az árak volatilissé válnak, rendszeressé válnak az extrém magas, 100 euró/mwh feletti (fent) és a negatív árak (lent). Áramhiány Az extrém drága árak előfordulása eléri az évi 2000-et, a negatív áraké az évi 800-at. Túltermelés Extrém árak > 100 euró/mwh Extrém árak < = 0 euró/mwh Forrás: Trends in the development of electricity prices EU Energy Outlook 2050, released by Energy Brainpool 13
Éves villamosenergia árak az EU-28*-ban (* EU-28 plusz Norvégia és Svájc) Az egyes piaci árak szórása 100 ------------------------------------------------------------------------ 35 ------------------------------------------------------------------------ A prognózisok szerint Az áram ára 2020-tól 2040-ig 35-ről 100 Euró/MWh-ra nő 14 Éves baseload árak, EU* 28 Az egyes piaci árak szórása Forrás: Trends in the development of electricity prices EU Energy Outlook 2050, released by Energy Brainpool 14
Az előző 4 ábra tanulságai A megújulók hatásai a 2020-as évek elejétől, ha az EU mai környezet és energia politikája folytatódik Az EU-ban a mai kapacitás bőségből kapacitás hiány lesz. A nagy exportőrök (Német- és Franciaország, Csehország) nettó importőrökké válnak. A mai viszonylag stabil áramárak rendkívül volatilissé válnak, mindennaposak a negatív árak illetve a 100 euró/mwh-nál magasabb árak. Az áram ára 2020-tól 2040-ig 35 euró/mwh-ról 100 Euró/MWh-ra nő. Mindhárom tényező Paks 2 megépítése mellett 15szól
A német megújuló energia adatok tapasztalatai 16
A német nap és szélerőművi teljesítmények és a háztartási áram-árak alakulása 2005 és 2017 első féléve között Német áramár: ~ 100 Ft/kWh Magyar áramár: ~ 35 Ft/kWh Áramár, Euró/100 kwh 17 Forrás: Hárfás Zsolt ábrája
Gáz illetve nukleáris bázisú áram termelés Németországban, TWh 100 90 80 97,1 Atom 91,8 84,6 81,3 86 75,9 70 60 Földgáz 61,1 62 Atom Földgáz 50 40 A leállított atomerőműveket földgáz erőművekkel helyettesítik. A következmény: nőnek a CO2 emissziók, Németország nem teljesíti CO2 csökkentési célkitűzését. 2014 2015 2016 2017 AGEB - Energie Balanzen 2017, TWh 15 18
Egyéb folyamatok Párhuzamos rendszerek nőnek fel: fosszilis és nukleáris vs. megújuló (példátlan plusz költség) Egyre nagyobb támogatás a megújulóknál, így az ár semmit sem mond. A piacon pszeudo-verseny van. A kötelező átvétel mindent felülír. A nukleáris és a szenes erőművek leállítása 1. Keveset működő, veszteséges, főképp földgáztüzelésű tartalék-kapacitások fenntartását teszik szükségessé (de nincs EU szintű kapacitáspiac) 2. Rontja az ellátás-biztonságot 19
A szél és napenergia okozta problémák Dunkelflaute 2017 januárban Extra gond, ha egyidejűleg van sötétség és szélcsend, ezt hívják németül Dunkelflaute-nek. Németországban kb. 600 ilyen óra van évente. 2017. január 16-25. között a németországi időjárást köd és szélcsend dominálta, a konvencionális erőműveknek kellett fedezni a német áramigény nagy részét. Január 24.-én a hagyományos erőművek termelték meg a kereslet több mint 90%-át. Azaz ekkora tartalékot kell fenntartani. Forrás: https://www.next-kraftwerke.de/wissen/strommarkt/dunkelflaute 20
A Dunkelflaute legsötétebb napja Áramtermelés és áramfogyasztás 2017. január 24-én Áramfogyasztás Fosszilis és atom A 100 GW szél és nap kapacitásból csak 1 GW termelt A Dunkelfaulte 14 napig tartott! Biomassza Víz Szolár Szél offshore Szél onshore Forrás: SPIEGEL ONLINE 07.02.2017 21
Mit hoz a jövő? Összefoglalás: a szél- és napenergia fontos a környezetvédelem szempontjából, de nem alkalmas alaperőműi feladatok ellátására, így nem válthat ki nukleáris erőművet. Az európai villamosenergia ellátás-biztonság csökken a fosszilis és atom-erőmű kapacitások leállítása, és az egyre növekvő évszak-napszakidőjárás függő megújuló energiák növekedése miatt. 22
Köszönöm megtisztelő figyelmüket The End 23