Megújuló energiára alapozott jövő

Az Ukrajnában zajló háború, annak következményei a világ, és különösen Európa energiaellátására nézve, valamint az éghajlatváltozás rosszabbodó hatásai uralták az ez évi híradások főcímeit világszerte. Olvastunk a globális energiaárak ingadozásáról, a téli energiahiánnyal kapcsolatos aggodalmakról, valamint a mezőgazdasági termelést érintő, rekordméreteket öltő aszályokról egy olyan időszakban, amikor az élelmiszerárak már egyébként is emelkedtek.

Ezek a problémák kapcsolatban állnak egymással. Ha bőségesen rendelkezésre álló megújuló energiával kiválthatnánk a fosszilis tüzelőanyagokat, akkor csökkenthetnénk az energiaárakat, visszafoghatnánk a kibocsátást, és mérsékelhetnénk az éghajlatváltozás jövőbeli kockázatait, ideértve az élelmiszer-termelésre gyakorolt hatást.

Eltávolodás a fosszilis múlttól

A fosszilis tüzelőanyagok, mint például az olaj, a gáz és a szén, olyan felbomlott növényekből és állati maradványokból állnak, amelyek évmilliók alatt alakultak át jelenlegi formájukba a Föld kérgében és annak rétegeiben. A fosszilis tüzelőanyagok kémiai energiát tartalmaznak, amely égéskor különféle szennyező anyagokkal együtt szabadul fel.

A villamos energiához képest, amely előállítható megújuló forrásokból, mint például a nap- és a szélenergia, de amely igen nehezen tárolható, a fosszilis tüzelőanyagok könnyebben tárolhatók és szállíthatók a végfelhasználókhoz. Az ipari forradalom óta kialakult energia-infrastruktúra és technológia nagy mértékben a fosszilis tüzelőanyagok használatán alapult.

Az utóbbi években az uniós szakpolitikák nagyra törő célokat tűztek ki a fenntartható energiára való átállás felgyorsítása érdekében. Ezek pedig kezdtek eredményre vezetni: Európa energiaszükségletének növekvő hányadát megújuló energiaforrásokból elégítik ki.

2021-ben az Unióban fogyasztott bruttó végső energia több mint 22%-a megújuló forrásokból származott. Azonban a megújuló források aránya az energiaszerkezetben igen változó az Európai Unión belül: Svédországban mintegy 60%, Dániában, Észtországban, Finnországban és Lettországban több mint 40%, Belgiumban, Hollandiában, Írországban, Luxemburgban, Magyarországon és Máltán pedig 10 és 15% között mozog.

Infografika: Villamos energia megújuló forrásokból

Az Eurostat adatai szerint a szél- és vízenergia együttesen a megújuló forrásokból termelt összes villamos energia több mint kétharmadát tette ki (36%, illetve 33%) az Unióban 2020-ban. A fennmaradó egyharmad napenergiából (14%), szilárd bioüzemanyagokból (8%) és egyéb megújuló forrásokból (8%) származott.

Forrás: Eurostat.

Végtelen megújulóenergia-adottságok, de ...

A természetes forrásokban – mint például a nap-, a szél-, az árapály- és a geotermikusenergia-források – megvan az a képesség, hogy jóval több energiát termeljenek, mint amennyire a világnak jelenleg szüksége van. Mégis, ez a képesség nem áll összhangban azzal, amit jelenleg el tudunk érni. Az egyik kihívás az, hogy elegendő kapacitást alakítsunk ki például a napfény vagy a szél energiájának befogásához, és annak használható formájúvá, például villamos energiává történő alakításához. Egy másik kihívás az, hogy el tudjuk szállítani az energiát oda, ahol arra szükség van, vagy tárolni tudjuk azt későbbi felhasználás céljából.

Egy jövőbeli energiarendszernek ellenállóképesnek kell lennie, valamint tudnia kell alkalmazkodni az éghajlatváltozás elkerülhetetlen hatásaihoz, amilyenek például az aszályok, a hőhullámok és a viharok. Ahogyan a szél- és napenergia aránya növekszik, a rendszernek elég rugalmasnak kell lennie ahhoz, hogy jól működjön akkor is, ha a szél nem fúj vagy a nap nem süt.

Egy rugalmas energiarendszer folyamatos energiaellátást tud biztosítani, és csökkenteni tudja a csúcsterhelést. Az energiaforrások sokféleségének biztosításán túl a rendszer tökéletesíthető például az energiatárolás fejlesztésével, a fűtési, a szállítási és az ipari ágazatok intelligens integrálásával, illetve azzal, ha a csúcsterhelést dinamikus árazással vagy intelligens hálózatok és készülékek segítségével kezeljük.

Infografika: Az Unió energiájából mennyi származik megújuló forrásokból?

Forrás: Az EEA „Éghajlat és energia az EU-ban” elnevezésű portálja

Szél- és napenergia-projektek Európa-szerte

Európában sok közelmúltbeli projekt kezdi bizonyítani a megújuló energiában rejlő óriási lehetőséget. 2022 augusztusában Spanyolországban az Iberdrola bekapcsolta Európa legnagyobb naperőművét, amely mintegy 1,5 millió napelem-panelt tartalmaz, kapacitása 590 megawatt, és több mint 330 000 háztartás ellátására elegendő villamos energiát fog termelni.

A dán part menti Horns Reef 3 szélerőműpark 49 szélturbinájának összes kapacitása 407 megawatt, és a becslések szerint megközelítőleg 425 000 dán háztartás éves villamosenergia-fogyasztását elégíti ki.

Portugália az Alqueva víztározóban Európa legnagyobb úszó napelemparkját telepíti, amely 12 000 panelből áll. Áprilisban Görögország felavatott egy 204 megawattos, kétoldalas panelekből álló napelemparkot, amely mindkét oldalán tud fényt gyűjteni.

A megújuló energiára való áttérést és az orosz fosszilis tüzelőanyagoktól való függőség csökkentését célzó REPowerEU terv az ilyen projektek fellendítését célozza. Az uniós napenergia-stratégia a napenergia-kapacitás megkettőzését tűzte ki 2025-re, az európai napelemes tető kezdeményezés pedig bevezetné azt a kötelezettséget, hogy a nagyobb középületekre és kereskedelmi épületekre, majd fokozatosan az új lakóépületekre is napelemeket szereljenek fel. A nagyobb megújuló projektek engedélyeztetési eljárásának is gyorsabbá kellene válnia.

Mi a helyzet a hálózattal? És a tárolással?

A megújuló energiaforrásokra való áttéréssel járó kihívást nem csupán a termelési kapacitás jelenti. Az erőműveket olyan hálózathoz kell csatlakoztatni, amely be tudja fogadni a növekvő termelési kapacitást, és el tudja azt juttatni a végfelhasználókhoz.

A megbízható energiaellátás biztosítása, a megújuló források elterjedésének támogatása és a villamosenergia-átvitel költségeinek csökkentése érdekében bizonyos régiók már egy ideje arra ösztönzik például a lakástulajdonosokat, illetve a vállalkozásokat, hogy váljanak termelő-fogyasztókká, akik napelemekkel villamos energiát termelnek, annak egy részét felhasználják, a többlet energiát pedig visszatáplálják a hálózatba.

Egy közelmúltban megjelent EEA-jelentés megállapítja, hogy az európai termelő-fogyasztóknak már sok olyan lehetőségük van, amely előnyökkel járhat saját háztartásaik és a társadalom számára egyaránt. Az energiatermelésbe vagy -tárolásba való befektetéssel a termelő-fogyasztók megtakaríthatnak saját energiaköltségeikből, gyorsíthatják Európa energiaátmenetét, és csökkenthetik az üvegházhatású gázok kibocsátását. Továbbá ezek a lehetőségek várhatóan gyarapodnak az elkövetkezendő években, a jobb és olcsóbb technológiának és az új szakpolitikáknak köszönhetően.

Sok villamosenergia-szolgáltató ösztönözni kezdte a háztartásokat arra is, hogy energiafogyasztásukat a termelési szintekhez igazítsák. Ez olyan dinamikus árképzéssel lehetséges, amely a napon belüli időpont függvénye, és óráról órára változik. A többlettermelés időszakaiban a fogyasztók szinte ingyen kaphatnak áramot, amely felhasználható például elektromos autók töltésére.

Tiszta energia egy körforgásos gazdaságban

A több napelem vagy szélturbina gyártása is felvet néhány nehéz kérdést: tudunk-e szerezni elegendő olyan ásványt, amely a napelemekben vagy a szélturbinákban használatos? Hol telepíthetünk szélerőműparkokat? Hogyan befolyásolják ezek az erőművek a vadon élő állatokat és növényeket? Hogyan biztosítjuk azt, hogy a gyártásukhoz használt források – például a ritkaföldfémeket tartalmazó ásványok – továbbra is rendelkezésre álljanak?

Az EEA elemzése megmutatta, hogy a megújuló források növekedése sok globális környezeti és éghajlati terhelést csökkentett, és hogy a célzott intézkedések segíthetnek minimálisra csökkenteni bizonyos káros hatásokat, mint például az édesvízi ökotoxicitást és a területfoglalást. Tekintetbe véve a folyamatban lévő megújuló projektek emelkedő számát, alapvető fontosságú, hogy felmérjük az élőhelyekkel és ökoszisztémákkal kapcsolatos kölcsönhatásokat.

Az Európai Bizottság Közös Kutatóközpontja által kifejlesztett Energia- és Iparföldrajzi Laboratórium új eszköz ahhoz, hogy néhány ilyen aggállyal foglalkozzunk. A Laboratórium felhasználható a szél- és napenergia-projektekhez legalkalmasabb célterületek, pl. a védett területeket vagy a madarak ismert vándorlási útvonalait elkerülő helyszínek azonosítására.

A tiszta villamosenergia-ellátás fellendítése megköveteli a növekvő termelési kapacitást és az infrastruktúra kiigazításait. Ez több napelemet és több szélturbinát jelent a kínálati oldalon, valamint jobban összekötött intelligens hálózatot, és – alapvetően – intelligens felhasználókat, akik odafigyelnek az energiahatékonyságra. Bármilyen döntéseket hozunk, azok alkotóelemeinek ezekben a hosszú távú fenntarthatósági szempontokban kell gyökerezniük.