Se szél, se nap, se áram
Gyakran nem is gondolunk bele, hogy a világ fejlettségének mai szintjén a villamos energia olyanná vált számunkra, mint a levegő vagy a víz. Ez csak akkor tudatosul bennünk, amikor hirtelen elsötétül minden, leáll a fűtés, és semmi, még a vízcsap sem működik. 2021. január 8-án, pénteken csak egy hajszál választott el bennünket egy kijózanító, Európa-szintű masszív áramszünettől. És ez nem az első eset volt. Az egyik ok: egyes nyugat-európai országok elhibázott, politikai és nem szakmai alapokon nyugvó energiapolitikát folytatnak a megújuló energiaforrások erőltetett rendszerbe állításával.
2021. január 8-án, pénteken közép-európai idő szerint 14 óra 05 perc körül az európai hálózaton hirtelen – 14 másodpercen belül – frekvenciaesés történt. Ennek hatására az egységes európai villamosenergia-rendszerről leszakadt a dél-európai térség. A közel másfél órás áramszünet Szerbiát, Horvátországot és Romániát is érintette.
Az első dominó
A rendszerszintű esemény kiindulópontja a magyar határtól 50 kilométerre fekvő horvátországi ernestinovói (Ernőháza) alállomás volt. Itt a két gyűjtősínt összekötő sínáthidaló túláramvédelme lekapcsolta ezt a rendszerelemet, azaz megszakította a délkelet–északnyugati irányú áramlást. Ez azonban csak a kezdet volt, hiszen az első dominó után dőlt a többi. Az áramlások a szomszédos vezetékek felé terelődtek, ám ezek túláramvédelme ezeket is sorban lekapcsolta. Végeredményben az egységes kontinentális európai villamosenergia-rendszer két részre szakadt. Ennek következtében Európa északnyugati térségében 6300 megawatt teljesítményhiány, délkeleten pedig 6300 megawatt teljesítménytöbblet lépett fel.
Ezen a napon szokatlanul nagy volt az áramexport Délkelet-Európából Nyugatra, ez terhelte túl a horvát alállomást. Oka egyrészt a hideg időjárás miatt bekövetkezett fogyasztásnövekedés volt szerte Európában, másrészt az, hogy az időjárásfüggő nap- és szélerőművek minimálisan termeltek az egész kontinensen, ezért kapacitáshiány alakult ki Nyugat-Európában. A fogyasztók kiszolgálását lehetővé tevő villamos energiának Délkelet-Európából kellett volna Nyugatra áramlania, de ennek mértéke túlzottnak bizonyult.
Az 1 163 000 MW összeurópai kapacitáshoz képest a 6300 MW-os villamosenergia-hiány elenyésző ugyan, ám mégis majdnem elsötétült már ennyi miatt is Európa. Itthonról nézve ugyanakkor a 6300 MW teljesítmény sok, hiszen Magyarországon a januári 8-i esemény időpontjában alig volt több – 6400 MW – a rendszerterhelés. Vagyis Nyugat-Európában a hiány annyi volt, mint a magyarországi aktuális fogyasztás.
A mostani tapasztalat tükrében ugyanakkor egyre súlyosabbnak látszik a kérdés: mi lesz akkor, ha klímavédelmi okokból és az erőművek elöregedése miatt kiesik az európai rendszerből 170 000 MW szénerőművi kapacitás? Úgy, hogy mindeközben jórészt politikai és nem szakpolitikai megfontolásokból egyes országok, élükön Németországgal, a még üzemelő atomerőművi blokkjaikat is le kívánják állítani? A németeknél 2022 végéig be is fejezi működését minden atomerőmű, és 2038-ig az összes szénerőművet is bezárják. Vagyis csak Németország miatt 52 000 MW alaperőművi, folyamatos termelésre képes kapacitás fog kiesni a rendszerből. Mint látható, a megújulókkal, különösen a nap- és szélerőművekkel ez biztonságosan nem pótolható.
Áramkorlátozások
Az esemény hatására csak Franciaországban 16 ipartelep áramfogyasztását kellett azonnal korlátozni, aminek következtében 1300 MW-tal tudott csökkenni a francia rendszerterhelés. Romániában, például Kolozsváron a fizetőparkoló sorompói nem nyíltak fel, a közlekedési jelzőlámpák fényei kialudtak, sokan a liftekben rekedtek, az Azomureș kombinát vegyi anyagokat bocsátott a légkörbe, mert az üzem több berendezése is leállt.
Az áramszünetek következményei azonban még tragikusabbak lehetnek. 2019-ben a venezuelai ötnapos áramkimaradás miatt legalább 26 ember halt meg csak azért, mert a kórházakat váratlanul érte a helyzet. Egyesekben a generátorok nem működtek, máshol csak annyi áram volt, hogy néhány kritikus osztály működhessen, a lélegeztetőgépek leálltak…
Ausztria egyik legnagyobb áramszolgáltatója, a Wien Energie közleménye szerint Európa alig tudta elkerülni a nagyobb áramszünetet. Erőműveik éjjel-nappal rendelkezésre állnak ugyan az ehhez hasonló események kezelésére, de véleményük szerint az utólagos tűzoltás mint gyakorlat hosszú távon nem életképes. Különösen azért nem, mert ma már tömegesek az ilyen „tűzoltási” műveletek. Néhány évvel korábban ugyanis a Wien Energie-nek évente csak 15 alkalommal kellett rövid időn belül felgyorsítania az áramtermelést, de az utóbbi esztendőkben évente már akár 240-szer is szükség volt rá a hálózat stabilizálása érdekében.
Az ok a megújuló energiaforrások fokozódó terjeszkedése. A szél- és naperőművek ingadozó áramtermelése ugyanis magával hozza, hogy a villamosenergia-hálózatok is egyre nagyobb ingadozásoknak vannak kitéve. Az osztrák közlemény azt is kiemeli, hogy a klímavédelmi kérdések mellett az ellátásbiztonság a legfontosabb, ezért elengedhetetlenek a gázerőművek, amelyek gyorsan és az időjárástól függetlenül képesek egykettőre elindulni, és kiegyensúlyozni a rendszert.
Az atomerőmű-ellenes Ausztria nap- és szélerőműveinek hektikus termelése miatt láthatóan egyre jobban támaszkodik a gázerőművekre, sőt ha nem elegendő a gázerőművi kapacitás, akkor a szomszédos országokból importál energiát. Németországból, Csehországból, Szlovákiából és Magyarországról, ami azt is jelenti, hogy ilyenkor atomenergiát is felhasználnak, hiszen ezekben az országokban a villamosenergia-termeléshez jelentős mértékben járulnak hozzá a nukleáris erőművek. Paradoxon, hogy miközben gomba módra szaporodnak a szélkerekek és a napelemek, az ezeket pártoló országokban gázerőműveket kell építeni az ellátásbiztonság érdekében.
Ugyanígy nem termeltek a kritikus napon szinte semmit a rendkívül támogatott német nap- és szélerőművek sem. Ezen időszakban a német rendszerterhelés 70 ezer MW volt, amelyből a szélerőművek mintegy 4000 MW-ot adtak, a naperőművek pedig csak 1500-at. A fogyasztási igények kielégítéséhez szükséges áramot döntően, közel 80 százalékban a német gáz-, szén- és atomerőművek szolgáltatták, ahogy ez a téli hónapokban menetrendszerűen szokás.
Negatív termelés
Magyarországon – Európa többi országához hasonlóan – ezen a napon a termelés döntő részét az alaperőművek (atom-, szén- és gázerőmű) adták. Hazánkban az időjárásfüggő megújulók szintén nem álltak a helyzet magaslatán. A naperőművek teljesítménye 120-130 MW között (közel 1400 MW a beépített teljesítmény) mozgott. A szélerőművek különösen alulteljesítettek, hiszen egész nap mínusz 1,12 (!) és 9 MW között változott a teljesítményük, miközben az elméleti kapacitásuk 320 MW volna!
Ezen a napon a hazai szélerőműveknek 53 (!) olyan negyedórás időszaka volt, amikor negatív lett a teljesítményük, azaz többet fogyasztottak, mint termeltek. Jellemző, hogy ezekben a negyedórákban nagyrészt a paksi atomerőmű által előállított áramot használtak a szélkerekek az önfogyasztásuk fedezésére…
Ha nem lesz a jövőben elegendő alaperőművi kapacitás és elégséges tartalék, és közben folytatódik az időjárásfüggő megújulók erőltetett ütemű térnyerése, Európa energiarendszere a mostaninál is súlyosabb zavarokkal lesz kénytelen szembesülni. Az ellátásbiztonságot kizárólag úgy lehet maximálisan szavatolni, ha minden ország közel annyi áramot fogyaszt, mint amennyit termel. Ha nem így történik, akkor az alaperőművi kapacitások kiesésével és a megújulók további rohamos terjedésével a villamosenergia-hálózatok egyre nagyobb és összetettebb igénybevételnek lesznek kitéve, ami egyre súlyosabb összeomlásokkal fenyeget.