MTA: Megújuló energiák hasznosítása

A Magyar Tudományos Akadémia köztestületének stratégiai programjai kiemelkedő jelentőségű, az ország jövőjét meghatározó kérdésköröket tartalmaznak, amelyekben az intézménynek közfeladataiból adódóan is állást kell foglalnia. A Köztestületi Stratégiai Programok keretében kiadott tanulmánykötetekben a szerzők stratégiai célokat és programokat fogalmaznak meg és ezek megvalósítása érdekében érvényesítik befolyásukat, mozgósítják az előttünk álló kihívások megválaszolásához nélkülözhetetlen szellemi kapacitásokat, hogy fórumot teremtsenek a különféle meggyőződések és szakterületek képviselői között zajló méltányos, előítélet-mentes szakmai párbeszédhez. A Köztestületi Stratégiai Programok soron következő kötete az MTA Energiastratégiai Munkabizottságának gondozásában készült.

Magyarország energiaellátását a műszaki, a gazdasági, a környezeti és a jóléti követelményeknek megfelelően kell fejleszteni.  Az MTA több szakértői testülete is dolgozik ezen irányok kijelölésén, hiszen az energetika több tudományterületet érint. Az MTA közfeladatai közé tartozik, hogy mértékadó és hiteles dokumentumokkal segítse a döntéshozókat a 2030-ig tervezett magyar energiastratégia megalkotásában.

A megújuló energiák hasznosítását kiemelten indokolttá teszi a lakosság, az ipar és a szolgáltatások növekvő energiaigénye, a gazdaságosság növelésének és a környezetterhelés csökkentésének szükségessége - erre a következtetésre jutottak a MTA Energiastratégiai Munkabizottságának szakértői, akik az Akadémia elnökének felkérésére külön kiadványban is összegezték a megújuló energiák nyújtotta lehetőségeket. Idén tavasszal a Magyar Tudományos Akadémia adott otthont a megújulóenergia-hasznosításról rendezett konferenciának, amely élénk visszhangot váltott ki hazai és nemzetközi energetikai szakemberek körében. Mindez arra sarkallta az energiastratégia kidolgozásán munkálkodó bizottságot, hogy külön is foglalkozzon a nap-, a szél-, a vízenergia, valamint a földhő és a biomassza hasznosításának módjaival és eljárásaival.

A Menedzserek Országos Szövetsége mecénásként állt az energia ügye, és az Akadémia ezen stratégiai programja mellé. A Szövetség fontosnak tartja, hogy az energiát érintő kérdéseket Magyarországon ne lobbista érdekek, hanem megalapozott tudományos állásfoglalások befolyásolják, ezért vállalt anyagi áldozatot is e kiadvány megjelenéséért. A mecenatúra követendő példáját mutatva a szövetség ahhoz is hozzájárul, hogy az alternatív energiák hasznosításának kulcskérdései a döntéshozókhoz is eljussanak, hogy az abban foglaltak szerepeljenek a készülő hosszú távú magyar energiastratégiában.

Magyarországon jelenleg a földgázfelhasználás túlságosan nagy arányt képvisel: az úgynevezett primerenergia-felhasználáson belül - amelybe beletartozik még a kőolaj, a szén és az atom energiájának hasznosítása -a földgázfogyasztás 42 százalékot tesz ki. Magyarországon a  megújuló energiák részarányát éppen a  földgáz kiváltására szükséges  növelni. Az Európai Unióban az alternatívnak is nevezett megújuló energiák felhasználásának aránya 2008-ban 8,23 százalék volt, Magyarországon ez az érték 6,18 százalékot tett ki. Európában 2020-ig az arányt - folyamatosan növekvő energiaigények mellett is -20 százalékra kell(ene) emelni, míg hazánk 13 százalékot vállalt. A megújuló energiaforrások közül a biomassza felhasználása a legelterjedtebb mind az Unió tagállamaiban mind Magyarországon, míg a napenergia-hasznosítás szinte mindenhol elenyésző. Egyes energiaforrások azonban más-más energiaigények ellátására alkalmasak. A tapasztalatok alapján a víz- és a szélenergia kizárólag villamosenergia-ellátásra szolgálhat, a napenergia és a geotermikus energia elsősorban a hőellátásban hasznosítható. A biomasszánál ez a kérdés még nyitott - állapítják meg a Megújuló energiák hasznosítása című kötet szerzői.

Az átfogó energiakoncepció hiánya hátráltatja a megújuló energia hasznosítására irányuló eljárások vizsgálatát és fejlesztését -ez is kiderül a Büki Gergely, az MTA doktora által összeállított és Lovas Rezső akadémikus által szerkesztett kötetből. Kiindulási pontnak jelenleg egy, az előző kormány által készített, Előrejelzés című dokumentum tekinthető, amelyben 2020-ig szóló tervek találhatók. A most megjelent tanulmánykötet szerzői azonban számos ponton bírálják ezt a dokumentumot.  Ezen „Előrejelzés" készítői például a biomasszából történő villamosenergia-termelés mellett érvelnek, amely azonban rossz hatásfokkal működik. A Megújuló energiák hasznosítása című tanulmány szakértői nem javasolják a földhőből származó villamosenergia termelését és támogatását sem, annak ellenére, hogy a kormányzati dokumentum készítői a geotermikus energia fokozott hasznosítását szorgalmazzák áram előállítására. Az „Előrejelzés" szerzői emellett a szélerőművek dinamikus fejlesztésével, számuk csaknem négyszeres növelésével számoltak, holott Magyarországon ezek a beruházások nem mindig üzemeltethetők gazdaságosan.

Az MTA Energiastratégiai Munkacsoportjának tagjai amellett foglalnak állást, hogy Magyarországon torz és néhol túlzott mértékű a megújuló energiák hasznosításának jelenlegi támogatási rendszere. A szakértők indokolatlannak tartják a biomassza alapú közvetlen villamosenergia-termelés támogatását. A szerzők úgy vélik, hogy a támogatásokat inkább a hatékonynak bizonyult biomassza-bázisú hőtermelésre kellene biztosítani. A kötet szerzői a megújuló energiahasznosítás támogatásának felülvizsgálata mellett szállnak síkra és erre konkrét javaslatot is tesznek, egyebek mellett leszögezve, hogy a központi támogatás kizárólag közösségi célt szolgálhat. A szerzők részletesen ismertetik a megújulóenergia-szektorban rejlő lehetőségeket, amelyek kiaknázhatók a vidékfejlesztésben, új munkahelyek teremtésére, valamint a hazai vállalkozások javára. 

A hazai energiaellátás rendszerében a megújuló energia felhasználásának öt forrásával lehet és kell számolni: ezek a biomassza, a földhő, a nap, a szél és a víz. A legnagyobb részarányt a biomassza, azaz a mezőgazdaságból, az erdőgazdálkodásból származó hulladékok, valamint az ipari és települési hulladékok biológiailag lebomló része jelenti. A tanulmány szerzőinek meggyőződése, hogy a biomasszát elsősorban közvetlen hőellátásra és kapcsolt energiatermelésre célszerű hasznosítani. A biomassza közvetlen villamosenergia-termelésre történő hasznosításának azonban rosszak az átlagos energetikai mutatói. A biomasszát elsősorban távhőellátásra, konkrétabban falufűtésre érdemes fordítani, és ide tartozik a családi házak egyedi fűtése is, ám ez utóbbi az előbbieknél gazdaságtalanabb. A dokumentum készítői rámutatnak, hogy a családi házak fűtése biomasszával mindenekelőtt a fűtőanyag-termelők érdeke. A távfűtésben történő alkalmazás pedig elképzelhetetlen az állami beavatkozás nélkül. Magyarországon a falufűtés első példája a Vas megyei Pornóapáti , ahol 2005-ben építették ki a rendszert. A szomszédos Ausztriában azonban 2007-ben is már mintegy 800 falufűtő-rendszer működött. Egyes biomassza típusoknál - trágya, lágyszárú növények, szennyvíziszap, települési hulladék - a tüzelési technikákkal szemben célszerűbb átállni a biogáztermelésre, amely a vidékfejlesztésnek is fontos eszköze lehet.  Az MTA Energiastratégiai Munkabizottságának tagjai úgy vélik, hogy a biogáz, amely mind a távhő- mind a gázellátásban hasznosítható-  a jelenlegi földgázfogyasztás akár 11 százalékát kiválthatná. Magyarországon jelenleg 10 mezőgazdasági kis biogázerőmű üzemel, 5 indulás előtt áll, további 20 pedig épül.

A földhő vagy geotermikus energia alapja a szilárd talaj felszíne alatt, a felszíni vizekben - elsősorban termálvizekben -, valamint a levegőben hőként tárolt energia. Magyarországot nemzetközi összehasonlításban „nagyhatalomként" szokták emlegetni geotermikusenergia-vagyonunkat látva. A földhő villamos energia előállítására vagy hőtermelésre is felfogható, ám a tanulmány készítői az előbbit nem javasolják a földgáz kiváltására. A dokumentumból ugyanakkor kiderül, hogy a termálvizeink hőjének közvetlen energetikai hasznosítása határozottan előnyös minden más hőtermeléssel összehasonlítva, ezért a szakértők intenzív fejlesztést látnak szükségesnek a közvetlen hőellátás növelése érdekében. Az eddigi tervek 2020-ra megdupláznák a hasznosítás jelenlegi arányát, a tanulmány készítői azonban indokoltnak tartják még ezen célok túlszárnyalását is, és annak a véleményüknek adnak hangot, hogy a földhő hasznosítása állami szerepvállalást igényel. Olyan stratégiai vizsgálatok szükségesek, amelyek figyelembe veszik az épületek hőellátása mellett a gyógyászati és turisztikai felhasználást is. A vízbázisok készleteivel való gazdálkodás szintén állami feladat, és ez egy vízügyi és földtani adatbázis létrehozását indokolja.

A napenergia felhasználása jelenleg a legkisebb arányú a megújuló energiaforrások között, és 2020-ig nem is várható olyan arány, amely érdemben befolyásolná a földgázkiváltást- állapítják meg a tanulmány szerzői. A napenergia legjobb alkalmazási lehetősége az időszakosan üzemeltetett létesítmények, például a kempingek, panziók, nyaralók energiaszükségleteinek kielégítése. Meleg víz előállítására 90 százalékos hatásfokkal hasznosítható, éves átlagban azonban a hatásfok 30-50 százalékos. A tanulmány szerint az un. fotovillamos napelemek az elkövetkező időszakban még nem válnak a hazai villamosenergia-rendszer fejlesztésének számításba vehető részévé, kialakításuk elsősorban az autonóm áramforrások szempontjából szükséges és lehetséges. A hőellátásban azonban indokolt növelni a napelemek szerepét, mert a nyári melegvíz-ellátásban számottevő földgáz-megtakarítást eredményezhet.

A szerzők kiemelt jelentőséget tulajdonítanak a szélenergia-hasznosítás vizsgálatának, mert még a hozzáértők körében is komoly viták vannak a szélerőművek gazdaságosságáról.  A tanulmány készítői szerint ugyanígy nem egyértelmű az állami támogatás indokoltsága sem. A szélerőművek létesítésének csekély szerepe van a munkahelyteremtésben - Magyarországon eddig mindössze 100 munkahely jött létre ilyen beruházások révén -, és megoszlanak a vélemények a megtakarított (tehát ki nem bocsájtott) szén-dioxid mennyiségéről is. Mérlegelni kell ugyanakkor azt is - hívják fel a figyelmet a szakértők -, hogy a közeli jövőben a megújuló energiaforrások közül a villamosenergia-termelésben kulcsszerepet játszhat a szélenergia, mert a vízerőművek építését még mindig akadályozza a bős-nagymarosi vízlépcső kudarca. A dokumentum készítői hangsúlyozzák, hogy Magyarországon a villamosenergia-termelésre a vízerőművek lennének a legalkalmasabbak. A szélerőművek létesítésénél különös figyelemmel kellene lenni arra, hogyan kapcsolható be a magyar ipar ezen infrastruktúra gyártásába, és ez hány új munkahelyet eredményezne. Fontos szempont az is, hogy a szélerőművek energiatermelése nem egyenletes, így alkalmazásukkal párhuzamosan szivattyús tározós erőművek létesítése is szükségessé válhat. A tanulmány készítői szerint a szélerőművek jelenleginél nagyobb központi támogatását az indokolná, ha az hazai gyártást és munkahelyteremtést eredményezne.

A vízenergia felhasználásának vizsgálatakor az írók kiemelik, hogy a hazai vízenergia-hasznosítás jövője csak akkor tervezhető - márpedig mindenképpen tervezni kell -, ha feldolgozzuk és reálisan értékeljük Bős-Nagymaros kudarcának tapasztalatait. Magyarország ugyan nem gazdag vízenergiában, hiszen kevés a hegy és a csapadék is, bővizű folyóink pedig lapos területen folynak, a bős-nagymarosi térséget figyelmen kívül hagyva azonban a Dunán Adonynál és Fajsznál is szóba jöhet egy-egy erőmű építése. Ezt az is indokolná, hogy a folyó az erőművek által hajózhatóbbá válna, a vízlépcsők segítenék a Dunai Hőerőmű, valamint fedeznék a Paksi Atomerőmű bővítésének többletigényét hűtési célú frissvízből, javítanák az árvízvédelem hatékonyságát és olcsóbbá tennék a hidak építését. Az éghajlatváltozás miatt a Duna átlagos vízszintjének apadása várható, és az ilyen létesítmények e csökkenést is ellensúlyoznák.

A MTA Energiastratégiai Munkabizottság szakértőinek főbb megállapításai a Megújuló energiák hasznosítása c. tanulmánykötetben

Az MTA Energiastratégiai Munkabizottsága az ország energiaellátásának stratégiai fejlesztésével átfogóan foglalkozik, ám ennek keretében a megújuló energiák hasznosításáról külön tanulmányt jelentetett meg.

1. A tanulmány készítését nem a megújuló energiák „divatos" témává válása indokolta, az Európai Uniónak tett 13%-os vállalás már közrejátszott ebben, de meghatározó az a stratégiai megfontolás volt, hogy a megújuló energiaforrások potenciálja képes a következő évtized(ek)ben az energiaszükséglet teljes növekedésének fedezésére. A 13% önmagában ugyan az energiafelhasználásnak csak kicsi, de számottevő része: feltehetően több, mint amennyivel a fogyasztók takarékosságuk révén az igénynövekedést fékezni tudják. A megújulók 13%-os aránya gyakorlatilag megegyezik egy 2000 MW-os atomerőmű primerenergia-felhasználásával (évente 120-130 PJ). Ez önmagában jelzi a súlyát, az pedig még növeli szerepét, hogy ezt nem egy helyre koncentráltan, hanem az ország egész területén decentralizáltan kell megvalósítanunk.

2. Az ilyen méretű fejlesztés csak komplex műszaki, gazdasági és környezeti energiaszemlélettel végezhető. Ehhez alkalmazni kell a pozitív hazai példák (pl. a Paksi Atomerőmű előkészítésének) tapasztalatait, és tanulni a rossz példákból (bős-nagymarosi kudarc). Az energetika mindenkit érint, ám az energetikához nem mindenki ért. Az energetika szakma, és a döntésekben a szakmaiságnak mindenképpen érvényesülnie kell. Az energetika nagy horderejű kérdéseiben, így a megújulók hasznosításában is, érvényesítenünk kell a nemzeti érdeket, és szükség van állami szerepvállalásra, mert az energiapiacot és a vállalkozások sokaságát csak akkor hozhatjuk helyzetbe, ha állami stratégiai vizsgálatokkal jelöljük ki a követendő nemzeti utat.

3. Tanulmányunk a megújuló energiák hasznosítását az energiaellátás teljes rendszerében vizsgálja, figyelembe véve az energiafejlesztés három célkitűzését: a fogyasztói energiatakarékosságot, az energetikai hatékonyságot és az optimális energiastruktúrát. Az energiarendszer összefüggéseiből két hatást emelünk ki:

- A magyar energiaellátásban az import földgáz túlsúlyos, ezért a megújuló energiák hasznosítását gyakorlatilag a megtakarítható földgáz mennyiségével kell értékelnünk. Vizsgálataink megállapították, hogy a megújulókkal a hőellátás során lényegesen nagyobb fajlagos földgázkiváltást érhetünk el, mint villamosenergia-termeléssel. Ez a fatüzelésű, és a még mindig napirenden lévő szalmatüzelésű erőművek határozott kritikáját jelenti.

- Az épületek energiaigénye, főleg az együttes fűtési és hűtési hőigénye nagyarányú. A primerenergia-felhasználás csökkentéséhez nem elég csak az épületek hőigényének csökkentése (és annak tanúsítása). Talán még fontosabb, hogy az épületek hőigényét hatékonyabb módon, közvetlen, kapcsolt vagy hőszivattyús rendszerben és optimális primerenergia-struktúrában lássuk el

4. Tanulmányunk a megújuló energiák hasznosításának irányait vizsgálta, kevés számszerű adattal. Az elvi megfontolásaink tehát lehetővé teszik az energetikai hasznosítás irányainak kijelölését. A növekedés ütemét és mértékét a helyes irányokban tett lépések támogatása és ösztönzése határozhatja meg. A helytelen irányokba tett lépések, pl. csak villamos energiát termelő erőművek fával való fűtése, nemcsak önmaguk fejlesztését fékezik, hanem rontják a megújuló energiák hasznosításának megítélését is.

5. A közreadott tanulmány kijelöli az egyes megújuló energiaforrások hasznosításának fő irányait:

- Az energetikai célokra hasznosítható biomasszát főleg a mező- és erdőgazdasági, élelmiszeripari melléktermékek jelentsék; az energiaültetvények is jelentősek lehetnek, de az erdők értékes faállományát kíméljük. A hasznosításból zárjuk ki a rossz hatásfokú közvetlen villamosenergia-termelést, és a biomasszát hőellátásra hasznosítsuk. A hőellátás egyik útja az egyedi fa- vagy pellettüzelés, ezt a piaci árviszonyok szabályozzák. Ám állami stratégiai vizsgálat szükséges a kevésbé előkészített biomasszák hasznosítására távfűtésben (falufűtésben), és az ennek bázisán megvalósítható hatékony kapcsolt villamosenergia-termelésre. Számos biomassza csak biogáztermelés révén hasznosítható, és ennek minél nagyobb kihasználását javasoljuk.

- A geotermikus energiakincsünket reálisan kell értékelni és hasznosítani. A geotermikus villamosenergia-termelés jelenleg kutatási feladat, de még nem képezheti a villamosenergia-ellátás elemét. A nagyobb hőmérsékletű termálvizeket - a balneológiai hasznosítás primátusa mellett - kaszkád rendszerű közvetlen hőellátásban indokolt fokozottan felhasználni. Az alacsony, környezeti hőmérsékletű földhőt (a talaj, a felszíni vizek és a levegő hőjét) hőszivattyús hőtermeléssel lehet és kell hasznosítani.

- A napenergia hasznosítását napkollektoros hőtermelésre, elsősorban használati melegvíz-termelésre, indokolt jelentősen növelni. A napenergiát figyelembe kell venni az épületek energiaigényének csökkentésében is. Ám a fotóelemes villamosenergia-termelés jelenleg még kiemelt kutatás-fejlesztési feladatként kezelhető.

- A szélerőművek gyorsan terjednek (különösen a tengerpartokon). A hazai alkalmazás támogatásában a szélviszonyainkat, a villamosenergia-rendszerre gyakorolt hatásukat, a hazai gyártásra és munkahelyekre gyakorolt hatásukat kell figyelembe venni.

- A vízenergiát sem hagyhattuk ki a megújulókból. Figyelemfelkeltésként utaltunk Bős-Nagymaros kudarcára, és a rendezés szükségességére. Jeleztük az egyéb vízenergia-hasznosítási lehetőségeinket, és érveltünk a szivattyús tározós vízerőmű létesítése mellett.

6. A megújuló energiák hasznosításának társadalmi hatásai jelentősek. A megújulók hasznosítása adhatja az új kormányzat legfontosabb célkitűzésének, az egy millió munkahely teremtésének jelentős hányadát (hiszen képzetlen és képzett munkaerőt is jelentős számban  igényelnek). A megújulók hasznosítása lehetőséget nyújt hazai gyártásra, elsősorban a biomassza alapú távhő és a kapcsolt energiatermelés berendezései és hőszivattyúk gyártására. A megújuló energiák hasznosítása a vidékfejlesztés fontos eleme.

7. A megújuló energiák hatékony hasznosítása szükségessé teszi a támogató/ösztönző rendszer átalakítását. Úgy véljük, hogy a kötelező átvételi tarifák jelenlegi rendszere helyett új támogatási rendszert kell bevezetni: az energiamegtakarítást és az ezt előidézőket (pl. a hőfogyasztókat, és nem a villamos lobbyt) kell támogatni fejlesztési költségekkel.

8. A tanulmány elkészülte után kezdődött el a 2030-ig szóló energiakoncepció készítése. Úgy gondoljuk, hogy ennek sikeres elkészítéséhez a tanulmány metodikai mintát ad, a megújuló energiákra nézve pedig közvetlen alapelveket.

Büki Gergely                                                                         Lovas Rezső

a tanulmány összeállítója                                az Energiastratégiai Munkabizottság vezetője

                                                                                             a tanulmány szerkesztője

Forrás: MTA