A járványt követő helyzetben a megújuló energia hozhat megújuló lendületet a gazdaságnak és új szemléletet az energiapolitikába. Ehhez azonban új eszközök is kellenek, és úgy tűnik, a klímaadatok hasznosítása hozhatja el az ágazati szereplők által áhított optimalizációt.
2019 egy igazán ragyogó év volt az európai polgárok életében; a 80-as évek eleje óta nem volt ilyen magas a napsütéses órák száma a kontinensen. A napenergia ágazatnak szintúgy ragyogó éve volt, ugyanis 2018-hoz képest több mint duplájára emelkedett a napenergiatermelési kapacitás; ez az elmúlt évtized során mutatott legnagyobb növekedés. A megújuló energia jelentősége töretlenül növekszik: 2019-ben az EU villamosenergia-ellátásnak – eddigi rekordot jelentő – 34,6 százaléka származott megújuló energiaforrásokból. És bár a COVID-19 járvány a zöldenergia-ágazatban tervezett létesítményfejlesztéseket is visszavetette, a megújuló energiaforrások kulcsszerepet játszanak az Európai gazdaság újraindításában, valamint a kibocsátás 2030-ig 50-55 százalékos csökkentésére irányuló nemrég módosított ambíciók megvalósításában is. Az ágazatnak tehát kettős küldetése van: gyorsított ütemben kell átvennie az energiatermelés oroszlánrészét, ezzel egyidőben pedig megbízhatóbbá és hatékonyabbá kell válnia, mindezt egy változó éghajlatban, amely önmagában is változó kockázatokat hordoz magában.
HIRDETÉS
“A zöld energiára való átállás az egyik legfontossabb pillére az [Európai] Bizottság által május végén előterjesztett gazdaságélénkítési csomagnak,” – mondta Kadri Simson, az EU energiaügyi biztosa. „Az európai zöld megállapodás biztosítja azt a stratégiát, amellyel a 2050-re kitűzött klímasemlegességet el szeretnénk érni, amellett, hogy versenyképesebbé tesszük a gazdaságunkat – tette hozzá a biztos. A Nemzetközi Megújulóenergia-ügynökség (IRENA) szerint az EU jelentősen képes növelni a megújuló források arányát az energiaszerkezetében, és ezzel profitot is termelhet. A csökkenő technológiai költségek is ebbe az irányba mutatnak, és ugyan lendületet vesztett a 2020-as évre prognosztizált rekordnövekedés a megújulók tekintetében, az alacsony széndioxid-kibocsátású energiaágazat várhatóan hamar talpra fog állni, a folyamatot pedig még tovább erősíti majd az olaj és földgáz iránti csökkenő kereslet, ami az előrejelzések szerint a járvány után is folytatódni fog.
Noha a megújuló energiák ellenállónak bizonyulnak a gazdasági megingásokkal szemben, fontos, hogy a változó éghajlati minták, valamint az egyre gyakoribbá váló szélsőséges időjárási jelenségek közepette is bizonyítani tudják rugalmasságukat. A hőmérséklet, a csapadék, a sugárzás, a tengerszint és a levegőrészecskék tekintetében beálló változások, valamint az olyan szélsőséges jelenségek, mint a hőhullámok, áradások vagy szárazságok is hatással lehetnek a megújuló energiák előállítására, az infrastruktúrára, valamint az energiakereslet alakulására is.
Az európai vízenergiatermelés továbbra is visszaesést mutat; az Agora Energiewende szerint a kevesebb csapadék és a melegedő időjárás miatt tavaly 6%-kal esett a teljes energiaelőállítás az ágazatban; az ismétlődő csapadékmentes időszakok miatti hőhullámok Franciaországban, Spanyolországban, Olaszországban és Portugáliában is vízszintcsökkenést eredményeztek tavasszal és nyáron, ami összecsengett az Európa éghajlatáról szóló 2019-es jelentés vízhozamelemzésével. Egyes tudósok becslései szerint a változó csapadék- és hőmérsékletminták az észak-európai területeken fokozhatják a vízenergiában rejlő potenciált, míg a déli régiókban a termelés csökkenését okozhatják.
A szélsebességgel kapcsolatos előrejelzések továbbra is bizonytalanok, ezen a területen azonban már az apróbb változások is jelentős mértékben befolyásolhatják a villamosenergia-termelést. 2018-ban a szélcsendesebb nyári időszakok miatt 20 százalékkal esett vissza a termelés az átlagoshoz képest. A szélsőséges időjárási események és a tengerszint emelkedése mind a szárazföldi, mind pedig a tengeri szélerőmű-infrastruktúrára is hatással lehet. A napenergia esetében szintén bizonytalan éghajlati változókkal kell számolni, ugyanis egyes tanulmányok szerint a magasabb napsugárzásnak (akár 10%-os emelkedés) köszönhetően a termelés is megugrik majd Európában, a nagy hőségben csökken a fotovoltaikus (PV) panelek hatékonysága, ez pedig a növekedést is ellensúlyozhatja majd.
„Az éghajlati kutatások eredményei alapján egyre gyakoribbak lesznek a szélsőséges időjárási események – kérdés azonban, hogy mennyivel? Ezek alapvető fontosságú kérdések a megbízható megújulóenergia-biztosítás szempontjából” – mondja Colin McKinnon, a Környezeti Elemzőintézet (IEA) vezérigazgatója. “A klímaadatok fontos szerepet játszanak az energiaszükségleteink és a termelési képességeink felmérésben, különösképpen a megújuló energiaforrások ágazatában,” – mondja Simson biztos úr.
HIRDETÉSMivel a megújuló energia termelőinek folyamatosan, a projektjeik teljes élettartama alatt meg kell birkózniuk a bizonytalan éghajlati körülményekkel, a klímaadatok használata egyre központibb szerepet kap a megújuló energiaforrások energiaszerkezetből való részesedésének növelésében. A hálózatüzemeltetőknek muszáj előre látnia a távvezetékeket esetlegesen érintő extrém időjárási jelenségeket – például áradásokat, szélviharokat, hőhullámokat, havazást –, és fontos, hogy az energiatermelést és fogyasztást befolyásoló éghajlati viszonyoknak megfelelően legyenek képesek egyensúlyban tartani a kínálatot és a keresletet.
Az Európa-szerte számos megújuló energiaforrásokkal kapcsolatos projektben érdekelt spanyol Iberdrola cég éghajlati csapata szerint „az éghajlati információk olyan adatok, amelyek megkerülhetetlenek a projektek különböző szakaszaiban a döntéshozási folyamatok során.” A cég minden projekthelyszínen rövid vagy hosszútávú klímaadatokkal egészíti ki a helyszíni méréseket. A szélenergia esetében például éghajlati adatokat és időjárási modelleket használnak az Iberdrolanál ahhoz, hogy megállapítsák, melyek a legideálisabb helyszínek a szélkerekek telepítéséhez, illetve, hogy megjósolják a turbinák élettartamára vonatkoztatható termelési kapacitást.
„Az egyes modellekben arra használjuk a klímaadatokat, hogy kiszámítsuk a nap-, szél- víz- és hőerőművek fogyasztását és energiatermelését, amelyeket aztán az energiarendszerek modelljeibe beillesztve igyekszünk megállapítani az energiaszerkezet alkalmasságát” – mondja Dr. Gabriel Bareux, az RTE – a francia távvezeték-rendszer üzemeltetőjének – informatikai és kommunikációs rendszereiért felelős igazgatóhelyettese. „Mivel az egyes építőelemek akár 80 évig is üzemben maradhatnak, nagyon fontos az esetleges jövőbeli kockázatok kiértékelése a már meglévő építmények esetében, illetve a megváltozott éghajlati körülmények közt működő jövőbeli erőművek értékének pontos felmérése is elengedhetetlen” – mondja Dr. Bareux.
„Képzelje el, hogy építeni szeretne egy új naperőművet” – kezdi Dr. Etienne Wey, a többek között napsugárzási és meteorológia adatszolgáltatást biztosító Transvalor nevű cég főigazgatója. „A bank elsősorban a következő 20 évre vonatkozó energiatermelési becslések alapján fog Önnek hitelt biztosítani” – magyarázza. „Öt évvel ezelőtt az új naperőművek építésével együttjáró bizonytalanság nem tartozott a főbb aggályok közé, mivel a jelenlegi árhoz képest a kormányok és a hálózatüzemeltetők hajlandóak voltak jóval magasabb díjért megvásárolni egy kilowattórányi energiát. Ma már sokkal nagyobb a verseny a piacon, ezért a nagy mértékű bizonytalanság sok esetben épp a nyereségesség és a veszteségesség közti különbséget is jelentheti” – mondja Dr. Wey.
„Az utóbbi 5 évben jóval szélesebb körben kezdtek el éghajlati adatokat használni az energiaágazatban,” – mondja Dr. Alberto Troccoli, az Energiaügyi és Meteorológiai Világtanács (WEMC) alapító igazgatója. A WEMC vezeti a Copernicus klímaváltozási szolgálat (C3S) energiaágazati üzemeltetési szolgáltatását, amely szinte valós időben biztosít használható éghajlati adatokat az energiaszektor szereplőinek.
Leggyakrabban a korábbi éghajlati megfigyeléseket használják adatforrásként az energiarendszerek lemodellezéséhez; a múlt eseményeit – például a hideg- vagy hőhullámokat –, vagy azok szél- vagy napenergiára gyakorolt hatását vizsgálva például kikövetkeztethetjük, hogy miként alakulhat majd egy hasonló jövőbeli szituáció. „Ez a megközelítés jól alkalmazható néhány éves távlatokban, azonban az éghajlatváltozás tényére mutató egyre szaporodó bizonyítékok fényében egyértelmű, hogy ha a múltbéli adatokra alapozzuk az előrejelzéseinket, fontos adatokat hagyunk figyelmen kívül,” – mondja az RTE-t képviselő Dr. Bareux. „A 2003-as hőhullám például, amely addig példátlan volt, megszokottá válhat 2050-re. Ezt kritikus fontosságú figyelembe venni a jövő energiarendszereinek szimulációja során” – tette hozzá Dr. Bareux.
A C3S szolgálat múltbéli adatokat, szezonális előrejelzéseket, többéves prognózisokat, valamint energiaügyi mutatókat kínál a partnerek számára. „Olyan modelljeink is vannak, amelyek azt vizsgálják, miként hat majd az éghajlat a keresletre” – jegyezte meg Dr. Troccoli. „Európa legtöbb országában emelkedik a hőmérséklet, ez pedig megdobja majd a keresletet, habár a használti minták eltérőek lesznek kontinens-szerte” – mondta Dr. Troccoli. „Az éghajlat változékonyságának mértéke is fluktuál, és a klímamodellek azon időszakokról is képesek adatokat szolgáltatni, amikor egy adott energiaforrás esetében nagyobb fokú változékonysággal kell majd számolni, mint másoknál.”
A szolgáltatás az éghajlat és az energiaforrások változékonyságát is feltérképezi az egész kontinensen. A klímaadatok segítségével az energiaszektor szereplői képesek lesznek előre látni az iparágat érintő éghajlat okozta változásokat (például hideghullámokat, hőhullámokat, aszályokat), továbbá azt is kielemezhetik, hogy miként befolyásolja majd a hőmérséklet a villamosenergia-kereslet alakulását a kontinensen, illetve, hogy ez hogyan kapcsolódik a megújulóenergia-termelés változékonyságához.
Az éghajlati adatok segítségével a kormányok és az energiaelőállítók is könnyebben eldönthetik, hogy milyen összetételben használjanak megújuló erőforrásokat az energiarendszereikben. A szolgáltatásuk előfutáraként a C3S 2017-ben elindította az Európai Éghajlati Energiaszerkezet-demonstrátor elnevezésű projektet. „Segít kiértékelni, hogy milyen sikeresen lesznek képesek kielégíteni a keresletet a különböző európai energiaellátási szerkezetek, és ehhez különös figyelmet fordít az éghajlatnak az energiaforrások összeállításában betöltött szerepére” – nyilatkozta az IEA képviseletében McKinnon úr, aki a C3S számára kidolgozta a projektet. A C3S-sel karöltve kidolgozott újabb projektjük célja az éghajlatváltozásnak ellenálló infrastrukturális szabványok kidolgozása, amivel a mérnököknek, építészeknek és a szabványügyi hatóságoknak igyekeznek segíteni abban, hogy projektjeik – beleértve például a megújuló energiaforrásokhoz kapcsolódó projekteket – megbirkózhassanak az éghajlati változékonyság és az extrém időjárási kockázatok jelentette kihívásokkal.
„A megújuló energiaforrássok növekedő energiarészesedése és a villamosítás egyéb végfelhasználási módjainak térnyerése (közlekedés, fűtés és hűtés, stb.) miatt újabb alkalmazási területeken válhat fontossá a klímaadatok használata” – nyilatkozta az Iberdrola csapata. Az adatokkal például elemezni lehetne a különböző villamosenergia-tárolási technológiák együttes használatában rejlő lehetőségeket az energiatermelés hőhullámok során való maximalizálása és a megnövekedett energiaigény kielégítése érdekében.
HIRDETÉSMi az előttünk álló következő kihívás a megújuló energia termelői és a hálózatok által támasztott klímabizonyossági követelmények tekintetében? „Az óránkénti adatszolgáltatás kritikus fontosságú az energiarendszerek számára – mondja az RTE-nél dolgozó Dr. Bareux –, ugyanis az energiarendszerek modelljei óránkénti referenciaértékekkel dolgoznak.” Dr. Bareux beszámolója alapján, mivel az éghajlati szimulációk már napi vagy néhány órás rendszerességgel is elérhetők, a felhasználók saját maguk értelmezik az adatokat, még ha ehhez nem is rendelkeznek a megfelelő eszközökkel; erre egy szabványosított, minden ügyfél által használható folyamat jelenthetne megoldást.
