XXV. Magyar Energia Szimpózium
2021/4. lapszám | Béres Adrienn Judit, Bíró Annamária, Burján Bernadett, Pálfi Zalán, Tóth Délia | 896 |
2021. október 7-én az MVM Zrt. Szentendrei úti székházának Jedlik Ányos termében rendezte meg a Magyar Energetikai Társaság a jubileumi, XXV. Magyar Energia Szimpóziumot. Az esemény társrendezői között köszönthettük az Energiagazdálkodási Tudományos Egyesületet, a Magyar Elektrotechnikai Egyesületet és a Rákóczi Szövetséget is. A rendezvény hagyományosan a Kárpát- medencei magyar szakemberek (mérnökök, közgazdászok, jogászok, vállalkozók) találkozója.
Az esemény személyes részvétellel zajlott, de a járványhelyzetre tekintettel az interneten is követhetővé tették a szervezők. Az alábbiakban a konferencián elhangzott előadások és kerekasztal-beszélgetések összefoglalóit adjuk közre. A Stróbl Alajos, valamint Táczi István és szerzőtársa Vokony István előadásaiból készült cikkeket lapunkban teljes részletességgel olvashatják.
Tihanyi Zoltán, a MAVIR Zrt. nemzetközi kapcsolatok vezérigazgató- helyettese a 2021. évben bekövetkezett, az európai hálózatot érintő kiterjedt üzemzavarokról tartott előadást. A magyar villamosenergia-rendszer szerves része az összekapcsolt európai rendszernek, így nagyon közvetlenek a hatások, amelyet az egyes rendszerek egymás működésére ki tudnak fejteni. Az előadás során három, a 2021-es évben bekövetkezett ilyen eseményt ismerhettünk meg. Tihanyi Zoltán megemlítette, hogy 5 évvel ezelőtt, 2016. november 4-én történt a kontinentális európai régió egyik legnagyobb rendszerbomlása, amelynek során a hálózat frekvencia szempontjából három részre szakadt, Olaszország pedig sötétségbe borult. Ez a nagy volumenű üzemzavar számtalan újítást, átalakítást tett szükségessé, amelyek azóta meg is valósultak. Ilyen például a műszaki technikai együttműködés és az állapotfigyelő rendszer, amely láthatóvá teszi a közös hálózat problémáit. Az energiaforradalom, a jogi és technológiai átalakulás a rendszerirányítókat is új feladatok és problémák elé állították.
Az idei évben három alkalommal állt elő olyan esemény, amely a közös kategorizálás alapján kiterjedt rendszerüzemzavarnak minősült. Három különböző eseményről van szó, az előadásban ezek közül az első részletesebb tárgyalását, valamint a második kettő tényszerű bemutatását hallhattuk. Az érvényben lévő közös eljárásrend része, hogy az okokat a rendszerirányítók a regulátorokkal közösen vizsgálják és tanulságokat is közösen állapítják meg. Az értékelések és jelentések ugyancsak közös munkával készülnek. Az első eseménysor kapcsán készült jelentés már elérhető, a második kettőnél még folyamatban van ezek elkészítése.
Az első kiterjedt rendszerüzemzavar 2021. 01. 08-án következett be. Magyarország déli és keleti határai mentén alakult ki egy rendszerszakadás, amelynek következményeképpen két különböző frekvenciájú részre bomlott a kontinentális európai szinkronterület. Közvetlenül az eseményt megelőző időszakot vizsgálva megállapítható, hogy az infrastruktúra kihasználtsága a későbbi problémás területen volt a legfeszítettebb. Önmagában a nagyvolumenű kereskedelem még nem okoz problémát a hálózaton, ez részben célja a piacösszekapcsolásnak is, így az ellátásbiztonság mellett a megfizethetőség is garantálható. Ennek nyomán egyre nagyobb a határokon átívelő kereskedelem, amelyhez a hálózatfejlesztési intézkedések biztosítják a megfelelő infrastruktúrát. A hosszútávú beruházásokkal azonban elég nehéz lekövetni a folyamatos, gyors változásokat, ami problémákat okozhat.
A rendszerszakadás határvonala mentén 5,8 GW energia áramlott jórészt kereskedelmi okokból. A hálózati elemek terhelése határérték közeli volt, és ez az állapot komoly figyelmet igényel a rendszerirányítók részéről, mert tudni kell, hogy mi várható az elkövetkező negyedórában. Ezeket az előrejelzéseket fontos lenne pontosabbá tenni, ami azonban egyre nehezebb feladat, ugyanis a fogyasztói oldal véletlen változásai mellett már a termelői oldalon is gyakran előfordulnak problémák. A további teljesítmény 14:00-t követően felülmúlta a várakozásokat. Fontos tanulsága az eseménynek, hogy a dominót elindító elem – az Ernestinovo-i alállomás sínáthidalója – nem szerepelt külön elemként a hálózatszámító szoftverekben. Az alállomáson áramló szinte teljes villamosenergia-mennyiségnek ezen kellett volna átfolynia, ami miatt az érintett elem túlterhelődött. Ezért a védelem működésbe lépett és kikapcsolta azt. Az áramlás ezután alternatív utakat „próbált keresni”, így 2 másodperc elteltével a két 400/110 kV-os transzformátor is kikapcsolódott. Újabb 20 mp múlva a szerb Novi Sad–Subotica 400 kV-os távvezeték is kikapcsolt a túlterhelődés következtében. Ez végül olyan instabil rendszerállapotot hozott létre, amely számos további elem kikapcsolódásához vezetett és visszafordíthatatlan állapotot idézett elő: a rendszer kettészakadt.
1. ábra. A rendszerbomlásban érintett elemek
A frekvencia a kisebb területű dél-kelet-európai részen, gyorsan egészen 50,6 Hz-ig emelkedett, mivel az 5,8 GW energia „ott maradt”. Az észak-nyugati részen, amely egy nagyobb területet jelent, a frekvencia lassabban változott, és 49,746 Hz-re csökkent. A rendszerirányítóknak viszonylag gyorsan sikerült stabilizálni a helyzetet, így a rendszerszakadás nem járt jelentős fogyasztói kieséssel, sikerült elkerülni a blackout-ot. A két rendszerrész újraszinkronozása egy órán belül sikeresen megtörtént. A zavart követően nemsokára kijelölik azt a rendszerirányítót, amely a folyamatokat határokon átívelően is koordinálja, valamint a European Awerness System segítségével a rendszerállapot minden vezénylőben nyomon követhető. Ennek köszönhetően a tényleges intézkedésekre lehet összpontosítani, ami jelentősen gyorsítja a folyamatot. Az eseményről készült jelentés – amely a konferenciát követő napokban nyilvánosságra kerül – többek között 22 ajánlást is megfogalmaz, amelyek gyakorlatba ültetése már el is kezdődött. Ezek közül a legfontosabb a hálózatmodellezés pontosságának és a felhasznált adatoknak a megfelelő megválasztása a rendelkezésre álló számítási kapacitások figyelembevételével, valamint a tartalékok rugalmas és gyors aktiválása.
A második kiterjedt rendszerüzemzavar 2021. 05. 17-én következett be Lengyelországban. A Rogowieci 400/200 kW-os alállomásban kezelői hibából kifolyólag zárlat keletkezett 400 kVon. Ez felszínre hozta azt a problémát, hogy az alállomás földelőhálója nem megfelelően volt kiépítve, így számos primer és szekunder elem is tönkrement. A védelmek bizonytalan információkhoz jutottak, ezért működésbe léptek és ennek eredményeként az ide kapcsolódó szénerőművet lekapcsolták a hálózatról, elveszítve ezzel megközelítőleg 3,5 GWh teljesítményt. Ennek hatására a kontinentális európai régió frekvenciája 49,842 Hz-re csökkent. A reakció szinte azonnali volt: aktiválták a lengyel rendszerben lévő szivattyús tározós erőműveket, valamint a szomszédos rendszerirányítók segítségének igénybevételével viszonylag gyorsan sikerült normalizálni a helyzetet. A hálózat nem szakadt ketté, a teljes rendszer mintegy 20 perc alatt visszatért a normál működési állapotba. Fogyasztói kiesés az esemény következtében nem történt, a szénerőmű teljes újraindítása másnap megtörtént.
A harmadik kiterjedt rendszerüzemzavar 2021. 07. 24-én történt a francia-spanyol határ közelében. A teljes Ibériai-félsziget, valamint Dél-Franciaország egy kis része leszakadt a kontinentális európai hálózatról. Dél-Franciaországban erdőtűz ütött ki, amelynek következtében két 400 kV-os távvezeték is két percen belül kikapcsolódott a vezetővé váló levegő következtében. Az erdőtűz ténye nem volt ismert a rendszerirányító számára, az első kikapcsolódás váratlanul jelentkezett, a második kikapcsolódás előtt eltelt rövid idő pedig nem adott lehetőséget az események feltárására. A további elemek túlterhelődése rendszerszakadást okozott. Az egyenáramú összeköttetés továbbra is üzemben maradt, ami lehetővé tette a fogyasztók lokális ellátását. Az Ibériaifélsziget 2,5 GW mértékig importált ebben az időszakban, valamint egy jóval kisebb rész maradt magára. A frekvencia 48,65 Hz-ig csökkent, a térségben fogyasztói korlátozások bevezetésére is szükség volt. Az együtt maradt nagyobb rendszerrész frekvenciája 50,06 Hz-re emelkedett. A helyreállítás rövid idő alatt megtörtént, a fogyasztók ellátása néhány órán belül állt helyre.
Az események fontos tanulsága, hogy az európai együttműködő villamosenergia-rendszerek egyre inkább az üzembiztonsági határaik közelében üzemelnek. A rendszerirányítók szorosabb együttműködése, az infrastruktúra, az üzemeltetéshez használt eszközök, a közös eljárások fejlesztése, a szerzett tapasztalatok beépítése elengedhetetlen. A változások kezelése nem lehetséges a felhasználók és az összes piaci szereplő bevonása nélkül, a regulációnak mindezt ösztönöznie szükséges a stratégiai célok megvalósítása érdekében.
2. ábra. Az aFRR kapacitások iránti igény várható alakulása 2030-ig
Briglovics Gábor, az ALPIQ Zrt vezérigazgatója a gáztüzelésű erőművek szabályozásban betöltött szerepéről tartott előadást.
Az előadó először a szabályozás szükségességéről beszélt, amelynek célja a termelés és fogyasztás közötti egyensúly fenntartása, amit megnehezít, hogy a villamos energia nem tárolható. Az időjárásfüggő megújulók (szél és nap) elterjedésével mára a kínálati oldal is bizonytalanabbá vált. Jelenleg a magyar szabályozási kapacitásigények: FCR (primer), amely forgó üzemet igényel és 30 másodperc alatt aktiválandó (37 MW szimmetrikus); az aFRR (szekunder), amely szintén forgó üzemet igényel és minimum 2 MW/min gradiensűnek kell lennie [250-380 MW pozitív (fel) irányú és 240-340 MW negatív (le) irányú]; valamint az mFRR és RR (tercier), amelyek álló üzemből teljesíthetők és 15 perc alatt aktiválandók [500 MW pozitív (fel) irányú és 150-210 MW negatív (le) irányú]. A fentiek értelmében közel 1500 MW szabályozási tartományra van egyidejű igény. Az előadó szerint a jövőben az aFRR kapacitások iránti igény várhatóan növekedni fog, amelynek fő oka a megújuló integráció.
A magyar villamosenergia-rendszer összetételét szabályozhatóság szerint a 3. ábra mutatja be.
3. ábra. A magyar villamosenergia-rendszer összetétele szabályozhatóság szerint, MW
A kördiagram az egyes kapacitások mennyiségét mutatja MW-ban szabályozhatóság szerint kategorizálva. Ezek tört része jelenik meg a kapacitáspiacon, mert az aFRR kapacitás meglétéhez arra van szükség, hogy az érintett energetikai egység működésben legyen (pl működésben lévő fűtőerőművek) és az mFRR kapacitás csak adott irányban elérhető (pl. a Paksi Atomerőmű teljesítménye csak negatív irányban (lefelé) szabályozható).
A gáztüzelésű nagyerőművek az mFRR kapacitásból 1509 MW-ot, azaz országos szinten 37%-ot, míg az aFRR kapacitásból (50%-os szabályozási tartományt feltételezve) 1060 MW-ot tesznek ki. Ez országos szinten 37, illetve 43%-nak felel meg. A nyílt ciklusú gázturbinák jellemző kapacitáspiaca az mFRR, míg a kombinált ciklusú gázerőműveké az aFRR.
Az előadó a magyar villamosenergia-rendszer szabályozási igényét az energia szempontjából is megvizsgálta. Jelenleg nincs FCR energiapiac (csak kapacitáspiac). Az mFRR energiapiac volumenben elenyésző az aFRR energiapiachoz képest, míg az aFRR szabályozási energia jelentős részét nemzetközi szaldósítás (IGCC) helyettesíti.
A 4. ábrán látható diagram a hazai aFRR szabályozási energiákat ábrázolja 2020-ban, GWh-ban.
4. ábra. Aktivált hazai aFRR szabályozási energia 2020-ban
Az aFRR szabályozási energiaigény 2020-ban felfelé (aFRR+) kb. 231 GWh, lefelé (aFRR–) mintegy 278 GWh volt.
Az aFRR energiapiac aktív részvevői a gázerőművek és a szabályozási központok. Nélkülük nincs stabil magyar villamosenergia-rendszer.
Az előadó példaképpen bemutatott egy időszakot a változó fogyasztás lekövetésére – az 5. ábrán látható, hogy a rugalmas beavatkozások földgáz alapon történnek.
5. ábra. Változó fogyasztások lekövetése
Az előadás zárásaként bemutatta a Csepel II erőmű üzemét is, amelyet a 6. ábra szemléltet.
6. ábra. 24 órás példa 2021. szeptember
Feil Ferenc, az MVM Paksi Atomerőmű Zrt. munkatársa előadásának témája a radioaktív hulladékok és a fenntartható fejlődés kapcsolata volt. Globális szinten a fejlődés az energiaigény növekedésével jár, az energiaigény kielégítése sok módon biztosítható, de elmondható, hogy sok országban a nukleáris energia meghatározó eleme az energetikai szektornak. A fenntartható fejlődésben és a klímaváltozás elleni küzdelemben is kiemelt szerepet kaphat a nukleáris alapú energiatermelés.
Amint a 7. ábrán is látható, a villamos energia iránti szükséglet 2040-re minden felsorolt szcenárió szerint jelentősen növekedni fog. Minden bemutatott esetben a nukleáris energiahordozón alapuló energiatermelés növekedését jósolják, ami kétféle módon érhető el: egyrészt a meglévő atomerőművek élettartamának meghosszabbításával, másrészt új atomerőművek építésével. Ezen célok elérése érdekében jelenleg is 52 atomerőmű épül világszerte, főként Kínában. Számtalan kihívás nehezíti a nukleáris energia nagyobb mértékű térnyerését, ezek például: a lakossági elfogadottság, a radioaktív hulladékok kezelése, a szakképzett munkaerőigény, a politikai kockázatok, a hosszú és bonyolult engedélyezési eljárások, a nagy beruházási költségek, és a létesítés jelentős időszükséglete.
7. ábra. Globális villamosenergia-mix 2040
A nukleáris energiatermelés egyik következménye a radioaktív hulladékok keletkezése. A radioaktív hulladékok kezelése és elhelyezése a fenntartható fejlődés szempontjából is vizsgálható. Akkor tekintjük a radioaktív hulladékok kezelését fenntarthatónak, ha biztosított a hulladékok elhelyezése és izolálása oly módon, hogy minimalizáljuk azok hatását az élő környezetre bármely időtávon. Ehhez egyrészt a keletkező radioaktív hulladékok kezelését, kondicionálását biztosító technológiákra, valamint a végleges elhelyezést biztosító létesítményekre van szükség.
A ’90-es években kidolgoztak ún. fenntartható fejlődés indikátorokat a radioaktív hulladékkezelés fenntarthatóságának megítéléséhez, azonban ezekkel több probléma is felmerül. Nem tesznek ugyanis különbséget a különböző forrásból származó hulladékok között, nem különböztetik meg a hulladékokat azok relatív veszélyességi szintje alapján, csak mennyiségi szempontból értékelnek, emiatt akkor is „büntetik” az egyes országokat, ha a hulladékokat fenntartható módon kezelik, de ez a mennyiség alapján nem derül ki, illetve nincs tisztázva az a pont, ahol a fenntarthatóság megvalósul. Ezen problémák miatt a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség saját indikátorokat dolgozott ki a radioaktív hulladékok fenntarthatóságának megítélésére. Ezek szerint akkor fenntartható a radioaktív hulladékkezelés, ha a végleges elhelyezésre váró hulladék mennyisége nem nő, valamint amenynyiben a hulladék végleges elhelyezésre alkalmas formában van, és biztonságos átmeneti tárolása is megoldott.
A radioaktív hulladékokat többféleképpen lehet csoportosítani. A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség által meghatározott kategóriák szerint lehetnek nagyon kis aktivitású (VLLW), kis aktivitású (LLW), közepes aktivitású (ILW), nagy aktivitású (HLW), valamint nagyon rövid élettartamú (VSLdW), rövid élettartamú (SLdW) és hosszú élettartamú (LgLdW) radioaktív hulladékok.
A nagyon kis aktivitású hulladékok kezelése nem jelent komoly kihívást, mivel különösebb kezelési, kondicionálási eljárásokat nem igényelnek, ezek végleges elhelyezése a veszélyes hulladékokéhoz hasonló módon megoldható. A kis és közepes aktivitású hulladékok végleges elhelyezése jellemzően felszíni, felszínközeli tározókban megoldható, az ezekkel kapcsolatosan széles körben alkalmazott hulladékkezelési és kondicionálási technológiák: bepárlás, ülepítés, ioncsere, membránszűrés, tömörítés, szilárdítás. A nagy aktivitású hulladékok, illetve a kiégett nukleáris üzemanyag kezelése jelentik a legnagyobb kihívást, ugyanis ezekhez még a világon sehol nem áll rendelkezésre működőképes tároló. Emiatt ezen hulladékok átmeneti tárolásával hosszabb távon kell foglalkozni. Végleges elhelyezés és izolálás mélygeológiai tárolókban lehetséges.
A magyar referencia forgatókönyv a nagy aktivitású hulladékokkal, valamint a kiégett nukleáris üzemanyaggal kapcsolatban a hulladékok átmeneti tárolását, majd közvetlen hazai elhelyezését foglalja magába. Az elhelyezésre potenciálisan alkalmasnak kijelölt terület a Nyugati-Mecsekben található Bodai Aleurolit (vagy Agyagkő) Formáció. A hosszútávú tervek alapján a tároló létesítése 2055 és 2063 között történhet meg, az 2064 és 2079 között üzemel, a lezárására pedig 2080 és 2083 között kerül sor. A tároló a Paksi Atomerőmű nagy aktivitású hulladékainak végső elhelyezését lesz hivatott megoldani.
Az 1. táblázat azt mutatja, hogy a korábban már említett, a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség által kialakított fenntarthatósági indikátorok alapján hogyan értékelhető a magyarországi radioaktív hulladékkezelés. A táblázatban a 100 jelenti a teljesen fenntartható hulladékkezelést. Nagyon kis aktivitású hulladékok esetén a hulladékkategória szabályozva van, azonban még nincs kijelölve konkrét tároló, illetve nincsen átvételi követelményrendszer, továbbá a tárolókra vonatkozó biztonsági előírások sincsenek jóváhagyva. Emiatt – az indikátort szigorúan értelmezve – ebben a kategóriában a 10-es értéket sikerül jelenleg teljesíteni, ami a fenti hiányosságok kiküszöbölésekor javulhat 100-ra. Kis és közepes aktivitású hulladékok esetén minden követelménynek megfelel az itthoni rendszer, így abban a kategóriában 100 az indikátor értéke. A nagy aktivitású hulladékok tekintetében jelenleg a 10-es indikátorértékhez elegendőek a hazai megoldások. A 75- ös érték válna elérhetővé a korábban ismertetett mélygeológiai tároló üzembehelyezésével. A 100-as érték akkor érhető el, ha elfogy az átmenetileg tárolt hulladék.
1. táblázat. Fenntarthatósági indikátorok
Hulladék típus Év Formai faktor Végponti faktor Indikátor értéke Nagyon kis aktivitású hulladék 2021 10‒50 0‒50 10‒100 20?? 50 50 100 Kis- és közepes aktivitású hulladék 2021 50 50 100 Nagy aktivitású hulladék 2021 10 0 10 2064 50 25 75 20?? 50 50 100
A fentiek alapján Magyarországon az atomerőművi blokkok üzemeltetése során keletkező radioaktív hulladék fenntartható kezelése még nem teljesen megoldott, de belátható időn belül kivitelezhető és a megvalósítás tervei már készen állnak.
„Járt utat a járatlanért el ne hagyj!” – Ezzel a közmondással kezdte „A teljes digitális alállomás megvalósíthatóságának vizsgálata” című előadását Szedlák Róbert, a MAVIR Zrt. Szekunder szakszolgálat osztályvezetője, hozzátéve, hogy akár ez is lehetne az előadás mottója, de ezt kiegészítve arra hívta fel a figyelmet, hogy „Járt utat a járatlanért el ne hagyj, hacsak nincs rá jó okod, és megvan rá a lehetőséged.” Ez a szemlélet vitte előre ugyanis az emberiséget a technikai fejlődés útján a kerék és a kőbalta feltalálásától egészen a mai fejlett technológiákig.
Az előadás bevezetéseként Szedlák Róbert ismertette, hogy az elmúlt 20 évben az egész világon megfigyelhető trend volt a digitalizáció terjedése, illetve, hogy ezen a területen minőségi változás figyelhető meg. A villamosenergia-iparban ez a tendencia többek között a digitális (irányítástechnikai és zárlatvédelmi) készülékek és rendszerek egymás közötti kommunikációját is érinti, ezért volt fordulópont az alállomáson belüli kommunikációban a 2010-es években az IEC 61850-es szabvány megjelenése. Ennek segítségével lehetőség van az erősáramú kábelezés optikai kábellel történő, csaknem teljes körű kiváltására, függetlenül a kommunikáló készülékek gyártójától. A MAVIR Zrt. stratégiai céljaival összhangban a Szekunder szakszolgálati osztály az összes érintett szervezeti egység bevonásával elemezte a Teljesen Digitális Alállomás (TDA) magyarországi megvalósíthatóságának lehetőségét. Ennek eredményeképp született meg az a tanulmány, amely előadásának tárgya, és a továbblépés alapjaként szolgálhat.
Ahhoz, hogy megértsük, miért jelent minőségi változást a digitális alállomás koncepciója, meg kell ismerkednünk a hagyományos alállomási rendszer működésével. A transzformátorállomáson belül az egyes mezők IED-i (Intelligent Electronic Device – szabadon konfigurálható digitális védelmi és irányítástechnikai készülék) erősáramú jelzéseket kapnak a mezőgépektől, és a nekik címzett vezérlőjeleket is erősáramúan küldik. Innentől felfelé azonban digitális formában továbbítják az adatokat a helyi adatgyűjtők és megjelenítők számára, illetve tovább az Országos Diszpécser Szolgálat, és a Központi Kezelőközpont irányába. A gyakorlatban ez körülbelül 50-80 km 7, 14, 30 vezetéket tartalmazó erősáramú kábelt jelent egy-egy alállomás esetén.
A TDA koncepciója szerint a felső szint digitális kommunikációját (Station Bus) változatlanul hagyják, és az alsóbb szintek erősáramú jeleit is egy informatikai optikai hálózattal kívánják kiváltani (újdonság: Process Bus). Ehhez szükség lesz az ún. Merging Unit eszközökre, amelyek közvetlenül a primer eszközökhöz csatlakoznak, és azok erősáramú jeleit digitalizálják, így kapcsolva be őket a digitális kommunikációba.
A fent említett tanulmány, amely a Szekunder szakszolgálat és a társszervezetek munkájának gyümölcse, jelenleg még nem nyilvános. Az osztályvezető előadásában a legfontosabb kérdéseket ismertette. A tanulmány a bevezető után az abban használt rövidítések és szakkifejezések magyarázatával kezdődik, itt tudhatja meg az olvasó, hogy mit is jelent az IED rövidítés, vagy hogy mi az a Merging Unit. Ezek mellett többek között az IEC 61850 szabvány által bevezetett fogalmak magyarázata is itt olvasható.
A MAVIR Zrt. alállomásain a zárlatvédelmi és irányítástechnikai készülékek felső irányú kommunikációja 98%-ban az IEC 61850 szabvány alapján történik, de az alállomási primer technológia irányába még erősáramú a jelátvitel. A TDA elérésének első állomása a felső szinten (Station bus) az erősáramú kommunikáció csaknem teljes körű kiváltása, ezeket valósítják meg az ún. GOOSE üzenetek. A tanulmány következő fejezete azt taglalja, hogy mely alállomási jeleket lenne érdemes digitális jelekkel kiváltani, és hogy ennek milyen következménye lenne a kiépített struktúrára, min kellene változtatni ennek érdekében. Ennek eredményeképp arra jutottak a készítők, hogy a hibajelzésen kívül gyakorlatilag minden más jelzés kiváltható digitális, optikai hálózaton „közlekedő” kommunikációval. A megvalósításhoz a védelmes adatgyűjtőkre telepített szoftverek diagnosztikai funkcióit kell fejleszteni. További fontos kérdés, hogy elegendő-e a jelenleg alkalmazott milliszekundum pontosságú időszinkronozás, vagy sem. Arra jutottak, hogy ezen a szinten még nincs szükség a precíziós időszinkron-protokoll alkalmazására. Az alállomások kommunikációjának szempontjából fontos kérdés a beltéri optikai kábelezés esetén a rágcsálóvédelem, amelyre szintén tekintettel kell lenni a TDA koncepciójának értékelésekor. A MAVIR Zrt. rendelkezik már olyan optikai kábellel, amely ellenáll a rágcsálók támadásának. Mindezeken túl a készülékek beállítására, a rendszerkonfigurációra, rendszerintegrációra, és az azt leíró fájlokra is nagy hangsúlyt kell fektetni.
A TDA-hoz vezető út második lépéseként a Process bus szinten lévő hálózatot kell kialakítani, ehhez a hagyományos mérőváltók és kapcsolóberendezések jeleinek a digitalizációja szükséges. Ennek érdekében a primer berendezésekhez Merging Unitok telepítése várható, esetleg optikai mérőváltók alkalmazására kerülhet sor, ezáltal a hatalmas mennyiségű rézkábelezés kiváltható, így a beruházási és karbantartási költségek jelentősen csökkenhetnek, azonban ez új kihívásokat von maga után (pl. az üzemeltető személyzet képzése). Ezen a szinten továbbá szükség van a szinte valós idejű kommunikációra, ezáltal a precíziós időszinkronra, és további feladatot jelent, hogy a redundancia megvalósításának és a rendszer kiépítésének gyakorlati kérdései (pl. hány Merging Unit szükséges a redundancia biztosításához) még nem tisztázottak. A műszaki részleteken túl számos egyéb témakört is megvizsgáltak a tanulmány kidolgozása során, például, hogy egy ilyen digitális alállomást hogyan teszteljenek, helyezzenek üzembe, illetve milyen szabályzatokra és utasításokra lesz szükség az üzemeltetéshez. Mivel ebben a témában globálisan nagyon kevés még a tapasztalat (európai szinten is csak néhány pilot alállomás/ alállomásrész üzemel), különösen fontos a külföldi kollégákkal való együttműködés. A digitális alállomás koncepciójának a kidolgozásakor a kiberbiztonsági szempontok is előtérbe kerülnek. A MAVIR-nál megvalósítási fázisban van egy teszthelyiség kiépítése, ahol laboratóriumi körülmények között tesztelhető lesz egy TDA rész, ami alapját fogja képezni a pilot projekt megvalósításának.
Az előadás zárásaként Szedlák Róbert szót ejtett a TDA projekt ütemezéséről, amelynek első lépése a korábban említett felső szintektől lefelé haladó digitális átállás lesz, majd egy teljes mezősor digitalizálása a cél. Ennek üzembe helyezését 2023 végére tervezik, majd a tapasztalatok függvényében egy Teljesen Digitális Alállomás megvalósítását pedig 2025-re időzítenék. Összefoglalásként és az előadás zárásaként Szedlák Róbert kiemelte, fontos, hogy az új technológia bevezetésével lépésről lépésre kell haladni az üzembiztonsági, információbiztonsági és humán tényezőket is szem előtt tartva.
Kertész Sándor, az Infoware Zrt. vezérigazgatója a társaság békéscsabai Smart Grid rendszeréről tartott előadást.
A hagyományos villamosenergia-rendszerekben üzemelő erőműtípusok az atomerőművek, a szénerőművek, vízerőművek és a gázturbinás erőművek. A tipikus generátorteljesítmények 100–1000 MW között mozognak. Az átviteli hálózaton 220-750 kV feszültségszinten szállítják a villamos energiát az erőművektől az alállomásokba, majd onnan az elosztóhálózatokon [132 (110); 22; 11; 0,4 kV] a fogyasztókhoz. A villamos energia felhasználóit terhelő költség két tételből áll: a villamos energia fogyasztási díja és a hálózat használati díja.
8. ábra. Hagyományos villamosenergia-rendszer felépítése
A hagyományos rendszer a klímavédelmi politika miatt átalakult. Megmaradt a hagyományos hálózat, de megújult az elosztott termelés, újfajta termelők és fogyasztók jelentek meg, például 50 kW-nál kisebb teljesítményű napelemes rendszerek, 50 MW-nál kisebb nap- és szélerőművek, energiatárolók és vezérelhető fogyasztók. Az új struktúra ugyanakkor nem problémamentes, hálózatstabilitási (Pl. frekvenciaingadozás, black-start), hálózattúlterhelési (pl. feszültségingadozások) problémák jelentkeznek.
Az akkumulátoros energiatároló rendszereket több berendezés és alrendszer alkotja. Az akkumulátortelepeket (bankok) az akkumulátormonitoring-rendszer (BMS – Battery Management System) figyeli. Amennyiben a rendszert kültéri konténerben helyezik el, az akkumulátor rack-ek a BMS-sel, a HVAC rendszerrel (HVAC – Heating, Ventillating, Air Conditioning), a tűzvédelmi jelző- és riasztórendszerekkel, a segédüzemi energiaellátó és helyi vezérlő/gateway (EMS –Energy Management System) router/modemmel együtt a konténerben helyezkednek el.
Az akkumulátoros energiatároló rendszereknek több használati módja van. A hálózatokon frekvencia- és terhelésszabályozásra használhatók, valamint black-startok esetén kaphatnak szerepet. Okos városokban a lokális energiaellátás és az energiafelhasználás optimalizálása az elsődleges felhasználási szempont. Ipari létesítményeknél az off-grid ellátási, valamint csúcsterhelés-csökkentési igények miatt alkalmazzák.
9. ábra. Akkumulátoros energiatároló rendszerek felépítése
10. ábra. Akkumulátoros energiatárolók szerepe a Smart Grid rendszerben
A megújuló termelők és a nagyfogyasztók az akkumulátoros energiatárolók is a villamosenergia-rendszer részévé válnak. Ezekhez helyi vezérlőket telepítenek, amelyek vezérlik és szabályozzák a mikrogridet, információt gyűjtenek és együttműködnek a távoli Energy Management Systemmel (az utóbbit optimalizálásra is használják).
Az előadó befejezésül bemutatta az Infoware békéscsabai Smart Grid 1 rendszerét, amely 11 kV-on csatlakozik a hálózatra. A telepített 3 db napelempark összesen 1,3 MW teljesítményű, míg a lítium-ionos akkumulátoros energiatároló 1,2 MW teljesítményű és 2,4 MWh kapacitású. Az egységhez helyi Smart Grid irányítástechnikai rendszer és intelligens térvilágítás tartozik.
11. ábra. Az Infoware békéscsabai Smart Grid rendszere
A 0,4 kV-os helyi fogyasztók egy városi sportcsarnok, egy vívócsarnok és egy 150 kW-os e-busz/autótöltő. A rendszerhez látogatóközpont is tartozik. A látogatóközpontban a vendégeket a bemutatóhelyiségben fogadják, ahol 3D animációs és SCADA megjelenítési lehetőség is rendelkezésre áll. Minél jobban elterjednek ezek a – lokális termelés-tárolás-fogyasztás – megoldások, annál nagyobb mértékben csökkennek országosan a szabályozási energiaköltségek és az elosztott termeléssel kapcsolatos hálózati instabilitások.
Orbán Tibor, a Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetségének elnöke, a (Cégbíróság által 2021. szeptember 1-jén bejegyzett) Budapesti Közművek Nonprofit Zrt. távhőszolgáltatási és energetikai vezérigazgató-helyettese a hazai távhőszolgáltatás lehetőségeiről és kihívásairól tartott előadást.
A távhő története az 1880-as években kezdődött. Jelenleg már a távhőtrendek 4. generációját éljük. Ebben a generációban a társadalmi motivációt a veszteségcsökkentés, a fenntarthatóság és a klímavédelem határozza meg. A hőhordozó közeg 50 °C vagy az alatti melegvíz, ezért ennek megfelelően azt nemcsak acélcsövekben szállítják, hanem már műanyagcsövekben is. A legfontosabb, hogy a távhő számos többletszolgáltatást nyújt és kézenfekvő lehetőség arra, hogy a többi vezetékes energiaellátóval együtt olyan nemzetközi integrációt képezzen, amely különféle nemzeti energiagazdálkodási, energiastratégiai célokat is kiválóan szolgál. Ahogy haladtunk előre a távhőtrendek generációiban, úgy csökkent a primer hőhordozó közeg hőmérséklete, növekedett az energetikai hatékonyság, és ma már tizedszázalékos veszteségjavításért is megéri „lehajolni”.
Ezt követően az energetikára vonatkozó Európai Uniós és hazai jogszabályokról volt szó, kiemelve ezek közül a villamos energia belső piacára és a megújuló energia használatának előmozdítására vonatkozó irányelveket. Mindkettő előírja a tagállamok számára az energiaközösségek jogi szabályozását, utóbbi pedig nem csak a villamos, hanem bármilyen energia termelésére, tárolására, fogyasztására és értékesítésére vonatkozik, amelyet megújuló energiaforrásokból állítanak elő. A magyar Villamosenergia- törvény (a 2007. évi LXXXVI. tv.) új, 66/B.§ 1(a) bekezdése szerint a megújulóenergia-közösség olyan energiaközösség, amely megújuló energiából termel villamos energiát.
Az előadó részletesen kitért a megújulóenergia-irányelvre is. Eszerint a tagállamoknak biztosítaniuk kell, hogy a 25 MWth kapacitás feletti távfűtési, vagy távhűtési rendszerek üzemeltetői kötelesek legyenek a megújuló forrásokból, valamint a hulladékhőből és -hidegből származó energia harmadik féltől származó szolgáltatóit összekapcsolni, vagy kötelesek legyenek felajánlani a csatlakozást és megújuló forrásból származó hőt, vagy hideget vásárolni.
Az előadó beszámolt a „Dekarbonizált Mórahalom – geotermikus alapú fenntartható, kombinált zöldenergetikai mintaprojekt kistelepülések számára” című projektről is. A projekt célja egy olyan innovatív pilot projekt megvalósítása Mórahalomban, amely a földgáz alapú energiaellátás helyben elérhető, megújuló (geotermális és fotovillamos) forrásból történő kiváltásával egy fogyasztóbarát, az ellátásbiztonságot növelő, környezetvédelmi és pénzügyi szempontból fenntartható ellátási modellként szolgál a hazai, 5-10 ezer lélekszámú települések fejlesztéséhez. A projekt részeként kerül sor az 5. generációs távhő-közösségi hőellátás (5GDHC), mint megújulóenergia-közösség műszaki-üzleti modelljének vizsgálatára is. Ennek keretében feltárják, hogy a hazai 3. vagy 4. generációs távhőellátási elemeket is tartalmazó távhőrendszerek milyen szolgáltatási innovációval és műszaki beavatkozások által fejleszthetők tovább 5GDHC távhőellátó rendszerekké.
Az előadás során a felszíni primer távhővezetékek hőszigetelése, föld alá helyezése, valamint a felszín alatti primer távhővezetékek technológiaváltó energiahatékonysági cseréje is szóba került. Orbán Tibor kitért arra is, hogy a távhőrendszerek képessé tehetők arra is, hogy a villamosenergia-rendszerben termelt, de adott körülmények között „felesleges” (kereslettel nem fedezett) villamos energiát hővé alakítva (power-to-heat) hasznosítsák (aFRR leszabályozás). Ez történhet villamos fűtésű kazánokban, hőtárolók segítségével (pl. a meglévő olajtárolók hőtárolóvá alakításával vagy újak létesítésével), vagy a távhőrendszerek vezetékeiben lévő víz hőtárolóképességének a kihasználásával (esetleg célzottan új bypass ágak létesítésével).
Az új Nemzeti Energiastratégia jelentős figyelmet szentel a távfűtésnek, amennyiben célul tűzi ki, hogy a földgáz részaránya a jelenlegi mintegy 70%-ról 2030-ra 50%-ig csökkenjen. A földgáz kiváltásában nagy szerepet kapnak a megújuló energiaforrások (Zöld Távhő Program), pl. a geotermikus energia, a biomassza és a hulladékok energetikai hasznosítása. Változatlanul kiemelten kezeli a stratégia a hatékony kapcsolt hő- és villamosenergia-termelést és előírja a távhőnél alkalmazott árszabályozás hatékonyságának javítását is. Az előadó megemlítette, hogy az uniós jogszabályok várhatóan úgy változnak a jövőben, hogy a (jelenleg korlátot jelentő) kapcsolt hő/villamos energia arány mértéke már nem számít hatékonysági feltételnek.
A távhőszolgáltatók költségei között fontos szerepet játszik az EU kibocsátási egység (EUA) ára, amely az utóbbi két évben jelentősen, több, mint kétszeresére emelkedett (12. ábra). A szektor részére ingyenesen kiosztható kibocsátási egységek mennyisége (szorzója) annak függvénye, hogy a távhőt kapcsoltan termelik-e, vagy sem, és kinek a tulajdonában van a kazános hőtermelés „alatt” lévő kapcsoltan termelő berendezés. Az árszabályozás és a támogatások (távhőkassza) alakulása a távhőszektor súlyos nehézségeit vetíti előre, ezért hathatós és mielőbbi kormányzati beavatkozásra lenne szükség, középtávon pedig finanszírozás szempontjából is fenntartható pályára kell állítani a hazai távhőszolgáltatást. A szakma együttműködést ajánl és partnerséget kér az ágazatot érintő, külső okokra visszavezethetően kialakult helyzet fenntartható megoldásának keresésében.
12. ábra. A kibocsátási egység (szén-dioxid kvóta) árának alakulása 2018-2022 február
Miért a hidrogén az az anyag, amely az Európai Bizottság fő érdeklődési körébe került és miért éppen ebben látja az energiaátmenet megoldását az előttünk álló 30 évben? E kérdés köré épült Szokodi Gábor, az FGSZ Földgázszállító Zrt. Üzletfejlesztés és Közkapcsolatok vezetőjének előadása, amelyben az európai és magyar szabályozásról, a földgázhálózat szerepéről és kihívásairól, valamint az FGSZ jelenlegi projektjeiről is képet kaphattunk.
Szokodi Gábor a hidrogén fizikai és kémiai tulajdonságainak ismertetésével kezdte előadását, kiemelve a metánétól eltérő jellemzőit. A hidrogén szállítási szempontból olyan kihívásokat tartogat, mint a jelentősen eltérő sűrűség és a sokkal kisebb molekulaméret, amely miatt sokkal könnyebben diffundál, mint a földgáz fő alkotója, a metán. A hidrogén energiasűrűsége is kisebb, így ugyanazon térfogatáram megmozgatásával harmadannyi energia szállítható. A levegővel elegyedve a metánnál sokkal szélesebb tartományban válik éghetővé, valamint robbanásveszélyesebb is, mint a metán. Lángterjedési sebessége többszöröse a metánénak, míg gyulladási energiaigénye kisebb. A hidrogén bizonyos fémekkel érintkezve ridegedést okoz: beépül egyes fémek rácsszerkezetébe, ami akár töréshez is vezethet. A felsoroltak korlátozzák a jelenlegi földgázszállító, -elosztó, és -végfelhasználói infrastruktúra alkalmazását a hidrogén számára.
A hidrogén előállítási módja szerint különböző csoportokba sorolható, amelyeket színek azonosítanak. A három legfontosabb a szürke, a kék és a zöld hidrogén. A szürke, legkevésbé klímabarát hidrogént valamilyen szénhidrogénből, jellemzően földgázból állítják elő, gőz-metán-reformálás útján. A folyamat során széndioxid keletkezik, amely a légkörbe kerül. Ha ugyanezen technológia esetén a keletkező szén-dioxidot befogják, tárolják (CCS), majd felhasználják (CCUS), akkor beszélhetünk kék hidrogénről. A zöld hidrogén előállítása nem jár közvetlen szén-dioxid-kibocsátással, előállítása a víz elektrolízisével történik megújuló energiaforrások által termelt villamos energia felhasználásával. Az elektrolízis költsége jelenleg magas, az Európai Unió célkitűzései között azonban a technológia jelentős térnyerése szerepel.
A hidrogén iránti kereslet jelenleg elsősorban az olajfinomítás, valamint az ammónia és a metanol előállítása kapcsán merül fel. Napjainkban túlnyomórészt földgázból, ritkábban szénből állítanak elő hidrogént. A világszerte célzottan előállított 69 Mt hidrogénből csupán 0,4 Mt a kék hidrogén és kevesebb, mint 0,1 Mt a zöld hidrogén, a fennmaradó rész szürke. Bizonyos ipari folyamatokban a hidrogén melléktermékként is keletkezik, összesen 48 Mt hidrogént állítanak elő ilyen módon, amelyből mindöszsze 0,3 Mt előállítása történik megújuló energiaforrások által. A szürke hidrogén dominanciájának oka az előállítási költségek különbségében rejlik: földgázból CCU vagy CCUS technológia alkalmazása nélkül a hidrogén előállítási költsége 1-2 USD/kg. Szén-dioxid-befogás esetén ez a költség akár 3 USD/kg, elektrolízis alkalmazása esetén megújuló energiaforrásból termelt villamos energia felhasználásával előállított hidrogén költsége 3-8 USD/kg is lehet. Az Európai Unió arra számít, hogy az elektrolízis a napelemekhez hasonlóan a technológiai fejlődéssel, bizonyos szintű méretgazdaságosságot elérve versenyképessé válhat.
A hidrogén nem csak energiahordozóként, hanem energiatárolás szempontjából is vizsgálandó. Hidrogén formájában az energia jobban tárolható, mint akkumulátorokban, villamos energia formájában, de a földgázhoz képest rosszabb hatékonysággal. Tárolható a meglévő földgáztárolókban: a szakirodalom szerint a víz alapú geológiai struktúrák és a sókavernák alkalmasak a hidrogén tárolására, a porózus kőzetek azonban inkább a szintetikus metán tárolására lesznek alkalmasak. A meglévő tárolók nagyobb kihasználtsága érdekében a hidrogén a földgázhoz keverhető.
Az EU 2050-es klímasemlegességi céljának eléréséhez a foszszilis energiahordozók felhasználásának csökkentése szükséges. A hidrogén ezért az ipari és közlekedési dekarbonizáció eszköze lehet.
A P2G, vagyis a Power-to-Gas technológia rendszerszabályozásra és energiatárolásra is alkalmas. A megújuló energiaforrásokkal termelt többlet villamos energia felhasználásával elektrolízissel hidrogén kb. 75%-os hatásfokkal állítható elő. A hidrogén felhasználható szintetikus metán (SNG) előállítására, ami azért előnyös, mert az SNG biztonságosan szállítható a meglévő infrastruktúrán annak átalakítása nélkül. A hidrogén metánná alakítása, a Power-to-Mehane technológia a jövőben akár 80%-os hatékonysággal is működhet. Az előállított szintetikus metánt egy 60%-os hatásfokkal üzemelő kombinált ciklusú erőműben felhasználva a teljes átalakítási folyamat hatásfoka 36% körüli. A folyamat előnye, hogy ugyanaz a szállítási infrastruktúra, ugyanaz a kombinált ciklusú erőmű alkalmazható, mint földgáz esetén, így nincs szükség a jelenlegi infrastruktúra és technológia jelentős átalakítására vagy új infrastruktúra kiépítésére, miközben mégis megújuló alapú villamos energiát használunk fel, az abból előállított szintetikus metánt szállítjuk, a folyamat végén pedig újra áramot kapunk. Ennek hatásfoka 36%-ról a későbbiekben 50- 60%-ra emelkedhet.
A földgázfelhasználás fokozatos megszűnésével a kiépített földgázrendszer elemei elértéktelenedett eszközökké válhatnak, míg a hidrogén és egyéb karbonsemleges energiaforrások szállítására egyelőre nincs kiépített infrastruktúra – éppen ezért, ahol csak lehet, a meglévő földgáz-infrastruktúrát érdemes felhasználni a hidrogén szállítására és tárolására. A meglévő infrastruktúra sajátosságai miatt Nyugat- és Kelet-Európában eltérő a helyzet. Nyugaton, főként Németország, Hollandia és Nagy-Britannia területén jól kiépített, több párhuzamos vezetékkel rendelkező földgázhálózat áll rendelkezésre, itt viszonylag könnyű a tiszta hidrogén szállítására való átállás, míg keleten inkább a nagy tranzitvezetékek jellemzők, és arról sem szabad megfeledkezni, hogy kevés a zöldenergia-termelő kapacitás, így itt az átállás nagyobb kihívást jelent.
Az FGSZ csatlakozott a European Hydrogen Backbone kezdeményezéshez, mely 21 országot fed le és a jövő hidrogén gerincvezeték- hálózatát kívánja felvázolni. A kezdeményezés 2040-re 39 700 km hidrogén szállítására alkalmas vezeték kiépítését vizionálja, amelynek 70%-a a jelenleg üzemelő földgázvezetékek átalakításával jöhet létre. A kezdeményezés műszaki és gazdasági szempontból megvalósítható, megfizethető jövőképet vázol fel. A beruházás várható költségét 40-80 milliárd EUR közötti értékre becsülték, ez Magyarország számára több száz milliárd forintos beruházást tenne szükségessé, így az FGSZ egyelőre a fokozatosság jegyében kezdené el az átalakításokat.
Magyarországon a hidrogénpiac kialakulásának első lépése a hidrogén bekeverése a földgázhálózatba. Ehhez meg kell vizsgálni, hogy az érintett szállító-, tároló-, elosztó- és mérőberendezések milyen hidrogénkoncentrációig viselik el a hidrogén jelenlétét. A tiszta hidrogénhálózat és -piac kialakulásának irányába tolhatja a gazdaságot a „hidrogénvölgyek kialakulása”. Magyarországon jelenleg 4 nagy hidrogén-előállító és -fogyasztó telephely van:
- Kazincbarcika (Borsodchem),
- Százhalombatta (MOL),
- Tiszaújváros (MOL Petrolkémia),
- Pét (Nitrogénművek).
Ezen telephelyek lehetnének az első hidrogénvölgyek Magyarországon, közöttük elindulhatna a hidrogén szállítása. A szomszédos országok aktivitásának eredményeképpen a határainkon is „megjelenhet” a hidrogén. Az elsődleges hidrogénimport irányok: Mosonmagyaróvár, Beregdaróc és Kiskundorozsma.
Az FGSZ jelenleg több projekttel készül a hidrogén szállítására, illetve az infrastruktúra kiépítésére. Tagja a korábban említett European Hydrogen Backbone kezdeményezésnek, valamint részt vesz a Magyar Földgáztároló Zrt. Akvamarin projektjének három (anyagszerkezeti, forgalmazási és szabályozási) munkacsoportjában. Az FGSZ tagja a Nemzeti Hidrogéntechnológiai Platformnak és részt vett a Fehér Könyv kiadásában is. A vállalat részese a Re-stream együttműködésnek is, amely a szállítóvezetékek műszaki állapotát, alkalmasságát vizsgálja, emellett elindított több pilot projektet, amelyek a vezetékek állapotát és különböző koncentrációjú hidrogén bekeverésre való alkalmasságát, valamint az infrastruktúra további elemeit vizsgálják.
Szokodi Gábor előadásának végén hangsúlyozta, hogy a megújuló és megújuló alapon előállított gázok megjelenése jól kiegészítheti a földgázrendszert: a felvázolt jövőképben a földgázt és biometánt, valamint hidrogént szállító infrastruktúra mellett valószínűleg lesz egy szén-dioxidot szállító infrastruktúra is. Ezen szállítórendszerek összességét energetikai szempontból is vizsgálni kell, hiszen az nem csak a különböző gázok szállítórendszerét kapcsolja össze, hanem a gáz- és a villamosenergia-rendszer, a tárolórendszerek és a rendszerszintű szabályozások között is kapcsolatot létesít.
Multinacionális társaságok a klímasemlegességért
A XXV. Magyar Energia Szimpózium alkalmával néhány multinacionális cég képviselője is beszámolt arról, mit tesznek azért, hogy társaságuk is hozzájáruljon a karbonsemlegesség eléréséhez.
Először Szabó István, a KPMG képviselője mutatta be a tanácsadó cég fenntarthatósági stratégiáját és eddigi eredményeit. A KPMG „IMPACT PLAN”-je keretében kollektíven gyűjtik az ESG1 kötelezettségvállalás (környezeti, társadalmi és irányítási mérőszámok) adatait, lehetővé téve az előrehaladás mérését. Ebbe beletartoznak a klímaváltozást érintő hatások, a vállalatirányítás, jólét és a munkatársak is. A KPMG több dokumentumot is közzétett az ESG témakörében.
Az előadó beszámolt a társaság „nettó zéró”-s törekvéseiről is. 12 minőségi kritériumot határoztak meg (13. ábra). Munkájuk során megállapították, hogy az energiaszektorban a felsővezetők mintegy 37%-a értékeli kockázatként az éghajlatváltozást és összpontosít kiemelt figyelmet erre.
13. ábra. A KPMG minőségi kritériumai a nettó zéró átmenetről
A karbonsemlegesség eléréséhez a vezetői kompetenciák fejlesztése szükséges, valamint fel kell mérni az adott vállalatot érintő fenntarthatósági kitettségeket és a működésből fakadó környezeti, társadalmi hatásokat, hogy azokat stratégiai szinten lehessen kezelni. Ehhez szorosan kapcsolódik a klímakockázatok azonosítása és az azok kezelésére irányuló intézkedések beépítése a döntéshozatali folyamatokba. Megfontolandó a belső karbonár bevezetése, az emissziós indikátorok meghatározása és a szükséges adatgyűjtési rendszerek kialakítása.
Dr. Kemény Gábor, az OTP Bank Zöld Kompetencia Központ vezetője szerint a legfontosabb a fenntartható finanszírozás (ESG) környezeti témaköréhez tartozó célokkal összefüggő termékfejlesztési, fenntarthatósági, kockázatértékelési munka támogatása és összegzése, a szinergiák kiaknázása és a párhuzamos munkavégzés elkerülésének biztosítása.
Az ESG az OTP vezetésének megítélése szerint három dimenzióban segíti a gazdaság zöld átmenetét:
- Fenntarthatóság: Az UNEPFI által kidolgozott, a fenntartható finanszírozásra vonatkozó alapelvek (ESG)
- Környezeti, szociális, irányítási szempontok (ESG): Az ESG egy új szabályozási keretrendszert testesít meg.
- Fenntartható pénzügyek: Az EU támogatáspolitikájában az ESG szempontok is érvényesülnek
Az ESG finanszírozás hatással lesz az OTP Bank teljes működésére. Az OTP 2021. augusztus 31-én elfogadta az ESG 2.0 üzleti stratégiáját. Az OTP Csoport célja a regionális vezető szerep elérése az alacsony üvegházhatásúgáz-kibocsátású gazdaságra való igazságos és fokozatos áttérés finanszírozásában. Ennek megvalósítását három időszakra bontották:
- Jelen: tervezési fázis, ESG keretrendszerek és folyamatok megalkotása, célok kitűzése.
- Közeli jövő (2022-24): Az ESG stratégia fokozatos bevezetése az OTP Csoport egészében.
- Jövő (2024 után): Az ESG folyamatok a normál üzletmenet részévé válnak
A szekciót záró előadást Kamasinszki Rita, a Microsoft Nagyvállalati üzletág vezetője tartotta. A Microsoft elkötelezett, hogy mindenütt, mindenkinek a segítségére legyen abban, hogy a fejlett technológiák alkalmazása által a jelenleginél fenntarthatóbb jövő épüljön. A cég alapvető környezeti, fenntarthatósági elkötelezettségei közül kiemelésre érdemes, hogy 2025-re 100%-os mértékben megújuló energiával működnek, 2030-ra pedig karbonsemlegessé válnak és egyáltalán nem termelnek hulladékot.
Panelbeszélgetés – Energiaközösségek Magyarországon
A nap zárásaként a jelenleg formálódó magyarországi energiaközösségek kapcsán hallhattunk egy panelbeszélgetést. A beszélgetést dr. Tóth Máté energiajogász, a MET elnökségének tagja moderálta. Bevezetőjében kiemelte, hogy az energetikai iparág jövőjéről nem beszélhetünk anélkül, hogy megemlítenénk az ellátási láncba ékelődő új szereplőket, az energiaközösségeket, az aggregátorokat, a prosumer-eket, az intelligens felhasználókat, valamint az ezeket érintő, kialakulóban lévő szabályozásokat. Ezen szereplőket többségében az Európai Uniós irányelvek hívták életre Magyarországon. A szerepkörök egészen sokszínűek, képlékenyek.
Tóth Csaba, a VII. kerületi önkormányzat képviselője elmondta, hogy ők pályázat keretében kívánnak energiaközösséget kialakítani. Hosszú távon azt szeretnék elérni, hogy az erzsébetvárosi társasházak jelentős részére napelemeket telepítsenek és beinduljon egy olyan energiatermelés, amely a lehető legkevésbé terheli majd a hálózatot, mert a termelt energiát helyben felhasználják. Ennek alapja egy okos hálózat lesz, amely lehetővé teszi a termelés és fogyasztás időbeni kiegyenlítését, nagyobb termelés esetén bekapcsolja a fogyasztókat. A projekt jelenleg kísérleti szakaszban van, a jogszabályok lehetővé teszik az energiamegosztást, céljuk az, hogy ez a lehető leggyorsabban és legegyszerűbben megvalósítható legyen a kerületben.
Zarándy Tamás, az energetikai tanácsadással foglalkozó Capital Consulting képviselője elmondta, hogy a társaságuk munkatársai folyamatosan nyomon követik az energetikai jogszabályváltozásokat, és eddigi tapasztalataik alapján úgy döntöttek, hogy az ITM által kiírt pályázat keretében Tállya községben megpróbálkoznak egy energiaközösség felépítésével.
Dohos Dávid és Ercsey Tamás az Energo Kft. képviseletében érkezett, amely Magyarország első független keresletoldali aggregátora. A független aggregátor olyan entitás, amelyet az uniós szabályok már említenek, de a VET-ben, vagy a MAVIR kereskedelmi szabályzatában még nem találhatók meg. A függetlenség azt jelenti, hogy az aggregátor a szolgáltatótól független, és terveik szerint 2022. január 1-től a különböző mérlegkörökben lévő keresletoldali fogyasztókat fogják össze (aggregálják) és hasznosítják a rugalmassági piacon. Fontos megjegyezni, hogy az aggregátor rendkívül tág fogalom, a szabályozóközpontok és a fogyasztóoldali befolyásolók egyaránt ide tartoznak. Az Energo Kft. aggregátorként a fogyasztók menetrend-változtatási képességét kívánja a rugalmassági piacra vinni, flexibilitást kérnek a fogyasztóktól és ezért cserébe pénzt adnak. Leegyszerűsítve tehát az aggregátor híd a fogyasztók és a fejlett energiapiac között. Az energiaközösségekben is a flexibilitás az igazi érték, a DSO vagy a TSO, esetleg a mérlegkör felé is nyithatnak ezzel a felhasználók.
Hamburger Ákos, a MEKH villamosenergia-ügyekért felelős főosztályának vezetője elmondta, hogy a Hivatal az energiaközösségeket és az aggregátorokat egyaránt nyilvántartásba veszi, vizsgálja a tevékenységüket és adatokat is gyűjt. Mivel ezek az új szereplők a „Tiszta Energia Csomag” (CEP) implementációja során kerültek be a hazai szabályozásba, így részt vesznek a jogszabályok kidolgozásában, valamint tapasztalataik alapján javaslatokat tesznek majd a jövőbeni jogszabályokra is. A fogalmak kapcsán fontosnak tartotta rögzíteni az aggregátor és energiaközösség közötti különbségeket. Az aggregálás olyan tevékenység, amelynek során egy szereplő (az aggregátor) több kisebb szereplőt fog öszsze és piacra viszi ezek rugalmassági, vagy termelési potenciálját. Az energiaközösség egy jogi forma, amely különböző tevékenységeket végezhet. Ez a tevékenység lehet aggregálás, de lehet egészen más, akár termelés is.
Alföldy-Boruss Márk, az Innovációs és Technológiai Minisztérium főosztályvezetője három fő feladatukat emelte ki. A stratégiaalkotás kapcsán a nemzeti energiastratégia és a hozzá kapcsolódó akciótervek kialakításában vesznek részt. Másik feladatuk a stratégiák végrehajtásához szükséges jogszabály-előkészítés, amelyet a megalkotott stratégia, valamint az európai uniós irányelvek mentén végeznek. Az Európai Uniós jog implementációjának tekintetében a vezérelv az új szereplők létrejöttéhez szükséges támogató környezet megteremtése. A részletszabályok kialakítása a piaci szereplők tapasztalatainak és igényeinek ismeretében a későbbiekben történik. Harmadiknak említette a támogatáspolitikát, amelynek része az energiaközösség-pályázat, amelynek nemrég jelent meg a második köre. Az aggregátorok és energiaközösségek várhatóan olyan szereplők lesznek, amelyek képesek reagálni a problémákra és értéket tudnak teremteni a villamosenergia-rendszerben.
Almási László, az ALTEO cégcsoport képviselője elmondta, hogy társaságuk birtokolja talán a legnagyobb szabályozási központot ma Magyarországon, amely többfajta termelőegységből tevődik össze: gáztüzelésű kapcsolt termelőkből, megújuló alapú időjárásfüggő termelőkből, valamint energiatárolóból. Ezekkel immár évek óta rugalmas, rendszerszintű szolgáltatásokat nyújtanak a MAVIR-nak. Emellett a vállalat fontos tevékenysége a különböző időjárásfüggő, jellemzően KÁT-os naperőművek menetrendezése, termelésének optimalizálása. Folyamatosan jelennek meg a rendszerben METÁR-os vagy szabadpiaci szereplők, amelyek integrációja új kihívásokat jelent.
’Sigmond Gyögy az MKK energetikai tagozatának elnökségi tagja fontosnak tartotta kiemelni, hogy az energiaközösség nem csak villamos energiát termelhet és oszthat meg, hanem akár hőenergiát is.
A támogató jogszabályi környezet nagymértékben a szereplőkre bízza, hogy kialakítsák saját feltételrendszerüket, szerepkörüket. Már a bemutatkozások alapján is nyilvánvalóvá vált, hogy az egyes szereplők különbözően látják önmagukat és egymást is.
Az első kérdés a virtuális erőművek szerepéhez kapcsolódott: Az új szereplők belépésével hogyan változik majd a virtuális erőművek szerepe a piacon?
A kérdésre először Almási László reagált. Véleménye szerint a virtuális erőműveknek a jövőben is jelentős szerepük lesz. Jelenleg a Magyarországon szabályozást nyújtó résztvevők köre meglehetősen szűk, néhány nagyerőmű és szabályozási központ végzi a kiegyensúlyozást a határokon keresztül beszerzett kapacitásokkal kiegészülve. A jelenlegi virtuális erőművek nagy tapasztalattal rendelkeznek a kiegyenlítő szabályozás területén, így akár az új szerepkörökben is részt vállalhatnak. Ehhez bővíteniük kell a szolgáltatásaikat, akár a fogyasztók bevonásával is. Ezek új kihívások elé állítják a szabályozóközpontokat, hiszen teljesen más teljesítmény-nagyságrendekben mozognak. Fontos lesz a jövőben a megjelenő energiaközösségek és a nagy számú elektromos gépjármű integrációja is, amelyek szintén részt vehetnek a rendszerszintű szolgáltatásokban. Nagy számú, kis teljesítményű fogyasztó bevonása nagy kihívás elé állítja a szabályozóközpontokat, valamint számos informatikai természetű kérdést is felvet. Mindenképpen fontos szereplők lesznek a jövőben, de ebben az irányban még számos fejlesztésre van szükség a megfelelő működéshez.
Dohos Dávid a keresletoldali aggregátor szemszögéből világította meg a kérdést. 2021. január elsejétől jelent meg a MAVIR kereskedelmi szabályzatában az új, aggregátor kifejezés, amely magába olvasztotta a korábbi szabályozóközponti definíciót. Ezt az átalakítást helyénvalónak látja, hiszen az aggregátor tulajdonképpen egy kibővített jogkörökkel rendelkező szabályozóközpont. A jelenleg zajló zöldítés és decentralizáció hívta életre a virtuális szabályozóközpontok létrejöttét, mivel a hálózat egyensúlyban tartásához szükséges volt, hogy a decentralizált termelőegységeket a hálózat igényeinek megfelelően központilag lehessen irányítani. Az időjárásfüggő sztochasztikus és decentralizált termelők részarányának növekedésével ez az igény is folyamatosan nő. Először a kisebb termelők virtuális portfólióba való egyesítésére került sor, majd ugyanez történt a kisebb fogyasztókkal is. A szereplőknek alapvetően teljesen más háttérrel kell rendelkezniük és a digitalizáció is nagyon fontos szerepet fog játszani az egyes résztvevők versenyképességében.
Zarándy Tamás megemlítette, hogy az európai villamosenergia- rendszer összeomlásának megakadályozására idén januárban 2 GW szabályozási kapacitásra volt szükség és ugyanennyivel csökkentették a fogyasztók a fogyasztásukat ebben az időszakban elsősorban Franciaország és Olaszország területén. Várhatóan ennek a fogyasztáscsökkentési képességnek a jövőben egyre nagyobb szerepe lesz hazánkban is.
Almási László hozzátette, hogy a termelők és a fogyasztók egyaránt nagymértékben elaprózódnak, a néhány évvel ezelőtti néhány mérlegkör helyett ma már több millió entitás szólhat bele a villamosenergia-rendszer működésébe. Ezért is fontos az energiaközösségek szerepe, amelyek ezen kis fogyasztókat és termelőket fogják össze és viszik ki a piacra.
Ercsey Tamás kiemelte, hogy az Energo Kft. már megvalósította fogyasztók összehangolását a Váci úti Balance Irodaházban, amely egy távolról irányítható, okos fogyasztó és a teljesítményigénye akár 200 kW-tal is csökkenthető. Először tartottak a bérlők hozzáállásától, azonban a tapasztalataik pozitívak: a bérlők az előre becsültnél „többet bírnak”, szélesebb szabályozási határokra adnak lehetőséget, valamint kijelölik azokat az intervallumokat is, amikor nem tartózkodnak az irodaházban és ezekben az időszakokban még nagyobb a szabályozási szabadsága az üzemeltetőnek. Így az irodaház felszabályozási teljesítménye 0,4 MW körüli, amely már egy gázmotoros egységnek is megfeleltethető. Fontos, hogy a hagyományos technológiák és az új megoldások együttműködése fogja megadni a megfelelő ellátásbiztonságot, a cél a megfelelő mix megtalálása. Fontos megjegyezni, hogy a fogyasztóknak is van igényük arra, hogy belépjenek a szabályozásba, az elkövetkező három évben az épületgépészet és az utótöltő technológiák aggregálása legalább 60 MW elérhető és már beruházott kapacitást tud majd biztosítani. Fontos kérdés az is az aggregátorok belépésével, hogy az egyes fogyasztók menetrendjéért ki felel, a mérlegkör vagy az aggregátor, aki a szabályozás miatt módosította a felvett teljesítményt. A megengedő környezet lehetővé teszi, hogy a szereplők feszegessék a határokat és a regulátorokkal együttműködve kialakítsák a legmegfelelőbb jogszabályi keretrendszert.
A második kérdés az energiaközösségekre vonatkozott. Az energiaközösség definíció szerint egy nonprofit struktúra, adódik tehát a kérdés, hogy miért lehet motiváló egy energiaközösség tagjává válni. Mi a határ a helyi energiaközösség és az aktív fogyasztók között?
Zarándy Tamás a Tállya községben megvalósuló energiaközösség projekttel kapcsolatban elmondta, hogy sok különböző motivációt lát az energiaközösségek létrehozására. Nagyvárosi bérházakban, lakóparkokban motiváció lehet, hogy a tulajdonosoknak egyenként nincs lehetőségük napelem létesítésére, mivel nincs saját tetőfelületük, azonban a társasház tetején ez már megvalósítható, az itt termelt energia elosztható. Egy másik energiaközösségi forma, hogy többen összefognak és egy nagyobb méretű naperőművet hoznak létre, amelynek a hasznán osztoznak. Energiaközösség létrejöhet a fogyasztók összefogásával is, hogy kifelé egy fogyasztóként tudjanak megjelenni. Energiaközösségek létrehozhatók olyan, mélyszegénységben élők által lakott településeken is, ahol nem, vagy csak részlegesen volt eddig villamosenergia-ellátás. A megtérülés korlátozott, de ezekben az esetekben elképzelhető.
Tóth Csaba, az erzsébetvárosi projekt képviselője egyetértett a társasházas konstrukció motivációival. Energiaközösség nélkül ezeken a területeken nehezen megoldható a saját energiatermelés, ugyanis a fogyasztók és a tető nincs azonos tulajdonban. A helyben megtermelt és fogyasztott energia lehetővé teszi, hogy a hálózaton kisebb legyen a terhelés. Azért éri meg egy ilyen energiaközösséghez csatlakozni, mert így alacsonyabb áron szerezhető be a villamos energia. Az elképzelés szerint a fogyasztók továbbra is az energiaszolgáltató ellátásában maradnának, és a HMKE-ből vételeznék az energiát, amikor a közös naperőművük termel. Az energiaszolgáltatók egyelőre nem támogatják ezt a megoldást, szívesebben kezelnék a közösséget egy termelőként és egy fogyasztóként.
Almási László kiemelte, hogy külföldön az energiaközösségekhez való csatlakozás jelentős motivációja, hogy divatosnak tartják a kezdeményezést, élvezik a villannyal való kereskedést akár a telefonjukról is. Magyarországon továbbra is a rendszerhasználati díj csökkentése az egyik elsődleges cél, a fogyasztáscsökkentés hangsúlyosabb, mint a kitáplálás.
Ercsey Tamás hozzátette, hogy az energiaközösség projektek lehetőséget adnak a vidéki városok számára, hogy az eddig nem megtérülő infrastrukturális beruházásaikat megépítsék és a rugalmassági piacon való értékesítéssel megtérülővé tegyék. A program új lehetőség lehet arra is, hogy ismételten nekifussanak városfejlesztési programjaiknak, jobbá tehessék az emberek életét. Szerinte háromfajta motiváció lehet egy ilyen típusú projekt mögött. Gazdasági előny kovácsolása, amely nonprofit esetben energiaközösség, míg forprofit esetben aggregátorként lehetséges, valamint környezeti és szociális hatásai is vannak. Kiemelte a budapesti energiaközösség és az aktív fogyasztóként üzemeltetett irodaházak közötti párhuzamot a tulajdoni viszonyokban, valamint azt is, hogy a bérlők és tulajdonosok számára egyaránt fontos, hogy a gazdasági haszon mellett társadalmi és környezeti haszonnal is járjanak a beruházások. A megtérülési időt hajlandóak akár meghosszabbítani azért, hogy ne okozzanak problémákat a hálózatnak, ne egyoldalúan élvezzék a helyzetet, hanem felelősen vegyenek részt a rendszerben.
Hamburger Ákos szerint a társadalmi és környezeti felelősségvállalás nagyon szép és fontos cél, azonban a tömegessé válásra csak akkor számíthatunk, ha a gazdasági haszon is mérhető lesz. Az energiaközösségek kialakítását is más szemszögből közelítette meg, kiemelve, hogy egy adott közösség bizonyos műszaki problémákat közösen megoldhat és ehhez kiválaszthatja a megfelelő jogi formát, ami lehet energiaközösség vagy valami más is.
A harmadik kérdés az aggregátorok szerepére irányult, illetve arra, hogy milyen egységeket lehet és érdemes aggregálni ma és a jövőben Magyarországon.
Ercsey Tamás az első keresletoldali aggregátor képviselője szerint ahhoz, hogy valaki aggregátor lehessen, először a Hivatalhoz kell benyújtania egy kérvényt, amelyben egy bizonyos pontrendszer szerint megjelöli, hogy mivel szeretne foglalkozni aggregátorként. Ezt követően a rugalmasságot biztosító egységeket a MAVIR-nál is akkreditáltatni kell, amelynek a folyamata még nem kiforrott. Ezt követően el lehet indulni a kapacitáspiacon és meg kell kötni a megfelelő aggregátori és rendszerszintű szolgáltatásokkal kapcsolatos megállapodásokat is. Fontos megjegyezni, hogy vannak műszaki korlátok is, amelyeket figyelembe kell venni, ilyen például a hűtőberendezések gradiense, amely jóval alacsonyabb, mint a gázmotoroké. Ennek megoldása lehet, ha megfelelően csoportosítják a különböző gradiensű fogyasztókat. Korlátnak látja ilyen aggregátorok esetében, hogy a teljes fogyasztási ponton kell megfelelő teljesítménynek lennie, amelyet a jól meghatározható és szabályozható gépegységek teljesítménye mellett kiszámíthatatlan tényezők (az irodaházat használó személyek) is befolyásolnak. Kiemelte, hogy a meglévő akkreditációs és aktiválási folyamatok statikus termelőkre vannak optimalizálva, nehéz ebbe a környezetbe dinamikus fogyasztókat beilleszteni. Várni kell még a pontos szabályozási környezetre, amelynek kidolgozása jelenleg is zajlik a résztvevőkkel folytatott folyamatos kommunikáció mellett.
Alföldy-Boruss Márk kiemelte, hogy egy évvel ezelőtt az energiaközösségekről és aggregátorokról szóló beszélgetések a külföldi szakirodalom tanulmányozásán alapultak. Ehhez képest nagyot léptünk előre, de még vannak jogalkotási hiányosságok, valamint az IT háttér jelentős fejlesztésére is szükség lesz a jövőben. Arra számít, hogy az év végére elkészül a megfelelő szabályozási háttér ahhoz, hogy a piac el tudjon indulni. Törvényi szinten nem terveznek sokkal többet szabályozni az aggregálással kapcsolatban, mint hogy ki a szereplő, miért vállal pénzügyi felelősséget és hogy a kereskedő ne alkalmazhasson hátrányos megkülönböztetést a fogyasztóval szemben. Minden további kérdést szabályzati szintre szeretnének terelni.
Dohos Dávid az IT fejlesztésekkel kapcsolatban megemlítette, hogy ezeknek hosszú az átfutási idejük. Fontosnak tartja a folyamatos kommunikációt a szabályozók és az aktív szereplők között, ami jelenleg megvalósul. Úgy véli, hogy még néhány évre szükség van ahhoz, hogy az aggregátori piacok és az aggregátori szolgáltatások megfelelően működjenek.
Az utolsó kérdés a konkrét projektek eddigi tapasztalataira és a várt vagy nem várt felmerülő nehézségekre vonatkozott. Mennyire sikerül a várakozásoknak megfelelően teljesíteni és mik a várakozások?
Tóth Csaba az Erzsébetvárosi energiaközösség tapasztalatait összegezte. A legnagyobb akadályt az energiaszolgáltatók hozzáállásában látják, akik ellenérdekeltek a közösségek kialakulásában. Nem sikerült őket eddig bevonniuk az egyeztetésekbe. A másik nagy kihívást a lakosság hosszú távú csatlakozási hajlandóságában látja, pontosan ugyanis még nem látható, hogy mennyi idő alatt térül meg a beruházás.
Zarándy Tamás megjegyezte, hogy ők Tállya község kapcsán már kaptak ígéretet az ÉMÁSZ-al való egyeztetésre.
Ercsey Tamás a jelenlegi helyzetet a szabadpiac kialakulásához hasonlította, úgy érzi, most is ragaszkodnak az elosztók a jelenlegi helyzetükhöz, szeretnék megtartani a monopóliumukat. A rugalmasságokat elsősorban a DSO felé kellene értékesíteni, jóllehet ők még nem tudják pontosan, hogy milyen termékeket vennének és mennyiért. Hozzátette, hogy a kereskedő bizalmi kapcsolatot igyekszik kialakítani a fogyasztójával, évről évre a lehető legkedvezőbben szeretné megújítani a kereskedelmi megállapodását. Ebbe az aggregátor jelentősen belezavar, ennek feloldása a kereskedőkkel való egyeztetés útján lehetséges. Ugyanakkor az aggregátor a kereskedő menetrendjébe nem zavar bele, mert a biztosított rugalmasságot utasított eltérésként lehet figyelembe venni.
Almási László a nehézségekkel kapcsolatban elmondta, hogy a mérlegköri kérdések is fontosak és az elszámolási kérdéseket mindig nehéz feloldani, továbbá az új entitások bevonásához szükséges IT fejlesztések is nehézkesek.
Dohos Dávid ugyancsak a mérlegköri elszámolást és annak okozat-helyességét emelte ki.
Jegyzet
- Environmental, Social & Governance metrics
2021/4. lapszám | Béres Adrienn Judit, Bíró Annamária, Burján Bernadett, Pálfi Zalán, Tóth Délia | 896 |
