A szén energetikai és ipari hasznosítása már hosszú ideje a klímavédelemmel és az energia átmenettel kapcsolatos viták középpontjában áll, mivel egyik oldalon máig a villamosenergia-termelés, a vas-, acél- és cementgyártás legfontosabb energiaforrása globálisan, ugyanakkor a szén-dioxid (CO2) kibocsátás legnagyobb forrása a másik oldalon. Ezért EU-ban a tagállamok többsége már tervekkel rendelkezett a szén- és lignittüzelésű erőművek fokozatos bezárására (ún. coal exit tervek).

A klímavédelmi- és tiszta energia átmenettel kapcsolatos célok ellenére a jelenlegi energiaválság azonban arra kényszerített sok országot, hogy fokozza a szén-alapú energiatermelést a Nemzetközi Energiaügynökség (International Energy Agency - IEA) Coal 2022 elemzése (download pdf) szerint. A kérdés, hogy rövid, vagy hosszabbtávon számíthatunk a szénfordulatra, és ezzel szoros összefüggésben az energiaválságon kívül van-e más oka is az energetikai szénfelhasználás növekedésének?

A globális szénkereslet az energiaválság, szankciók, háborúk, gazdasági lassulás ide vagy oda, növekedett 2022-ben.

Az orosz-ukrán háború és az EU/G7 5. szankciós csomagja miatt – amiben a tagállamok számára megtiltották az orosz szén importját - a szénpiacok instabillá váltak, a hagyományos ellátási láncok megszakadtak, a nagykereskedelmi árak négyszeresükre nőttek. Érdekes módon a kereslet a gazdasági visszaesés ellenére 1,2%-kal növekedett, elérve minden idők legmagasabb értékét, először haladva meg a 8 milliárd tonna/évet. Az IEA 2021-es éves piaci jelentésben az állt, hogy a globális szénkereslet 2022-ben vagy 2023-ban új csúcsot érhet el, aztán évekig tartó stagnálás, majd csökkenés következett volna. Az orosz-ukrán háború kitörése 2022. februárjában és az 5. szankciós csomag aztán élesen megváltoztatta a szénkereskedelem helyzetét, az árszinteket, valamint a kereslet és kínálat dinamikáját.

A fosszilis tüzelőanyagok ára jelentősen emelkedett 2022-ben, ezen belül a földgázé a legnagyobb mértékben (hatszoros áremelkedés 2021 és 2022 ősze között). Ez egy gázról való leválási hullámot inicializált, ami a gyakorlatban leginkább úgy nyilvánult meg, hogy tartalékban tartott széntüzelésű erőműveket indítottak újra, illetve meghosszabbították a leállításra szántak üzemidejét. Ez megnövelte a keresletet a szén iránt, ami persze áremelkedést eredményezett. Az EU szénfelhasználása a 2021-es 449 millió tonnáról 2022-re 478 millió tonnára emelkedett a villamosenergia-termelésben. Ezzel együtt növekedett az EU-tagországok saját szén kitermelése is 2021-es 332 millió tonnáról 357 millió tonnára egy év alatt, ami 7,3%-os ugrás.

A magasabb szénárak, a szén-dioxid kvótaár magas szintje, a karbonadók, valamint a gyengülő világgazdasági növekedés szénkereslet csökkentő hatása miatt, itt beállhatott volna egy egyensúlyi helyzet egy stagnáló szénfelhasználással, az IEA elemzése legalábbis ezt jósolta. Szerintük az EU-ban csupán átmeneti jellegű lesz a „szénfordulat”, múló rosszullét. Az EU-t az orosz vezetékes földgázellátástól függés sérülékennyé tette, ráadásul az időjárási viszonyok miatti alacsonyabb víz- és nukleáris teljesítmény, valamint a francia atomerőművek műszaki problémái további nyomást helyeztek az európai villamosenergia-rendszerre. Erre válaszul az EU tagországok jelentős része növelte szén-alapú energiatermelést, de felgyorsították a megújuló energiaforrások bevonását is, és ahol ez lehetséges volt csökkentették az atomerőművek karbantartási idejét és üzemidő hosszabbításokat eszközöltek.

Igazán jelentős változás azonban csak Németországban következett be, ahol 10 gigawattal (ez másfél magyarországnyi áramfogyasztás), növekedett az üzemben álló szén- és lignittüzelésű erőművek kapacitása. Az IEA jóslata szerint, a megújuló energia kapacitások bővítésének gyorsításának hatására az EU energetikai célú szénfelhasználása 2024-től visszatér a csökkenő pályára.

Az EU nyomná erősen a szénféket, de a döntő szó Kínáé, amely a globális szénfogyasztás 53%-át adja

Kínát érdekes kettősség jellemzi az energiapolitikájában. Egyrészt többet fektet be a megújuló energia szektorba, mint az USA és az EU együttvéve, másrészt több szénerőmű építését engedélyezte az energiaválságra hivatkozva, mint az elmúlt hét évben bármikor a kormány ígéretei és céljai ellenére. 2023 első felében 37 gigawatt (GW) új szénerőmű-kapacitás építését kezdték meg, 52 GW-ot engedélyeztek, 41 GW új projektet jelentettek be, és 8 GW korábban félbemaradt projektet újítottak fel.

Kérdés, mi hajtja az új szénerőművek újsütetű engedélyezési hullámát Kínában, a megújuló energia-éra kezdetén?

Az új szénerőművek engedélyezési hullámának egyik oka paradox módon pont a klímaváltozásra vezethető vissza. A folyamatos aszály és a tavaly nyári történelmi hőhullám miatt nagyon megnövekedett klímaberendezések eladása és áramfogyasztása, ezzel egyidejűleg jelentős vízerőművi kapacitások is kiestek a rendszerszabályozásból az aszály miatt. A hőség és a szárazság miatt a folyók szinte kiszáradtak, beleértve a még a bővizű Jangce egyes részeit is. A nagy melegben a nap- és szélerőművek teljesítménye is csökkent, Kínának egyszerűen nem volt mihez nyúlnia.

Mindehhez hozzájön a cseppfolyósított földgáz (LNG) import magas ára is, ami a következő években várhatóan tovább fogja lassítani Kína szénről tisztább energiahordozók felé való elmozdulását.

Míg 2022-ben és 2023 Q1-Q3-ban az alternatív energiaforrások relatív drágulása, addig 2023-es fűtési szezonban és 2024-elején a hideg hajtotta a szénigény növekedést

Az IEA azt jósolta 2022-ben, hogy 2024-ben az EU eléri a szénfelhasználási platót. Ehhez képest azt látjuk, hogy már nem csak Németország, Nagy-Britannia, Hollandia, Spanyolország, Görögország, Románia, Dánia, Lengyelország, Magyarország és Olaszország halasztja későbbre a szén- és lignittüzelésű erőműveik leállítását (1. ábra), de pár napja Franciaországból is befutott a hír, hogy ideiglenesen újra üzembe helyezik a több, mint 1500 MW-os Émile-Huchet erőmű kapcsoltan áramot és hőt is termelő széntüzelésű blokkjait. Ezek közül a legöregebb 1958-ban indult, azaz, nem éppen hatékony és nem éppen klímakímélő. Magyarországon a Mátrai Erőmű lignittüzelésű blokkjainak eredetileg tervezett 2025-ös leállása 2027-re, az új földgáztüzelésű blokk üzembe lépésig kitolódik az áramimport növekedésének elkerülése érdekében. Erre persze fel sem kapjuk a fejünket, hiszen az orosz-ukrán háború és a szankciók miatt sok országban történtek ilyen intézkedések. De itt most nem erről van szó, hanem a vártnál hidegebb télről.

1. ábra - A széntüzelésű erőművek 1990-ben az EU villamosenergia-termelésének 40%-át biztosították, míg 2020-ban mindössze 13%-át. 2021-re Európa 324 széntüzelésű erőművének körülbelül a fele bezárt, vagy bejelentette hogy ezt 2030 előtt megteszi. Ma ott tartunk, hogy a széntüzelésű erőművek részesedése újból 20% fölött van. Növekszik szén kitermelés, Németország, Franciaország, az Egyesült Királyság, Hollandia, Spanyolország, Olaszország, Görögország és Ausztria lépéseket tettek a széntüzelésű erőművek élettartamának meghosszabbítására, és leállított erőművek újbóli üzembe helyezésére. Magyarországon a Mátrai Erőmű lignittüzelésű blokkjainak eredetileg tervezett 2025-ös leállása 2027-re, az új földgáztüzelésű blokk üzembe lépésig kitolódik az áramimport növekedésének elkerülése érdekében. Forrás: Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) 2023

A hőpiac is egy olyan szegmense az energiaszektornak, ahol nap- és szélerőművek szerepe korlátozott

Energetikailag kicsit azért ellustított minket a klímaváltozás itt Európában. Megszoktuk, hogy szinte nincs fagy, egyre kevesebbet kell fűtenünk, gondtalanul közlekedhetünk és mindig minden kapható a boltokban. Minden másirányú előrejelzés ellenére most bizony hidegebb van, fagy és havazik Európa nagy részén. A hírek másról sem szólnak, mint, hogy eszkalálódik az árvízhelyzet Nyugat-Európa országaiban, Nagy-Britanniában, Franciaországban és Németországban több ezer épület került víz alá, a kormányok pénzügyi segítséget ígértek a károsultaknak. Közben Skandináviában sorra dőlnek a hidegrekordok. Finnországban, Svédországban és Norvégiában mínusz negyvennégy fokot mértek – 25 éve nem volt ilyen - Dániában rengeteg baleset történt a havazás miatt. De Közép-Európába és Magyarországra is megérkezett a hideg, hajnalonként bizony mínusz 10 fok alá is be- benézett a hőmérő mutatója január első felében, a Bükk-fennsík víznyelőiben mínusz 23 fokot mértek. Ebben a helyzetben úgy látszik az EU sem tud meglenni a szénerőművek nélkül, melyek jelentős része kapcsoltan működik, azaz áramot és hőt is termel, ez utóbbit a fűtési szektor és a távhőszolgáltatók igényeinek a kielégítésére.

A termelők rekordnyeresége ellenére kicsi a bankok étvágya a szénbányászatba és a szén-alapú energiatermelésbe történő további befektetésekhez. A meccs mégsem lefutott

Az EU-ban – ahol a szén-dioxid kvóta kereskedelmi rendszer és a karbonadók teszik a dolgukat - és azokban az országokban ahol szigorú levegőszennyezési határtértékeket vezettek be, melyeket be is tartanak, várhatóan nem lesz tartós a szénfordulat. A befektetési bankok sem fognak beszállni olyan rizikós szénipari fejlesztésekbe ahol a befektetéseik megtérülése nem garantált, és a biztosítók is csak magas áron ajánlják majd a szolgáltatásaikat. A háborús konfliktusok lezárása magával hozza az új érték- és kereskedelmi láncok kialakulását, az energiaválság megszűnik, a zöldítés folytatódik. Arra azonban megvan az esély, hogy az energiaárak ettől függetlenül nem térnek már vissza az ezt megelőző alacsonyabb szintre. Ez azt eredményezheti, hogy az alacsonyabb likviditású, de gyorsan fejlődő országok – általánosságban a BRICS tagállamai – kiszorulnak pl. a drága LNG piacról, és hosszútávon is visszafordulnak a szén felé. Már ma is láthatunk ilyen példákat, lásd Kína, India, Vietnam, Indonézia. Ráadásul ezen országokban nem az energiapiac-, hanem az energiapolitika dönt egy-egy erőművi nagyberuházásról. Így, ha költség- és ellátásbiztonsági szempontok azt indokolják, akkor a szén mellett fognak dönteni, amely úgy tűnik továbbra is nélkülözhetetlen az acéliparban (koksszal állítják be az acél széntartalmát, ami megszabja annak alkalmazhatóságát), a kapcsolt energiatermelésben és a hőpiacon.

Visszatérve a címben feltett kérdésre, mármint hogyan lesz itt szén-dioxid kibocsátás csökkentés, ha a szénfelhasználás nő, úgy lehetne összefoglalni a választ, hogy meg kell találni a kritikus szegmensekben a szén alternatíváit. Hőtermelés a fűtési szektorban, széntartalom szabályozás és energiatermelés az acéliparban, energiatermelés a nagy széntartalékokkal rendelkező, de likviditáshiányos fejlődő országokban. Ezekben az esetekben kell megtalálni a szén megújulókkal való helyettesíthetőségének költséghatékony módozatait (lásd biogáz, zöld- és dekarbonizált módon termelt hidrogén, árammal működő fűtési rendszerek, stb.), vagy a szenet, lignitet kell tudni klímabarát módon hasznosítani (lásd tiszta szén technológiák, metanolgazdaság, szén-dioxid leválasztás, tárolás és újrahasznosítás – CCUS) ahhoz, hogy ne csak a gazdag országok számára jelentsen alternatívát, hanem valóban globálissá válhasson a dekarbonizáció.