Váratlan fordulat, de mi lesz így a napelemekkel?

Magyarország elkötelezett a megújuló energiaforrások villamosenergia-termelésen belüli részarányának növelése mellett, erről Lantos Csaba energiaügyi miniszter az Indexnek adott interjújában is beszélt. És ezt alátámasztja a hazai naperőművek kapacitásának elmúlt években bekövetkezett jelentős növekedése is – nem is olyan régen ebben új csúcs született.

Ugyanakkor tagadhatatlan, az időjárástól erősen függő nap- és a szélerőművek európai elterjedése jelentős kihívások elé állítja a villamosenergia-rendszert,

Ráadásul ezenkívül előfordulhatnak olyan állapotok, amikor sem a nap-, sem a szélerőművek nem képesek termelni. Ezeket a rendszerállapotokat – amikor sem a nap nem süt, sem a szél nem fúj, vagy sokkal kisebb a betáplálásuk, mint ezen erőművek névleges kapacitása – Dunkelflaute, azaz magyarul sötétszélcsend állapotnak nevezik a szakirodalomban. A héten Aszódi Attila volt államtitkár, a BME Nukleáris Technikai Intézetének oktatója és csapata meglepő fordulatot publikált, ugyanis a Dunkelflaute nagy kihívás elé állítja a műszaki szakembereket.

Mesterséges Neurális hálózatok

A mostani kutatásuknál ezt a mesterséges neurális hálózatokat hívták segítségül, amelyről a nemzetközi energetikai tudományos közösség egyik legrangosabb szakmai újságjában, a 11,4-es impakt faktorú Applied Energy című lap legújabb kiadásában számolnak be.

Egy olyan tanulmányt mutattak be, amely szerint Magyarország esetére 3 év meteorológiai és megújuló erőművi termelési, valamint 6 év villamosenergia-felhasználási adatai alapján tanítottak be egy mesterséges neurális hálózatokon alapuló modellt.

A betanított mesterséges idegháló modellt arra használták fel, hogy 42 évre (1980–2021) visszamenőleg szintetikus óránkénti megújulóenergia-termelési és fogyasztási profilokat hozzanak létre, amelyek azt közelítik, mi történne egy jövőbeli időben, jövőbeli feltételezett villamosenergia-rendszerben, ha az időjárási körülmények úgy alakulnának, mint ahogy az történt az elmúlt 42 évben.

A modellezett profilokat új variancia-korrekciós módszerrel dolgozták fel, amely biztosítja a modellezett és a valós adatok statisztikai hasonlóságát, és így az ezeken a profilokon alapuló szimuláció megbízhatóságát. A cikkben bemutatott módszertan által lehetővé tett valószínűségi modellezésnek két gyakorlati alkalmazását is bemutatták a cikkben a magyar villamosenergia-rendszerre vonatkozóan: egyrészt vizsgálták a Dunkelflaute események gyakoriságát, másrészt előrejelzést adtak a jövőbeli villamosenergia-igények kiszolgálhatósága, valamint az egyes erőműtípusok kihasználhatósága vonatkozásában – fogalmazott Aszódi Attila posztjában. 

A tanulmány fő megállapításai a következők:

• a Dunkelflaute, vagyis sötétszélcsend események gyakoribbak Magyarországon, mint a szakirodalomban vizsgált országokban. Tehát Belgiumban és Németországban.
• A legtöbb Dunkelflaute esemény csak néhány órán át tart, de éves szinten hosszabb, akár 19 órás eseményekre is lehet számítani.
• A megújulóenergia-termelés 2030-ban a mostani kapacitásokat jelentősen meghaladó 15 000 megawattos naperőművi és 3 000 megawattos szélerőművi kapacitások esetén is csak 42 százalékot képvisel a hazai éves villamosenergia-igényen belül. Így a hazai ellátáshoz jelentős további karbonsemleges kapacitásokra, elsősorban atomerőművekre van szükség.
• A közvetlen megújulóenergia-termelés Magyarországon még a nagyon magas 30 000 megawattos fotovoltaikus és 10 000 megawattos szélenergia-kapacitás mellett is csak az éves fogyasztás 60 százalékát lesz képes fedezni 2030-ban.
• Az új fotovoltaikus erőművek közvetlenül hasznosítható villamosenergia-termelése 5 000-6 000 megawatt beépített kapacitás felett jelentősen csökkenni kezd. Ennél a napenergia beépített kapacitásnál – ami már akár 1-2 éven belül elérhető Magyarországon – a kormányzatnak és a villamosenergia-rendszer gazdaságos és biztonságos működtetéséért felelős szakcégeknek nagyon megfontolt döntéseket érdemes hozniuk annak érdekében, hogy a létrejövő villamosenergia-rendszer fenntartható módon ki tudja szolgálni a fogyasztói igényeket.

(Borítókép: Aszódi Attila. Fotó: Bruzák Noémi / MTI)