Az energiaszektorban egyre többször hallani mostanában a fordulópont kifejezést, amely azt a pillanatot jelöli, amikortól következetes és hosszú távú csökkenésnek indul a fosszilis tüzelőanyagok kitermelése. Egy másik komoly fordulópont az is, amikortól többe kerül ezen tüzelőanyagok által termelt villamos energia, mint maga az a gazdasági tevékenység, amelyhez felhasználják azt. Ám a legfontosabb fordulópont, amikortól a megújuló energiaforrások aránya meghaladja az energiatermelésben a hagyományos energiahordozók arányát.
Nehéz megmondani, hogy egy-egy fordulópont pontosan mikor következik, vagy következett be, hiszen ezek nem konkrétan meghatározható pillanatok. Sokkal inkább olyan folyamatok, trendek, amik számtalan változó mentén mérhetőek, de még sincs egy-egy tökéletes mérőszám, ami globálisan jelezni tudná a fordulópontok bekövetkezésének pillanatát. Igaz ez mindhárom fenti példával kapcsolatban.
Nincs tökéletes egyetértés a szakemberek körében sem a fordulópontok bekövetkezésének idejével kapcsolatban, sem abban, hogy pontosan mi jellemző ezekre a pillanatokra, sem abban, hogy esetleg megtörténtek-e már.
Talán arról lehet leginkább felismerni egy fordulópontot, ha egyszer csak azt vesszük észre, hogy a diskurzus már nem egy ötletről szól, hanem arról, hogy az milyen hatással bír a gyakorlatra. Épp itt tartunk ma a megújuló energiaforrások tekintetében.
Az energiagazdálkodás története során a kérdés nagyon sokáig az volt, hogy mennyire életképes és mennyire megvalósítható egy adott technológia, azaz működhet-e, és megengedhetjük-e magunknak az alkalmazását. Jelenleg az átmenet kezelése és a lehetőségek kiaknázása a fő szempont.
Hogy történik majd a változás?
Egy ideje már tudjuk, hogy a megújuló energiaforrások sok esetben fajlagosan olcsóbbak, mint más energiaforrások, és Európa energiaszükségletének mintegy ötödét már megújuló energiaforrásokból fedezzük.
Ezen energiaforrások gyors elterjedésével kapcsolatban biztató jel, hogy a diskurzus egyre inkább arról szól, mi és mikorra várható, azaz, hogy az energiaellátás 60-80 százaléka mikor származik majd megújuló energiaforrásokból.
Míg más energiaforrások teljesítménye jól kiszámítható, a nap- és szélerőművek teljesítménye eredendően változékony. A napenergia esetében a nap nem süt 24 órában, és a napsugárzás időtartama és intenzitása ciklikusan változik az évszakokkal is, nem is beszélve arról, amikor az időjárási viszonyok – például egy vastagabb felhőtakaró – korlátozzák a napenergia-termelést. A szélenergia-termelés még ennél is kiszámíthatatlanabb.
Fotó: Marijn Van Rijsewijk / Flickr
A nap- és szélerőművek teljesítményingadozásainak előrejelzésére szolgáló technológiák az elmúlt években rengeteget fejlődtek, és a mesterséges intelligencia alkalmazásával várhatóan még a mostaninál is pontosabbak lesznek az előrejelzések.
Azonban nem elég tudnunk, hogy mikor és milyen mértékben fog változni a teljesítmény, lehetővé kell tennünk azt is, hogy a rendszer elég gyorsan reagáljon ezekre a változásokra.
Addig, amíg ezek az energiaforrások a szükségletek csupán 20 százalék körüli részét fedezik, megoldható, hogy ezzel azonos mértékben szorítsuk vissza a fosszilis tüzelőanyaggal működő erőműveket. Ezt a kompenzációt azonban nem tudjuk alkalmazni egy többségében megújuló energiaforrásokkal működő hálózatra.
Talán kevesebb szó esik egy szintén idekapcsolódó problémáról. A hálózat stabilitása szempontjából a túlkínálat ugyanolyan nagy probléma, mint a gyenge ellátás, és
ha nem találunk megfelelő megoldást, az is megtörténhet, hogy 2040-re Németország megújulóenergia-termelését akár 16 százalékkal is vissza kell majd fogni.
Ez évente 2300 órányi elpazarolt energiát jelentene, miközben az év más időszakaiban plusz forrásokra lesz szükség az energiaszükséglet kielégítéséhez.
A különbségek kiegyenlítése
Mindez azt jelenti, hogy a megújuló energiaforrások gyors elterjedésével párhuzamosan egyre nagyobb szerepet játszik a rugalmasság. A villamosenergia-hálózatok hagyományosan egyidejű termelésre és fogyasztásra készültek, azaz úgy, hogy amennyire pontosan csak lehetséges, minden egyes wattnyi kínálatra megegyező kereslet jusson.
A megújuló energiaforrások világában ez azt eredményezi, hogy szükségünk lesz tartalék termelési kapacitásra és hálózatfejlesztésre is. A rugalmasság azt jelenti, hogy külön kell választanunk egymástól a kínálatot és a keresletet, amihez jelentős energiatárolási infrastruktúrára lesz szükségünk.
Ezt számos taktika teszi lehetővé. A rövid távú, napon belüli ingadozások áthidalására, azaz a túltermelt energia levezetésére, illetve későbbi visszatáplálására és felhasználására ideális megoldást jelentenek a beépített energiatárolók, speciális akkumulátorok.
Új funkciókat kaphatnak majd az e-autók is? Fotó: Tesla
Az ilyen jellegű rugalmasság iránti igény növekedésével egyre nagyobb szerepet játszanak majd az elektromos járművek akkumulátorai is. Egy átlagos elektromos autó akkumulátora egy átlagos európai háztartás több napra elegendő energiáját képes tárolni.
Az akkumulátorok intelligens töltése pedig lehetővé teszi, hogy a szükséglet később jelentkezzen: akkor, amikor bőségesen rendelkezésre áll megújuló energiaforrásból származó energia, ami ráadásul olcsóbb is. A jövőben láthatunk majd olyan megoldásokat is, amelyek szükség esetén ezt a tárolt energiát visszatáplálják a hálózatba.
A hosszabb távú tárolásra többek között a szivattyús energiatározó vízerőművek, a sűrített levegős akkumulátorok és a környezetbarát hidrogén kínálnak lehetőségeket. Ezek a megoldások mind hosszú távú, kapacitáscsökkenés nélküli energiatárolást tesznek lehetővé, így ideálisak a kieső energiatermelés pótlására – olykor hetekig, akár hónapokig is.
Összekapcsolás
Röviden, amikor a megújuló energiaforrásokra gondolunk, akkor egy olyan intelligens, rugalmas, többirányú hálózatot kell elképzelnünk, amelynek működése merőben eltér a jelenlegi infrastruktúra működésétől.
Nem csupán arról van szó, hogy a jelenlegi villamosenergia-termelő kapacitásunkat felváltja egy környezetbarát megoldás: a kereslet és a kínálat szétválasztása paradox módon egyúttal hozzájárul az egyes ágazatok összekapcsolásához is.
Míg a megújuló energiaforrások bevezetésével mindennapi életünk alapvetően szén-dioxid-mentessé válhat – az otthoni világítástól kezdve az elektromos autókon keresztül, a munkába járásig –, sajnos sok területen továbbra is a közvetlen fosszilis tüzelőanyag-ellátásra kell támaszkodnunk.
Ahhoz, hogy kibocsátás-csökkentési törekvéseinket kiterjeszthessük olyan területekre is, mint a fűtés, a szállítás, valamint az olyan termékek gyártására, mint az acél és a vegyi anyagok, idővel teljesen ki kell iktatnunk ezek fosszilis tüzelőanyagon alapuló energiaigényét.
Mindezt úgy érhetjük el, ha megtaláljuk a módját annak, hogy ezeket az iparágakat is bekapcsoljuk a hálózatba, ez a folyamat az ágazati összekapcsolás.
A fordulópont felismerése a megújuló energiaforrások szempontjából elméleti kérdésnek tűnhet, de az ágazati összekapcsolást vizsgálva lassan megértjük, milyen fontos a rugalmasság az energiarendszereinkben – és ez a felismerés maga a fordulópont.
Ez lesz a kulcsa annak, hogy a megújuló energiaforrásokban rejlő lehetőségeket teljes mértékben kiaknázzuk a társadalom számára, aminek során a megújuló energiaforrások változékonysága hatalmas lehetőség lesz a közös jövőnk szempontjából.
Richard Molloy
A szerző üzletfejlesztési igazgató az Eaton Energy Storage nemzetközi üzletágánál.
A vendégszerzők külsős szakértők, nem a Forbes szerkesztőségének tagjai, véleményük nem feltétlen tükrözi a Forbesét.
Borítókép: Philip May / Wikimedia
