Még több energia kell
A klímaváltozás okozta szélsőséges időjárási jelenségek egyre gyakoribbak. A globális éghajlatvédelmi célokat csak a fosszilis alapú villamosenergia-termelés radikális visszafogásával és az alacsony kibocsátású erőművi technológiák nagyarányú növelésével lehet elérni. Ezekkel a közúti közlekedésben és a szállításban jelentős esély van a károsanyag-kibocsátás mérséklésére. De milyen áron?
Az e-mobilitás globális térhódítása önmagában nem képes elősegíteni a klímavédelmi célok teljesítését, hiszen csak akkor lehet nulla kibocsátásról beszélni, ha a járművek töltéséhez szükséges villamos energia is tiszta, szén-dioxid-emissziótól mentes termelésből, azaz zöldáramból származik. Ma még ez messze nincs így. Az Európai Unióban tavalyi adatok szerint a megtermelt villamos energia 42, Németországban pedig mintegy 46 százalékát még mindig szén- és gázerőművek állítják elő. Ezzel szemben Magyarországon az áramtermelés 60 százaléka már jelenleg is klímabarát, az atomenergiának és a megújuló energiaforrásoknak köszönhetően.
A jövő forgatókönyvei
A Nemzetközi Energiaügynökség legújabb, az e-mobilitás jelenét és jövőjét bemutató Global EV Outlook 2019 című kiadványa szerint tavaly az elektromos személygépkocsik száma meghaladta az 5,1 milliót, ez az előző évhez képest kétmilliós növekedés. Emellett például 250 ezer könnyű haszongépjármű és több mint 460 ezer villanyautóbusz, valamint 300 millió elektromos két- és háromkerekű jármű is közlekedett a világ útjain.
A kiadvány „Új politikák” forgatókönyve szerint az elektromos járművek száma 2030-ra elérheti a 130 milliót (az elektromos két- és háromkerekűekkel nem számolva), az „EV30@30” forgatókönyv szerint pedig már meghaladhatja a 250 milliót is. Ez pedig azt jelenti, hogy az első forgatókönyv éves szinten 220 millió, a második pedig 540 millió tonna szén-dioxid kibocsátásának elkerülését teszi lehetővé.
A globális elektromos flotta töltéséhez nagy mennyiségű villamos energiára lesz szükség. Az Új politikák forgatókönyve szerint 2030-ra az igény eléri a 640 TWh-t, ami több mint tízszeres növekedést jelent a tavalyi szinthez képest (58 TWh). Ezen időtávig az EV30@30 szerint pedig már 1100 TWh lehet az igény. Érdemes megjegyezni, hogy utóbbi érték a hazai éves áramfogyasztás több mint huszonnégyszerese.
Nem mindegy
Alapvető nemzeti érdek, hogy hazánk a klímavédelmi célokkal teljes összhangban kiemelten támogassa az e-mobilitás minél nagyobb arányú elterjedését, valamint a kapcsolódó fejlesztéseket és innovációt is. Ezen célok érdekében az Innovációs és Technológiai Minisztérium folyamatosan figyelemmel kíséri a nemzetközi trendeket, és javaslatokat tesz a szükséges intézkedésekre. A Hazai elektromobilitási stratégia új célszámai alapján 2030-ra akár 450 ezer elektromos személygépjármű is közlekedhet a hazai utakon, ami jelentősen csökkenteni fogja az éves szén-dioxid-kibocsátást, és hozzájárulhat a magyar emberek életminőségének javulásához.
Mindezek alapján teljesen egyértelmű, hogy ha eleget kívánunk tenni a globális klímavédelmi céloknak, és növelni szeretnénk a kibocsátásmentes elektromos járművek arányát, akkor olyan áramtermelési módokra van szükség, amelyek nem járnak légszennyező anyagok képződésével. Ezért továbbra is egyre növekvő szerepe lesz az atomenergiának és a megújuló forrásoknak is annak érdekében, hogy az elektromos járművek valóban „zöldek” legyenek. Különösen igaz ez az atomenergiára, hiszen ennek segítségével nagy mennyiségben és olcsón tudunk villamos energiát termelni a nap 24 órájában szén-dioxid és egyéb légszennyező anyagok előállítása nélkül.
Ugyanakkor a megnövekedő villamosenergia-igények teljesítése kihívás lehet az olyan országokban, amelyek főleg az időjárásfüggő megújuló energiaforrásokra támaszkodnak, hiszen akkor is szeretnék majd tölteni a villanyautóikat, amikor szélcsendes idő, éjszaka vagy épp tél van. Természetesen az időjárásfüggő megújulók is alkalmazhatók nagy léptékben, de ebben az esetben feltétlenül gondoskodni kell az ingadozások kiegyenlítéséről.
Egyáltalán nem mindegy, hogy az elektromos autók töltéséhez szükséges energiát milyen forrásból termeljük meg. Az olyan országokban, ahol sok a megújuló és az atomenergia, ott a villanyautók „zöldebbek” lehetnek, ahol pedig ezzel szemben sok a szénerőmű – mint például Lengyelországban –, ott a belső égésű motorok lesznek zöldebbek, mint az elektromos autó. Ugyanis csak növelné a légszennyezést, ha a villanyautók üzemeltetéséhez szükséges energiát fosszilis tüzelőanyaggal működő erőművekben állítanák elő, hiszen az erőművek kéményeiből több káros anyag kerül a levegőbe, mint az autók kipufogójából.
A hazai helyzet
Az elektromos járművek hazai elterjedésével kapcsolatban érdemes megvizsgálni a magyar villamosenergia-rendszer jelenét és jövőjét. A hazai rendszer már ma is komoly kihívásokkal szembesül. Történelmi mértékű, évről évre növekvő éves fogyasztási csúccsal, téli és nyári áramfogyasztási rekordokkal, csökkenő hazai termeléssel, valamint minden idők legnagyobb importenergia-szükségletével találkozhatunk. Mindezek legfőbb tanulsága, hogy a jövőben a fogyasztók biztonságos, döntően hazai forrásból való ellátása érdekében mindenképpen szükség van új erőművek építésére, hiszen a rendkívül magas importrészarány súlyos ellátás- és nemzetbiztonsági kockázatokat hordoz. Nem tudhatjuk, hogy a jelenleg rendelkezésre álló importhoz meddig és milyen áron juthatunk még hozzá.
A hazai e-mobilitással kapcsolatos kormányzati tervek alapvetően tovább növelhetik – a lakossági és ipari fogyasztásbővülés mellett – a belföldi villamosenergia-igényeket. Nézzünk meg egy egyszerű számítást! A jelenleg piacon lévő villanyautók energiaigénye nagyon hasonló. Ha megvásárolunk például egy jelenleg kapható típust, akkor kiszámolhatjuk, hogy éves szinten mekkora lehet a villamosenergia-szükséglete. Ez alapján pedig arra is következtethetünk, hogy a Hazai elektromobilitási stratégia reális forgatókönyvében szereplő közel 180 ezer villanyautó 2030-ra mekkora fogyasztásnövekedést okozhat a magyar rendszerben.
Egy kiválasztott típusú villanyautó akkumulátora a gyári adatok szerint 22 kWh energia tárolására képes. Az akkumulátor egy speciális 7,4 kW-os töltővel közel három óra alatt tölthető fel. Kapacitás szempontjából mindez azt jelenti – feltételezve az egyszerre történő töltést –, hogy 2030-ban a mintegy 180 ezer villanyautó közel 1350 megawatt villamos többletteljesítményt igényel az egyéb veszteségektől eltekintve. Ebben az esetben nagy hibát a számítás során nem követünk el, hiszen a tulajdonosok általában a munkából hazaérve, késő délután vagy este kezdik el tölteni az autójukat. Érdemes megjegyezni, hogy a Paks II. Atomerőmű névleges teljesítménye 2400 megawatt lesz.
Természetesen ez egy egyszerű becslés, hiszen nem kell majd minden villanyautót naponta (teljesen) feltölteni. De már ez a szám is jól mutatja, hogy csak ezeknek a járműveknek a töltése is jelentős többletteljesítményt és villamosenergia-igényt jelenthet majd a jövőben. Miközben ezek az értékek a reális, 180 ezres és nem az ambiciózusabb, 450 ezres villanyautóparkkal számolnak, az elektromos buszok és tehergépkocsik igényéről nem is beszélve.
Mindezek alapján könnyen belátható, hogy a stabil áramszolgáltatás és az ellátásbiztonság érdekében elengedhetetlenek az alapterhelést biztosító erőművek, amelyek időjárástól függetlenül képesek télen-nyáron, éjjel-nappal, minden másodpercben villamos energiát termelni. Az időjárásfüggő megújulók termelése napszaktól, időjárástól függően változik, miközben a fogyasztóknak folyamatosan rendelkezésre álló villamos energiára van szükségük. A Paks II. Atomerőmű ezt a célt fogja szolgálni, de ha úgy alakul a jövő, ahogy az autóiparban vélik, akkor még számos egyéb erőművet is kell építeni ahhoz, hogy a fogyasztók ellátása a jövőben olcsó és biztonságos legyen. Hacsak az önvezető és társadalmi megosztáson alapuló közlekedési rendszerek át nem alakítják a világot. Ezekhez ugyanis a feltételezések szerint jóval kevesebb jármű kell. De ezek is villamos energiával közlekednek majd. És a mostaniaktól eltérően éjjel-nappal.
A szerző energetikai mérnök, okleveles gépészmérnök, az atombiztos.blogstar.hu oldal szerzője