rendkívüli hír
Ez a tartalom nem elérhető az ön régiójában

Zöld út a zöld energiának - megbízhatóbb termelés klímaadatok segítségével

Zöld út a zöld energiának - megbízhatóbb termelés klímaadatok segítségével
Szerzői jogok  euronews
Betűméret Aa Aa

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.

Forrás: Az EUROSTAT 2017-es adatai; az Agora Energiewende and Sandbag 2018-ra és 2019-re vonatkozó számításai; 2030-as előrejelzések az Európai Bizottság 2018-as „Hosszú távú stratégia” című dokumentumából.

“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.

Adatforrás: A Copernicus katasztrófakezelési szolgáltatásának modellezés alapján készült vízhozamelemzése. Készítette: Copernicus katasztrófakezelési szolgáltatás (Copernicus EMS)/ECMWF)

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.

Forrás: Az EUMETSAT CM SAF napsütéses órák számára vonatkozó adatfeljegyzései. Készítette: Copernicus klímaváltozási szolgálat (C3S)/EUMETSAT CM SAF/DWD.

„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.

Mivel 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.

Példa a következő évtizedek napenergiahasználati forgatókönyveinek ábrázolására a Copernicus klímaváltozási szolgálat preoperatív energiahasználati szemléltetőeszközében.

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.

Mi 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.