haz duracell elemmel
szept.
16
2015

ELEMentáris változás az energiaellátásban

Egy pillanatra csukjuk be a szemünket és képzeljük el, hogy házunk tetejét napelemek fedik, a padláson egy méretes, Duracell elem formájú akkumulátorban gyűlik a megtermelt villamos energia, reggel pedig árammal hajtott autónkon indulunk munkába, az út mentén pedig nem kísér bennünket villamosenergia-távvezeték. Ha jó helyen nyitjuk ki a szemünket, mindez már a jelenben elénk tárulhat, köszönhetően a rohamléptekkel haladó energiapiaci innovációnak, technológiai fejlődésnek. A kérdés nem az, hogy megvalósulhat-e a villamos energia nagy mennyiségű tárolása, hanem inkább az, hogy mikor és milyen hatással lesz a globális energiamixre, fogyasztási szokásokra? Megéri-e majd önellátóvá válni és egyáltalán megvalósulhat-e az önellátás rendszerszinten? Milyen előnyei lehetnek a háztartások, ipari szereplők, országok gazdaságai számára?

Ma az áramtermelés centralizált formában zajlik. Különböző típusú erőművek a fogyasztóktól távol, különféle energiahordozókból: napsugárból, szélből, uránból, szénből, gázból, stb. állítanak elő áramot, mely „végeláthatatlan” hosszúságú vezetékhálózaton, egy rendszerirányító közreműködésével jut el a fogyasztókig. Mivel az áram jelenleg gazdaságosan csak mikromennyiségben tárolható (például laptop, mobiltelefon akkumulátora), a villamosenergia-termelésnek minden pillanatban követnie kell a felhasználás mértékét. A fogyasztás azonban egy napon belül ingadozik. Rendszerszinten a csúcsidőszaki igény másfélszerese az alapigénynek, míg a háztartások esetében csaknem háromszorosa. Sötétedéskor, amikor otthon van a család, égnek a lámpák, megy a tévé, tűzhely, mosógép…, napközben pedig alig fogyasztunk. Az egyenetlen felhasználás miatt jelentős többletköltséggel járó extra erőmű-kapacitásra van szükség, amelynek kihasználtsága alacsony, megtérülése pedig rendkívül magas csúcsidőszaki áramár mellett valósul meg, drágítva az áramszámlánkat. Emellett a megújuló energiatermelésnek az elmúlt évtizedben kibontakozó és jelenleg is gőz, jobban mondva nap-, és szélerővel zajló térhódítása következtében a termelési oldal is kiszámíthatatlanabbá vált az időjárás változékonysága miatt.

Süt, nem süt
A Nap sosem akkor süt igazán, amikor a villamosenergia-igények kielégítéséhez kellene. A termelői és a fogyasztói aktivitás egyenetlenségére nyújtana kézenfekvő megoldást az energia tárolása. Amennyiben az akkumulátorparkok létesítési költsége drasztikusan esne, nem lenne többé szükség a drágán termelő csúcsidőszaki erőművekre, ami csökkentené az átlagos fogyasztói árat. A legnagyobb megtakarítást azonban a teljesen decentralizált piac megvalósulása jelentené, azaz ha nem lenne szükség az áram elosztására, a távvezetékek fenntartására. (Az elosztás és rendszerirányítás díja hazánkban a lakossági áramár csaknem 50 százalékát adja jelenleg.) A vezetékhálózat nélkülözhetősége azonban meglehetősen nehezen elképzelhető, ugyanis két komoly nehézségbe ütközik. A fogyasztói igények kielégítéséhez, a zökkenőmentes ipari termelés biztosításához elengedhetetlen a magas fokú ellátásbiztonság, amit ma a vezetékhálózat és a rendszerirányító nyújt. Nélküle a tartósabb áramkimaradás kockázata jelentősen nőne, illetve azt csak bőven túlméretezett és ezért irreálisan sokba kerülő akkumulátorkapacitással és persze saját erőművel lehetne minimálisra csökkenteni. Az akkumulátorok térhódítása ugyanakkor lebontaná a megújuló alapú villamosenergia-termelés növekedésének korlátait, ami környezetvédelmi szempontból nagyon fontos lenne. A magas széndioxid-kibocsátású fosszilis fűtőanyagok és a nukleáris erőművek szerepe is visszaszorulhatna.

Mi mennyibe kerül?
A környezetvédelmi szempontokat nehéz számszerűsíteni, de pusztán gazdasági megközelítésben végső soron az a kérdés, hogy melyik megoldás a költséghatékonyabb? Háztartások esetében a napelem és akkumulátor kombinációja kontra vezetékes áram, rendszerszinten pedig a megújuló alapú villanytermelés és akkumulátor párosa kontra a hagyományos áramtermelés és extra csúcsidőszaki kapacitás költsége. Fontos megemlíteni, hogy jelenleg támogatások nélkül a legtöbb helyen nem versenyképes az ipari léptékű megújuló energiatermelés az áram nagykereskedelmi árával. Főleg úgy, hogy az most sokéves mélyponton tartózkodik. És nem versenyképes a hagyományos erőművi beruházásokkal szemben sem. Ugyanakkor egyes országokban már versenyképes a háztartások fogyasztói árával, mely az áram árán kívül az elosztás, a rendszerirányítás, a megújulók támogatását és az adót is magában foglalja (lásd keretes írás).

Forrás: cleantechnica.comAz innováció letöri az árakat
A napelemek, naperőművek esetében azonban töretlen az elmúlt években tapasztalható hatékonyságnövekedés és költségcsökkenés. Németországban, ahol 2014-ben már a termelés 26 százalékát megújuló erőművek adták, 2009-hez képest 70 százalékkal alacsonyabb átvételi ár szükséges a háztartási napelem-projektek megtérüléséhez. Hasonlóan gyors és folyamatos innováció esetén pedig optimisták lehetünk az energiatárolási megoldások jövőjét illetően is. Több nagyvállalat is gőzerővel fejleszt. Legutóbb az elektromos hajtású luxusautóiról híres Tesla dobott piacra lítium akkumulátort, mely egy átlagos négyfős háztartás egynapnyi fogyasztását képes tárolni, de nagyobb rendszerszintű ellátásbiztonságot szolgáló akkumulátorparkok fejlesztése is folyamatban van. Sőt, Kaliforniában már üzemelnek is ilyen parkok.

Hosszú megtérülés
Ha egy átlagos német háztartás úgy döntene, hogy megpróbálkozik az önellátással és a tetőre szerelt nappanelek mellé körülbelül 5 napnyi energiaigényt tárolni képes Tesla akkumulátort vásárol, akkor a jelenlegi árak mellett 22 éves megtérülési idővel kalkulálhat, ami még távol áll a vonzó befektetés kategóriájától. Ha pedig figyelembe vesszük, hogy a téli hónapokban legmagasabb a fogyasztásunk és legalacsonyabb a napsütéses órák száma, vélhetően még több tárolási kapacitásra lenne szükségünk, ha 100 százalékban saját termelésre akarnánk támaszkodni. (Az ipari fogyasztóknál a megtérülési időminimum duplája a háztartásokénak, mivel az ipari fogyasztók „vezetékes” ára kevesebb, mint a fele a háztartásokénak.)Forrás:  www.solarwirtschaft.de

Aki kilép, kitol a maradókkal?
Reálisabb jövőkép, hogy fogyasztásunk egyik részét saját termelés és „aksi” kombinációjával, másik részét pedig vezetékes árammal fedezzük. Érdemes azonban elgondolkodni azon, hogy mi történik, ha 10 éven belül a technológiai fejlődés következtében harmadára esik a beruházási költség, és a 7 éves megtérülési idő tömeges kereslethez vezet. Ekkor a villamosenergia-hálózaton szállított áram mennyisége jelentősen visszaesik és a hálózat minőségének fenntartásához szükséges költség így kevesebb fogyasztóra hárul majd, ami emelkedő fajlagos disztribúciós díjhoz vezet. Tehát az, aki kilép, megdrágítja a maradók számláját. (Vagy az áramszolgáltatók keresnek majd kevesebbet, de ez ellátás-biztonsági problémákhoz vezet idővel.) Sőt, a kilépők a fogyasztásuk után nem fizetnek majd adót, ami hiányozhat az államháztartás büdzséjéből. Ismerve a politikusok és a vállalatok észjárását, a két kieső tételt vélhetően rá fogják hárítani a kilépőkre valahogyan.

Nincs megállás!
Egy biztos, az energiapiaci innováció folytatódni fog, és az új technológia térhódítása, politikai és szabályozói kockázatokkal karöltve is, de haladni fog előre. A végeredmény pedig a termelékenység javulása kell, hogy legyen, ami a gazdasági növekedés egyik legfontosabb mozgatórugója.

Forrás: cleantechnica.com
Naperőmű a tetőre?!

Hazánkban a mai beruházási költségek mellett és az átvételi tarifák változatlanságát feltételezve megéri napelemet telepíteni a háztetőre. A beruházás megtérülése 20 éves élettartamot és 12 százalékos hatékonyságot feltételezve bő 12 év, a projekt belső megtérülési rátája pedig csaknem 5 százalék. Ez jóval magasabb, mint a jelenleg elérhető bankbetéti kamat. Igaz, kockázatosabb is… Jelenleg ugyanis az áramszolgáltatók bruttó fogyasztói áron veszik át a megtermelt, de el nem fogyasztott áramot (amennyiben az nem haladja meg vásárolt áram mennyiségét). Ez praktikusan azzal egyenértékű, mintha korlátlan akkumulátor állna rendelkezésre. A bruttó ár magában foglalja az elosztás, a rendszerirányítás díját és az áfát is. Ez veszteséget okoz jelenleg számukra, ezért vélhetően, ha tömegesen váltana a lakosság, idővel változna az átvételi ár is.