Kék bolygó, zöld jövő - mennyit érnek a megújuló energiák?

Ketyeg a klimatikus óra, fogynak a kőolajtartalékok, miközben az emberiség energiaigénye növekszik. Merre van a kiút? Sokan a megújuló energiákra voksolnának, hiszen ezek gyakorlatilag kimeríthetetlenek, és a legtöbb formájuk nem jár széndioxid-kibocsátással. Kis utánaszámolással azonban sajnos kiderül, hogy - legalábbis a közeli jövőben - nem tudnak a kívánt mértékben hozzájárulni az emberiség energiaszükségleteinek kielégítéséhez. A Föld napjára a Science et Vie című tudományos-ismeretterjesztő lap írásai alapján készítettük áttekintésünket, az Energetikai Szakkollégium Egyesület segítségével.

Problémás energiatárolás, instabil rendszerek

Nem beszéltünk még a két emblematikus megújuló energiaforrásról, a szél- és a napenergiáról. Növekedésük ma fantasztikus mértékű, ám a növekedés az iparban ismert szabály alapján bizonyos határ után szükségszerűen le fog lassulni.

E két energiaforrás hátránya, hogy nem garantálnak szabályos, állandó teljesítményt, nagy mennyiségű elektromos áramot pedig még ma sem tudunk tárolni. Ha tehát egy meteorológiai szeszély miatt több ezer szélerőmű egyszerre állna le, az az egész hálózatot destabilizálhatná. (Ugyanez a gond, ha egyszerre túl sok kezd el működni.) A hálózat egy részének túlterhelése miatt előfordulhat, hogy az egész hálózat összeomlik. "Egy hálózat maximum 30-40 százaléknyi időszakos energiát visel el. A szélerőmű vagy a napelem-rendszer évi átlagban, az időszakosság miatt, elméleti maximális teljesítményének csak ötödét produkálja. Így az az időszakos energia, amelyet egy hálózat évente szállítani képes, nem haladja meg a 8 százalékot, s ez a mennyiség az összes lehetséges plusz eljárás (összekapcsolások, tárolás) bevetésével is csupán 16 százalék" - mutat rá Patrick Jourde, a francia atomenergia ügynökség (Commissariat a l'Énergie Atomique, CEA) kutatója. A szakma nagy része osztja e nézetet. Sokan úgy vélik, hogy a 2006. november 6-i, európai méretű rendszerszakadás oka a hálózat instabilitása volt, amelyet a németországi szélerőművek számának hirtelen megsokszorozódása váltott ki.

Magasabb támogatás a megújuló energiákhoz

A 2008-as lakossági energiatakarékossági pályázatokon a legnagyobb segítséget a megújuló energiafelhasználást eredményező beruházásokhoz biztosítja a magyar kormány. A támogatható tevékenységek között szerepel a hőenergia vagy a villamosenergia-termelő kapacitások létesítése, a biomassza, a geotermikus energia, a szélenergia felhasználásának, valamint a szerves hulladék energetikai felhasználásának a növelése.

Pályázni lehet továbbá a napenergia hasznosításához (például napkollektorok, napelemek létesítéséhez), a megújuló energiával üzemelő alternatív, földgázt kiváltó berendezések létesítéséhez, illetve hőszivattyúk telepítéséhez, de a vízenergia-felhasználás növeléséhez is. A beruházáshoz 25 százalék, de legfeljebb egymillió forint igényelhető lakásonként. A vissza nem térítendő támogatások mellett valamennyi pályázó jogosulttá válik a "Sikeres Magyarországért" Lakossági Energiatakarékossági Hitelprogram keretében kedvezményes hiteligénylésre is. A témáról részletesen Üzleteti Negyed cikkében.

"Azt, hogy egy hálózat maximum 30-40 százaléknyi időszakos energiát viseljen el, ma már semmilyen műszaki korlátozás nem indokolja" - állítja Guillaume Duclos szélerőmű-specialista -, "hiszen ez az arány az 1940-es évek óta változatlan." Duclos szerint a limit szimpla előítéleten alapszik, hiszen az európai hálózatok ma már össze vannak kapcsolva.

Nehéz tehát tisztán látni. Jean-Louis Bal, a francia Környezetvédelmi és Energiagazdálkodási Ügynökség (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie, ADEME) megújuló energia részlegének igazgatója szerint el lehetne jutni oda, hogy a hálózati áram 15-, esetleg 20%-a szélerőművekből származzon. Mindenesetre, ha ezt az optimista számot készpénznek vennénk is, a technológia mai szintjén egy hálózaton a szélerőmű-energia a 20 százalékot nem lépheti túl.

Marad a napenergia. Ez azonban ma 5-10-szer annyiba kerül, mint a szélenergia. Hogy ez az ár csökkenni fog-e, vagy csak a gyártók ígérik, szintén nagy kérdés. Ami biztos, hogy ennek a technológiának valóban helye van a hálózaton kívüli alkalmazásokban. Ide tartozik a kis teljesítményű készülékek üzemeltetése vagy bolygónk ama 1,6 milliárd lakójának energiaellátása, akik nem férnek hozzá semmilyen hálózathoz (ők főként a trópusokon élnek). A napenergiának viszont nem sok haszna van a fejlett ipari országokban, ahol a már meglévő hálózat szinte az egész lakosságot kiszolgálja. A napenergia másik nagy lehetősége a szakértők szerint a termikus hasznosítás, például a fűtés terén.

Összességében a Global Chance úgy becsüli, hogy a szélenergiára 20, a termikusra 10, a napelem-rendszerekre pedig 2-19 Mtoe eshet, attól függően, milyen lesz a technológiai fejlődés. Ha ezekhez adjuk a biomassza 95 Mtoe-ét, a vízenergia 15 Mtoe-ét és a geotermikus 2 Mtoe-ét, akkor megközelítjük az évi 150 Mtoe-t. Ott, ahol 400 kellene ahhoz, hogy eleget tegyünk az évi, várhatóan 550 Mtoe olajegyenértékes energiaigény-növekedésnek úgy, hogy eközben a klimatikus tényezőt is figyelembe vesszük.

Marad az energiatakarékosság

Egy távolabbi jövőben - fejlettebb technológia mellett - a zöld energiák jóval nagyobb súlyt kaphatnak. Csakhogy már nincs sok időnk: a klimatikus óra ellenünk dolgozik. Mi lehet a megoldás? Az energiakínálat oldalán természetesen ott van még az atomenergia, még akkor is, ha a biztonsággal és a hulladékkal egyes vélekedések szerint vannak problémák. Megoldásként kínálkozik még a szén-dioxid megkötése és földalatti tárolása, ami lehetővé tenné, hogy továbbra is szenet és gázt használjunk; ám valószínűtlen, hogy ez az eljárás a következő 20 évben általánossá válna. Marad tehát a kereslet csökkentése, vagyis az energiatakarékosság, illetve az energiahatékonyság növelése: a korszerű berendezésekkel ugyanannyi hasznos munka elvégzése kevesebb energiát igénnyel, kevesebb veszteséggel.

A Science et Vie 2008. márciusi száma alapján összeállította: Jakabffy Éva, az Energetikai Szakkollégium Egyesület segítségével.