Egy brit start-up cég, a RheEnergise egyszerű, de mégis forradalmi újítást vezet be hamarosan a gyakorlatba, ami teljes egészében a szivattyús-tározós vízerőművek elvén működik, csak egyszerűbb, kisebb, gyorsabban és olcsóbban megépíthető, kisebb a környezeti lábnyoma, így könnyebben engedélyezhető.

Miután szivattyús-tározós vízerőmű (röviden: SZET) építése hazánkban is tervben van, bizonyára sokan ismerik már olvasóink közül a működését. Ezért most csak röviden: az időjárásfüggően áramot termelő nap- és szélerőművek időnként túl sokat termelnek, időnként meg túl keveset. A SZET-ek alkalmasak arra, hogy a többlettermelést elraktározzák úgy, hogy ezzel a többlet árammal vizet szivattyúznak fel egy magasabban fekvő tározóba. Amikor pedig a nap- és szélerőművek keveset termelnek, a felső víztározóból áramtermelő turbinákon át az alsó víztározóba eresztik azt a vizet, kihasználva a víztömeg helyzeti energiáját. Míg a SZET-ekkel az országos- és régiós szintű termelési egyenetlenségeket lehet kiegyensúlyozni és általában nagyerőművi kapacitásúak (500-1000 MW), addig a RheEnergise víz nélküli vízerőműve kisebb teljesítményű, jellemzően 5-100 MW közötti, és kistérségek megújuló kapacitásainak lokális kiegyenlítésére alkalmas, azokkal mikrohálózatokba kapcsolva. Hamarosan meg is kezdi próbaüzemét az első ilyen demonstrációs ún. Intenzív Hidroerőmű (röviden: IHE) egy délnyugat-angliai bányába telepítve, Cornwallban. A vizuális típusú érdeklődőknek itt egy jó youtube összefoglaló: Innovative Hydro Energy of the Future: A New Approach by RheEnergise.

 

A RheEnergise innovációjában az volt az eredeti gondolat, hogy egy olyan természet-semleges, azaz nem környezetszennyező vizes oldatot használ, melynek sűrűsége és ezzel a tömege 2,5-szerese a vízének, nagyjából a tejnek megfelelő. Az R-19 terméknevet viselő vízben oldott viszkózus anyag olcsó, ami miatt alacsonyan tartható az üzemeltetési költség, de összetételét szabadalom védi. A jelentősége abban rejlik, hogy a víznél 2,5-szer nagyobb tömege miatt, arányosan kisebb műtárgyakkal, esési magassággal és beruházással ugyanakkora tárolási kapacitás és áramtermelés érhető el, mint egy jóval nagyobb méretű SZET-el.

Már említettük, hogy a kisebb műtárgyak miatt kisebb a beruházásigény, a környezetre gyakorolt mérsékeltebb hatások miatt (például nem kell völgyeket elárasztani) pedig az Intenzív Hidroerőművek könnyebben engedélyeztethetők. Ráadásul a rendszer építése nem igényel olyan speciális terepviszonyokat, mint a SZET, alacsonyabb dombságok területén, felhagyott bányákban is telepíthető (1. ábra). Így csak Magyarországon több száz telephely is szóba jöhetne egy-egy ilyen kiegyenlítő kiserőmű felépítésére a nagy nap- és szélerőművekkel integráltan, már csak azért is, mert az Intenzív Hidroerőművek pár év alatt elkészülnek, szemben a hagyományos vízerőművek átlagos 5-10 éves építési idejével.

Megérheti-e úgy az Intenzív Hidroerőmű, hogy esetleg nem olyan méretgazdaságos és kisebb a teljesítménye, mint a szivattyús-tározós vízerőműveknek?

Magyarországon öt év alatt 18-szorosára növekedett a háztartási és ipari naperőművi teljesítmény. 2018-ban még 340 MW volt a beépített kapacitás, 2024 tavaszára pedig már több, mint 6000 MW (1. táblázat). A szélerőművi ágazatban is növekedés várható, bár a beépített kapacitás nem nő majd olyan mértékben, mint a PV. A jelenlegi kb 330 MW-tól 1000 MW-ra 2030-ig.

1. ábra – Az Intenzív Hidroerőmű jelentősége abban rejlik, hogy közvetítő közegének (R-19) a víznél 2,5-szer nagyobb tömege miatt, arányosan kisebb műtárgyakkal, esési magassággal és beruházással ugyanakkora tárolási kapacitás és áramtermelés érhető el, mint egy jóval nagyobb méretű hagyományos szivattyús-tározós vízerőművel. Forrás: rheenergise.com

1. táblázat – A Nemzeti Energia és Klímaterv (NEKT) 2020-as eredeti változatában megjelölt PV kapacitás célszámok, melyek közül a 2030-ast idén elérjük, illetve a 2023- ban felülvizsgált változat új célszámai. Forrás: NEKT 2020, NEKT 2023

Az időjárásfüggő naperőművi kapacitások robbanásszerű növekedését azonban nem, hogy nem követte a kiszabályozási és tárolási kapacitások növekedése, hanem ezek még csökkentek is az elmúlt 5-10 évben. Ezért a megújulók integrációja érdekében indokolt mind a hálózat jelentős fejlesztése, mind a rugalmas kapacitások bővítése. Fel kell készíteni a villamosenergia-hálózatot, különösen az elosztóhálózatot a decentralizált kapacitások növekvő terjedésére. Az elosztóknak is fel kell készülniük az aktív rendszerüzemeltetésre.

A bevezetőben már írtuk, hogy a SZET-ekkel az országos-, régiós szintű termelési egyenetlenségeket lehet kiegyensúlyozni és, hogy általában nagyerőművi kapacitásúak (500-1000 MW), míg a RheEnergise Intenzív Hidroerőműve kisebb teljesítményű, jellemzően 5-100 MW közötti, és kistérségek megújuló kapacitásainak lokális kiegyenlítésére alkalmas, azokkal mikrohálózatokba (lásd: microgrid) kapcsolva. Tehát mind a SZET-ekre, mind az Intenzív Hidroerőművekre szükség van egy országos villamosenergia rendszer biztonságos működtetéséhez, hiszen folyamatos az igény központi és kistérségi szintű kiegyenlítő kapacitásokra. Sőt, ha figyelembe vesszük a jövőre vonatkozó célszámainkat, akkor a tovább növekvő naperőművi áramtermelés és a hamarosan növekedésnek induló szélenergia kapacitások rendszerbe integrálása meg is követeli az olyan rendszerszintű rugalmasságot biztosítani tudó technológiák alkalmazását, mint a SZET, vagy az Intenzív Hidroerőművek. Az energiatermelés zöldítése mellett ugyanis az energiatárolás dekarbonizálása is előfeltétele a klímasemlegesség megvalósításának.

Fotó: pixabay.com