Nagy a baj, komoly kihívást jelentenek az extrém hőhullámok – nem erre tervezték a világ energiahálózatait
2024. szeptember 05. 06:32
A klímaváltozás és a megújuló energia termelési csúcsai egyre növekvő terhet rónak a hálózatokra: a globális áramigény tizenöt éven belül várhatóan megduplázódik. A hálózatbővítés 2050-ig 24 billió dollárba kerülhet, elmaradása kiterjedt áramszünetekhez vezethet, főleg a szegényebb országokban.
Bácsi Attila és Santo Martin írása a Mandiner hetilapban.
A klímaváltozás hatásai, az egyre szélsőségesebb időjárás, az árvizek, a hőhullámok nem csak a gazdasági károk szintjén jelentkeznek. Egy-egy többórás áramszünet a komfortérzetünkre is nagy hatással van. A szélsőséges klímaviszonyok az energiahálózatok működtetésében új kihívások elé állítják a szolgáltatókat a világ szinte minden pontján.
A szélsőséges időjárási ingadozások közepette egyre több hálózat mondja fel a szolgálatot”
Hazánkra is érvényes az a globális trend, hogy az energetikai rendszereket két oldalról is többletterhelés éri. Egyfelől a villamos energia iránti kereslet évről évre dinamikusan nő a széles körű elektrifikáció, például az elektromos autók elterjedése, illetve az épülethűtési igénynek a hőhullámok és a gazdasági fejlődés miatti folyamatos növekedése következtében. Ez azt jelenti, hogy a következő másfél évtizedben a globális villamosenergia-igény várhatóan a nettó zéró kibocsátás forgatókönyve szerint is megduplázódik, és ezt az energiát a lehető legzöldebb módszerekkel kellene előállítani. Másfelől a hálózatoknak lépést kellene tartaniuk a növekvő terheléssel is, ami hatalmas beruházásokat igényel nemcsak a fejlődő, de a fejlett világban is. A növekvő energiaigény és a megújuló források belépése ugyanis fokozott terhelést ró a vezeték- és transzformátorrendszerekre. Különösen az elavult és nem megfelelően karbantartott villamos hálózatokra, ami sűrűsödő áramkimaradásokhoz vezethet. Az extrém hőség olyan szempontból is kedvezőtlen, hogy nő a kábelek hőtágulása, csökken a szilárdsága, a transzformátorok túlmelegedése pedig rontja a hálózat hatékonyságát, további problémákat okozva az amúgy is sok helyütt már csúcsra járatott energiaellátásban.
Fotó: AFP / Reginald Mathalone / NurPhoto
A zavarok már itt vannak
Az éghajlatváltozás szélsőséges időjárási körülményei egyértelműen növelik az áramszünet kockázatát, a hálózatok ugyanis a villamosenergia-rendszer legérzékenyebb elemei. Az európai uniós Kopernikusz-program éghajlatváltozási szolgálatának jelentése szerint a júniusi átlaghőmérséklet történelmi rekordot döntött, ráadásul ez már az egymást követő tizenkettedik hónap, amikor a globális átlaghőmérséklet 1,5 Celsius-fokkal meghaladta az ipari forradalom előtti, 1850 és 1900 között mért értéket. Különösen Dél- és Kelet-Európában volt kiugróan nagy hőség, több helyen 40 fok fölé emelkedett a hőmérséklet, például Olaszországban és a Balkánon.
A júniusi többórás áramszünetek a Balkán egy jó részét megbénították”
Több helyen a korábbinál sűrűbben jelentkeznek áramkimaradások egyrészt a hálózat károsodása, másrészt pedig a kereslet-kínálat egyensúlyának felborulása miatt. Nem is kell messzire mennünk: Montenegróban, Horvátországban, Albániában és Bosznia-Hercegovinában például a kánikula miatti energiaigény-növekedés és az infrastruktúra elavultsága együttesen vezetett többórás áramszünethez júniusban, ami a Balkán egy jó részét megbénította. Tavaly nyár óta Egyiptomban rendszeressé vált az extrém hőség okozta áramszünet, Ecuadorban és Indiában a több régióra kiterjedő kimaradás. Mexikóban az üzemzavarok miatt egyre több vállalkozás kénytelen dízelgenerátort használni, ami többletköltséget ró a gazdaságra. A Volkswagen pueblai gyárában például többször is órákra leállt a termelés az áramhiány miatt. A jelenség a leggazdagabb országokat sem kíméli: Kuvaitban egyre gyakoribbak az 50 fokot is elérő hőhullámok, ami miatt a hatóságok kénytelenek egyes hálózati blokkokat lekapcsolni, hogy stabilizálni tudják az áramellátást.
Nem csupán a hőhullámok, hanem a gyakoribb és hevesebb viharok, illetve a szélsőségesebb téli hidegek is megrongálhatják az energiahálózatokat. Például a Beryl hurrikán július elején millióknak okozott áramszünetet a texasi Houstonban.
Elöregedő hálózatok, megújuló energia
Ezek az események rávilágítanak arra, hogy a korábbi éghajlati körülményekre tervezett infrastruktúra már nem felel meg az időjárási viszonyoknak: a szélsőséges ingadozások közepette egyre több hálózat mondja fel a szolgálatot. A helyzet orvoslására az energiahálózatok minden eddiginél átfogóbb fejlesztésére van szükség, hogy lépést tudjanak tartani a növekvő igényekkel és a klímaváltozás okozta kihívásokkal. A Bloomberg számításai szerint a nettó nulla kibocsátás eléréséhez 2050-ig a globális hálózatbővítés mintegy 24 billió dollárnyi beruházást igényel.
2040-ig mintegy 80 millió kilométernyi új hálózat kiépítésére és felújítására lesz szükség”
Az éghajlatváltozás mellett a megújuló energiaforrások egyre szélesebb körű alkalmazása is jelentős kihívásokat jelent a hálózatokra nézve. A zöldátállás jelenlegi ütemét figyelembe véve Európában akár már 2035-ben a megújuló források fogják szolgáltatni az energia kétharmadát. A háztartási napelemek elterjedésével ugyanis egyre inkább decentralizálttá és ingadozóvá válik az energiatermelés. Mindez csökkenti a közművek bevételét, ugyanis a napelemek túltermelését sok helyen felvásárolja a közműszolgáltató, így lényegében egyes felhasználóknak ingyenessé teszik az energiafogyasztást. A zöldátállás tehát sok helyen visszaüt, mert az így kieső bevétel akadályozza a hálózat korszerűsítéséhez, sőt karbantartásához szükséges beruházásokat, pont akkor, amikor ezek a feladatok kulcsfontosságúak lennének – ezt a jelenséget nevezzük energiaár-kannibalizmusnak.
Mára odáig jutottunk, hogy az elektromos hálózatok problémái a zöldátállás kerékkötőivé váltak. A zöldenergiával kapcsolatos beruházások ugyan megduplázódtak 2010 óta, globálisan a hálózati beruházások évi 300 milliárd dolláron stagnálnak. Tavaly mintegy 3000 gigawattnyi kapacitást kitevő, megújuló energiával kapcsolatos projekt várakozott a hálózathoz csatlakozásra. A magasfeszültségű hálózatok, például a szabadvezetékek ötven-hatvan éves élettartama jóval meghaladja azokét a berendezésekét, amelyeket összekötnek. Az elektromos berendezések megbízhatósága az öregedésükkel együtt csökken, ami ugyancsak áramszünethez, károsodáshoz és tűzesethez vezethet. A hálózat digitális rendszerei, amelyek az ellenőrző és védelmi feladatokat látják el, arányaiban rövid életűek, mindössze tíz-húsz évre szavatosak, így a hálózat e részében a legsürgetőbb az innováció.
A kulcs: hálózatbővítés és energiatárolás
Az energiahálózatok stabilitásának megőrzéséhez elengedhetetlen az energiatárolási megoldások fejlesztése is. A kapacitás bővítése lehetővé teszi a megújuló forrásokból származó felesleges energia eltárolását és későbbi felhasználását, ami csökkenti a hálózati túlterhelés kockázatát. A tárolási technológiák, mint például a lítiumion-energiatárolók, a szivattyús tárolók és a hidrogénalapú megoldások fejlesztése, telepítése prioritás a zöldgazdaság-politikában. Emellett az energiahálózatok digitalizációja és az intelligens hálózatok alkalmazása – amely érzékelőket, szoftvereket használ a kínálat és a kereslet jobb összehangolása érdekében – szintén segíthet az energiahatékonyság növelésében és a rendszer rugalmasságának javításában.
A beruházások egyelőre nem haladnak a kívánatos ütemben. Nem meglepő, hogy a legöregebb hálózatok a legfejlettebb régiókban találhatók, például Japánban, az Egyesült Államokban és az Európai Unióban; Kínában és Indiában a hálózat döntő része húsz évnél fiatalabb. A beruházásokra ezért a fejlett országokban lenne a legnagyobb igény, mégis az ilyen jellegű beruházások átlagosan csak 5 százalékkal nőttek az utóbbi öt évben. Ráadásul a kiadások elsősorban korszerűsítésre irányulnak, nem pedig átfogó bővítésre, pedig annak megvalósítása kifejezetten lassú folyamat.
Az áramszünet São Paulo központi régiójának több városrészét is érintette 2024 márciusában. Fotó: AFP / Miguel Schincariol
Az utóbbi évtized hálózatbővítésének a harmadát Kína hajtotta végre, mégis 2030-ig Pekingnek kell a legtöbbet beruháznia a világ vezető gazdaságai közül mind abszolút értékben, mind GDP-arányosan, ha tartani szeretnénk a párizsi klímacélokat. Az elkövetkező esztendőkben az Egyesült Államoknak is óriási összeget szükséges hálózatfejlesztésre költenie, és szinte minden vezető gazdaság évente a bruttó hazai össztermékének 0,5-1 százalékát kitevő pénzt kell hogy szánjon rá.
A Nemzetközi Energiaügynökség szerint 2040-ig mintegy 80 millió kilométernyi új hálózat kiépítésére és felújítására lesz szükség, ez a jelenlegi hálózat teljes hosszának felel meg. A beruházások elmaradása vagy késése esetén jóval nagyobb mértékű lesz a gáz és a szén felhasználása, valamint tovább nőne az áramszünetek jelenleg évi 100 milliárd dollárnyi költsége. Az ügynökség számítása szerint a hálózati beruházásoknak 2030-ra meg kellene duplázódniuk, hogy elérjék az évi 600 milliárd dollárt, amivel az országos klímacélok megvalósíthatók maradnának. A villamos hálózatok karbantartása és fejlesztése a jólét fenntartásának megkerülhetetlen eleme, így a zavartalan működésük biztosítása a legfontosabb feladatok közé tartozik. A következő évtized nagy kérdése az, hogy a szükséges infrastruktúra modernizációjában az államok mekkora szerepet fognak vállalni.
A kormányzat létrehozott egy e-mail címet és egy ingyenesen hívható telefonszámot, amelyek segítségével be lehet jelenteni azt, ha valaki nem kapta meg az Voks 2025 szavazólapot.
Több mint 10 órás áramszünet, milliók maradtak energia nélkül. Ez történt Spanyolországba, de mi köze az egészhez az Európai Uniónak, és mire kell készülnünk Magyarországon?