Az ENTSO-E közzétette az európai villamosenergia-ellátás téli biztonságára vonatkozó jelentését, előrejelzését. Száraz olvasmány, ám ilyenkor, energiakrízis idején kellő szívóssággal nagyon is indokolt kiolvasni belőle az idei télen ránk leselkedő legnagyobb kockázatokat. Egyebek mellett egyes francia atomerőművek legrosszabbkor rozsdásodó csöveit.
Az ENTSO-E a 39 európai villamosenergia átviteli hálózati rendszerüzemeltetőt (TSO: Transmission System Operator) tömörítő szervezet.
Az ENTSO-E tagjai megkülönböztetésmentes és átlátható szabályok szerint biztosítják a hálózati hozzáférést a villamosenergia-piaci szereplők (azaz a termelő vállalatok, kereskedők, szállítók, elosztók és a közvetlenül csatlakozó fogyasztók) számára. Az ellátás biztonsága érdekében garantálják a rendszer biztonságos üzemeltetését és karbantartását is.
A zavartalan európai villamosenergia-ellátás záloga a villamosenergia kereslet és kínálat folyamatos egyensúlya az ENTSO-E rendszerben.
Az ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity, azaz európai villamosenergia átviteli hálózati rendszerüzemeltetőket tömörítő szervezet) folyamatosan vizsgálja az európai villamosenergia-ellátás biztonságát érintő kockázatokat. Ezek ismeretében évente kétszer – júniusban és decemberben – a nyári és téli időszakra előrejelzéseket tesz közzé. Az előrejelzések bemutatják, hogy az egységes európai villamosenergia-rendszerben mikor és hol kerülhet veszélybe a kereslet és -kínálat egyensúlya. Az egyes országok ezek ismeretében tehetnek lépéseket a feltárt kockázatok kezelésére.
Időjárási előzmények
Az idei nyár a maga szélsőségeivel bizonyos értelemben meghatározza a téli időszak villamosenergia-ellátásának peremfeltételeit is.
A nagy meleg és szárazság mind a hőmérsékleti rekordok, mind a csapadékhiány miatt kihatott a villamosenergia-termelésre, legfőképpen az erőművek hűtésére, továbbá a víztárolók vízszintjére. Különösen a dél-európai országok – az Ibériai-félszigettől Franciaországon át Olaszországig – szenvedték meg, hogy Európában mintegy 0,4 °C-kal volt melegebb az 1991-2020-as évek átlagnál.
A Copernicus Éghajlatváltozási Szolgálat az alábbi ábrákon mutatja be a felszíni léghőmérsékleti anomáliát a 2022 júliusi-szeptemberi időszak átlagához viszonyítva:
Európában augusztusban a kontinens keleti részén volt a legmagasabb a hőmérséklet. Délnyugaton azonban még mindig jóval az átlag felett volt.
2022. júliusában a hőmérséklet Délnyugat- és Nyugat-Európában többnyire az átlagosnál magasabb volt, mivel a hónap közepe táján intenzív és egyes helyeken elhúzódó hőhullám alakult ki. Portugáliában, Nyugat-Franciaországban és Írországban rekordokat döntő maximumhőmérsékleteket mértek. A hőség északabbra és keletre is tovább terjedt, és más országokban, köztük Németországban és Skandinávia egyes részein is nagyon magas hőmérsékleteket hozott.
A 2022. szeptemberi európai átlaghőmérséklet egy Közép-Európától Oroszországig terjedő sávban közel 0,4 °C-kal volt alacsonyabb az 1991-2020-as időszak átlagánál. Grönlandon viszont kivételesen magas hőmérsékletet mértek, amely helyenként több, mint 8 °C-kal haladta meg a havi átlagot. A feljegyzések szerint ez volt az itt valaha mért legmagasabb szeptemberi hőmérséklet.
Vizsgálati hangsúlyok
Az ENTSO-E az elemzések módszertanaként a szekvenciális, óránkénti úgynevezett Monte-Carlo valószínűségi megközelítést alkalmazza. Ebben a kockázatok értékelését különböző feltételek mellett, az elemzett időtávra és az egyes változókra vonatkozó lehetséges forgatókönyvek szerint végzik. A Monte-Carlo valószínűségi megközelítés szerint minden egyes forgatókönyvnél a téli időszakra megfelelőségi értékelést végeznek. Ez átfogó, Európa egészére megfelelőségi értékelést eredményez. Ez a munkamódszer képes azonosítani a különböző determinisztikus forgatókönyvek (pl. feltételezett enyhe tél vagy hideg tél) mellett fennálló esetleges megfelelőségi kockázatokat. Az elemzések időjárási inputjait 34 év téli, történeti időjárási adatai jelentik.
Az ENTSO-E az idei jelentésében egyetlen ún. referencia-forgatókönyvet és négy ún. érzékenységet vizsgált.A vizsgálatok eredménye természetesen nem jóslat, csak valószínűség arra, hogy Európában hol és mikor alakulhatnak ki kritikus helyzetek.
A referencia-forgatókönyv peremfeltételei között figyelembe vették pl. az idei nyári aszály miatt a szokásosnál alacsonyabb szintű víztározó szinteket és az azok alakulására vonatkozó becsléseket. A víztározó szintek főként Dél-Európában és Dél-Norvégiában mutatnak aggasztóan alacsony értékeket.
Nem kevésbé fontos peremfeltétel az európai erőművekben zajló tervezett karbantartások – és az ezek során kiderült rendellenességekből fakadó termelő kapacitás csökkenések.
Különösen kritikus az atomerőművek
más évekhez képest alacsonyabb rendelkezésre állása.
Mint korábban többször is írtunk róla – legutóbb itt– ez főleg Franciaországban növeli a kockázatot.
A korábbi évekhez képest több peremfeltétel is megváltozott. Az energiakrízisből fakadó kényszerek miatt például nemzeti hatáskörben feloldásra kerültek bizonyos termelési korlátozások. Újra termelésbe álltak korábban leállított szén- és lignit erőművek, egyes erőművek tüzelőanyagot váltottak és bizonyos nem piaci erőforrások is visszavezetésre kerültek a piacra. Ez utóbbiak közé tartozhatnak pl. bizonyos tároló kapacitások, amelyek a villamosenergia-áramlás ingadozásainak kezelésére, átviteli megbízhatósági tartalékok képzésére hivatottak. Alapesetben ezek piacon kívül vannak, de a termelő források elégtelensége, az egyensúly megbomlásakor az ellátásbiztonság fenntartása érdekében a TSO-k igénybe vehetik.
Az egyik érzékenységvizsgálat az európai villamosenergia-rendszert érő egyes stresszhelyzeteket elemzi. Ennek keretében azokat a különösen kritikus – és sajnos az idei télen nem kizárható – helyzeteket is vizsgálja, ha
- a francia, svéd és finn atomerőművek esetleg hosszabb ideig nem állnának rendelkezésre, de főleg, ha ezzel egyidejűleg
- fennakadás lenne a lengyel és német szénerőművek tüzelőanyag ellátásában is.
Egy további érzékenység vizsgálat az energia-krízisre adott EU-szintű intézkedésektől, korlátozásoktól várt villamosenergia-fogyasztás csökken(t)és alábbi eseteit modellezi:
- bruttó villamosenergia-fogyasztás 10%-os csökkenése, és
- a csúcsidői kereslet 5%-os csökkenése.
Ezek a korlátozások október 8-tól – a magas energiaárak kezelésére a sürgősségi beavatkozásról szóló 2022/1854 sz. EU rendelet nyomán – már érvényben is vannak.
A jelentés konkrét megállapításai
A jelentés megnövekedett kockázatokat mutat ki.
A fő kockázatok Írország, Franciaország, Svédország, Finnország, továbbá enyhébb mértékben Németország és Lengyelország villamosenergia-rendszereiben jelentkeznek.
Franciaország, Svédország és Finnország esetében a nukleáris termelő kapacitás rendelkezésre állása, míg Németországban és Lengyelországban a szénerőművek tüzelőanyaggal való ellátása hordoz kockázatokat.
A jelentés által feltárt országonkénti kockázatok bővebben:
- Franciaország
A villamosenergia-termelési követelményeknek való megfelelés elsősorban az időjárási viszonyoktól és a nukleáris energia rendelkezésre állásától függ.
Az idei télen különösen az utóbbi okoz gondot, mivel várhatóan az egész télen 5 GW-tal kevesebb nukleáris alapú villamosenergia-termelő kapacitás áll rendelkezésre. Ennek oka az utóbbi 1 évben több atomerőműben is feltárt csővezeték hegesztési korrózió miatti hibák elhúzódó javítása.
A korábbinál kisebb nukleáris alapú villamosenergia-termelő kapacitás – különösen hideg időjárás esetén – megnövekedő villamosenergia-import igényt generálhat.
A francia atomerőművi helyzetet korábban több cikkünkben is bemutattuk (itt, itt, itt és itt).
Kockázatot jelent, hogy bár az ország villamosenergia termelési mixében a földgáz az átlagosnál kisebb arányban jelenik meg, ám az országnak másokénál nagyobb az energiaigénye, ami abszolút értelemben nagyobb földgázfelhasználást is jelent. - Svédország
A dél-svédországi Ringhals atomerőmű 4. blokkjával február 23-ig bizonyosan nem lehet számolni, a reaktor nyomástartó edényének karbantartása közben keletkezett sérülés és a javításához szükséges hosszabb üzemszünet miatt. Ez 1,13 GW termelő kapacitás kiesését jelenti.
Az energiakrízis közepette az ország villamosenergia-import lehetőségei is korlátozottabbak.
Ráadásul az északi országokban – Norvégia mellett éppen Svédországban – az idei télen további kockázatot jelent, hogy a hosszas aszály miatt a víztározók töltöttségi szintje jóval alacsonyabb az előző évekéhez képest. Ez korlátozza az ország amúgy jelentős vízerőműveiben megtermelhető villamosenergia mennyiségét.
Emellett ugyan csak a téli időszak végén és március második felében a belső ún. NTC (Net Transfer Capacity) nettó átviteli kapacitás is csökken, 800 MW-tal (az ország középső, SE02 jelű régiójából az SE03-ba) és 1700 MW-tal (az SE03 régióból az SE04-ba).
Finnország
Az Olkiluoto atomerőmű harmadik blokkjában jelentkezett többszöri hiba miatt a téli időszak döntő többségében 1,6 GW termelő kapacitás hiányzik a rendszerből.
A blokk 2022. március 12-én kezdett termelni, de májusban a turbinakörben idegen anyagot érzékeltek, ezért a blokkot leállították. A javítást követően a blokk szeptember 30-án érte el ismét a maximális teljesítményét. Ám októberében a tápvízszivattyúkban észleltek sérüléseket. Emiatt újabb leállás, ismételt felülvizsgálat következett. A jelen állás szerint a blokk legkorábban 2023 január végén állhat ismét üzembe.
A kieső termelésből Finnország 1.000 MW-ot más forrásból pótolni tud, de 300 MW erejéig importra is szorul.
- Írország
Írországban az elöregedő gázerőművek szaporodó meghibásodásai miatt, a nem tervezhető leállások, az ezekből fakadó váratlan kapacitáshiányok jelentenek kockázatot.
Az ír villamosenergia-rendszer a szűkös termelési kapacitások, tartalékok miatt az elmúlt 1 évben hét alkalommal került riasztási állapotba.
Az ország ellátásbiztonsága nagymértékben függ a Nagy-Britanniából (vagy rajta keresztül) történő villamosenergia import szállításoktól. Mindebből következően bármely saját termelő kapacitás és/vagy az importot bonyolító rendszerösszekötő vezeték kiesése forrásoldali hiányt okozhat. Ezt a kockázatot csökkentheti Írországban a különösen nagy szélerőművi villamosenergia termelés. - Németország
Kockázat, hogy sikerül-e zavartalanul kielégíteni az energiakrízis miatt újra induló szénerőművek miatt megugrott kőszén és a lignit tüzelőanyag igényt. Ha nem, akkor a kőszénnel működő erőművek mintegy 4,6 GW, a lignittel működők esetében pedig mintegy 0,3 GW mértékű termelés kieséssel szükséges számolni.
Az ország esetében az is kockázatot jelent, hogy bár villamosenergia termelési mixében a földgáz az átlagosnál kisebb arányú, de más országokénál nagyobb energiaigénye miatt abszolút értelemben a földgázfelhasználása azokhoz képest nagyobb. - Lengyelország:
Az ország még áprilisban leállította az orosz szén importját. Ugyanakkor hiába szénben gazdag ország, a mélyművelés miatt a kitermelés drága. Ráadásul az orosz szén alacsonyabb kéntartalma miatt minőségében is jobb volt. Ugyanakkor a dekarbonizáció miatt is elvárt a szénerőművek termelésének csökkentése. Eredőben a téli időszakban a kőszén alapú erőművek termelése várhatóan mintegy 7 TWh-val, a lignit alapúaké 2,3 TWh-val csökken.
Továbbá:
- Észak-Európa, skandináv régió
Kockázatcsökkentő fejlemény, hogy Németország a még működő három atomerőműve közül kettőnek a tél végéig meghosszabbítja az üzemidejét. Ez csökkenti Észak-Európa – így a skandináv régió – kockázati szintjét. - Olaszország, Portugália, Spanyolország, Hollandia
Kockázatot jelent, hogy villamosenergia termelési mixükben az átlagosnál nagyobb arányban jelenik meg a földgáz.
Az ENTSO-E rendszer egészének kockázatait vizsgálva a francia, finn, svéd atomerőművek, valamint a német és lengyel szénerőművek termelő kapacitás csökkenésének egybeesése a rendszerszintű – azaz a hálózat részét képező más országok – kockázat növekedését okozhatja. Ez alól csak Málta és Ciprus képez kivételt. Ezek a rendszer peremén lévő országként, vagy csak korlátozottan (Málta), vagy egyáltalán (Ciprus) nincsenek kapcsolatban a kontinentális hálózattal.
Az európai téli földgázhelyzet lehetséges kockázatainak kezelése
Az elemzés abból az általános elvből indul ki, hogy bár a villamosenergia nagykereskedelmi piacon a földgáz-alapú termelés az ármeghatározó, azonban a TSO-k először más üzemanyaggal működő erőműveket vesznek igénybe és a gázalapú villamosenergia-termelés csak ezeket követően lép be.
Tekintettel arra, hogy az európai villamosenergia-termelés energiamixében a földgáz – bár országonként jelentősen változó, de eredőben még mindig jelentős mértékben – jelen van, azaz villamosenergia ellátási kockázatok jelentős mértékben a földgázellátás kockázataiból fakadnak, ezért a jelentés ezt az összefüggést is tárgyalja. Az ENTSO-E heti és ország bontású becslést készít a szükséges termelési célú földgáz mennyiségekre.
Az energia-krízis közepette valamennyi ENTSO-E tagország az extrém magas földgázárak ellenre a korábbiaknál lényegesen magasabb gáztárolói töltöttségi szinteket ért el. Az előző évek adatai azt mutatják, hogy várhatóan a betárolt mennyiség egyharmadát használják fel erőművek villamosenergia termelésére.
A jelentés értelmében a földgáz az idei télen még bizonyosan nélkülözhetetlen lesz az európai villamosenergia-rendszer stabilitásának biztosításában. Sőt, gyors és hathatós lépések, jelentős beruházások hiányában ez az erős függés még a következő években is fennállhat.
Mint fentebb, az országkockázatoknál utaltunk rá, egyes országoknál kockázatként jelenik meg a földgáz villamosenergia-termelési célú felhasználása. Vagy azért, mert (Olaszország, Portugália, Spanyolország, Hollandia) villamosenergia termelési mixében a földgáz az átlagosnál nagyobb arányban jelenik meg, vagy más országokban azért, mert bár a villamosenergia termelési mixükben a földgáz az átlagosnál kisebb arányú, de más országokénál nagyobb az energiaigényük, ami abszolút értelemben azokhoz képest nagyobb földgázfelhasználást okoz (Németország és Franciaország esetében).
Lehetséges operatív kockázatcsökkentési intézkedések
A jelentés szerinti kockázatokat a TSO-knak elsődlegesen piaci és nem piaci eszközökkel, erőforrásokkal kell kezelniük.
Amennyiben ezek elégtelenek, a TSO-k további, operatív kockázatcsökkentő intézkedésekről dönthetnek az egyensúly megtartásért a fogyasztás csökkentésével.
Két eszköz áll a TSO-k rendelkezésére:
- Feszültségcsökkentés
Ez a fogyasztás csökkentés elsődleges eszköze. Mértékletes beavatkozási mód, amely a rendszerfeszültség néhány órán keresztüli némi csökkentésével eredményezi a fogyasztás visszaesését úgy, hogy közben a fogyasztók ellátása folyamatos. - Terheléscsökkentés
A végső eszköz alkalmazásával a TSO a villamosenergia-rendszer egyensúlyának megőrzése érdekében meghatározott fogyasztók lekapcsolásával csökkentheti a terhelést.
Az utóbbi eszköz alkalmazása Németországban jelenleg éppen viták tárgya. A Die Welt cikke szerint korábban a német villamos energia szolgáltatók és a nagyüzemek között volt mód szerződés kötésére a rendszerstabilizációs célú lekapcsolás szabályairól. Viszont az EU ezen szerződések vélt versenytorzító hatása miatt megtiltotta ezek alkalmazását. A jelenlegi helyzetben „szükség szerint” történhetnek lekapcsolások, az állami hálózatfelügyelet döntése alapján. Az érintett ipari fogyasztók a kiszámíthatatlanság miatt tiltakoznak ellene. A cikk szerint, csak ebben az évben 61 alkalommal történt ipari fogyasztót érintő lekapcsolás.
Az európai téli villamosenergia-ellátási kockázatok tehát ismertek és lehetőség szerint kezelik is azokat. Azonban, ha valamikor, akkor
most kell igazán azért szurkolni,
hogy ne legyen túl hideg a tél.
Ez adhat esélyt arra, hogy Európában a fentiek szerint hiányzó termelési kapacitások mellett is a teljes téli időszakban zavartalan legyen a villamosenergia-ellátás.
