Mérésekkel támasztották alá, hogy a helyszínválasztás az energiabiztonság kulcsa. Ha nem számolunk a klímaváltozás hatásaival, a hálózat összeomlása fenyeget.
Egy friss kutatás rávilágított, hogy az elmúlt hetek hőhullámaihoz hasonló jelenségeket 1-2 évtizeden belül már nem élik túl a városi villamosenergia-hálózatok. A rövidebb-hosszabb időre elsötétedő települések lakói és vállalkozásai nem a kapacitáshiány miatt, hanem azért szenvednek majd, mert egész egyszerűen rosszul tervezték meg számukra a helyi infrastruktúrát.
A Massachusettsi Technológiai Intézet (MIT) kutatói rávilágítottak: az energetikai fejlesztők és a hálózatüzemeltetők eddigi gyakorlata, amely mellőzi a klímaváltozás hatásait a helyszínválasztás során, súlyos kockázatokat rejt. A Nature Energyben bemutatott új keretrendszer finomfelbontású meteorológiai adatokkal és részletes szimulációkkal bizonyítja, hogy az új energetikai projektek elhelyezkedése döntő szerepet játszik a hálózati stabilitás megőrzésében.
A kutatás Texas és Új-Anglia dekarbonizált energiarendszereit vette alapul. Az eredmények döbbenetesek: ha a jövőbeli rendszereket csak a történelmi éghajlati adatok alapján tervezik meg,
2050-re akár ötszörösére is nőhet az energiahiányos időszakok száma. Ez a gyakorlatban tömeges és tartós áramkimaradásokat jelentene a lakosság számára.
Ezzel szemben, ha a tervezés során már most kalkulálnak a várható éghajlati változásokkal, a rendszer stabil maradhat. „Miközben a megújuló energiaforrásokkal mérsékeljük a klímaváltozás hatásait, alkalmazkodhatunk is hozzá, ha a villamosenergia-rendszer tervezésekor felhasználjuk a jövőbeli időjárási előrejelzéseket. A tanulmányunk szerint az alkalmazkodás többletköltsége nem jelentős” – hangsúlyozta az MIT professzora. Michael Howland rámutatott, hogy ez a típusú adaptáció alapvetően különbözik a fizikai védművek, például gátak építésétől:
ha okosan hajtják végre a hálózat dekarbonizációját, a klímareziliencia szinte semmilyen plusz kiadással nem jár.
Új szemlélet a villamosenergia-hálózat tervezésében
A világ energiarendszereit két irányból éri nyomás. A keresleti oldalon a mesterséges intelligencia éhsége, valamint az ipar és a közlekedés villamosítása hajtja fel az igényeket, miközben a kínálati oldalon a nap- és szélenergia költségeinek drasztikus zuhanása diktálja a tempót. „Az árak zuhanása lehetővé tette a megújuló energiaforrások széles körű elterjedését, mivel ma már számos helyszínen ezek jelentik a legolcsóbb energiatermelési megoldást” – magyarázta Howland. Ez azonban új kihívást is szül, hiszen egyre bonyolultabb az időjárásfüggő források és a fogyasztási igények összehangolása.
A kutatók szerint a korábbi tanulmányok hibája az volt, hogy vagy csak az egyes technológiákra, vagy túl nagy általánosságban, alacsony felbontású modellekkel vizsgálták a hatásokat. Ezzel szemben az új módszer egyszerre figyeli a szélerőművek, a napelemek és a fogyasztás egyidejű változásait.
„Egy extrém időjárási esemény egyszerre érintheti a szél- és napenergia-termelést, valamint a villamosenergia-keresletet. Hipotézisünk szerint a klímaváltozás éppen ezeken az összetett hatásokon keresztül méri a legnagyobb csapást az energiarendszerekre” – figyelmeztetett a professzor.
A modellezés során kiderült, hogy a megújuló termelésre ma legalkalmasabbnak tűnő helyszínek 2050-re – vagyis az erőművek élettartamának végére – már nem biztos, hogy optimálisak lesznek. Ha a telepítésnél nem veszik figyelembe a jövőbeli viszonyokat, a rendszerhibák száma 500 százalékkal is megugorhat.
„Azt üzenjük a döntéshozóknak: nagyon nem mindegy, hová telepítik a szél- és naperőműveket, ha garantálni akarják az energiaellátás biztonságát a szükség idején” – mondta Liying Qiu, a tanulmány első szerzője. A kutató szerint nagy szükség van a fókusz eltolódására: nem csupán a teljes kapacitás növelésére kell koncentrálni, hanem arra is, hogy mikor és hova kerülnek az új egységek.
Új-Angliában például a nagyvárosok közelében kellene fokozni a napenergia-termelést és a távvezeték-építést a stabilitáshoz, míg Texasban a meglévő hálózati szűk keresztmetszetek jelentik a legnagyobb kockázatot – ott a szélturbinaparkokat főként az állam nyugati részén érdemes bővíteni, hogy így igazodjanak a jövőbeli keresleti mintákhoz. Ez a fajta precíz tervezés hatalmas, költséghatékony lehetőségeket nyit meg az országok előtt – már ha sikerül áthidalni a meteorológia és az energetikai tervezés közötti szakadékot.
A címlapkép illusztráció. Forrás: Y / Unsplash
A Paksi Atomerőmű üzemben tartása érdekében végzett munkálatokról számolt be a miniszterelnök.