MIKOR IDŐSZERŰ A SZIVATTYÚS ENERGIATÁROZÓ?
description
Transcript of MIKOR IDŐSZERŰ A SZIVATTYÚS ENERGIATÁROZÓ?
MIKOR IDŐSZERŰ A SZIVATTYÚS
ENERGIATÁROZÓ?
Energiapolitika 2000 2013. április 8.
Dr. Szeredi IstvánMVM Zrt.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 2Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A rendszer szabályozók kiszorultak a rendszerből, újak nem léptek a helyükre – megvalósítható-e a diverzifikált szabályozás?
A projektek megvalósíthatósága nagyszámú feltételtől és körülménytől függően változik. Időnként megnyílik a lehetőség, de csak egy ideig van nyitva, majd újra bezárul. Mint amikor várunk a peronon a vonatra, megáll és tovább megy. Velünk, vagy nélkülünk.
Kérdések:• Megjött-e a vonat?• Merre megy tovább?• Képesek vagyunk-e utazni?• Akarunk-e utazni?
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 3Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Az utóbb évek során bekövetkezett változások más
megvilágításba helyezik a szivattyús energiatározó létesítés
kérdését
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 4Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
• A villamos energia piac liberalizálása, a nagyblokkos erőműépítés és a megújuló energiaforrás hasznosítás tömegessé válásának hármas szorítása felértékelte a flexibilis üzemű szivattyús energiatározókat és jelentős beruházások vannak folyamatban.
• A piac értékítélete alapján a szivattyús energiatározók váltak a rendszerirányítás gyorsreagálású, flexibilis eszközeivé.
• A villamos energia termelés és a fogyasztás közötti folyamatosan változó különbségek áthidalása, a folyamatos egyensúly biztosítása szükségessé teszi egy gyorsan mobilizálható, támogató rendszer kialakítását.
• A rendszer szabályozás és a megújuló kapacitások rendszerbe integrálása terén a rendszerirányítás eszközeinek radikális átalakítása szükséges.
• Az üzembiztos és rugalmas rendszerműködéshez, valamint a rendszerirányítás költségeinek stabilizálásához és régión belüli versenyképességének biztosításához eszköz igény jelentkezik.
A rendszerirányítá
s eszközeinek radikális
átalakítása szükséges.
A piac értékítélete alapján a szivattyús energiatározók váltak a rendszerirányítás gyorsreagálású, flexibilis eszközeivé
A szivattyús energiatározók használata rendszer rugalmasság, szabályozás, biztonság irányába tolódott
1920 1940 1960 1980 2000 2020
Olcsó, belföldi, megújuló energia hasznosítása
Komplex hasznosítás, öntözéssel, hajózással
Szivattyús energia tárolás
Rendszer szabályozás és stabilitás
Szél és napenergia kompenzálás
Intelligens hálózat
Statikus funkciókDinamiku
s funkci
ókA vízenergia és kiemelten a szivattyús energiatározók szerepe a primer energia forrástól fokozatosan a rendszer rugalmasság, szabályozás és biztonság irányába tolódott. Speciális lehetőségei ezen a téren rendkívül értékesekkéváltak, különösen más megújuló forrásból termelhető villamos energia rendszerbe integrálásához.
Energiapolitika 2000 2013.04.08.
Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 5
A magyar villamos energia rendszer vállalta az együttműködés feltételeinek biztosítását → Hiányzik a modern szabályozó kapacitás a megfelelő rugalmassággal és a szükséges terhelésváltási sebességekkel. A napi minimális rendszerterhelések gyakorlatilag kezelhetetlenek. A jelenlegi magyar gyakorlat hosszú távon nem fenntartható.
A rendszer szabályozási szolgáltatások költsége növekszik, egyes költségek a régiós árak sokszorosára nőttek. Az integráció miatt a versenyképesség sürgős beavatkozás szükséges. Az üzembiztos és rugalmas rendszer működéshez, a különböző termelő típusok rendszerbe illesztéséhez (pl. megújuló), a költségek stabilizálásához sürgős eszköz igény jelentkezik.
A menetrend kezelés és a rendszer szabályozás terén a struktúra diverzifikálása és radikális átalakítása lenne szükséges
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 6
Az igények legnagyobb hatékonysággal szivattyús energiatározó beléptetésével biztosíthatók. A piac értékítélete alapján a szivattyús energiatározók váltak a rendszerirányítás gyorsreagálású, flexibilis eszközeivé. Csökkenthetők szabályozás költségei az árak stabilizálásával és a szolgáltatások iránti igény mérséklődésével.
A projekt megvalósítása a villamos energia szolgáltatás költségeit mérsékelné, és a biztonságát növelné - tehát a villamos energia-fogyasztók érdekét is szolgálná. Kiemelt jelentőséggel bír a piac integráció, illetve az egységes piacon várható fokozott import nyomás hatása az energia függetlenségi törekvésekre.
Szivattyús energiatározó belépése a villamos energia szolgáltatás költségeit mérsékelné, és a biztonságát növelné
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 7
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 8Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Terhelés kiegyenlítés
Nagyblokk rendszerbe
illesztés
Megújuló energia integrálás
Rendszer szabályozás
Szivattyús energiatározó
funkciók
A szivattyús energiatározó aktualitása eltérő képet mutat a lehetséges funkciók szempontjából elemezve
A B
DC
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 9Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A. A rendszer terhelés napi és heti kiegyenlítésének feltételei, gazdasági
környezete
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 10Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A szivattyús energiatározók hagyományos funkciójának bázisa az energia tárolása és a nagyterhelésű időszakban való visszaadása
Az alapelv: a többlet villamos
energia tárolása és a rendszer igények
szerinti visszaadása.
A tárolási ciklus ismétlődhet napi, heti, szezonális,
illetve perces vagy órás bázison - a
szükséges dinamikával.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 11Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A szivattyús energiatározó tárolási és terhelés kiegyenlítési funkciója a villamos energia piac termékeihez illeszkedhet
A rendszer szabályozási igény csökkentése• A szivattyús energiatározó hagyományos funkciója a rendszer napi terheléseinek kiegyenlítése a
minimumok megemelésével és a csúcsok csökkentésével. • Kritikus a teherelosztás szempontjából az éjszakai terhelési minimum • Különösen fontos ezek közül a magyar rendszerben hiányzó minimális terhelés emelési lehetőség,
ami mérsékli a rendszer többi erőművére háruló szabályozási igényeket, eszközül szolgál a rendszer tüzelőanyag fogyasztás és az emissziók mérsékléséhez, illetve költséghatékonyság növeléséhez.
A terhelés kiegyenlítés fő termékei• A csúcsidei villamos energia értékesítés piaci termék. A csúcsidei energia a piacon jelenleg is
létező termék. • A rendszer szabályozás igényének csökkentése ma nem piaci. A terhelés kiegyenlítés
leglényegesebb szolgáltatása a rendszer szabályozási igényének csökkentése. A szabályozási igény sávszélességében elérhető csökkenés a minimális terhelés megemelésének és a csúcsterhelés mérséklésének függvénye. A szabályozási igény csökkenése elsődlegesen a rendszerirányító tevékenységét segíti, de nem piaci termék és fontossága ellenére az értékét a piac szereplőinek egyike sem fizeti meg.
• A terhelés kiegyenlítés hatásfok növelő, emisszió csökkentő hatásai és az alacsony önköltségű termelők kihasználás növelése nem piaci termék. A rendszer üzemének különböző pontjain keletkezik és a privatizált magyar rendszerben a nem vonható össze és nem forgatható vissza a projekt gazdálkodásába. A máshol szokásos „portfólió hatás” nem értékelhető.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 12Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A villamos energia rendszer üzemében a villamos energia tárolás és a terhelés kiegyenlítés nagyszámú nem-piaci előnyt biztosít
A napi és heti terhelés kiegyenlítés rendszer hatásai• A villamos energia nagykereskedelmi piacán a szivattyús energiatározó által biztosított napi-heti terhelési
menetrend kiegyenlítés megszünteti a rendszer villamos energia termelő egységeinek gyakori terhelés változtatását, kiküszöbölve az indulás-leállás, valamint a fel- és leterhelés veszteségeit.
• A közel állandó terhelés lehetővé teszi a rendszer termelőinek magas hatásfokú, költségtakarékos üzemét. • A magasabb kihasználása eredményeként a rendszerből kiszorult alacsony kihasználású (pl. földgáz
tüzelésű) blokkok visszakerülhetnek, vagy új egységek bevonhatók a rendszer üzemébe. • A termelő berendezések nagyobb kihasználása a versenyképességet javíthatja. • A tárolással lehetőség nyílik az éjszakai terhelési minimumok illetve a kisterhelésű időszak terhelésének
megemelésére és a rendszer többi erőművében jelentkező menetrendi kényszerek mérséklésére.• A tárolás belépésével lehetőség nyílik a csúcsidei földgáz bázisú termelés illetve valamilyen részben az
ugyancsak földgáz bázisú menetrend követés kiváltására és helyettesítésére más olcsóbb forrásból termelt villamos energiával.
• A tárolás belépése az energiastratégiában foglalt célokkal összhangban a földgáz felhasználás csökkentését teszi lehetővé.
• A völgyidei terhelés megemelésével és csúcsidei terhelések levágásával számottevően lecsökken a rendszer szabályozási igénye. Ez kiegyenlítettebbé teszi a rendszer többi termelőjének üzemét, ami a tüzelőanyag felhasználás és a karbantartási igény terén egyaránt megtakarításokkal járhat.
• A tárolási eszközök - az esetek többségében - gyors terhelés követési képességgel rendelkeznek, így kiválthatók a terhelés növelési műveletek korlátai. A tárolás belépése szükségtelenné teszi az alacsony hatásfokú folyamatos részterhelésre alapozott üzemet a fel- illetve a leszabályozás biztosításához. Ezzel a fogyasztók mentesülnek a többlet tüzelőanyag költségektől és kényszer üzem illetve kényszer értékesítés gazdasági következményeitől.
• A rendszer szabályozási igényének mérséklése mellett számottevően csökkenthető a rendszer merevsége. A rendszer rugalmasságának növekedése és a szabályozás költségeit mérsékli.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 13Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A szivattyús energiatározó terhelés kiegyenlítése számottevő hatást gyakorolhat a villamos energia termelés CO2 kibocsátására
• A szivattyús energiatározó üzemével elérhető CO2 megtakarítás meghatározásához a magyar villamos energia rendszer 2011. évi kapacitás terve szolgált alapul.
• A prognosztizált időszak feltételeinek közelítő jellegű adatai miatt azonban az elérhető CO2 megtakarítások számított értékei csak nagyságrendi becslésnek tekinthetők. A megtakarítások jelentős mértékben függnek a választott üzemtől és eltérőek az üzem egyes időszakaiban.
• A napi terhelési maximum és minimum különbségeként meghatározható rendszer szabályozási igény napi értékei 1200 és 2500 MW között változnak a munkaszüneti és munkanapokon (átlagosan kb. 1800 MW).
• A tervezett szivattyús energiatározó napi terhelés kiegyenlítését biztosító +/-300 MW kapacitásának belépése átlagosan kb. 1/3 –al (a maradó szabályozási igény kb. 67%) csökkentheti a rendszer szabályozási igényét.
• A szabályozási igény csökkentésének eszközei a minimális terhelésű időszakban villamos energia felvétele és a nagyterhelésű időszakban való visszaadása. A CO2 kibocsátás megtakarítás úgy érhető el, hogy a szivattyús energiatározó felveszi a kisterhelésű időszak alacsony CO2 kibocsátással járó többlet termelését és azzal a nagyterhelésű időszak magas kibocsátással járó termelését helyettesíti.
• Az üzembelépés és a az új atomerőmű kapacitás belépése megváltoztatja az elérhető CO2 megtakarítás nagyságát. Az új atomerőmű belépése előtt terhelés kiegyenlítéssel elérhető CO2 megtakarítás kb. 125 -130 ezer tonna CO2 évenként. Belépése után a megváltozott mix miatt az elérhető megtakarítás kb. 175 -180 ezer tonna CO2 évenként.
A rendszer szabályozás
i igény csökkentés
hatása a CO2
emisszióra
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 14Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A +/-300 MW szivattyús energiatározó járulékos CO2 emisszió csökkentése megfelel 130 illetve 200 MW új szélerőműnek
2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 20300
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
200,000
123,
188
124,
161
125,
135
126,
108
127,
082
128,
056
129,
029
180,
097
178,
631
177,
166
177,
998
175,
383A +/-300 MW KIEGYENLÍTŐ KAPACITÁS
CO2 MEGTAKARÍTÁSA
A te
rhel
és k
iegy
enlít
és C
O2
meg
taka
rítás
a - t
onna
/év
A CO2 megtakarítás megfelel kb. 130 MW új szélerőmű beléptetés hatásának
A CO2 megtakarítás megfelel kb. 200 MW új szélerőmű
beléptetés hatásának
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 15Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A válság következményeképpen a korábbi trendek nem folytatódnak, a fogyasztás és az árak csökkennek
• A villamos energia termelő beruházások terén a gazdasági környezet elbizonytalanodása visszafogottságot eredményezett.
• A földgáz bázisú tervek befagytak, ezzel kiestek korábbi fejlesztési tervek gerincét alkotó gázturbinás projektek.
• Bizonytalanság van a szén használata terén a CO2 piac alakulásának beláthatatlansága miatt.
• A villamos energia fogyasztás és a csúcsterhelés csökken.• A régióban a villamos energia nagykereskedelmi árak csökkennek.• A nagytömegű naperőmű belépését követően elkezdődött a termelői struktúra
átalakulása. A csúcsidőszak árai csökkennek. • A csúcsidei és völgyidei energia ár különbsége folyamatosan csökken.
Kétségessé teszi az energia tárolást - függetlenül annak megoldási módjától. • Megingott az EU emisszió kereskedelmi rendszer (EU ETS). Az EU stabilizálást
célzó 2012. beavatkozásai sikertelenek voltak. • Az Európai Parlament nem fogadta el az Európai Bizottság javaslatát a CO2 piac
megmentésére.• A tagországok elutasították a 2020 előtti további megújuló energia növelés
megvitatását. A történtek szerint az Európai Bizottság elképzelései nincsenek összhangban a válsággal terhelt tagországok lehetőségeivel.
• Szkeptikus vélemények, pl. "az úgynevezett megújuló energiafajták erőszakos elterjesztésének célja nem más, mint a kérdésben érdekelt lobbik törekvése a központi költségvetés megcsapolására„ (Vaclav Klaus)
• A külső és belső környezet változása szükségesé teszi a megújuló energia hasznosítás cselekvési tervének felülvizsgálatát. A felülvizsgálatot 1491/2012. (XI.13.) Kormány határozat rendelte el.
A válság gazdasági
és energetika
i hatása
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 16Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A villamos energia import folyamatosan növekszik, 2013. március 24-én elértük a 1950 MW-ot, 5900 MW rendszerterhelés mellett
2013 januárban az import –export szaldó kétszerese volt a 2012
januárinak. Amennyiben ez a trend nem változik meg, akkor a 2013 évi
forrás szerkezetben az import közelíthet a 30%-hoz.
Az 1950 MW-ot elérő villamos energia import (5900 MW rendszer terhelésnél – 33%) a hazai menet-rendtartó termelőket szorítja ki.
Az import közelít ahhoz a szinthez, ami már az atomerőmű
kihasználását veszélyeztetheti.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 17Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A következő öt év során a villamos energia import folyamatos növekedés várható ami elérheti a fogyasztás 30% -át
A villamos energia forrás szerkezete a 2013-2017 időszakban további villamos energia import növekedés lehetőségét jelzi. Az import elérheti vagy megközelítheti az összes villamos energia fogyasztás 30% -át. Ezzel a terhelés kiegyenlítés és a rendszer szabályozási igény mérséklés más diszpozícióba kerülhet:1. A terhelés kiegyenlítés kisebb
hányada a magyar termelők érdekeit szolgálhatja a kihasználásuk növelésén keresztül.
2. A nagyobb hányada a villamos energia importot behozó kereskedők vagy az import forrást biztosító külföldi termelők érdekkörébe kerül a termelésük kiegyenlítésén és a határkeresztező kapacitás használat kiegyenlítésén keresztül.
Már nem mi döntünk.
A villamos energia igény becsült forrás szerkezete rövid távon
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
50,000
ImportMegújulóFöldgázSzénAtom
Villa
mos
ene
rgia
- G
Wh/
év
RWE, E.On, Alpiq, stb.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 18Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Az import és a hazai források rendszerterhelésben 2012. május folyamán
MW
• Az EU tervei szerint az integráció eredményeként az egységes villamos energia piac 2014 –ben létrejön. A cseh, szlovák és magyar másnapi piac összekapcsolása már létrejött. A román és lengyel csatlakozás folyamatban van.
• A piaci verseny eddigi tapasztalatai azt mutatják, hogy - más európai országok gyakorlatához hasonlóan - a magas földgáz árak miatt a hazai menetrendtartó, földgáz tüzelésű erőművek kiszorultak a termelésből. A hazai villamos energia termelés a menetrendtartó erőművek működési tartományában nem volt versenyképes az importtal.
• Az integráció eredményeképpen várhatóan tovább növekszik az import nyomás.• A villamos energia országhatárokon átívelő szabad kereskedelmében az alacsony termelési
költségű és magas árstabilitású, helyi vízenergia várhatóan felértékelődik.
A nagykereskedelmi piac integrációjának eredményeképpen várhatóan tovább növekszik az import nyomás és a piaci verseny
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 19Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Stratégiai szintű fenyegetést jelenthet a belföldi termelés versenyképessége, piaci pozíciója szempontjából a piac integráció
Az egységes villamos energia piac
• Az EU kezdeményezésére elkezdődött és folyamatban van az egységes villamos energia piac létrehozása. Az Európai Tanács határozata szerint 2014-re egy teljes mértékben működőképes európai belső piac kell, hogy kialakuljon, így az évtized második felére reálisan feltételezhető, hogy erősödik a regionális együttműködés.
• A villamos energia versenyképes európai belső piacának kialakítása érdekében a szabályozó hatóságok és a tagállamok lehetővé teszik, sőt ösztönzik az átviteli rendszer-üzemeltetők számára a regionális együttműködést, a határkeresztező ügyleteket, a keretrendszerek összehangolását, valamint a szigetüzemben működő rendszerek integrációját. Az európai integrációs modellben alapvetően négy modellt kell alkalmazni: a másnapi (DAM), a napon belüli, a hosszú távú átviteli jogok és a kapacitásszámítás terén. A másnapi piacok (DAM) összekapcsolása a cseh, szlovák és magyar rendszer összekapcsolásával megkezdődött, jelenleg folyamatban van a lengyel és román rendszer csatlakozása.
• Az egységes villamos energia piac létrehozása kiegészül a szabályozási piacok összehangolásával. Az integráció megvalósulásának eredményeként a hosszú-távú cél a szabályozási tartalékok megosztása.
• Mind a villamos-energia kereskedelme, mind pedig a tartalékok regionális piacának a fejlesztése nagyobb mértékű átviteli hálózati kapacitásokat igényel a jelenlegieknél. Az átviteli és a határkeresztező kapacitások bővítése és a nemzeti szállító hálózatok megerősítése az ENTSO-E fejlesztési terve alapján folyik.
• Az EU és a nemzetközi szervezetek, mint pl. EURELECTRIC, álláspontjában kiemelt súlyt kapott a villamos energia tárolásának szükségessége.
• A villamos energia felhasználásban a hazai termelés részaránya csökkent és 2012-re csak 81%. A hazai termelők, különösen a földgáz bázisú villamosenergia-termelés nem tudtak versenyezni a régió alacsony költségen termelő kapacitásaival és kiszorultak a termelésből.
• A hazai villamosenergia-termelők piaca szűkül és az erősödő import nyomás mellett az új termelők belépése a piacra nehézségekbe ütközhet. Az egységes villamos energia piacon az országhatárokon átívelő szabad villamos energia kereskedelem következtében növekvő import nyomás várható.
• A tárolás mértékadó árkülönbsége az elmúlt évekre a harmadára csökkent.
• Ezt tovább rontja az energia tárolás hatásfokának megfelelő veszteség.
• Amennyiben nem áll be változás, akkor a hagyományos energia tárolás gazdasági szempontból – piaci alapon ellehetetlenül.
• A kiegyenlítés műszaki és üzemi súlya nem változik sőt növekszik.
Energiapolitika 2000 2013.04.08.
Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 20
A töltő és a kiadott energia ár évenkénti átlagos különbsége fokozatosan csökken
A megvalósíthatóság feltétele a magasabb műszaki minőség
prioritása a szabályozási szolgáltatások piacán és a
versenyképesség az integráció eredményeképp megjelenő
importtal
Az energia tárolás mértékadó árkülönbözetének hatása
A piaci alapon működő energia tárolás működésének és finanszírozásának alapfeltétele a töltés és kisütés árkülönbsége
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
Árkülönbség a base load ár arányában
A ba
se lo
ad á
r ar
ányá
ban
- %
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
Évi átlagos töltő és kiadott ár különbs...
Ener
gia
árkü
lönb
ség
€/M
Wh
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 21Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A régió forward base load árai az elmúlt negyedév során folyamatosan csökkentek és mindenhol 40 €/MWh alatt vannak. Március 25-én:• A cseh ár 35,20 €/MWh• A magyar ár 37,50 €/MWh
ami 6,5% -kal haladja meg a régiós árszintet
A régió forward peak load árai az elmúlt negyedév során folyamatosan csökkentek és mindenhol 50 €/MWh alatt vannak. Március 25-én:• A cseh ár 43,20 €/MWh• A magyar ár 47,45 €/MWh
ami 9,8% -kal haladja meg a régiós árszintet
A base load forward árak az utolsó negyedévben (Power Exchange Central Europe)
A piaci alapon működő energia tárolás megvalósításának alapfeltétele a csúcsidei energia versenyképes ára
A peak load forward árak az utolsó negyedévben (Power Exchange Central Europe)
A 10,2 Ft/kWh árszinttel szemben a hazai termelők versenyképessége csekély.
Jelenleg a tárolt energia a 12,50 Ft/kWh régiós
árszinttel kell versenyezzen!
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 22Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Az energia vásárlásán, tárolásán és a csúcsidei piaci értékesítésén alapuló üzleti modell a jelenleg nem megvalósítható
• A kisterhelésű időszakban vásárolt és csúcsidőben értékesített villamos energia alapján, a napi-heti terhelési menetrend kiegyenlítése gazdasági szempontból gyenge – de nélkülözhetetlen szolgáltatást képvisel. Új beruházás tőketerhei szempontjából megfelelő csúcsidei értékesítési és völgyidei vásárlási árkülönbség kialakulására a villamos energia árprognózisok szerint rövid vagy középtávon kevés esély van.
• A menetrend kiegyenlítés gazdasági alapját a csúcsidei értékesítési és a völgyidei vásárlási árak különbsége alkotja. Az árkülönbség jelenleg kicsi ahhoz, hogy annak alapján megfelelő beruházási döntés meghozatalához és az utóbbi tíz év során csökken.
• A prognózisok alapján rövid távon nincs esély a gazdasági környezet szükséges mértékű átalakulására és a felvett illetve kiadott energia árában a szükséges árkülönbség elérésére.
• A rendszer szabályozás valós gazdasági értéke és gazdasági súlypontja a rendszer szabályozás irányába tolódott, amire az alternatív tárolási lehetőségek esetenként nem alkalmasak, illetve nem azonos módon vagy nem versenyképesen alkalmasak.
• A rendszer szabályozási igénye terén biztosított szolgáltatás értékének megfizetése nélkül, a napi-heti terhelési menetrend kiegyenlítése gazdasági szempontból gyenge. Viszont mivel a rendszer irányítási problémák többségének forrása a minimális terhelés időszakának kezelhetetlenségéből ered, a terhelés kiegyenlítést szükségessége egyértelmű és célszerű biztosítani
A terhelés kiegyenlítés gazdasági feltételeiA megoldást komplex használatú szivattyús
energiatározó belépése biztosíthatja. A komplex
szolgáltatás keretei között kombinálni lehet a rendszer
irányítás és a termelő kapacitások fejlesztése
szempontjából szükséges terhelés kiegyenlítést, a rendszer szolgáltatások terén megfelelő piaccal
rendelkező szolgáltatással.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 23Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A rendszer terhelés napi és heti kiegyenlítése szempontjából mikor időszerű a szivattyús energiatározó?
Műszaki és üzemviteli szükségesség szempontjából: IDŐSZERŰ • A napi és heti rendszer terhelés kiegyenlítéséhez műszaki és üzemviteli szükségesség szempontjából
jelenleg is időszerű megfelelő nagyságú szivattyús energiatározó rendelkezésre állása.• A menetrend követés és a napi terhelési minimumok üzemviteli kényszereket eredményeznek. • A rendszer szabályozási igény csökkentésének igénye sürgetővé teszi a megfelelő megoldás kialakítását.• A jelenlegi helyzetben két optimum feltétel van: egy kisebb a hazai termelés maximális kihasználásának
biztosítására, valamint egy nagyobb az import forrás és a határkeresztező kapacitás teljesebb kihasználása.A gazdasági feltételrendszer szempontjából: NEM
MEGVALÓSÍTHATÓ • A csúcsidei és völgyidei energia árának különbsége és a csúcsidei villamos energia ár több ok következtében folyamatosan csökken. Az árkülönbség nem teszi lehetővé új kapacitás piaci alapú megvalósításának finanszírozhatóságát.
• A jelenlegi piaci feltételrendszer mindössze két termék, a csúcsidei és a kiegyenlítő energia megfizetését teszi lehetővé. A piac működését meghatározó jogszabályok nem teszik lehetővé a rendszer szabályozási igény csökkentésének megfizetését. A többlet szabályozási igény költségeinek mérséklése időszerű.
Az energiastratégiai célok szempontjából: RENDEZÉST IGÉNYEL
• A többlet szabályozási igény költségeinek mérséklése önmagában is indokolt lenne.• A feltételek rendezésének hiánya az energiahatékonyságot csökkentő és a költségeket növelő hatású.
Iránya ellentétes az energiatakarékossági tervekkel.• A hazai termelés teljesebb kihasználása import mérséklő hatású lenne.
A rendszer szabályozási igény csökkentéséhez szükséges eszközök megvalósulása piaci alapon nem várható. Komplex gazdasági megoldás és intézkedések szükségesek
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 24Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
B. A nagyblokkos fejlesztés rendszerbe illesztésének
feltételei, gazdasági környezete
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 25Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
• A villamos energia rendszer szabályozási igényének növekedése szorosan kapcsolódik a nemzeti energia stratégiában előirányzott fejlesztés villamos energia rendszerbe integrálásához. Az energia stratégia súlyponti eleme az új atomerőmű létesítése.
• A szabályozás szempontjából a nagyblokkos atomerőmű létesítés jelent számottevő többlet szabályozási igényt.A számításba vehető atomerőművi blokkok egységteljesítménye 1000 és 1600 MW közötti. • ÜZEMZAVARI TARTALÉK
•A rendszerben az üzemelő legnagyobb teljesítményű blokk kiesését áthidaló gyors mobilizálású tartalék kapacitással kell rendelkezni. A jelenleg üzemelő 500 MW teljesítményű paksi blokkokhoz rendelt üzemzavari tartalékon túl legalább 500 MW többlet üzemzavari tartaléknak kell belépnie az 1000 MW-os atomerőművi egységek alkalmazása esetén. Nagyobb blokk esetén több.
• AZ ÉJSZAKAI TERHELÉSI MINIMUM ÁTHIDALÁSA•A nagy teljesítményű egységek belépését az éjszakai terhelési minimum korlátozza, leszabályozás esetén a kihasználását lerontja. Olyan kiegészítő fejlesztés szükséges, ami éjszaka nagyfogyasztóként működik.
• A szokásos komplex megoldás a szivattyús energiatározó egység igénybevétele, ami gyors mobilizálású tartalékot és az üzem magas hatásfokának megőrzése melletti terhelési menetrend követést biztosítja.
• A Nemzeti Energiastratégiában szereplő leglényegesebb pillért jelentő atomerőmű bővítés, rendszerbe illesztésének elengedhetetlen eszköze a megfelelő szivattyús energiatározó kapacitás biztosítása.
A új nagyblo
kkok többlet
szabályozási
igénye
A rendszer szabályozási igény növekedése szorosan kapcsolódik a Nemzeti Energiastratégiában körvonalazott fejlesztési irányhoz
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 26Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A Dinorwic szivattyús energiatározó dinamikus üzeme egy 1320 MW –os blokk kiesését követő frekvencia visszaállításban
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 27Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A nagyblokkos fejlesztés rendszerbe illesztése szempontjából mikor időszerű a szivattyús energiatározó?
Műszaki szükségesség szempontjából: A BŐVÍTÉSHEZ SZÜKSÉGES • Az új blokkok belépéséhet elengedhetetlen megfelelő nagyságú szivattyús energiatározó. Az éjszakai
terhelési minimum áthidalása és rendszer terhelés kiegyenlítés a műszaki és üzemviteli szükségesség mellett gazdasági szempontból is nélkülözhetetlen, mert ez a megtérülést biztosító magas kihasználás eszköze.
• Az belépésének igazodnia kell az új atomerőművi blokkok belépéséhez• Az üzemzavari tartalék több eszközzel biztosítható, az éjszaka terhelési minimum áthidalása azonban csak
szivattyús energiatározóval.A gazdasági feltételrendszer szempontjából: NEM MEGVALÓSÍTHATÓ • A csúcsidőben kiadott villamos energiának a piacon, várhatóan az import energia árával kell versenyezni.
Ez a belépő új atomerőmű termelési költsége és az új kiegyenlítő kapacitás beléptetése szempontjából egyaránt nehezen képzelhető el piaci alapon, megfelelő segítség nélkül.
• A csúcsidei és völgyidei energia árának különbsége várhatóan önmagában nem teszi lehetővé új kapacitás piaci alapú megvalósításának finanszírozhatóságát.
• A piac működését meghatározó jogszabályok nem teszik lehetővé a közvetlen támogatás alaklmazását. Az energiastratégiai célok szempontjából: RENDEZÉST IGÉNYEL • A jelenlegi szabályozás nem tartalmaz kötelezettséget a rendszerbe illesztés eszközeire, annak
megvalósítójára illetve finanszírozási módjára.• Önkéntes alapon a megfelelő megtérülési feltételek garantálása nélkül valószínűleg senki nem vállalja fel a
beruházás kockázatait.A nagyblokk rendszerbe illesztéséhez szükséges eszközök megvalósulása piaci alapon nem várható. Komplex gazdasági megoldás és megfelelő szabályozás szükséges.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 28Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
C. A megújuló energia rendszerbe illesztésének
feltételei és gazdasági környezete
Európában sokasodnak a megújuló energia hasznosítási célok megvalósítási nehézségeire utaló jelek
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 29Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A CO2 piac az összeomlás határán
van
• Nem került sor hathatós intézkedésre a piac stabilizáláshoz
• Az alacsony CO2 ár nem elegendő a struktúra átalakításhoz
• A lengyel ellenállásnak az EU engedni kényszerült • Az EU ingyen kvóta - haladék a szenes országoknak PL, CZ,
RO
Támogatás csökkentési igény jelent meg
• Az EU 2020 utánra tervezte a piaci alapú megújuló energiát
• Törekvés (pl. cseh) a megújuló energia önerőből fejlődésre már most – támogatás nélkül
• Tudományos viták a klímaváltozás összefüggései terén
A fogyasztók gazdasági terhei nem vállalhatók
• A gazdasági válság nehezíti a támogatás terheinek vállalását• A növekvő munkanélküliség mellett a többlet terhek politikai
kockázatot jelentenek• Európán kívül gyors emisszió növekedés veszélyezteti a
célokat, értelmét veszti a gazdasági áldozatvállalás
A foglakoztatási előnyök nem itt
realizálódnak•A gyártás foglalkoztatási előnyei kicsúsznak az EU diszpozícióból•Kína vált domináns szereplővé•Az erőfeszítések ellenére a CO2 kibocsátás nő, az EU versenyképessége gyengül
?
Magyarországon nem alakultak ki a megújuló energia hasznosítás feltételei →sürgős intézkedések várhatók
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 30Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A cselekvési terv nem a minimális támogatási
költségű
• A cselekvési terv nem a támogatási igény minimumára épült
• Nem számoltak támogatás nélkül megvalósítható és működésben tartható forrásokkal
• A vízenergiát nem-létezőként kezelték
Késik a megújuló energiára a METÁR rendszer kialakítása
• Nem fejeződött be megújuló forrásból termelt villamos energia kötelező átvételét rögzítő METÁR kialakítása.
• A megújuló energia hasznosítás növelése lassú• Nem alakult ki a megújulók rendszerbe integrálása
A magyar kormány megújuló energia
kötelezettsége
• A magyar kormány kötelezettséget vállalt bizonyos megújuló energia hasznosítási volumen megvalósítására
• A határidő miatt kényszer intézkedések válhatnak szükségessé
• Nem látható miképp lehetne a vállalt kötelezettségből kihátrálni
Indokolt lenne az állami kötelezettség teljesítésére olyan
pályákat meghatározni,
amelyek a legkisebb költség, a legkisebb támogatás mellett,
legkisebb veszteséggel teljesíthetők - 1491/2012.
(XI.13.) Kormány határozat.
A megújuló energia hasznosítás forrásaiban változás állt be, a napenergia kapott prioritást és a szél szinten maradt
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 31
A gazdasági környezet elbizonytalanodása visszafogottságot eredményezett. • A bio források hasznosítása 2008 után globálisan jelentéktelen arányúra csökkent.• A szélenergia hasznosítások fejlesztési ütemének növekedése 2008-2010 között leáll és azóta csökken• A napenergia hasznosítás intenzitása kb. 2006-2007 óta folyamatosan gyors ütemben növekszik
A megújuló beruházások 2012 ben csökkentek(A megújuló energia beruházások összege 2004-2012Q3 között - milliárd $)
Nap
Szél
Forrás: Bloomberg
Domináns: a nap és a szél
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 32Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A megújuló forrásból termelt villamos energia többlet gazdasági terheinek elfogadtatása fokozódó problémát jelent
Megújuló energia hasznosítás várható iránya:
• A megújuló forrásból termelt villamos energia többlet gazdasági tehernek az elfogadtatása fokozódó problémát jelent a gazdasági válsággal sújtott országokban. A CO2 elértéktelenedése megingatja a magas támogatás igényű megújuló energiaforrások tömeges hasznosításának indokoltságát.
• A szociális szempontból elviselhető villamos energia fogyasztói árak kialakításának eszközét több országban a megújuló energia hasznosítás támogatási költségeinek mérséklésében keresik.
• Átértékelődés várható, melyben várhatóan az ártámogatás nélkül is piaci versenyképességgel rendelkező technológiák kaphatnak prioritást. Az elmúlt néhány év során a megújuló források hasznosításának súlypontja a természeti erőforrások (nap, szél, víz) hasznosításának irányába tolódott el.
• Óvatosság tapasztalható a megújuló energia termelésbe történő beruházás növelése terén. A CO2 piac bizonytalansága miatt nem belátható, hogy milyen irányt vesz a jövőben az EU energiapolitika. A megújuló energiaforrások használatával járó költségek - a nap kivételével - nem csökkennek elég gyorsan, ami miatt a megújuló energiaforrások piacának bővülése 2020 után várhatóan lelassul.
• Külön kiemelhető a napenergia hasznosítása, ami folyamatosan gyors ütemben növekszik és a beépített naperőmű kapacitás meghaladta a 100 000MW-ot. A létesítési költsége rohamosan csökken. Az alacsony termelési költségei már jelenleg is lehetővé teszik a támogatás nélküli, vagy jelentős támogatás nélküli megvalósítását saját fogyasztás kiváltás céljára, ami a diverzifikált energiatermelési kapacitások soha nem látott ütemű növekedését eredményezi.
• A 2020 utáni időszakra vonatkozó elképzelések még nem alakultak ki, illetve nem véglegesek. Az EU kommunikációjából azonban úgy ítélhető, hogy számottevő valószínűsége van a megújulós villamosenergia-termelés versenypiaci viszonyok közé helyezésének.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 33Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A német szélenergia termelés rendszerbe illesztésének leglényegesebb problémái a 2008. év adatai szerint
1. Nagyon tág ingadozási tartomány és a jövőben fölösleges energia
2. Meredek terhelés váltási gradiens
3. Áthidalandó szélcsendes időszak
Németország szivattyús energiatározó kapacitása 6200 MW
A szélenergia egyenértékű rendelkezésre álló teljesítménye maximum a BT 7-10% -a
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 34Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A magyarországi szélerőművek leadott teljesítménye 2013. március 1. és március 15. között
1. Nagyon tág ingadozási tartomány és gyenge prognosztizálhatóság
3. Áthidalandó szélcsendes időszak
2. Meredek terhelés váltási gradiens
Tároló kapacitás nincs
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 35Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Példa a szélenergia tervezhetőségére és a tervezett menetrend betartására 2012. február 2 -án
A szélenergia hasznosítási kapacitás növelésére irányuló szándékok a szükséges kapcsolódó
intézkedések nélkül a problémák eszkalálódását eredményezhetik!
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 36Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Az International Energy Agency, az ENTSO-E, az USA és tíz európai ország vizsgálatai
• Az International Energy Agency tíz európai ország és az USA részvételével elemezte a szélenergia változékonyság hatásainak kiküszöböléséhez szükséges tartalék igényt.
• Ugyancsak vizsgálatok készültek az ENTSO-E irányításával.
• A nemzetközi gyakorlat alapján rögzítésre került:• A kritikus probléma a szélenergia
termelés változékonysága.• A szélenergia rendszerbe illesztéséhez
szükséges tartalék automatikus mobilizálású kell legyen.
• Azaz többlet szekunder szabályozási tartalék kapacitásaként kerülhet meghatározásra.)
Az IEA és az ENTSO-E vizsgálatai
a szélenergia tartalékair
ól
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 37Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
-5.0% 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 35.0%0.0%
2.0%
4.0%
6.0%
8.0%
10.0%
12.0%
A szélerőművek teljesítményének aránya a csúcsterhelésben
A tö
bble
t sze
kund
er ta
rtal
ék
(a sz
él te
ljesí
tmén
y ar
ányá
ban)
A Megújuló Energia Nemzeti Cselekvési Terv szerinti 750 MW szélenergia közelítően kb. 100-110 MW fel- és le- irányú többlet szekunder szabályozást és 15 perc után azt kiváltó többlet tercier szabályozást tesz szükségessé,
A szélenergia rendszerbe illesztéséhez szükséges többlet tartalék a német DENA, a finn és balti gyakorlat alapján
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 38Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A napenergia szerepe a német rendszerben 2012 nyarán
A nagytömegű napenergia megjelenése megváltoztatta csúcsidei kínálatot és letörte a csúcsidei árakat
• Csúcsterhelést csökkentett• Csúcsidei árat csökkentett• Importot helyettesített
Fogyasztás- tól eltérő idejű termelés
Időben el kell tolni a termelést a fogyasztás-tól
A villamos energia tárolása szükséges
Gyors ütemű és nagy teljesítmény változások
Követel- mény a szabályozási gyorsaságra
Az erőmű gyorsreagálási
képessége szükséges
Nem pontosan prognoszti- zálható
Megnöveke- dett szabályozási igény
Szabályozó kapacitás szükséges
Sziv
attyú
s ene
rgia
tá
rozó
A megújuló energia rendszerbe integrálásának követelményei
A szivattyús energiatározók speciális lehetőségei rendkívül értékesek a megújuló energia rendszerbe integrálásához
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 39
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 40Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A nagytömegű napenergia betáplálása lecsökkentette a csúcsidei és a base load árak különbségét
Negatív árkülönbség
Kevesebb napenergia magasabb árkülönbség
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 41Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A nagytömegű szélenergia termelése és a spot piac villamos energia árai fordítottan arányosak
Több szélenergia alacsonyabb spot árak
A megújuló energiával kapcsolatos problémák eszkalálódása az Energiewirtschaftliche Tagesfragen prognózisa szerint
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 42
megújulókmegújulók
hőerőművek hőerőművek
2005 201XEddig még nem volt túl nagy a megújuló kínálat.
A megújuló kínálat nagyobb lehet a terhelésnél.
Németországban 2013. március 24-én, vasárnap 12.00 órakor 33 GW volt a szél és napenergia leadott teljesítménye. A napenergia leadott teljesítménye 17,1 GW és a szélenergia teljesítménye 15,7 GW volt. Ez példa nélkül álló helyzet rendkívüli villamos energia árakat eredményezett. Az adott napon 12.00 és 16.00 között a spot piaci árak negatívak voltak és a minimum 15.00-kor elérte a - 50,01 €/MWh értéket. Meg kell jegyezni, hogy a teljes beépített nap és szél kapacitás 64 GW.
A villamos energia kereskedelmi alapú tárolásának feltétele a felvett és kiadott energia megfelelő árkülönbsége - lenne
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 43
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0 Évi átlagos peak és base load ár különbsége
Évi átlagos peak és base load ár különbsége
Ener
gia
árkü
lönb
ség
€/M
Wh
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
20.025.030.035.040.045.050.055.060.065.070.0
Évi átlagos peak és base load ár
Évi átlagos peak load árÉvi átlagos base load árVi
llam
os e
nerg
ia á
r €/M
Wh
A megújuló villamos energia tárolásának nehézségei:
• A csúcsidei és a base load villamos energia árak különbsége folyamatosan csökken, jelentős részben a megújuló energia termelés sajátosságai miatt.
• A piaci árkülönbségek nem biztosítanak alapot a megfelelő megtérülést biztosító energia tárolás megvalósításához, függetlenül a tárolás típusától.
• A megújuló energia a szabályozott piacon, a piaci áraknál magasabb árakon kerül átvételre. Az árrendszer nem teszi lehetővé a tárolás többlet költségeinek viselését.
• A jelenlegi jogszabályok nem intézkednek a megújuló energia termelés rendszerbe integrálásásának felelőséről, teherviselőjéről és a finanszírozás módjáról.
• Nincs valószínűsége annak, hogy a piaci szereplők bármelyike önként felvállalja a nem piaci szolgáltatás veszteségeit.
• Megoldást a piaci rendszer átalakítása jelenthet
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 44Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A megújuló források rendszerbe integrálása szempontjából mikor időszerű a szivattyús energiatározó?
Műszaki és üzemviteli szükségesség szempontjából: IDŐSZERŰ • A megújuló források rendszerbe integrálásához műszaki és üzemviteli szükségesség szempontjából
jelenleg is időszerű megfelelő nagyságú szivattyús energiatározó szolgáltatásainak rendelkezésre állása.• A megújuló energia átvétele jelenleg üzemviteli kényszereket eredményez. • A megújuló hasznosítás növelése sürgetővé teszi a megfelelő megoldás kialakítását.
A gazdasági feltételrendszer szempontjából: NEM MEGVALÓSÍTHATÓ • A megújuló energia a szabályozott piacon, a piaci áraknál magasabb árakon kerül átvételre. Az árrendszer
nem teszi lehetővé a tárolás többlet költségeinek viselését.• A megújuló energia a szabályozott piacának működését meghatározó jogszabályok nem intézkednek a
megújuló energia rendszerbe integrálásásának felelőséről, teherviselőjéről és a finanszírozás módjáról.• A megújuló energia által okozott üzemviteli kényszerek csak jelentős többlet költségeket eredményeznek,
melyek keresztfinanszírozással a fogyasztóknak okoznak többlet terhet. Ezek mérséklése időszerű. Az energiastratégiai célok szempontjából: RENDEZÉST IGÉNYEL • A villamos energia szolgáltatás költségeinek alacsony szinten tartása a megfizethető infrastruktúra részét
képezi. Eszköze lehet a fogyasztókat terhelő költségek mérséklésének.• A megújuló energia tetemes többlet költségeinek mérséklése önmagában is indokolt lenne a támogatást
nem, vagy csak kis mértékben igénylő források (pl. víz) arányának növelésével.• A megújuló energia rendszerbe integrálási feltételek rendezésének hiánya a növekedést gátló, a
kormányzati vállalások teljesítését akadályozó és ugyanakkor többlet terheket jelentő tényező.A megújuló energia rendszerbe integrálásához szükséges eszközök megvalósulása piaci alapon nem várható. Megfelelő szabályozás és intézkedések szükségesek.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 45Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
D. A rendszer szabályozási szolgáltatások
diverzifikálásának feltételei és gazdasági környezete
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 46Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A magyar villamos energia rendszerből hiányzik a megfelelő rugalmasságú szabályozó kapacitás
A rendszer szabályozás átalakításának szükségessége• Az együttműködő villamos energia rendszerek általános szabályai szerint minden villamos energia rendszernek önállóan kell biztosítani a fogyasztás és a termelés egyensúlyát. A magyar villamos energia rendszer vállalta az együttműködés feltételeinek biztosítását. A hiányzó kapacitás következtében e feltételeknek való megfelelés azonban nehézségeket okoz.
• A magyar villamos energia rendszerből azonban hiányzik a megfelelő rugalmasságú és terhelésváltási sebességű szabályozó kapacitás. A magyar villamos energia rendszer üzemelő erőművei csak kevéssé alkalmasak a termelésük változtatására, szabályozására. A rendszerszabályozási feladatokat jelenleg más funkcióra, öreg erőművek látják el, melyek sem a koruk, sem az üzemi jellemzőik alapján nem jelentenek hosszú távú megoldást.
• A hiányzó kapacitás következtében a rendszer szabályozása növekvő költségeket eredményez, magas terheket hárít a fogyasztókra anélkül, hogy a megnövekedett fogyasztói terhek hozzájárulnának a problémák hosszú távú megoldásához.
• A menetrend kezelés és a rendszer szabályozás terén a rendszerirányítás eszközeinek és lehetőségeinek átalakítása vált szükségessé. Egyértelműen szükség mutatkozik egy rendszerérdekű gyorsszabályzó erőmű belépésére.
• A nemzetközi gyakorlat eredményei egybehangzóan azt mutatják, hogy műszaki és gazdasági szempontból egyaránt a szivattyús energiatározó alkalmazása jelenti a legkedvezőbb és egyben legkiforrottabb megoldást. A piac értékítélete alapján a szivattyús energiatározók váltak a rendszerirányítás gyorsreagálású, flexibilis eszközeivé.
A magyar villamos energia rendszer rendszerszintű problémáinak megoldásához ma is szükség mutatkozik egy szivattyús energiatározó létesítésére.
• A magyar villamosenergia-rendszerben a rendszer szabályozási igénye és azok reális teljesíthetősége közötti távolság növekszik, ami növekvő mértékben veszélyezteti az üzem biztonságát és a rendszer stabilitását.
• A szükséges és megfelelő szabályozási kapacitás (pl. a leszabályozásban) jelenleg sem áll rendelkezésre.
• A rendszer szolgáltatások éves költségeinek többségét teszi ki a szekunder szabályozás. Teljesítményben, energiában és költségben ez a domináns eleme.A szekunder szabályozás évenként igénybevett maximális teljesítménye az elmúlta hat évben a következő volt:
•2007 –ben +522 MW/-427 MW •2008 –ban +730 MW/-445 MW •2009 -ben +651 MW/-427 MW •2010 -ben +579 MW/-610 MW •2011 -ben +582 MW/-346 MW •2012 –ben +470 MW/-395 MW
• A szekunder szabályozási adatai azt mutatják, hogy a szabályozási igény nem változott lényegesen. Az évi maximális fel- és leszabályozási teljesítmény összege átlagosan kb. 1150 MW nagyságú volt. A fel- és leszabályozási energia összege átlagosan kb.1,10-1,15 TWh/év volt. Az intenzív költségnövekedés oka az árakban, az árak alkalmazásában kereshető.
• A régió költség adataival való összehasonlítás alapján a magyar szekunder szabályozás biztosítási mód költségei aránytalanul kedvezőtlenek, és a szabályozó kapacitás rendelkezésre állási díja több mint tízszerese az azonos német díjaknak.
A szabályo
zás feltétele
inek változás
a
A magyar villamosenergia-rendszerben a rendszer szabályozási igénye és azok reális teljesíthetősége közötti távolság növekszik
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 47
• a fel- és leszabályozás jelenleg → részterheléssel üzemelő gáztüzelésű egységekkel
• a részterhelés melletti üzem korlátozott + üzemi kényszerek
• a részterhelésű üzem alacsony hatásfok → többlet tüzelőanyag költség
• folyamatos kényszer termelés és értékesítés → kereskedelmi veszteségek
• keresztfinanszírozás a veszteségek és költségek vállalására
• a versenypiachoz nem illesztető, versenyképtelen
A jelenlegi eszközök
• a földgáz ára 500 USD/1000m3 fölötti → a prognózisok szerint nem várható jelentős csökkenés
• a magas gázár miatt a földgáz tüzelésűek kiszorultak• Tisza II Hőerőmű leállt és a Dunamenti F blokk évvégén
leáll• földgáz bázisú fel és leszabályozás nem látszik
fenntarthatónak
A földgáz tüzelés
• folyamatban van a szabályozási piac integrációja → nem kétséges a folytatása
• az integráció miatt a jelenlegi kapacitások versenyképtelenek
• a szekunder és tercier szabályozásból kiszorulhatnak• az energiafüggetlenség és a rendszer szabályozás
megtartása intézkedést tesz szükségessé
A piac integráció
hatása
A kétséges a jelenlegi rendszer szabályozás fenntarthatósága és műszaki ill. gazdasági szempontból nem előnyös
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 48
• A rendszerirányítási problémák megoldására a Kormány 2011. szeptember 30-án elfogadta a Nemzeti Tervet és döntött annak továbbításáról az Európai Bizottság részére.
• A Nemzeti Tervben foglaltak szerint a Kormány támogatásban részesít egy magyarországi helyszínen megvalósítandó +/-600 MW teljesítőképességű szivattyús energiatározó beruházást.
• A Kormány álláspontja szerint a SZET megvalósítására a magyar villamos energia rendszer súlyos rendszerszintű problémáinak megoldása és a megújuló energiatermelés költséghatékony módon történő elősegítése érdekében egyértelműen szükség van.
A Nemzeti Terv
• A projekt 2012. május végén a CO2 piac megingása és kockázatai következtében nem folytatódott.
A Nemzeti Terv megszűnése
A magyar villamos energia rendszerből hiányzik a modern szabályozó kapacitás a megfelelő rugalmassággal
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 49
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 50Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Feltétlenül szükség van a mai gyakorlatot felváltó, a régió piacán is versenyképes eszközök beléptetésére
• A rendszer szabályozási szolgáltatások költségszintje rohamosan növekszik. A szolgáltatásokra alkalmas kapacitás kevés van a piacon és a rendszer merevvé válása miatt azok is részben kiszorultak a rendszer üzeméből. A piacról hiányoznak a megfelelő szabályozó képességgel rendelkező berendezések ezért csak kényszerű kompromisszumok és azok jelentős többlet költségeinek vállalásával biztosítható a rendszerirányítás. A nem megfelelően működő piacon a szükséges rendszerszabályozási kapacitások, még kínálatként sem jelentek meg.
• A piac a műszaki és gazdasági szempontból kedvezőtlen állapot konzerválása irányában hat és az exponenciálisan növekvő rendszer szabályozási költségek ellenére nem nyit megfelelő teret a terhelés szabályozás és a rendszer szabályozás átalakítására.
• A megfelelő kapacitás hiányának következményein túlmenően, alapvetően a rendelkezésre állási díjak rendszerére és annak alkalmazására vezethető vissza a problémák súlypontja.
• A szolgáltatás növekvő mértékű költségtöbbletét a fogyasztóknak viselni kell, de ennek ellenére semmilyen távon nem látható az, hogy a problémák maradéktalan kezelése kialakulhat és a rendszerirányítás költségei stabilizálhatók, illetve a reális szintre visszatéríthetők lennének.
• A szabályozáshoz szükséges szolgáltatások költségszintjének stabilizálódása nem is prognosztizálható, mert a piac kínálati oldala hiányos. Alkalmas eszközök beléptetése nélkül nincs lehetőség a régió országaiban szokásos költségszintű rendszer szabályozás megvalósítására.
A rendszer szabályozási piac működése
A szabályozási költségek stabilizálása
intézkedéseket tesz szükségessé.
A jelenleg használt eszközök várhatóan a szekunder és a tercier szabályozásban nem tudnak az európai piac szereplőjévé válni
• A rendszer szabályozási szolgáltatások beszerzésére a szabályozási piacon meghatározott időtartamra vonatkozó verseny keretében kerül sor. A régiós gyakorlat egyre gyakoribb, rövidebb időszakokra vonatkozó tendereztetést alkalmaz. A szolgáltatások beszerzése folyamatosan tolódik a valós idő irányába.
• A szabályozási piac igénybevett szolgáltatásainak nagysága a magyar rendszerben jelenleg: a primer szabályozás +/- 50MW, a szekunder szabályozás +/- 150MW, a tercier szabályozás +/- 470-500MW.
• A szabályozási piac gazdasági nagysága évente, az összes értékesített szolgáltatás alapján kb. 100 milliárd Ft. A meghatározó súlyú eleme a szekunder szabályozás, ami a frekvencia szabályozás szabályozási piac költségeinek kb. 85% -át és a szabályozási piac összes költségének kb. 65% -át teszi ki.
• A szabályozási piacokat a függetlenség biztosítása érdekében európai viszonylatban többnyire nem a rendszerirányítók üzemeltetik, hanem az energiatőzsdék.
• Alkalmas eszközök hiányában a jelenlegi eszközök csak keresztfinanszírozással tarthatók a rendszerben, aminek piaci versenyképessége kétséges.
Az osztrák és a német rendszerek szabályozási szolgáltatás árai alacsonyabbak a jelenlegi magyar árszintnél, a magyarországi rendszer szabályozási szolgáltatások
versenyképesség hiányában várhatóan kiszorulnak a piacrólEnergiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 51
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 52Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Lengyelország csatlakozása 2012 –ben tervezett
A közép-európai szabályozási piac integrációja (2012)
(független a nagykereskedelmi piactól)
• A szabályozási piac integrációja folyamatban van.
• Kialakult a határkeresztező kapacitások regionális közös allokációja (CASC és a CAO)
• Az ENTSO-E tíz éves fejlesztési terve keretében 2016-ig megvalósulnak a szükséges magyar határkeresztező kapacitás bővítések.
• Elkezdődött a szabályozási piac integrációja brit-francia (BALIT) a négy német TSO (GCC) közös rendszer szabályozási szolgáltatás beszerzés keretében.
• A német GCC bázisán létrejött az IGCC integrációjához eddig csatlakozott a dán, a holland, a svájci, a cseh és a belga TSO.
• A szabályozási piac integrációjának öt éves eredménye, csak a német rendszerben 300 millió EUR/év - így nem kétséges annak folytatása.
A szabályozási piac integrációs folyamata rendkívül magas gazdasági eredményeket hozott - nem kétséges a folytatása
Az integrációval kapcsolatos magyar szándékok, illetve elképzelések jelenleg
még nem ismertek, de integrációból való kimaradás valószínűtlen
(Az ELIA csatlakozott2012 -ben)
(Csatlakozott2012 -ben)
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 53Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Az egységes piacon az országhatárokon átívelő kereskedelem következtében növekvő import nyomás várható
Az egységes villamos energia piac létrehozása kiegészül a szabályozási piacok összehangolásával, a rendszerszintű szabályozási tartalékok, valamint a szabályozási energia határon keresztül történő szállításának és kereskedelmének megvalósításával. Az integráció megvalósulásának eredményeként a hosszú-távú cél a szabályozási tartalékok megosztása, amelynek alapvető követelménye a szolgáltatások harmonizációja, közös követelményrendszer megteremtése a tartalékok tekintetében az egyedi szolgáltatás típusok megszűntetésével. Mint az alábbi séma mutatja az IGCC a jelenlegi szakaszban a közös kapacitás biztosítást alkalmazza.
A 20 év előtti a szivattyúzás és a csúcsidei vízenergia
termelés (Lünersee, Ausztria)
Jelenleg ugyanaz az erőmű szekunder szabályozást biztosít
A hagyományos völgyidei vásárlásból és csúcsidei termelésből álló üzleti modell háttérbe szorult a szabályozás elsődleges
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 54
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 55Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A fel és leszabályozás tárolással való megoldása az energiatakarékosság szempontjából előnyös
A szivattyús energiatározó létesítésben a rendszer igények döntőek a dinamikus funkciók biztosítása elsődleges
0.01 0.1 1 10 100 10000.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
Szükséges teljesítmény (MW)
Tár
ozot
t men
nyisé
g üz
emid
ő eg
yené
rték
e (p
erc)
A megújuló energia termelés illesztése
a villamos rendszer üzeméhez
Az átviteli rendszer
stabilitása
A villamosenergia minősége és biztonsága
Kereskedelmi célú tárolás, napi-heti terhelés kegyernlítés
Feszültség szabályozás
Gyorsan mobilizálható tartalék
biztosítás
Frekvencia és teljesítmény szabályozás
Az átvitel és elosztás könnyítése
Fogyasztási energia management
Szivattyús energiatározóban
szokásos vagy lehetséges
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 56
1 23 45 67 89 111133155177199221243265287309331353-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
A 2011. év napjai időrendben
A +
/-150
MW
nap
i asz
aldó
- M
Wh
A funkció változás miatt a korlátozások nélküli rendelkezésre állás lényegesen nagyobb tározó térfogatokat tesz szükségesséA +/-150MW szekunder szabályozás napi
szaldója
+/- 150 MW szekunder szabályozás feltételei energia tározóból
• A szivattyús energiatározó lehetséges létesítési lehetőségek közül csak azok lehetnek reálisan alkalmasak a szekunder szabályozást is biztosító komplex üzemre, amelyeknél a létesíthető tároló kapacitás nagysága meghaladja a 8 000 – 10 000 MWh nagyságot.
• Nagyobb szekunder szabályozási kapacitás biztosítása nagy tározót igényel, vagy akkor válhat megvalósíthatóvá, ha a valós időt közvetlenül megelőző időpontig lehetségessé válik a portfólióik módosítása és a rendszerirányító pontosabban tervezheti a menetrend biztosításátEnergiapolitika 2000
2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 57
A funkció változás következtében a korábbi napi terhelés kiegyenlítésre szolgáló 4-5-6 óra turbina üzemet biztosító tározók kicsinek bizonyultak.
A szivattyús energiatározók berendezései és létesítményei terén a lényegesebb trendek az alábbiakkal foglalhatók össze
Gépek és üzemi
feltételek
• a tárolási ciklus hatásfoka növelés → elérte a 80 % -ot
• fő irány → a szabályozhatóság és a költség mérséklés
• a leggyakrabban alkalmazott → egyfokozatú reverzibilis
• kompakt beépítés → a költségek csökkentése• a költséghatékonyság → nagy esés és
teljesítmény • a jellemző fordulatszám növelése → hatásfok• a kavitáció biztonság → a telepítési biztonság
növelés • kritikus → a csúcsterhelések, magas
ciklusszám• indításszám, gyorsindítás → generátor• nagy blokkok illesztése viszonylag kis
rendszerbeÉpítmények és
üzemük
• felszín alatti erőmű és villamos gépház → környezetkímélő
• földalatti vízvezető létesítmények → dinamika + vizuális előny
• zárt működési ciklus → nem használ felszíni víztestet
• üdülési, idegenforgalmi infrastruktúra A gyorsreagálású üzem és az üzemmód váltások magas száma speciális követelményeket támaszt a biztonság, az élettartam és az anyagfáradás
szempontjából. Évi a 10 000 üzemmód váltás gépenként.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 58
Vízenergia Ankét 2012.10.11. 59Vízenergia eszközök változása
A rugalmasságot és manőverezést növelő megoldások tették a szivattyús energiatározót a legrugalmasabb szabályozó eszközzé
A szabályozhatóság növelése
• a szabályozhatóság a gyakori indítás-leállítás, terhelés változtatásra alkalmas konstrukciók• levegő bevezetés a szabályozási tartomány kiterjesztésére• a gyakori hő-terhelési ciklusok miatt → a hűtési, a rezgési, a pólus szilárdsági és a csapágy problémák • a gyors reagálású tartalék üzem → az indítás flexibilis kialakítása, a statikus indító berendezések • a fordulatszám szabályozott generátorok → külön indító berendezés nem szükséges.
A manőverezési képesség javítása • a terhelésváltási idők csökkentése• a magas indítási és leállítási ciklusszámra (10 ezer terhelésváltozási ciklus/gép/év) megfelelés• a finom szabályozás• a nyomás pulzáció csökkentés, stabilizálás• a megengedett gépenkénti terhelésváltoztatási sebesség elérte az 50 MW/sec értéket• a forgó tartalék 10 másodperc alatt a blokkok teljes teljesítményéig igénybe vehetők• állapot monitoring eszközük beépítése és állapot bázisú karbantartási stratégia
A fordulatszám szabályozott generátorok alkalmazása• technológia áttörés → a fordulatszám szabályozott generátorok alkalmazása• jelenleg 31 MVA és a 395 MVA között üzemelnek → üzemi tapasztalat 20 év• elsődlegesen a szivattyúüzemi teljesítményfelvétel szabályozhatóvá tétele és az esés változás követése• az üzemi tapasztalatok szerint → turbina üzemben is jelentős hatásfok növekedés• a nyomás ingadozások és a kavitációs hatások lecsökkentek• a részterhelések melletti üzem → szélesebb teljesítmény tartományban• a blokkok üzemi tartománya a névleges teljesítmény 20 és 120 %-a között folyamatosan szabályozható• kedvező a nagyteljesítményű blokkok kis villamos rendszerekhez illesztése szempontjából• kedvező stabilitást biztosító hatás
A Kops-2 szivattyús energiatározó, hidraulikus rövidzár – 2009 Ausztria
Megvalósítható háromgépes
gépcsoportban vagy megfelelően
kialakított reverzibilis
turbinákban
A hidraulikus rövidzár üzemszerű használata elengedhetetlen a szivattyúüzem teljesítmény felvételének szabályozásához
A legnagyobb üzemelő referencia Dinorwic (UK)
egyenként 315 MW teljesítményű blokkjai
Energiapolitika 2000 2013.04.08. Mikor időszerű a szivattyús energiatározó? 60
Vízenergia Ankét 2012.10.11. 61Vízenergia eszközök változása
-140%
-120%
-100%
-80%
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%CCGT OCGT SZET FRSZ SZET HRZ SZET FRSZ+HRZ
+40 és +100% között
+50 és +100% között
+25 és +100% között
és -100%
+20 és +100% között ill.
-40 és -100%
-100 és +100% között
+25 és +100% -75 és 0%és -100%
Telje
sítm
ény
lead
ásTe
ljesít
mén
y fe
lvét
el
Típus
Szabályo-zási zóna
Kom
biná
lt ci
klus
ú gá
ztur
bina
Nyí
lt ci
klus
ú gá
ztur
bina
Konv
enci
onál
is sz
ivatt
yús e
nerg
iatá
rozó
Frek
venc
ia sz
abál
yozó
s sziv
attyú
s tá
rozó
Hidr
aulik
us rö
vidz
áras
sziv
attyú
s tá
rozó
Hidr
aulik
us rö
vidz
ár é
s fre
kv. s
zabá
lyoz
ás
A rendszer szabályozási eszközök szabályozási tartomány összehasonlítása
A megfelelően kialakított SZET szabályozó képessége +100 % és -100 % határok között fokozatmentesen rendelkezésre áll
KÉN
YSZE
R Ü
ZEM
NÉL
KÜLI
SZA
BÁLY
OZÁ
S
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 62Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A +/-150 MW és +/-300 MW szekunder szabályozás CO2 emisszió csökkentése megfelel 130 illetve 200 MW új szélerőműnek
2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 20300
50,000
100,000
150,000
200,000
250,00010
7,55
2
108,
231
108,
909
109,
587
110,
265
110,
943
111,
621 13
3,18
9
133,
921
134,
652
136,
150
136,
498
175,
748
176,
948
178,
148
179,
348
180,
549
181,
749
182,
949
223,
134
223,
864
224,
593
226,
855
226,
818
+/-150 MW szekunder szabályozás+/-300 MW szekunder szabályozás
A sz
ekun
der s
zabá
lyoz
ás C
O2
meg
taka
rítás
a - t
onna
/év
A CO2 megtakarítás megfelel kb. 110 MW új szélerőmű beléptetés hatásának
A CO2 megtakarítás megfelel kb. 200 MW új szélerőmű beléptetés hatásának
A CO2 megtakarítás megfelel kb. 140 MW új szélerőmű beléptetés
hatásának
A CO2 megtakarítás megfelel kb. 250 MW új szélerőmű beléptetés
hatásának
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 63Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A rendszer szabályozási szolgáltatások biztosítása szempontjából mikor időszerű a szivattyús energiatározó?
Műszaki és üzemviteli szükségesség szempontjából: IDŐSZERŰ • A rendszer szabályozási szolgáltatások szivattyús energiatározóból való biztosítása más lehetőségeknél
rugalmasabban, a +100% és a –100% terhelés között fokozatmentes finom szabályozásra alkalmas. • Alkalmazása feloldja a korábbi megoldások üzemviteli kényszereit és azok többlet költségeit.• A korábban szabályozási szolgáltatásokat biztosító termelők kiszorultak a rendszer üzeméből,
visszatérésük rövid távon nem valószínű.
A gazdasági feltételrendszer szempontjából: MEGVALÓSÍTHATÓ • A rendszer szolgáltatások piacának árszintje megfelelő bázist jelent új, versenyképes kapacitás
beléptetésére.• A szivattyús energiatározóból biztosított szolgáltatás szükségtelenné teszi az üzemviteli kényszerek többlet
költségeit és a keresztfinanszírozást.
Az energiastratégiai célok szempontjából: RENDEZÉST IGÉNYEL • A rendszer szolgáltatások piacán az értékesítés egyre rövidebb időszakokra vonatkozó versenyeztetés
eredményei alapján történik. Kockázatkezelési szempontból ez nem jelenthet finanszírozási alapfeltételt. nem fogadható el. Indokolt az új kapacitáspiacra segítését megoldani.
• Célszerű figyelemmel kísérni az új kapacitások belépését biztosító angol energia törvénytervezet kimenetét, ami az EU hivatalos személyei oldaláról heves ellenállást váltott ki, de ma ez az egyetlen új kapacitás piacra segítési elképzelés. A rendszer szabályozási szolgáltatásokhoz szükséges eszközök megvalósulása piaci
alapon nem várható. Megfelelő szabályozás és intézkedések szükségesek.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 64Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A szivattyús energiatározó létesítés időszerűségének
összefoglalása
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 65Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A napi és heti terhelés kiegyenlítés valamint a rendszer szabályozási igény csökkentésének aktualitása
• A rendszer terhelés kiegyenlítés és a szabályozási igény csökkentése műszaki szempontból aktuális. • Az igényeket teljes körűen kielégítő megoldás a szivattyús energiatározó belépése lehet.• A munkanapok és a pihenőnapok átlagában kb. 1800 MW nagyságú rendszer szabályozási igény
csökkentésére csak egyirányú szabályozást biztosító termelő berendezések állnak rendelkezésre a koruktól és típusuktól függő szabályozási tartományban és terhelés változtatási intenzitással.
• Az éjszakai minimális terhelések növelésére nincs eszköz a rendszerben. Ez kényszereket okoz.• A rendszer terhelés kiegyenlítés CO2 emissziót vált ki, beruházási igényt csökkent. • A csúcsidei és völgyidei energia árkülönbsége kb. egy évtizede folyamatosan csökken. A töltő és a kiadható
energia árának különbsége valamint a csúcsidei energia ára ma a töredéke a gazdasági működést és jövedelmezőségét biztosító árkülönbségnek.
• Az egyetlen termék a csúcsidei energia értékesítésére alapozott üzleti modell nem elegendő. A piaci alapú működés feltételeiben az általános EU-s szabályok alapján lényeges változás nem látható.
• A növekvő mértékű import a menetrendtartó erőműveket már kiszorította a rendszer üzeméből. • A jelenlegi helyzetben két optimum feltétel van: egy kisebb a hazai termelés maximális kihasználásának
biztosítására, valamint egy nagyobb az import forrás és a határkeresztező kapacitás teljesebb kihasználása.• A szabályozási igény csökkentésének ellenértéke a jelenlegi rendszerben nem fizethető meg.• A villamos energia nagykereskedelmi piac integrációja várhatóan erősíteni fogja a problémákat. A régiós
versenypiacon minden új kapacitás versenyhátrányban van. A piacra segítésük módja és eszközei nem alakultak ki.
• A rendszer szabályozási igény csökkentéséhez szükséges eszközök megvalósulása piaci alapon nem várható.• A rendszerirányító, más lehetőség híján terhelés kiegyenlítés és a szabályozási igény csökkentés kezelését
áttolta a rendszerszabályozási szolgáltatások kezelésébe. Ez lényegesen megnövelte az igénybevett rendszer szabályozási szolgáltatások teljesítményét.
• Komplex gazdasági megoldás és piacra segítési intézkedések szükségesek.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 66Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A nagyblokkos fejlesztés (atomerőmű bővítés) rendszerbe illesztésének aktualitása
• A Nemzeti Energiastratégia súlyponti elemét jelentő új atomerőmű blokkok belépéséhez elengedhetetlen megfelelő nagyságú szivattyús energiatározó. A belépésének igazodnia kell az új atomerőmű blokkok belépéséhez.
• Az új blokkok rendszerbe illesztéséhez szükséges üzemzavari tartalék többféle eszközzel biztosítható. A jelenleg üzemelő blokkok belépésekor nyíltciklusú gázturbinák létesítésre született döntés, ami nem oldja meg az éjszakai terhelési minimum áthidalását.
• A rendszerbe illesztéshez az éjszaka terhelési minimum áthidalása azonban csak szivattyús energiatározóval, a terhelés megemelését biztosító eszközzel oldható meg. Az éjszakai terhelési minimum áthidalása és rendszer terhelés kiegyenlítés a műszaki és üzemviteli szükségesség mellett gazdasági szempontból is nélkülözhetetlen, mert ez a megtérülést biztosító magas kihasználás eszköze.
• Az nagyblokk rendszerbe illesztésére a csúcsidei energia értékesítésére alapozott üzleti modell nem megfelelő. A rendszerirányító jelenleg üzemelő blokkok üzemzavari tartalék biztosítását áttolta a rendszerszabályozási szolgáltatások kezelésébe, és ezen belül a tercier tartalék biztosításába. A szabályozási piac kapacitás és energia díjai megfelelő árbevételt biztosíthatnak.
• A szabályozási piac integrációjának eredményeként kialakuló versenypiaci körülmények azonban potenciális veszélyt jelentenek a jelenlegi gyakorlatra. Az elmúlt évek vizsgálatai azt mutatták, hogy a szomszédos országok szivattyús energiatározóinak egyikéből biztosított tercier tartalékkal a nyíltciklusú gázturbinák nem tudnak versenyezni.
• Ma nem prognosztizálható, hogy az új blokkok belépésének idejére hogyan alakul a menetrend tartó erőműveket jelenleg kiszorító import.
• A régiós versenypiacon minden új kapacitás versenyhátrányban van. Ezért a megfelelő megoldás piacra segítését biztosító intézkedések szükségesek.
• Megfelelő intézkedések nélkül nincs valószínűsége annak hogy spontán módon piaci alapon kialakul az új atomerőmű blokkok rendszerbe illesztéséhez szükséges feltételrendszer.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 67Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A megújuló energiaforrások rendszerbe integrálásához szükséges kapacitás aktualitása
• A megújuló forrásokból termelt villamos energia rendszerbe integrálása mai is aktuális és a jövőben a megújuló energia hasznosítás növekedésével a megoldás sürgőssége növekszik.
• A megújuló energia rendszerbe integrálása szivattyús energiatározó kapacitást tesz szükségessé, ami jelenleg hiányzik a rendszerből.
• A rendszerbe integráláshoz szükséges tároló képesség biztosítás egyértelműen csak szivattyús energiatározóval oldható meg. A hirtelen terhelés változások követéséhez szüksége gyorsreagálási képesség biztosítása szivattyús energiatározóból célszerű. A megújuló energia termelésének pontatlan tervezhetősége megfelelő gyorsasággal mobilizálható háttér kapacitást igényel.
• A megújuló energia a szabályozott piacon, a piaci áraknál magasabb árakon kerül átvételre. Az árrendszer nem teszi lehetővé a tárolás többlet költségeinek viselését.
• A megújuló energia a szabályozott piacának működését meghatározó jogszabályok nem intézkednek a megújuló energia rendszerbe integrálásásának felelőséről, teherviselőjéről és a finanszírozás módjáról.
• A megújuló energia által okozott üzemviteli kényszerek csak jelentős többlet költségeket eredményeznek, melyek keresztfinanszírozással a fogyasztóknak okoznak többlet terhet. A rendszerirányító, más lehetőség híján megújuló energia beillesztését áttolta a rendszerszabályozási szolgáltatások kezelésébe. Ez lényegesen megnövelte az igénybevett rendszer szabályozási szolgáltatások teljesítményét és költségét. Ezek mérséklése időszerű.
• A villamos energia nagykereskedelmi piac integrációja várhatóan erősíteni fogja a problémákat. A régiós versenypiacon minden új kapacitás versenyhátrányban van. A piacra segítésük módja és eszközei nem alakultak ki.
• Komplex gazdasági megoldás és piacra segítési intézkedések szükségesek.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 68Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A rendszer szabályozási szolgáltatások biztosításához szükséges kapacitás aktualitása
• A korábbi rendszer szabályozást biztosító nem diverzifikált, egyetlen forrásra a földgázra alapozott kapacitások kiszorultak a rendszerből. Új kapacitások még nem léptek a helyükre.
• A fel irányú szabályozás régi, műszaki szempontból nem is igazán megfelelő kapacitásokkal biztosítható. Le irányú szabályozásra alkalmas kapacitás nincs, többnyire ajánlat sem érkezik.
• Létrejöttek a feltételei a diverzifikált szabályozás kialakításának. A megoldás aktuális.• A rendszer szabályozási szolgáltatások szivattyús energiatározóból való biztosítása más lehetőségeknél
rugalmasabban, a +100% és a –100% terhelés között fokozatmentes finom szabályozásra alkalmas. • Az energiahatékonyság és az energiatakarékossági célok teljesítése érdekében a tárolást tartalmazó
megoldások kell prioritást kapjanak. • Alkalmazása feloldja a korábbi megoldások üzemviteli kényszereit és kiküszöböli azok többlet költségeit. • A rendszer szolgáltatások piacának árszintje megfelelő bázist jelent új, versenyképes kapacitás
beléptetésére. • A szivattyús energiatározóból biztosított szolgáltatás szükségtelenné teszi az üzemviteli kényszerek többlet
költségeit és a keresztfinanszírozást.• A szivattyús energiatározóból biztosított szekunder szabályozás CO2 emissziót vált ki, beruházási igényt
csökkent. • A szabályozási piac integrációja várhatóan erősíteni fogja a régiós versenyt azokban a piaci szegmensekben,
ahol az lehetséges volt és megteremti a verseny lehetőségét azokon a területeken ahol eddig nem volt verseny az országhatáron túli szolgáltatásokkal.
• A régiós versenypiacon minden új kapacitás versenyhátrányban van. A piacra segítésük módja és eszközei nem alakultak ki.
• Komplex gazdasági megoldás és piacra segítési intézkedések szükségesek.
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 69Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Rendszer szabályozás
i szolgáltatás
ok
Terhelés kiegyenlítés és
szabályozási igény
csökkentés
Megújuló energia
rendszerbe integrálása
Nagyblokkos fejlesztés
rendszerbe illesztése
Gazdasági szempontból gyenge és rendezetlen
Gazdasági szempontból rendezetlen
Gazdasági szempontból rendezetlen
Gazdasági szempontból erős
Kellően diverzifikált, rugalmas rendszerű,
a régiós piacon versenyképes
megoldás szükséges
A lehetséges szivattyús energiatározó funkciók szempontjából a megoldás módja egy irányba mutat
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 70Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A kiegyenlítési, integrálási és szabályozási funkciókra javasolt komplex megoldás
• A gazdasági szempontból gyenge, de a rendszer üzeme szempontjából fontos terhelés kiegyenlítésből és a gazdasági szempontból erős, de nehezen tervezhető energiaforgalmú szekunder szabályozásból álló komplex üzleti modell alkalmazása lehet eredményes.
• A szivattyús energiatározókban szokásos más szolgáltatások, mint például a black–start kapacitás biztosítása, a meddő nyelés és meddő termelés, vagy a primer szabályozásban való részvétel fontos, de a beruházási döntés szempontjából nem számottevő.
• A jelenlegi információk bázisán +/- 600 MW összes beépített teljesítmény látszik indokoltnak.
• A 4 blokk kapacitását célszerű egyenként +/- 150 MW nagyságúra választani annak érdekében, hogy maximálisan variábilis struktúra alakuljon ki.
• A tározó kapacitás lehetővé kell tegye minimumként a +/-300 MW szekunder szabályozás megszakítás nélküli működését.
• A kapacitás alkalmas kell legyen a hidraulikus rövidzár működtetésére és a főberendezéseket fordulatszám szabályozott generátorokkal célszerű előirányozni.
• A tervezett kapacitás használatának stratégiájában alapesetként a tervezett erőmű két blokkja 2*+/-150 MW a terhelés kiegyenlítésére és a rendszer szabályozási igényének csökkentésére, az erőmű további két blokkja 2*+/-150 MW szekunder fel- és leszabályozás biztosítására szolgál.
• A kialakítás kellően flexibilis kell legyen az igény alakulását követő üzemi stratégia alkalmazásához.
JAVASOLT
MEGOLDÁS
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 71Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
A rendszer szabályozók kiszorultak a rendszerből, újak nem léptek a helyükre – megvalósítható-e a diverzifikált szabályozás?
Minden projekt megvalósíthatósága változik a segítő és gátló körülmények egyenlege szerint. Időnként megnyílik a lehetőség, majd újra bezárul. A diverzifikáltabb szabályozás vonatkozásában a lehetőség nyitott, a vonat megjött és tovább megy. Velünk vagy nélkülünk?
A szivattyús energiatározó vonatkozásában:• A lehetőség kinyílt.• A diverzifikált szabályozás igényéhez a
szivattyús energiatározó illeszkedik.• A piacra segítés minden új kapacitás
esetében szükséges. • Akarunk-e tenni, vagy feladjuk a rendszer
szabályozás hazai kézben tartását?
Energiapolitika 2000 2013.04.08. 72Mikor időszerű a szivattyús
energiatározó?
Köszönöm a figyelmüket!