A megújuló energiák terjedése mellett is nő a világ energiafelhasználása, miközben a termelés ingadozásait áthidaló tárolás még messze van a szükséges léptéktől – derült ki a 2026-os ÖKO-EXPO-n Hanula Barna, a Széchenyi István Egyetem docensének előadásából, amelyben német és a magyar villamosenergia-rendszer példáin mutatta be a zöld átállás korlátait, a hosszú távú energiatárolás lehetőségeit és a kibocsátáscsökkentés költségeit.
Dr. habil. Hanula Barna nemzetközileg elismert gépészmérnök, egyetemi docens, a győri Széchenyi István Egyetem Audi Hungaria Járműmérnöki Karának korábbi dékánja. Több mint két évtizedes németországi kutató-fejlesztői és vezetői pályafutása során többek között a Bugatti Veyron ikonikus, 1001 lóerős motorjának fejlesztését is irányította. Szakmai és oktatói munkájában kiemelten foglalkozik a fenntartható hajtásláncok, az alternatív energiahordozók és a reális zöld átállás mérnöki feltételrendszerével.
Ami egy háztartásban működőképesnek látszik, országos méretben más műszaki és gazdasági feltételeket kíván. Ez volt az egyik központi gondolata Hanula Barna „Megújuló és alternatív energiák – lehetőségek, korlátok és új technológiai irányok” című nyitóelőadásának. A gépészmérnök, az Audi Hungaria Járműmérnöki Kar korábbi dékánja azt vizsgálta, hogyan értékelhetők az energetikai beruházások a teljes ellátórendszer, a fenntarthatóság és a versenyképesség szempontjából.
Nő a világ energiaigénye, a fosszilis források továbbra is meghatározók
Hanula arra hívta fel a figyelmet, hogy a villamosenergia-termelés változásai nem azonosak a teljes energiafelhasználás átalakulásával. Az áram mellett a közlekedés, a fűtés és az ipari folyamatok energiaigényét is figyelembe kell venni.
A világ energiafelhasználása az 1950-es évek óta többszörösére nőtt, és továbbra is meghatározó szerepet játszik benne a szén, a kőolaj és a földgáz. Hanula szerint a megújulók terjedése egyelőre nem hozta el a fosszilis energiaforrások várt visszaszorulását. Európában jelentősen bővült az áramtermelő kapacitás, de az ellátás szempontjából az számít, hogy ebből mennyi használható akkor, amikor szükség van rá.
Miért szorul áramimportra Németország?
Németországban a napelemek és szélerőművek együttes névleges teljesítménye jóval meghaladja az ország áramigényét, mégis szükség van importra. A napsütés és a szél ugyanis nem a fogyasztáshoz igazodik: időnként többlet keletkezik, máskor hagyományos erőművekkel vagy külföldről vásárolt árammal kell pótolni a hiányt.
A változás nagyságát Hanula egy téli példával érzékeltette: 2025 januárjában alig két hét alatt harminc paksi atomerőmű teljesítményének megfelelő mértékben nőtt a megújulókon felül fedezendő áramigény.
Az előadó szerint a beruházások eredményét a kibocsátás alakulásán is mérni kell. A bemutatott adatok alapján Németországban öt év alatt jelentősen nőtt a megújulók részaránya, az áramtermelés egységnyi energiára jutó szén-dioxid-kibocsátása azonban csak mérsékelten csökkent, és továbbra is jóval meghaladta a francia vagy a svéd értéket.
Energiatárolás: más feladat az esti fogyasztás és a téli tartalék
Hogyan lehet áthidalni a termelés és a fogyasztás közötti időbeli eltéréseket? Hanula különválasztotta a napon belüli és a hosszabb, akár hónapokra kiterjedő tárolást. Az akkumulátorok, a szivattyús tározók és a kémiai energiahordozók eltérő időtávokra és energiamennyiségekre kínálnak megoldást.
„Együtt kell azt vizsgálni, hogy meg tudjuk-e valósítani, működik-e, mi a hatásfoka, és a pénzügyi következménye” – fogalmazott. Szerinte egy-egy berendezés kedvező tulajdonságai önmagukban nem elegendők: azt is figyelembe kellene venni, hogyan kapcsolódik a többi berendezéshez és a teljes energiarendszerhez.
A léptékkülönbséget egy Németországra vonatkozó összevetéssel mutatta be. A teljesen megújuló ellátásra vonatkozó, 2050-es példájában 30 terawattórás tárolási szükséglet szerepelt, szemben a német energiatárolók 2022-re feltüntetett, összesen 0,04 terawattórás kapacitásával.
A hosszú időre félretett, nagy mennyiségű energia esetében a molekulákban történő tárolást emelte ki: az energiát például hidrogén vagy szintetikus metán formájában lehetne megőrizni. A teljes folyamat értékelésénél ugyanakkor az átalakítás, a szállítás, a tárolás és a későbbi felhasználás veszteségeit, valamint költségeit is számításba kell venni.
A beruházások mérete az akkumulátoroknál is számít. Az európai tárolás kapcsán az ipari és hálózati rendszereknél 125 dollár, míg a lakossági megoldásoknál 600 dollár fajlagos beruházási költség szerepelt kilowattórányi tárolókapacitásra vetítve. Hanula szerint a német akkumulátoros tárolási kapacitás mintegy 80 százalékát kis háztartási rendszerek adják, ezért különösen fontos a közel ötszörös fajlagos költségkülönbség. A széttagolt beruházásokat ahhoz hasonlította, mintha a diósgyőri nagyolvasztó helyett mindenki a saját kertjében építene kis hutát a kerítéséhez szükséges vasszög előállítására – ez minden, csak nem gazdaságos, mutatott rá.
Magyar áramellátás: olcsó nappali export, drágább visszavásárlás
Az idén nyáron is csúcsra járatott magyar napelemes termelés és a hiányzó tárolói kapacitás szemléletes példa Hanula professzor szerint arra, hogy a megtermelt energia értéke nagyban attól is függ, mikor kerül a piacra.
Magyarország a napközben olcsón exportálja a megújulók által termelt többletet, amit a szomszédos országok megvesznek, eltárolnak – mert nekik van, hová -, majd az esti, éjszakai órákban, amikor a csúcson van az áramár, drágán visszaadják hazánknak.
Ugyanehhez a problémához kapcsolta a negatív áramárakat. A német másnapi árampiacon a negatív árú órák száma 2022-es száznál kevesebbről 2025-re ötszáz fölé nőtt. Hanula arra figyelmeztetett, hogy ilyen helyzetben a termelés költségén felül azért is fizetni kellhet, hogy valaki átvegye a felesleges áramot.
Új lehetőségek: hidrogén, ammónia és hőtárolás?
A tárolás jövőjéről szólva az előadó három technológiai irányt emelt ki:
- Kémiai tárolók és megújuló gázok: a hidrogén, az ammónia és a szintetikus metán a szezonális energiatárolás lehetséges eszközei.
- Mechanikai és geológiai rendszerek: a szivattyús-tározós vízerőművek, a sűrített levegős és a gravitációs tárolók nagy kapacitású hálózati tárolást szolgálhatnak.
- Termokémiai és szezonális hőtárolás: ide tartoznak a termokémiai tárolók, valamint a homokban és kőben hőt tároló megoldások.
Az ammóniának azért szentelt külön figyelmet, mert előállításához hidrogén és nitrogén szükséges, szén viszont nem. Magyarázata szerint a szintetikus metánhoz és benzinhez szénforrást is biztosítani kell, míg nitrogén bőségesen rendelkezésre áll a levegőben. Az ammónia ráadásul a hidrogénnél könnyebben cseppfolyósítható. Japán példáján olyan ellátási megoldásról beszélt, amelyben az ausztráliai napenergiából előállított hidrogént ammóniává alakítják, majd hajóval szállítják tovább. A Toyotának pedig már van ammónia hajtású autója, hozott egy friss példát.
A tárolást a közlekedés energiaellátásával is összekapcsolta. Érvelése szerint, ha a megújuló áramot eleve hidrogénné alakítják a tároláshoz, akkor a hidrogén közvetlen járműhajtási felhasználását is érdemes vizsgálni. A távolsági árufuvarozást lehetséges alkalmazásként említette, és Európában kísérleti jelleggel működő, hidrogénes belső égésű motorral hajtott kamionokról beszélt. A repülést olyan területként hozta fel, ahol a tömeg- és térfogatkorlátok miatt továbbra is különösen fontosak a folyékony üzemanyagok.
Hanula szerint az akkumulátoroknak a rövid fogyasztási csúcsok kezelésében, a mechanikai tárolóknak a hosszabb áthidalásban, a kémiai energiahordozóknak pedig a hónapokra szóló tartalékolásban lehet szerepük.
Rossz lovon ülünk: a dekarbonizáció legfontosabb mérőszáma a dollár/CO ₂
Hanula Barna az átállás közvetett gazdasági következményeire és torzulásaira is kitért. Példaként Németországot említette, ahol az állam évente mintegy 35 milliárd eurót szed be az üzemanyagok jövedéki adójából. Rámutatott: a fosszilis üzemanyagok adója máig az infrastruktúra fenntartásának és az útépítéseknek az egyik legfőbb forrása. Ha a közlekedés átáll az elektromobilitásra – amely jelenleg mentesül ettől a tehertől –, a kieső adóbevételeket pótolni kell, ami elkerülhetetlenül beépül majd a lakossági áram árába, tovább drágítva az ellátást.
A professzor rámutatott a dekarbonizáció legfontosabb sarokszámára: a globális gazdaságban jelenleg nagyjából 400 gramm szén-dioxid kibocsátása társul minden egyes megtermelt dollárnyi GDP-hez (400 g/$). Mivel a gazdasági és politikai stabilitás alapfeltétele a GDP folyamatos bővülése, a kibocsátást csak úgy lehet érdemben visszaszorítani, ha ezt a fajlagos arányt radikálisan csökkentjük. Ez viszont kizárólag olyan beavatkozásokkal lehetséges, amelyek a legkevesebb pénzből a legtöbb CO₂-megtakarítást hozzák.
„Teljesen rossz lovon ülünk, és nem a megfelelő vitákat folytatjuk” – fogalmazott Hanula, rámutatva, hogy a döntéshozók és az üzleti szereplők fordítva gondolkodnak. A megújulók és az elektromos autók erőltetése fajlagosan a legdrágább megoldások közé tartozik.
Érzékletes példákkal szemléltette az aránytévesztést:
· Ha a Mátrai Erőműben a lignittüzelést földgázra váltanák, nagyjából 2 eurócentből lehetne megtakarítani egyetlen kilogramm szén-dioxidot.
· A családi házak energetikai szigetelésénél ugyanez szintén néhány centből, az ipari hatékonyságjavításnál pedig 10 cent alatt megvalósítható kilogrammonként.
· Ezzel szemben a piacon eladott drága, presztízsjellegű zöld beruházásoknál gyakran 2–3 euróba kerül egyetlen kilogramm CO₂ elkerülése.
Ennek a torz ösztönző rendszernek az a következménye, hogy a szén-dioxid-megtakarításon pénzt kereső iparágak a legköltségesebb beavatkozásokat erőltetik, hiszen ott keletkezik a legnagyobb üzleti forgalom.
„Pont ugyanannyi szén-dioxid maradt a légkörben, csak szegényebbek lettünk 2-3 euróval” – világított rá az abszurditásra Hanula.
Zárszavában arra figyelmeztetett: hiába hirdetnek technológiai forradalmat, a jelenlegi mérőszámok és támogatási rendszerek csapdába ejtették az energiapolitikát. Bár a műszaki megoldások és technológiák léteznek, amíg az ösztönzők nem a legkisebb ráfordítással elérhető, valós kibocsátáscsökkentést díjazzák, addig a zöld átállás nem a globális fosszilis részarányt fogja visszaszorítani, csupán a kontinens versenyképességét és tőkéjét égeti el.
Szöveg: Falussy Péter, PRO Marketing GPS 2019 Kft.
Fotó: Mészáros Zsolt