magyarenergetika.humagyarenergetika.hu/wp-content/uploads/me/me_2018-3.pdf · 1 valószínűleg...

1

Valószínűleg nincs okunk feltételezni, hogy a Föld lég-köre nem melegszik. Erről tanakodva alighanem mégis jobban tesszük, ha az „átlagos globális hőmérséklet” fogalmának használatától tartózkodunk, mert Remé-nyi akadémikus szerint „…intenzív jellemzők számtani átlagával … eleve nem kapunk fizikailag értelmezhető paramétert.” A Miskolczi Ferenc értekezéséhez írt véle-ményében említett dolgozataiban ő ezt állítja. Felelős-e a szén-dioxid azért, hogy a Föld légköre melegszik? Utóbbi szerzőnk tudományos megfontolások özönével igyekszik bizonyítani ennek az ellenkezőjét. Mi az igaz-ság?

Olvasóink biztosak lehetnek abban, hogy ezt a di-lemmát aligha fogjuk e lap hasábjain eldönteni. Mégis teret adunk a vitának, mert úgy ítéljük meg – rész-ben az ebben a témakörben már korábban megjelen-tetett cikkeink alapján –, hogy a kétely megalapozott. Megalapozott talán annak ellenére is, hogy az ENSZ égisze alatt működő tudományos testület, az IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), úgy tű-nik, osztatlan sikerrel győzte meg a világ szinte minden döntéshozó politikusát az üvegházhatású gázok szere-péről. Ennek eredményeképpen – és függetlenül attól, hogy az ellenvéleményt hangoztató hozzáértők is igye-keznek hallatni szavukat, bár jóval kevesebb eredmény-nyel – szinte példátlan egyetértés uralkodik a politiku-sok között abban a kérdésben, hogy a szén-dioxid (és a többi üvegházhatású gáz) kibocsátását csökkenteni kell, és a klímaváltozáshoz történő alkalmazkodást cél-zó intézkedéseket kell foganatosítani. Ilyenfajta egyet-értéssel nem találkozunk például a migráció, a nukleáris energia alkalmazása, a közel-keleti helyzet rendezése, az éhínségek és járványok leküzdése kérdésében. Sőt.

Jó ez nekünk? Abból a szempontból feltétlenül, hogy követésre érdemes példát látunk arra, hogy a demok-ráciák, az autokráciák és a diktatúrák (ugye nem felej-tettünk ki semmit?) igenis képesek egyetértésre jutni bizonyos kérdésekben. Könyveljük el ezt eredményként a világbéke és a világnyugalom felé vezető úton.

Politikusaink egybehangzó véleménye szerint tehát a szén-dioxid (hagyjuk most az energetikára kevésbé jellemző többi gázt) közellenség, és az ellene folyta-tandó harcban kibocsátáscsökkentési célokat kell ki-tűznünk és lehetőleg teljesítenünk. A célok eléréséhez pedig jól megfontolt, kellőképpen körüljárt módon ki-választott technikákat, technológiákat kell bevetnünk,

ha azok a cél elérését elősegítik, illetve visszaszoríta-nunk, ha gátolják.

Az energetikát csak hírből ismerők is tudják, hogy akkor járunk a legjobban és akkor kerülünk leggyor-sabban a fenti célok közelébe, ha kevesebb szenet, olajat és földgázt tüzelünk el. No de ugyancsak nem kell szakértőnek lenni ahhoz, hogy tudjuk: ezek földi készletei végesek, és már csak ezért is célszerű csök-kenteni a használatukat. Ez pedig nemcsak a kiterme-lés – nem ritkán gazdasági okokkal indokolt – vissza-fogásával lehetséges, hanem számos más módon is érdekeltté tehetjük a társadalmat (magunkat) abban, hogy ez a tendencia megvalósuljon. Így pl. a hő-, a villamos és a mechanikai energiával való észszerű gaz-dálkodás révén.

Feltételezve, hogy – legalábbis hosszabb távon – a közemberek és a politikusok is észszerű döntéseket hoznak, előbb-utóbb, így is, úgy is csökkenteni fog-juk a szén-dioxid-kibocsátást. Az ismert nemzetközi egyezmények is ebbe az irányba hatnak, ha nem is mindig nagy sikerrel.

És hogy ezzel csökkentjük-e az üvegházhatást és sikerül-e túlélhető mértékűre csökkenteni a klímavál-tozást – azt kései utódaink majd meglátják. Egyelőre legyen elég annyi, hogy valószínűleg jó irányba hala-dunk. Haladásunk sebessége pedig feltehetőleg a ve-szély érzékelhető mértékének növekedésével arányos. A tudós dolga a kételkedés, a döntést viszont többnyire a politikus hozza meg. Tudósaink és az általuk befolyá-solt politikusok felelőssége, hogy a veszély valóságtar-talmát tisztázzák, indíttatásuktól és vehemenciájuktól függő mértékben tegyék érzékelhetőbbé annak nagy-ságát és intézkedjenek.

Joggal tehető fel a jelenlegi – többé-kevésbé bi-zonytalannak ítélhető – helyzetben a kérdés, hogy a minden kétséget kizáróan érzékelhető klímaváltozás sebessége nem (sokkal) nagyobb-e annál, mint ami-lyen gyorsan tenni igyekszünk ellene? Miután ezt sem tudhatjuk biztosan, aligha helyes, ha egy vállrándítás-sal intézzük el a dolgot. Az elővigyázatosság azt köve-teli, hogy mindent tegyünk meg a lehetséges veszély elkerülésére, ami észszerűen megtehető.

Mi ezeken az oldalakon teret kívánunk adni a pro és kontra érveknek is, mert úgy ítéljük meg, hogy ez-zel hozzájárulhatunk mind tennivalóink irányának, mind azok sebességének megfelelő megválasztásához. (CV)

MAGYAR ENERGETIKA 2018/3

Hortay Olivér:Az információs aszimmetria hatása a megújuló alapú villamosenergia-termelő projektek finanszírozására 2

Szilágyi Zsombor:A jövő energiahordozói – Egyesült Államok 9

Miskolczi Ferenc:Értekezés az üvegházhatásról 12

M A G Y A R

ENERGETIKA Együttműködő szervezetek:Magyar Atomfórum Egyesület, Magyar Kapcsolt Energia Társaság, Magyar

Napenergia Társaság, Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége

XXV. évfolyam, 3. szám 2018. június

Alapította a Magyar Energetikai Társasághttp://magyarenergetika.hu

Felelős szerkesztő:Civin VilmosMobil: 06 (20)/945-3568E-mail: [email protected]őbizottság:Buzea Klaudia, Civin Vilmos, dr. Czibolya László, dr. Emhő László, dr. Farkas István,dr. Garbai László, dr. Gács Iván, dr. Gerse Károly, Kozmáné Pocsai Zsófia, dr. Lezsovits Ferenc, Sebestyénné dr. Szép Tekla, dr. Szunyog István, dr. Tihanyi László, Ujhelyi GézaFelelős kiadó:Szilágyi László, a Mérnök Média Kft. vezetője1134 Budapest, Róbert Károly krt. 90.Telefon: 06 (1) 450-0868Fax: 06 (1) 236-0899A lap alapítója:Magyar Energetikai TársaságKépviseli: Zarándy Pál elnök 1094 Budapest, Ferenc krt. 23. II. em. 2.Telefon/fax: 06 (1) 201-7937Tervezőszerkesztő: Büki AndrásBorítóterv: Metzker GáborNyomda:Prospektus Kft.Felelős vezető: Szentendrei Zoltán ügyvezető igazgatóISSN: 1216-8599

Reményi Károly:Vélemény Miskolczi Ferenc „Értekezések az üvegházhatásról” című cikkéhez 22

Hírek 24

Aszódi Attila:A hazai villamosenergia-ellátás kihívásai és a Paks II. beruházás szerepe 28

Nagy Zoltán:Az ipar villamosenergia-költségei 2018-ban 34

tartalom

Felelősségi nyilatkozatA Magyar Energetikában a tu-dományos és szakmai cikkeket lektorálást követően tesszük közzé. Szerzőink nem kötelesek a szakmai és a nyelvi lektor ál-tal tett javaslatokat elfogadni; ugyanakkor a közlemények tar-talmáért, az azokban nyilvános-ságra hozott álláspontjukért és véleményükért – amelyek a lap Szerkesztőbizottságának állás-pontjától akár jelentős mérték-ben eltérhetnek – egyedül és kizárólag a szerzők felelősek.

E-NERGIA.HU GEOTERMIA

2 MAGYAR ENERGETIKA 2018/3

http://magyarenergetika.hu TUDOMÁNYTUDOMÁNY http://magyarenergetika.hu

Hortay Olivér

Az információs aszimmetria hatása a megújuló alapú villamosenergia-termelő projektek finanszírozására

Jelen cikk elméleti modellkeretben hasonlítja össze a köte-lező átvételi és prémium ártámogatási rendszer hatásait a megújuló alapú villamosenergia-termelési projektek finan-szírozásakor megjelenő információs aszimmetriára Magyar-országon. A két fő kérdés, hogy hogyan ragadható meg a jelenleg hatályban lévő támogatási típusok befolyása a mo-rális kockázatra és hogy hatékony jelzésnek tekinthető-e a virtuális árszabású lebegő prémium nyújtotta többletbevéte-li lehetőség a kontraszelekció elleni védekezésben. A kutatás fő eredménye, hogy a prémium támogatási rendszer csök-kenti a finanszírozás szerzéséhez szükséges önerő elméleti mértékét, és hogy az értékesítési többletbevétel lehetősége segíthet elkerülni a kontraszelekcióból fakadó alulárazást.

Kulcsszavak: megújuló támogatás, projektfinanszírozás, infor-mációs aszimmetria, morális kockázat, kontraszelekció

Az Európai Unió tagországai, köztük Magyarország is, az elmúlt több mint egy évtizedben figyelemre méltó erőfeszítéseket tettek annak érdekében, hogy energiamixükben növeljék a megújulóenergia-források arányát. Az uniós és állami beavatkozások közgazdasági háttérgondolata, hogy a megújuló alapú termelésnek olyan pozitív társadalmi és környezeti hatásai vannak, amelyek nem érvényesül-nek az árakban, így az egyes technológiák közötti beruházói alloká-ció – amely a piaci optimum szerint alakul – jelentősen különbözik a társadalmi optimumtól. A szabályozónak ezért érdemes olyan ösz-tönzőket bevezetnie a rendszerbe, amelyek a társadalmi, környe-zeti határhasznukkal megegyező mértékben csökkentik a megújuló alapú termelés határköltségét, ezzel közelítve a piaci egyensúlyt a társadalmi optimumhoz. A másik elképzelés, amely indokolta a – sok esetben korai technológiai fázisban lévő – megújulók támogatását, az a várakozás volt, hogy az új fejlesztések piaci érettségét köve-tően az európai gyártók globális szereplőkké válhatnak a termékek előállításában és így az Unió előnyhöz juthat a globális versenyben.

A megújulók megkülönböztetett helyzetét valamelyest megtörte az Európai Bizottság 2014. április 9-én elfogadott iránymutatása [1], amely fokozatosan ki kívánja vezetni a piacra a megújulókat és leépí-teni azok védelmét. Az intézkedés mögött számos felismerés, új ten-dencia húzódik. A külső beavatkozás okozta piaci torzulás rövid távon szükségképpen csökkenti a versenyképességet, hiszen a többletkölt-ségeket valakinek meg kell fizetnie. Amennyiben a költségviselők a vállalatok, a termelési költségek növekedése miatt – különösen a magas energiaigényű szektorok – máshol fognak beruházni, ha pedig a lakosság, akkor a háztartások fix költségei (azon belül közüzemi dí-jai) növekednek majd és ceteris paribus kevesebbet tudnak fogyasz-tani, illetve megtakarítani. Természetesen ezt ellensúlyozhatná az az elképzelés, hogy a megújulóenergia-forrásokat hasznosító termelő

berendezések exportja hosszú távon növeli az Unió versenyképessé-gét, azonban az olcsóbb távol-keleti előállítók térnyerése (különösen a napelemek piacán) jelentősen csökkenti ezt az előnyt. Részben az ázsiai gyártók okozta árcsökkenésnek, részben a támogatásoknak köszönhetően azonban Európában robbanásszerűen megnőtt az ala-csony határköltségű hozambizonytalan megújuló alapú kapacitások mennyisége az elmúlt években. Ennek két legfontosabb hatása, hogy a villamosenergia-árak erősen lecsökkentek és a rendszerkockázatok megnőttek. Fontos megjegyezni, hogy a technológiaexportra kedve-ző „második esélyt” kínál a rendszerkockázatok kezelésére adott po-tenciális megoldások későbbi értékesítése.

A hatékony környezeti szabályozás egyik kulcsa, hogy a beavat-kozás tervezése és működtetése során a szabályozó tökéletesen in-formált legyen, hiszen a társadalmi optimum meghatározásához szé-les körű ismeretekkel kell rendelkeznie a piacról és mindenekelőtt annak szereplőiről. A megújuló támogatási rendszerek kiemelten fontos szereplői a beruházás megvalósítói és finanszírozói. Azokban a projektekben, ahol a támogatási rendszerek érdekeltjeinek motivá-cióit tárgyalják, a szereplők jellemzően egyként jelennek meg, azaz a kutatók és szakpolitikusok azzal foglalkoznak, hogy a beavatkozás milyen hatással lesz a vállalatokra. Mivel az energetikai beruházások nagy tőkeigényűek, a külső finanszírozás jelentősége kikerülhetetlen. Tehát nemcsak az a lényeges, hogy az egyes támogatási mechaniz-musok hogyan javítják a projektek megtérülését, hanem az is, hogyan változtatják meg a hitelezők és vállalatok közötti megállapodásokat. A hipotézisünk – amely a cikket motiválta – hogy a prémiumáras rendszerekben az üzemeltetési kockázatokon túl az értékesítési koc-kázatot is a termelőnek kell vállalnia, de ez a többletteher egyrészt csökkenti a finanszírozásban megjelenő erkölcsi kockázatot, másrészt többletjelzést nyújt a finanszírozónak arról, hogy mennyire hatékony az üzemeltetője. Így a közöttük lévő információs aszimmetria csök-ken, a hitelpiac átláthatóbban és hatékonyabban működik, és a sza-bályozó számára jobban tervezhetővé válik a támogatási rendszer.

Az EU útmutató hatására Magyarországon bevezetett támoga-tási rendszer különösen izgalmas a téma szempontjából. Ugyanis a 0,5 MW beépített teljesítmény alatti (és 50 kW feletti) beruházá-sok továbbra is kötelező átvételi támogatásban, míg a 0,5 MW és 1 MW közötti berendezések, pályázat (és aukció) nélküli zöld pré-miumban részesülnek [2]. Azaz, ha feltételezzük, hogy a szereplők rugalmasan megválaszthatják, hogy mekkora beruházást kívánnak megvalósítani, és a támogatás mértéke a prémiumrendszerben is a garantált árashoz igazodik, akkor szabad átjárás van a két mecha-nizmus között.

A cikk második fejezetében bemutatom azokat a korábbi szakpo-litikai és kutatási eredményeket, amelyek a cikk hátterét biztosítják, majd egy elméleti modellen keresztül levezetem a garantált áras és a prémiumtámogatás hatását a finanszírozásban felmerülő morá-


3MAGYAR ENERGETIKA 2018/3


lis kockázatra (3. és 4. fejezet). Ezek után ismertetem, hogy miért probléma a hitelezésben megjelenő kontraszelekció és ez hogyan csökkenhet (5. fejezet). A nagyobb berendezések kapcsán – intuíció szintjén – kitérek az aukció hatására (6. fejezet). Végül összegzem eredményeimet.

Szakirodalmi áttekintésTalán túlzás nélkül kijelenthető, hogy az elmúlt néhány évtizedben folyamatosan növekedett a kutatókkal és szakpolitikusokkal szem-ben támasztott társadalmi igény, amely az emberi tevékenység okozta környezeti problémák megoldására irányul. Mivel az energia-termeléshez kapcsolódó környezeti hatások rendkívül jelentősek, a szakértők megkülönböztetett figyelmet fordítanak a szektorra. Szem előtt tartva, hogy az egyes termelési technológiák környezethaszná-lati intenzitása eltér, magától értetődő megoldási lehetőség, hogy a termelési szerkezet átalakulásával mérsékelhetők a kibocsátások [3]. A környezeti szempontból kedvezőbb technológiák azonban a piacról nem részesülnek magasabb kompenzációban, ezért kialakult az a szinte konszenzusos vélemény, hogy egy külső szereplőnek (állam-nak) be kell avatkoznia és olyan feltételeket teremtenie, amelyben a piaci ösztönzőkön túl a társadalmi értékek is megjelennek. A kör-nyezetszabályozás okozta piactorzulás azonban számos nem kívánt hatást vonhat maga után (például áremelkedést, ellátásbiztonsági kockázatokat stb.), ráadásul a szabályozás technikai megvalósítása (például a büntetés/támogatás optimális szintjének meghatározása) is viszonylag nehézkes. Ronald Coase rámutat, hogy a környezeti beavatkozásoknál a legfontosabb kérdést a tranzakciós költségek jelentik [4], amiből következik, hogy a beavatkozási forma ideális kialakítására erős a motiváció.

Ha elfogadjuk a beavatkozás szükségességét, az első kérdés, amelyet fel kell tenni, hogy melyik a jobb megoldás: a szennye-zők büntetése vagy az azt elkerülők támogatása? A gyakorlatban a kérdés inkább ezeknek az arányára vonatkozik. Pu-yan Nie és munkatársai a támogatások használata mellett érvelnek a vállalatok energiahatékonyságának növelésében [5]. Cournot és Stackelberg versenyhelyzetben modellezik az egyes vállalatok viselkedését tá-mogatás nélkül és támogatásokkal, és arra a következtetésre jut-nak, hogy a vállalatok nem lesznek hajlandók növelni energiahaté-konyságukat támogatás nélkül. Mások szerint az ösztönzés ideális szintjét befolyásolja az adott vállalat pozíciója [5]. Eichner és Runkel többszereplős játékelméleti modellkeretben vizsgálja, hogy az egyes országoknak milyen ösztönzőt érdemes bevezetni, és arra az ered-ményre jutnak, hogy a megújulóenergia-támogatások csökkenthe-tik a környezeti adók okozta torzulásokat, így érdemes mindkettőt alkalmazni [6]. A szerzők rámutatnak továbbá, hogy az országok szakpolitikája közötti aszimmetria módosíthatja az eredményeiket, és szélsőséges esetben, elméleti síkon azt eredményezheti, hogy egy országnak csak az egyik beavatkozási típust lesz észszerű al-kalmaznia, ez azonban a valóságban nem jellemző. Ahogyan az a bevezetőben is olvasható, a megújulók támogatása hátterében az innovációs jelleget is fel szokás hozni. Ennek kapcsán érdemes meg-említeni Yang és Nie munkáját, akik a kutatás-fejlesztési támogatá-sokat vizsgálják aszimmetrikus duopol szituációban és megmutat-ják, hogy a cég mérete hogyan befolyásolja az optimális allokációt [7]. Mivel viszonylag régóta működnek megújuló támogatási rend-szerek Európában, ökonometriai eszközökkel jól mérhető azok tel-jesítménye. Az empirikus cikkek közül figyelemre méltó Nicollini és Tavoni írása, akik 2000 és 2010 között öt európai országban vizs-

gálva az ösztönzők hatását arra a fő következtetésre jutnak, hogy a támogatás egységnyi növelésével 0,4-1 egységnyi megújuló kapaci-tásnövekedés érhető el [8]. Fontos megjegyezni, hogy – különösen a közelmúltban – egyre több olyan cikk jelent meg, amely a Bizottság iránymutatásával összhangban kritikusabban közelít a támogatási rendszerekhez. Jó példa ezekre a német rendszerszintű kockázatok növekedése miatt a támogatások felülvizsgálatát sürgető Albrecht és szerzőtársainak írása [9], valamint a kapacitás és termelés alapú támogatást összehasonlító és a jóléti veszteségére rámutató Andor és Voss munkája [10].

A környezetszabályozási tervezés második pontja az ideális tá-mogatási típus meghatározása, amelyekről teljes áttekintést adnak Ackermann és szerzőtársai [11]. Ezek közül jelen cikk kizárólag az ártámogatásokkal foglalkozik (Menanteau és munkatársai szerint az ártámogatások hatékonyabbak a mennyiségi ösztönzőknél [12], Ritzenhofen és munkatársai szerint pedig olcsóbbak is [13]). Ezek a támogatási típusok alapvetően garantált áras kötelező átvéte-li ártámogatásra (továbbiakban: FIT) és piaci prémiumra (továb-biakban: MP) oszthatók, utóbbi a prémiumképzés logikája alapján tovább-bontható [14]. Arról, hogy melyik ártámogatás jobb, meg-oszlanak a vélemények: Alagappan és munkatársai szerint a meg-újulók hosszú távon FIT-rendszerben üzemeltethetők hatékonyan [15], ezzel szemben Oak és munkatársai azt mondják, hogy a költ-ségek figyelembevételével az MP jobb, mint a FIT [16]. Számos cikk hangsúlyozza, hogy a két rendszer közti reláció kontextusfüggő: Nie és munkatársai szerint a vállalat szempontjából a FIT, a fogyasztó szempontjából pedig az MP a kedvezőbb [17], Battle pedig a költsé-gek fogyasztóra történő allokációjának szabályozása szempontjából veti össze a két rendszert [18].

A támogatási rendszerek érdekeltjei közül kiemelten fontosak a termelő vállalatok. Dinica hangsúlyozza, hogy az ösztönzők be-fektetői perspektívából történő vizsgálata az egyik legfontosabb fel-adata a szabályozónak. A szerző ennek megfelelően szedi össze és csoportosítja a beruházó kockázatait [19]. Mind a vállalat, mind a társadalom szempontjából kiemelkedően fontos, hogy a támogatási szintet optimálisan sikerüljön meghatároznia a szabályozónak, azaz a transzferek pontosan egyezzenek a negatív externália mértéké-vel. Az ehhez szükséges becslést számos mérési probléma nehezíti, amellyel a környezetszabályozási irodalom igen széles körben foglal-kozik. Jelen cikk szempontjából kiemelten fontos, hogy az állam és a vállalat közötti információs aszimmetria miatt a támogatás optimális szintje (és így a termelés társadalmi költsége) növekedni fog [20]. Arra, hogy állami támogatás jelenléte mellett milyen hatása van a társadalmi költségekre a vállalat és állam közti információhiánynak környezeti károkat megelőző projekteknél, Jean-Jacques Laffont épí-tett elméleti modellt [21].

A magas tőkeintenzitás miatt az energiaszektorban nagy je-lentősége van a finanszírozásnak, amely gyakran a vállalaton kí-vülről (bankhitel vagy tőkebevonás útján) érkezik. Az tehát, hogy az állami beavatkozás milyen hatással van a finanszírozási dön-tésekre, alapvetően befolyásolja az ösztönző sikerét. Ezt azért is fontos hangsúlyozni, mert a szakpolitikai döntéshozók – a Modi-gliani–Miller-tételig [22] visszanyúlva – gyakran hangsúlyozzák a finanszírozási szerkezet semlegességét, amelynek egyik feltétele a szereplők teljes informáltsága, ami a valóságban nyilvánvaló-an nem teljesül. Ha pedig a külső finanszírozást is figyelembe ve-szik, az általában kizárólag a tőkeköltség-kalkulációban jelenik meg a két szereplő különböző kockázata miatt. Ezzel szemben

E-NERGIA.HU GEOTERMIA http://magyarenergetika.hu TUDOMÁNY


TUDOMÁNY http://magyarenergetika.hu

– álláspontom szerint – a korábbiakban már említett beruházót két különálló szereplőként érdemes figyelembe venni (finanszírozó és vállalat), mert viselkedésük és érdekeik eltérhetnek. Jelen cikk célja, hogy ennek a két szereplőnek a viselkedését modellezze információs aszimmetria mellett. A vállalat szeretne megvalósítani egy projektet, de nincs elegendő kezdőtőkéje ehhez, ezért megkeresi a finanszí-rozót, hogy egészítse ki meglévő tőkéjét, és cserébe odaígéri neki a projekt várható profitjának egy részét. Cikkemben két alapvető szerződéselméleti probléma vállalati pénzügyi implementációjával foglalkozom: a rejtett karakterisztikával (vagy kontraszelekcióval) és a rejtett cselekvéssel (vagy morális kockázattal) [23].

Ha a finanszírozó úgy dönt, hogy befekteti tőkéjét a vállalat ál-tal kínált projektbe, kockázatot vállal, mert a beruházás kimenetele bizonytalan. A fő gond, hogy mivel a projekt sikerét számos tényező mellett a vállalat erőfeszítései is befolyásolják, ezért a vállalatnak mindig több információja lesz ezekről, mint a finanszírozónak. Vagy-is az utóbbi nem fogja tudni eldönteni, hogy a kudarc mennyiben a vállalkozónak és mennyiben az egyéb tényezőknek köszönhető, ezért további kockázat és így további költség (ügynökköltség) is ter-heli majd [24]. A jelenséggel és az információs aszimmetria csök-kentésének lehetőségeivel a finanszírozási szerződésekben rendkívül sokan foglalkoztak [25],[26],[27],[28]. Nie és munkatársai általá-nosságban vizsgálják a megújuló támogatások hatását, és eredmé-nyeik szerint az növeli a részvényesi értéket [29]. A cikkben hasz-nált elméleti modellkeret nagymértékben támaszkodik Holmström és Tirole kétszereplős modelljének [30] és Berlinger és munkatársai visszatérítendő és vissza nem térítendő támogatásokkal továbbfej-lesztett háromszereplős változatának [31] logikájára.

A másik probléma, amivel a továbbiakban foglalkozom, a kont-raszelekció. Ennek klasszikus példája, Akerlof jól ismert története, a használt autók piacáról [32]. A kontraszelekciós modellek igen szé-les körben használhatók pénzügyi problémák megoldására. Számos cikk született például a finanszírozási „erősorrend”, vagy hierarchia-elmélet leírásáról [33],[34] vagy a piaci jelzésekről [35]. A szakiro-dalom foglalkozik továbbá az állami támogatások kontraszelekciós hatásaival [36],[37], illetve az állami koncesszióknál megjelenő in-formációhiánnyal és annak társadalmi költségeivel [38]. Cikkemben azt vizsgálom, hogy a prémiumtámogatások kapcsán megjelenő ér-tékesítési teljesítmény tekinthető-e piaci jelzésnek és csökkenthe-tő-e vele a kontraszelekció? Mivel a cikknek elsődleges célja, hogy a lehető legegyszerűbb, legdidaktikusabb formában mutassa be a mo-rális kockázat és kontraszelekció értékelését, az alapmodell minden tekintetben (jelölésrendszer, feltételezések, egyszerűsítések stb.) követi Jean Tirole könyvének alapmodelljét, amely a kifizetéseken keresztül vizsgálja a problémát [39].

Alapmodell és feltételezésekAlapmodellemben adott egy megújuló alapú villamosenergia-terme-lő projekt, amelynek megvalósításához I nagyságú kiinduló beruhá-zás szükséges. A projektnek két szereplője van: a vállalkozó, aki a beruházást megvalósítja, majd üzemelteti, valamint a finanszírozó (vagy hitelező). A vállalkozó nem tudja vagy nem kívánja a teljes beruházást saját erőből finanszírozni; mindössze A mennyiségű esz-köz (önerő) áll rendelkezésére (ahol A<I), ezért a megvalósításhoz a finanszírozónak szükséges I−A mennyiségű tőkét a vállalkozó ren-delkezésére bocsátani. Az egyszerűség kedvéért a modell egyetlen periódusra korlátozódik: a kiinduló időpontban (t=0) a beruházás megvalósul, majd a záró időpontban (t=1) a tevékenység véget ér,

és a szereplők elosztják egymás között a keletkezett profitot. A pro-jektnek két lehetséges kimenetele van: p valószínűséggel sikeres lesz és R nagyságú profitot termel (ahol 0 ≤ p ≤1 és R > 0), vagy 1−p valószínűséggel kudarcba fullad, és nem termel profitot (azaz a kifizetés 0). Azt, hogy mekkora eséllyel lesz sikeres a beruhá-zás, számos tényező mellett a vállalkozó erőfeszítése is befolyásolja. A modellben két esetet vizsgálok: ha a vállalkozó magas erőfeszí-tést tesz, a siker valószínűsége p=pH, ha alacsony erőfeszítést tesz, akkor p=pL (ahol pH > pL). A modell időzítése az 1. ábrán látható. Az alapkonfliktus abból fakad, hogy a finanszírozó nem tudja köz-vetlenül megfigyelni, hogy a siker/kudarc mennyiben a vállalkozó erőfeszítéseinek és mennyiben egyéb tényezőknek köszönhető. Pél-dául egy biomassza-erőmű esetében, ha a vállalkozó nagyobb ener-giát fektet a tüzelőanyag-beszerzésekre, olcsóbban/jobb minőségű tűzifához jut, és így nagyobb eséllyel termel profitot. Viszont ha a vállalkozó kevesebb erőfeszítést tesz, B magánhasznot realizálhat (ahol B > 0), mert például több szabadideje marad, másik vállalkozá-sára koncentrálhat, vagy egy ismerős/bevált beszállítótól drágábban szerzi be a tüzelőanyagot és így tovább.

Annak érdekében, hogy a modell kizárólag a morális kockázatra fókuszáljon, feltételezem, hogy a szereplők kockázatsemlegesek, azaz kizárólag a kifizetések várható értéke alapján döntenek, to-vábbá hogy a pénznek nincs időértéke. Utóbbi azt jelenti, hogy nem kell diszkontálni, ami azért nem jelent problémát, mert a végső kö-vetkeztetéseket az időérték nem befolyásolja (ráadásul az eredmé-nyek igény szerint könnyedén kiegészíthetők diszkonttényezővel). Feltételezem, hogy mindkét szereplő korlátozott felelősséggel ren-delkezik, azaz a kifizetésük nem lehet negatív. Feltételezem továb-bá, hogy a vállalkozó erőfeszítése nemcsak a költségek mértékére, hanem az értékesítési tevékenységre is hatással van, azaz ha a vál-lalkozó nagyobb erőfeszítéseket tesz, jobb áron képes értékesíteni a megtermelt villamos energiát. Végül, a probléma relevanciájának érdekében, feltételezem, hogy az erőfeszítés mértéke határozza meg, hogy a projekt nettó jelenértéke pozitív vagy negatív lesz-e (amennyiben a projekt várhatóan akkor is értékteremtő, ha a vállal-kozó alacsony erőfeszítést tesz, a finanszírozó nem fog foglalkozni a motivációval).

Siker esetén a megtermelt profitot a két szereplő felosztja egy-más között: a vállalkozó kifizetése így Rb, a hitelezőé pedig Rl lesz, azaz:

R = Rb + Rl (1)

A hitelezőnek érdekében áll, hogy a vállalkozónak minimum akkora legyen a kifizetése, hogy motivált legyen magas erőfeszítést tenni. Felírható tehát a vállalkozó ösztönzési korlátja:

pH Rb ≥ pL Rb + B

A beruházásmegvalósul (t=0)

A szereplőkszétosztják aprofitot (t=1)

A vállalkozó A finanszírozóA vállalkozó

A projekt sikeresvagy sikertelen

magas, vagyalacsony

erőfeszítést teszelfogadja vagy

nemszerződést kínál a finanszírozónak

1. ábra. A modell időzítése

E-NERGIA.HU GEOTERMIA http://magyarenergetika.hu TUDOMÁNYTUDOMÁNY http://magyarenergetika.hu


Ami, rendezve az egyenletet és bevezetve a ∆p = pH − pL jelölést, ki-fejezhető a vállalkozói kifizetésre. Ezt ügynökköltségnek nevezzük:

(2)

Felírható továbbá a finanszírozó részvételi korlátja:

pH Rl ≥ I − A (3)

Az (1) és (2) egyenletek alapján felírható az elígérhető jövedelem (ρo), ami megmutatja, hogy a vállalkozó ösztönzési korlátjának fi-gyelembevételével mekkora az a maximális összeg, amelyet a vál-lalkozó elzálogosíthat:

(4)

Meghatározható továbbá, hogy minimum mekkora önerővel kell ren-delkeznie a vállalatnak (A), hogy hitelképes legyen. Ekkor a (3)-as egyenlet egyenlőségként teljesül, ebbe behelyettesítve a (4)-est, a következőt kapjuk:

A = I − ρo (5)

A modellben tehát exogén paraméterek lesznek a profit (R), a vál-lalkozó magánhaszna (B), a beruházás nagysága (I) és a siker va-lószínűsége (pH és pL). A finanszírozási szerződésben a szereplők a kifizetések (Rb és Rl), valamint az önerő (A) nagyságáról fognak megállapodni, ezek lesznek a döntési paraméterek.

Morális kockázat a kötelező átvételi és a prémiumtámogatási rendszerbenA kötelező átvételi támogatás során a termelő előre rögzített áron adja át a megtermelt villamos energiáját egy központi szereplőnek (KÁT mérlegkörnek), amely azt értékesíti a piacon. A korábbiakban ismertetett környezetszabályozási logika alapján az államnak úgy érdemes meghatároznia az átvételi ár mértékét, hogy az megegyez-zen az externáliák becsült értékének és a várható értékesítési bevé-telek összegével, egységnyi villamos energiára vetítve. Az értékesí-tésből származó bevételt nagymértékben befolyásolja, hogy az adott üzemeltető milyen jól képes előre jelezni termelését. Mivel lesznek olyan szereplők, akik ebben jobbak, illetve lesznek, akik gyengéb-bek, ha az állam egyetlen nagy mérlegkörben kezeli a szereplőket, akkor a várható értékesítési árakat az ügyesek és gyengék átlagos teljesítménye alapján fogja meghatározni. A prémiumtámogatásnál a termelőnek a piacon kell értékesítenie villamos energiáját, és az ár fölött prémiumot kap. A virtuális árképzésű lebegő áras prémi-um esetében a prémium nagysága a szabályozó által meghatározott (nagyobb berendezéseknél aukción kialakult) támogatási szint és virtuális értékesítési (itthon a másnapi piac alakulása alapján kép-zett) ár különbsége lesz. Ebből – elméletileg, az aukciótól eltekint-ve – két dolog következik: egyrészt, a támogatás megegyezik az externáliák becsült értékével, másrészt a termelők a virtuális árnál magasabb és alacsonyabb áron értékesíthetnek, azaz az ügyesebb (magasabb erőfeszítést tevő) szereplők bevételi többletet, a gyen-gébbek elmaradt bevételt realizálnak.

Mindkét támogatási típusra alkalmazható a kiinduló modell, amelynek profitja (R) a kötelező átvételi támogatás esetében egyen-lő lesz az állami támogatás (SFIT) és az üzemeltetési költségek (C)

különbségével. Mivel a vállalkozó erőfeszítései csak a költségekre vannak hatással, megkülönböztethető magas erőfeszítés melletti üzemeltetési költség (CH) és alacsony erőfeszítés melletti üzemel-tetési költség (CL), ahol CH < CL. A korábbi kifizetési feltételezést megtartva a siker és kudarc esetek kifizetései a 2. ábrán láthatók.

A kifizetési feltételezés megtartásával a kötelező átvételi támo-gatás modellje megegyezik az alapmodellel. A piaci prémium ese-tében a vállalkozó erőfeszítései az üzemeltetési költségek mellett a bevételek egy részét is befolyásolni fogják. A bevételi oldalon há-romtípusú bevételt veszek figyelembe: állami támogatást (SMP), vir-tuális értékesítési bevételt (M) és értékesítési prémiumot (δ), ame-lyek közül a vállalkozónak csak a legutolsóra van hatása. A korábban ismertetett környezetszabályozási logika miatt SMP és M összege meg fog egyezni SFIT értékével, azaz a kiinduló modellt elegendő δ értékével módosítani. Az egyszerűség kedvéért feltételezzük, hogy az erőfeszítés hatása „szimmetrikus”, tehát az ügyes vállalkozó δ, az ügyetlen pedig −δ prémiumot realizálhat, amely befolyásolja az ösztönzési korlátját:

pH (Rb + δ) ≥ pL (Rb − δ) + B

Az ügynökköltség tehát felírható a következőképpen:

(6)

Látható, hogy a piaci prémium csökkenti az ügynökköltséget és ezen keresztül – az alapmodell további képleteibe helyettesítve belátható, hogy – az elígérhető jövedelmet és a finanszírozáshoz szükséges önerőt is. A hatás interpretálható úgy is, hogy a prémiumtámogatási rendszerben a finanszírozónak kevesebbet kell majd költenie arra, hogy motiválja a vállalkozót (ezt megteszi a piac), ezért az egység-nyi befektetett tőkére jutó várható bevétele megnő, ami – versenyző hitelpiac esetén – csökkenti a finanszírozás szerzéshez szükséges feltételeket és így a belépési korlátot. A vállalatok tehát könnyebben forráshoz juthatnak és így több projekt fog megvalósulni. Fontos megjegyezni, hogy az értékesítésnek lehet addicionális költségvon-zata (például jobb időjárás előrejelzés vásárlása, új munkatárs fel-vétele stb.), ezzel azonban csak a kontraszelekciós modellben fog-lalkozom.

Prémiumtámogatás mint piaci jelzésAz előzőkben a vizsgálat két szereplőre vonatkozott, ezt azonban érdemes kiterjeszteni arra az esetre, amikor egy finanszírozó több projektet is finanszírozhat, azaz portfóliót építhet megújuló alapú termelőegységekből. Ebben az esetben – az alapmodell logikáját to-vábbfűzve – a finanszírozó célja az lesz, hogy a portfóliójában minél több olyan egység legyen, amely magas erőfeszítést tesz, azaz „jó adós” és minél kevesebb alacsony erőfeszítést tevő „rossz adós”. Mi-vel a finanszírozó külön-külön megállapodásokat köt majd az egyes vállalkozókkal, abban az esetben, ha egyértelműen be tudja sorolni

2. ábra. A kötelező átvételi támogatás kifizetései

pBRb ∆

≥

∆

−=pBRpHoρ

( )p

ppBR LHMPb ∆

+−≥

δ

E-NERGIA.HU GEOTERMIA http://magyarenergetika.hu TUDOMÁNYTUDOMÁNY http://magyarenergetika.hu


őket (vagyis szimmetrikus az információ) és a rossz adósok is hitel-képesek (ellenkező esetben ezek egyszerűen nem jutnak forráshoz), az alapmodell (3)-as egyenlete alapján felírható a finanszírozó meg-térülési pontja és a vállalkozói kifizetések jó (Rb

G) és rossz (RbB) adós

esetében:

pH (R−RbG)=I−A és pL (R− Rb

B)=I−A (7)

Amiből következik, hogy a rossz adós kevesebb pénzre számíthat, mint a jó:

RbG

> RbB (8)

A valóságban azonban a két szereplő közti információs aszimmet-ria azt fogja okozni, hogy míg a vállalkozók tudni fogják magukról, hogy melyik kategóriába tartoznak, a finanszírozó csak korlátozottan lesz képes besorolni őket. Jelölje α annak a valószínűségét, hogy az adott vállalkozó jó adós lesz a finanszírozó becslése szerint. Legyen továbbá a finanszírozó sikerének a priori valószínűsége m, ami így a következő módon írható fel:

m ≡ α pH + (1−α) pL (9)

A finanszírozó akkor fog a piacra lépni, ha a várható kifizetései elérik a befektetések mértékét, a megtérülési pontja tehát a következő lesz:

mRl = I − A (10)

Mivel a magas és az alacsony erőfeszítés valószínűségei adottak, látható, hogy akkor indulnak projektek, ha α elég nagy, azaz a fi-nanszírozó kellően nagyszámú vállalkozóról gondolja, hogy magas erőfeszítést fog tenni. Az alapmodell nettó jelenérték feltételezése alapján felírható, hogy csak a magas vállalkozói erőfeszítés érték-teremtő:

pH (R−Rb)≥ I−A és pL (R− Rb)<I−A (11)

Az információs aszimmetria miatt a jó adósok terhére keresztfinanszírozzák majd a rossz adósokat, és a finanszírozási szerződésekben a kifizetési megállapodás az előbbieknek kedvezőt-lenebb, az utóbbiaknak pedig kedvezőbb lesz, mint a szimmetrikus esetben:

RbG

>Rb >RbB (12)

Legyen Χ a kontraszelekciós index:

(13)

A (10)-es egyenlet algebrai átalakításával belátható, hogy a (3)-as egyenletet (a finanszírozó részvételi korlátja) szükséges kiegészíteni az alábbi módon:

(1−Χ)pH Rl ≥ I−A (14)

A vállalkozó kifizetése pedig a (10)-es egyenlet alapján felírható a következők szerint:

(15)

Az előző fejezetben láthattuk, hogy azoknak a vállalkozóknak, akik alacsonyabb erőfeszítést kívánnak tenni, jobban kedvez a kötelező átvételi rendszer, mert itt nem kell negatív értékesítési prémiummal számolniuk. Ezzel szemben azoknak, akik magas erőfeszítésre haj-landók, érdemes lehet inkább a prémiumtámogatást választaniuk, mert így nagyobb profitra tehetnek szert (könnyebben juthatnak for-ráshoz stb.). A választás elképzelhető úgy is, mint egy jelzési lehe-tőség, amelyben a vállalkozó mérlegelheti, hogy melyik támogatási rendszerben szeretne részt venni, és ha a prémiumot választja, az-zal megmutathatja a finanszírozónak, hogy jó adós. Annak azonban, hogy a termelő képes legyen eredményesen értékesíteni a villamos-energia-piacon, többletköltség vonzata van (Θ), amelyet a vállalko-zó csak akkor fog vállalni, ha ezzel legalább a költséget meghaladó kifizetési többletet harcolhat ki magának a megállapodásban, azaz a vállalkozói kifizetések nagyobbak lesznek a jelzés hatására, mint a kötelező átvételi rendszerben, azaz a (15) egyenlet alapján:

(16)

Amiből a (13) felhasználásával és algebrai átalakításokkal kifejez-hető, hogy:

(17)

Látható, hogy alapvetően két tényező fogja meghatározni, hogy a magasabb erőfeszítésre hajlandó vállalkozók a prémiumrendszerben való részvételükkel jelzik-e majd státuszukat a finanszírozónak. Az egyik, hogy mekkora a kontraszelekciós probléma a piacon (azaz mekkora Χ). Amennyiben ez nagy, a vállalkozó várható kifizetései je-lentősen lecsökkennek, hiszen ezek egy részéből finanszírozzák majd a rosszul teljesítőket. A másik fontos tényező, hogy az értékesítési költség és a prémium között mekkora a különbség: minél nagyobb többletprofitot lehet elérni a prémiummal, annál vonzóbb lesz ezt a támogatást választani. Különösen az értékesítési rés módosulása kapcsán érdemes belegondolni, hogy milyen hosszú távú hatásai le-hetnek a prémiumjelzésnek. Kérdéses, hogy hol lesznek a résnek a korlátai. Alulról a korlátot a jelzéssel elérhető vállalkozói többletkifi-zetés jelentheti; ha ennél nagyobb veszteséget okoz az értékesítés, akkor nem lesz értelme áttérni rá. A felső korlát pedig a piacon múlik majd: minél jobban tudják a szereplők értékesíteni villamos ener-giájukat, annál kevesebb értékesítési profit érhető majd el, azaz a felső korlát a többi piaci szereplőn is múlik. Ha a szereplők valóban elkezdik jelzésként használni a prémiumtámogatást, akkor hosszú távon a jobb adósok mind átpártolnak ebbe a rendszerbe és a kö-telező átvételi támogatásban csak a kevésbé jók fognak részesülni. A hatás természetesen csak a kontraszelekciós mechanizmus szem-pontjából ennyire egyértelmű, a valóságban rengeteg más tényező befolyásolja a vállalkozók döntéseit (például a támogatások kiszá-míthatósága, piaci várakozások stb.). A modell eredményei azon-ban összecsengenek a bevezetőben említett bizottsági iránymutatás céljaival, azaz a megújulók hatékonyabb rendszerintegrációjával.

Az aukció várható hatásai A cikkben ismertetett modellkeret egyik fontos feltétele, hogy a támogatásokat az állami szabályozó az elméleti optimum segítsé-gével határozza meg és azok minden szereplő számára azonosak.

−

−=m

AIRpRp HbH

m

AIRpAIRH

−−>+

Θ+−− δ

δ

δH

H

pAIp−Θ+−

−Θ>Χ

[ ]Hp

p∆−≡Χ α1


7



A bevezetés rámutat azonban az optimális támogatás számításá-hoz kapcsolódó nehézségekre is és a túlárazás miatti társadalmi terhekre. Annak érdekében, hogy a megújulóenergia-célok a lehető legkisebb költségen valósuljanak meg, a Bizottság aukciós eljárást ír elő, amelyet a magyar implementáció szerint az 1 MW beépített kapacitást meghaladó berendezések és a szélerőművek esetében kell alkalmazni. Hazánkban a támogatott ár pályázaton alakul ki, amelyben a maximális ajánlati ár kötött, így a prémium és referen-ciaár összege várhatóan elmarad a kötelező átvételi ártól, így, bár a modell a támogatási típus összehasonlítására alkalmas, eredmé-nyeit a nagyobb termelőknél az aukció is befolyásolja majd. A hazai rendszerben egykörös, ajánlati áras (pay as bid) versenytárgyaláson mérik össze a szereplők ajánlataikat, és bár az aukcióelméletnek széles szakirodalma van, az eljárás hatékonyságának tárgyalása meghaladja jelen cikk kereteit. Feltételezem tehát, hogy a sikeres aukció feltételei teljesülnek, a kialakuló ár valóban a leghatékonyabb termelő rezervációs árával egyezik majd meg és a győztes időben megvalósítja beruházását.

A 3. és 4. fejezetben tárgyalt morális kockázattal kapcsolatos modellben belátható, hogy a vállalkozó motiválásához szükséges ügynökköltségre az aukció nem lesz hatással, azonban SMP kisebb lesz és így R is csökkenni fog. Ennek hatására az elígérhető jövede-lem szintén csökken majd, a finanszírozáshoz szükséges önerő pedig nő. A változás mértéke kérdéses, azonban ha a kötelező átvételi támogatás mértéke nem tér el túlságosan az optimálistól, akkor a szereplők az értékesítési prémiumuk várható mértékéig csökkent-hetik támogatási ajánlatukat. Az aukció ilyen formán megoldást jelenthet az 5. fejezetben tárgyalt kontraszelekcióra, hiszen a ver-senyben a „jó adósok”, akiknek várhatóan magasabb az értékesítési prémiumuk, képesek lesznek többet engedni a támogatásból, és így le fogják győzni a „rossz adósokat”, ami egyértelmű jelzés lesz a finanszírozóknak.

Az aukció bevezetésével tehát a vállalkozó és a finanszírozó kö-zött felosztható pénzmennyiség csökken, azonban ez hosszú távon támogatja a nagyobb erőfeszítésre hajlandó vállalatok forrásszer-zését, ezáltal csökkenti az információs aszimmetriát, és így hatéko-nyabb finanszírozási piac kialakulásához vezet.

Összefoglaló következtetésekCikkemben az ártámogatások hatását vizsgáltam a megújuló alapú villamosenergia-termelő beruházások finanszírozásában megjelenő információs aszimmetriára.

Megfigyelhető, hogy az elmúlt években jelentősen megnőtt azoknak a kutatásoknak a száma, amelyek játékelméleti, szer-ződéselméleti, illetve piacszerkezeti megközelítésben vizsgálnak energiapiaci jelenségeket. A 2. fejezetben ezek közül mutattam be azokat, amelyek nagyobb hatással voltak a kutatásomra. A 3. és 4. fejezetben elméleti modellkeretben mutattam be a kötelező át-vételi támogatás és a prémiumtámogatás hatását a vállalkozó és a finanszírozó közötti erkölcsi kockázatra. A modell fő következte-tése, hogy a lebegő áras, virtuális árképzésű prémiumtámogatás rendszerében elérhető értékesítési prémium csökkenti az ügynök-költséget és ezzel javítja a projekt forrásszerzési képességét. Az 5. fejezetben azt vizsgáltam, hogy amennyiben egy finanszírozó több beruházásra is forrást kíván biztosítani (azaz portfóliót épít), az a jelzés, hogy egy vállalkozó a prémiumtámogatási rendszerben indul, csökkenti-e a finanszírozási kontraszelekciót. A modell eredményei szerint a prémium választása hatékony jelzésnek tekinthető. Az 5.

fejezetben a versenytárgyalásos eljárás várható hatásait gyűjtöt-tem össze a cikkben épített elméleti modellre, és a fő következte-tésem az, hogy bár az aukció várhatóan csökkenti majd a projekt során keletkező szétosztható jövedelmet, a kontraszelekció csök-kentésén keresztül javítja a finanszírozási piac hatékonyságát, és így hozzájárul az olcsóbb és hatékonyabb energiamix eléréséhez.

Végül fontosnak tartom megjegyezni, hogy a modell egyszerű-sített eseteken keresztül próbált rámutatni bizonyos várakozásokra. A valóság ennél sokkal színesebb, a vállalkozónak több lehetősége is van a jelzésre, a hitelező nem mindig mérlegeli a fenti hatásokat, és ezen felül számos más tényező befolyásolja a döntéseket (például kiszámíthatóság, korábbi tapasztalatok stb.). Ezért a cikk célja sok-kal inkább egy – az általános vélekedésnek valamelyest ellentmondó – jelenség közgazdasági modellezése volt, mint általános, áttekintő ajánlás. Az eredmények használatát ezért a szakpolitikai döntések előkészítésének és felülvizsgálatának kiegészítésére, a látókör szé-lesítésére ajánlom.

KöszönetnyilvánításA szerző köszönettel tartozik dr. Csóka Péter, dr. Pálvölgyi Tamás, dr. Princz-Jakovics Tibor, Szőke Tamás, Varga Ákos, Vágvölgyi Szabolcs és Zarándy Tamás uraknak hasznos tanácsaikért, amelyekkel segítet-ték a cikk elkészítését. Megkülönböztetett köszönet illeti dr. Tóthné dr. Szita Klára szakértő lektort bírálatáért, észrevételeiért. A cikkben maradt esetleges tévedésekért és hibákért egyedül a szerző felelős.

Hivatkozások[1] European Commission, „Guidelines on State aid for environmental

protection and energy 2014–2020,” 2014.[2] N. F. Minisztérium, 62/2016. (XII. 28.) NFM rendelet a

megújulóenergia-forrásból származó villamosenergia-termelési tá-mogatás korlátairól és a prémium típusú támogatásra irányuló pályá-zati eljárásról, 2016.

[3] A. M. Omer, „Energy use and environmental impacts: A general review,” Journal of Renewable and Sustainable Energy, vol. 1, pp. 1–29, 2009.

[4] R. H. Coase, „The Problem of Social Cost,” The Journal of Law & Economics, vol. 3, pp. 1–44, 1960.

[5] P.-y. Nie, Y.-c. Yang, Y.-h. Chen és Z.-h. Wang, „How to subsidize energy efficiency under duopoly efficiently?,” Applied Energy, vol. 175, pp. 31–39, 2016.

[6] T. Eichner és M. Runkel, „Subsidizing renewable energy under capital mobility,” Journal of Public Economics, vol. 117, pp. 50–59, 2014.

[7] Y. Yang és P.-y. Nie, „R&D subsidies under asymmetric cournot competition,” Economic Research-Ekonomska Istrazivanja, vol. 28, pp. 830–842, 2015.

[8] M. Nicolini és M. Tavoni, „Are renewable energy subsidies effective? Evidence from Europe,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol.74, pp. 412–423, 2017.

[9] J. Albrecht, R. Laleman és E. Vulsteke, „Balancing demand-pull and supply-push measures to support renewable electricity in Europe,” Re-newable and Sustainable Energy Reviews, vol. 49, pp. 267–277, 2015.

[10] M. Andor és A. Voss, „Optimal renewable-energy promotion: Capacity subsidies vs. generation subsidies,” Resource and Energy Economics, vol. 45, pp. 144–158, 2016.

A közlemény az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-3-I kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Program-jának támogatásával készült. A szerző a Pallas Athéné Domus Educationis Alapítvány PhD támogató program-jának résztvevője.



http://magyarenergetika.hu ENERGIAHORDOZÓKTUDOMÁNY http://magyarenergetika.hu

[11] T. Ackermann, G. Andersson és L. Söder, „Overview of government and market driven programs for the promotion of renewable power generation,” Renewable Energy, vol. 22, pp. 197–204, 2001.

[12] P. Menanteau, D. Finon és M.-L. Lamy, „Prices versus quantities: choosing policies for promoting the development of renewable energy”.

[13] I. Ritzenhofen, J. R. Birge és S. Spinler, „The structural impact of renewable portfolio standards and feed-in tariffs on electricity markets,” European Journal of Operational Research, vol. 255, no. 1, pp. 224–242, 2016.

[14] T. Couture és Y. Gagnon, „An analysis of feed-in tariff remuneration models: Implications for renewable energy investment,” Energy Poli-cy, vol. 38, no. 2, pp. 955–965, 2010.

[15] L. Alagappan, R. Orans és C. Woo, „What drives renewable energy development?,” Energy Policy, vol. 39, no. 9, pp. 5099–5104, 2011.

[16] N. Oak, D. Lawson és A. Champneys, „Performance comparison of renewable incentive schemes using optimal control,” Energy, vol. 64, pp. 44–57, 2014.

[17] P.-Y. Nie, C. Wang és Y.-C. Yang, „Comparison of energy efficiency subsidies under market power,” Energy Policy, vol. 110, pp. 144–149, 2017.

[18] C. Batlle, „A method for allocating renewable energy source subsidies among final energy consumers,” Energy Policy, vol. 39, no. 5, pp. 2586–2595, 2011.

[19] V. Dinica, „Support systems for the diffusion of renewable energy technologies—an investor perspective,” Energy Policy, vol. 34, pp. 461–480, 2006.

[20] D.-x. Yang, Z.-y. Chen és P.-y. Nie, „Output subsidy of renewable energy power industry under asymmetric information,” Energy, vol. 117, pp. 291–299, 2016.

[21] J.-J. Laffont, „Regulation, moral hazard and insurance of environmental risks,” Journal of Public Economics,vol. 58, pp. 319–336, 1995.

[22] F. Modigliani és M. H. Miller, „The Cost of Capital, Corporation Finance and the Theory of Investment,” The American Economic Review, vol. 48, pp. 261–297, 1958.

[23] P. Bolton és M. Dewatripont, Contract theory, United States of America: Massachusetts Institute of Technology, 2005, pp. 14–20.

[24] L. Á. Kóczy és J. H. Kiss, „Hart és Holmström szerződéselméleti,” Hitelintézeti Szemle, vol. 16, no. 1, pp. 162–174, 2017.

[25] P. Csóka, D. Havran and N. Szűcs, „Corporate financing under moral hazard and the default risk of buyers,” Central European Journal of Operations Research, vol. 23, no. 4, pp. 763–778, 2015.

[26] S. Grossman and O. Hart, „An analysis of the principal–agent problem,” Econometrica, vol. 51, no. 1, pp. 7–45, 1983.

[27] O. Hart and J. Moore, „Default and renegotiation: a dynamic model of debt,” The Quartely Journal of Economics, vol. 113, no. 1, pp. 1–41, 1998.

[28] J.-J. Laffont and J. Tirole, „The dynamics of incentive contracts,” Econometrica, vol. 56, no. 5, pp. 1153–1175, 1988.

[29] P.-y. Nie, Y.-h. Chen, Y.-c. Yang és X. H. Wang, „Subsidies in carbon finance for promoting renewable energy development,” Journal of Cleaner Production, vol. 139, pp. 677–684, 2016.

[30] B. Holmstrom és J. Tirole, „Financial Intermediation, Loanable Funds, and the Real Sector,” The Quarterly Journal of Economics, vol. 112, no. 3, pp. 663–691, 1997.

[31] E. Berlinger, A. Lovas and P. Juhász, ”State subsidy and moral hazard in corporate financing,” Central European Journal of Operations Rese-arch, vol. 12, no. 47, pp. 1–28, 2016.

[32] G. A. Akerlof, „The Market for „Lemons": Quality Uncertainty and the Market Mechanism,” The Quarterly Journal of Economics, vol. 84, no. 3, pp. 488–500, 1970.

[33] S. Myers, „The capital structure puzzle,” Journal of Finance, vol. 39, pp. 573–592, 1984.

[34] S. Myers és N. Majluf, „Corporate financing and investment decisions when firm have information that investors do not have,” Journal of Financial Economics, vol. 13, pp. 187–221, 1984.

[35] M. Spence, Market Signaling, Cambridge: Harvard University Press, 1974.

[36] R. Kleer, „Government R&D subsidies as a signal for private investors,” Research Policy, vol. 39, pp. 1361–1374, 2010.

[37] T. Takalo and T. Tanayama, „Adverse Selection and Financing of Innovation: Is There Need for R&D Subsidies,” The Journal of Technology Transfer, vol. 35, no. 1, pp. 16–41, 2010.

[38] N. M. Hung, J.-C. Poudou és L. Thomas, „Optimal resource extraction contract with adverse selection,” Resources Policy, vol. 31, pp. 78–85, 2006.

[39] J. Tirole, The Theory of Corporate Finance, United States of America: Princeton University Press, 2006.

JelölésekJelölés Jelentés Feltétel

I A teljes beruházás volumene 0 < I

A A vállalkozó által biztosított önerő mértéke 0 < A < I

t Időpont t = {0;1}

p A projekt sikerének valószínűsége 0 ≤ p ≤ 1

pHA projekt sikerének valószínűsége, ha a vál-lalkozó magas erőfeszítést tesz

0 ≤ pL < pH ≤ 1pL

A projekt sikerének valószínűsége, ha a vál-lalkozó alacsony erőfeszítést tesz

B A vállalkozó magánhaszna 0 < B

R A projekt teljes profitja 0 < R

Rb A vállalkozó kifizetése a periódus végén 0 ≤ Rb

Rl A finanszírozó kifizetése a periódus végén 0 ≤ Rl

ρ0 Elígérhető jövedelem 0 ≤ ρ0

A A finanszírozáshoz szükséges minimális önerő 0 ≤ A

SFITA periódus alatt kifizetett összes kötelező átvételi támogatás 0 < SFIT

SMP A periódus alatt kifizetett összes prémium támogatás 0 < SMP

C Üzemeltetési költségek a periódus alatt 0 < C

CHÜzemeltetési költségek a periódus alatt, ha a vállalkozó magas erőfeszítést tesz

0 < CH < CL

CLÜzemeltetési költségek a periódus alatt, ha a vállalkozó alacsony erőfeszítést tesz

M Virtuális értékesítési áron szerzett bevétel 0 < M

δ Értékesítési prémium 0 ≤ δ

RbMP Vállalkozói kifizetés a prémium rendszerben 0 ≤ Rb

MP

RbG Vállalkozói kifizetés, ha a finanszírozó tudja,

hogy "jó adós"0 ≤ Rb

B < Rb < Rb

G

RbB Vállalkozói kifizetés, ha a finanszírozó tudja,

hogy "rossz adós"

α Annak valószínűsége, hogy a vállalkozó "jó adós", a finanszírozó becslése szerint 0 ≤ α ≤ 1

m A finanszírozó sikerének előzetes valószínűsége 0 ≤ m ≤ 1

Χ Kontraszelekciós index 0 ≤ Χ ≤ 1

E-NERGIA.HU GEOTERMIA http://magyarenergetika.hu ENERGIAHORDOZÓKTUDOMÁNY http://magyarenergetika.hu


Szilágyi Zsombor

A jövő energiahordozói – Egyesült Államok

Az energiaellátás kérdései minden országban a gazdaság legfontosabb elemei között vannak. Az ország saját ener-giaforrásai, az import vagy az export az ország biztonságos működését alapozzák meg. A jövő tervezésénél az energia-ellátás lehetőségei kiemelt szerepet kapnak. Cikkünkben az energiahordozók jövőjének változatait tekintjük át. Az Egye-sült Államok energiapolitikája hatással van a világ más or-szágaira is, ezért kiemelten foglalkozunk ezzel a kérdéssel.

Számtalan energetikai kutatóintézet foglalkozik jövőkutatással. A jövő lényeges eleme az emberiség energiaigényének alakulása, az energiaigények kielégítésének módja, hatékonysága. Az ener-giaigényekhez ma már kapcsolódik a Föld légkörének védelmére elhatározott intézkedések hatása is, a fosszilis energiahordozók visszaszorítása általános célkitűzés.

A Föld egyes országainak adottságai az energiafelhasználás optimalizálására nagyon különbözőek, ezért minden ország el-sősorban saját energiahordozói kihasználására törekszik, még a környezetvédelmi törekvések ellenére is. Az energiatakarékosság a Föld minden térségében napirenden van, de különböző részcé-lokkal és intenzitással.

Az energiafelhasználás szerkezetének átalakítása a világ min-den térségében erősen beruházásigényes, hosszú folyamat és számtalan nemzeti érdeket keresztezhet.

A legnagyobb energetikai intézetek évente készítenek prog-nózist a világ energiaigényének várható alakulásáról. Az egyes intézetek különböző várható változásokat különböző súllyal épí-tenek be az előjelzésekbe. Az 1. táblázat néhány friss előjelzést mutat be.

A világ energiafelhasználását sok tényező határozza meg. Az energiaigények 2040-ig nőni fognak, mert:

• nő a Föld népessége, a 2015. évi 7,4 milliárdról 2040-ig akár 9,2 milliárdra is [8];

• a növekvő számú lakosság számára új lakások épülnek, több élelmiszer szükséges, többet közlekednek, több fo-gyasztási cikket igényelnek;

• gyorsan terjed a villamos energia felhasználása, az eddig ellátatlan térségekben is;

• nő a közútijármű-állomány is: 2014-ben az EU-ban 14 mil-lió, Kínában 22 millió, Japánban 5 millió, az USA-ban 15 millió közúti jármű futott. A világ járműállománya 2040-ben elérheti a 300 milliót [9].

Ugyanakkor az energiaigényeket csökkentő változásokra is le-het számítani:

• még akár húsz évig is nő a földi légkör átlagos hőmérsékle-te, csökken a fűtésienergia-igény;

• az építési technológia (legalább a világ fejlettebb felében) kisebb hőigényű épületeket hoz létre;

• az ipari termelési folyamatok korszerűsítése részben az energiaigények csökkentését célozza;

• a közlekedésben egyre energiahatékonyabb járművek je-lennek meg;

• a lakosok energia iránti tudatossága, takarékossága nő.A 2. táblázat az egyes energiahordozók szerepét mutatja be

a világ teljes energiafelhasználásában. A kőolaj részesedésének csökkenése még nem jelenti az olaj szerepének csökkenését.

Az áttekintett 67 év jól mutatja az egyes energiahordozók sze-repének változását:

• a kőolaj vezető szerepe bár megmarad, mégis csökkenő tendenciát mutat;

• a földgáz karrierje töretlen;• a szén szerepének csökkenését a következő időszakban ta-

lán éppen a klímaváltozás okozza;• a megújulóenergia-hordozók egyre jelentősebb szerepet

kapnak az energiaigények kielégítésében. Az energiahordozók – beleértve a villamos energiát is – mint-

egy 80%-a a tőzsdén fordul meg vagy tőzsdei árral árazzák. A világ legnagyobb forgalmú és ármeghatározó energiatőzsdéi az Egyesült Államokban vannak.

1. táblázat. A világ energiafogyasztása, EJForrás 1973 1991 2015 2020 2030 2035 2040EIA [1] – – 615,46 637,23 716,36 – 763,25

BP [2] – – 547,63 604,16 689,98 724,74 –

BP [3] – – 550,56 600,81 686,64 718,45 –

IEA [4] 255,39 – 571,50 – – – 448,41

Shell [5] – – – 647,28 749,02 – 821,87

BP [10] – 385,19 548,47 – – – –

2. táblázat. Energiahordozók részesedése a világ teljes energiafelhasználásából, % [4]:

1973 2015 2040Kőolaj 46,2 31,7 27,2

Földgáz 16,0 21,6 25,0

Szén 24,5 28,1 22,8

Nukleáris 0,9 4,9 5,5

Víz 1,8 2,5 2,6

Megújuló 10,6 11,2 16,9

Összesen 100,0 100,0 100,0



http://magyarenergetika.hu ENERGIAHORDOZÓKENERGIAHORDOZÓK http://magyarenergetika.hu

Minden energetikai kutatóintézet kiemelt figyelmet fordít az USA várható energiaprogramjára. Különösen igaz ez most, a 2016. év végi elnökválasztást követő időszakban, amikor az USA új elnöke visszalépett az ENSZ környezetvédelmi programjában tett korábbi amerikai vállalásoktól, a fosszilis energiahordozók szerepének csökkentésétől. Az USA új elnöke elhalasztotta a kör-nyezetünk és a klímánk megóvására más országok (és eredetileg az USA) által is vállalt kötelezettségeket. Az USA új elnökét több tényező is motiválta:

• az USA elhatározta, hogy 2020-ra szénhidrogénimport nél-kül biztosítja az ország energiaellátását, tehát szükség van az amerikai szénbányászatra, az olaj- és a földgáztermelés-re;

• addig is az amerikai szénhidrogén- és szénbányászat érde-keinek megfelelően nem vállal újabb szén-dioxid-kibocsá-tási korlátozásokat;

• a környezetvédelmi beruházások pénzigényesek és hosszú idő alatt térülnek meg, vagyis pár év múlva ráérnek erre a célra sok pénzt áldozni.

Ennek ellenére az USA-ban vannak környezetbarát energetikai lépések: adókedvezmény a megújulók használatához, piaci árvi-szonyok biztosítása a megújulóvillamosenergia-termelőknek.

Az USA-ban nem érvényesül hatósági árszabályozás az ener-giaellátásban. A piaci árak hatása közvetlenül is jelentkezik az energiahordozó-kutatásban, a kitermelésben, erre jó példa a 2016 végén mélypontra zuhant kőolajár. Az előző időszakok 100-120 USD/hordó kőolajára az OPEC döntés hatására igen gyorsan leesett 27 dollárra. Az akkor éppen felvirágzásban lévő nem konvencionális kőolaj- és földgáztermelők kétségbeesetten kezdtek hozzá a „palaolaj”- és „palagáz”-kutatás, -termelés fej-lesztéséhez, hogy a lezuhant árak mellett is a piacon maradhas-sanak. A fejlesztések eredményesek voltak, a mai 60 dollár körüli kőolajárak mellett ismét meglendült a nem hagyományos szén-hidrogén-termelés.

Az USA energiafelhasználásának prognózisát szinte minden energetikai kutatóintézet elkészíti, általában három változatban is. A szokásos prognózis változatok:

• magas gazdasági növekedés, túlkínálat az olajpiacon, ala-csony olajár, magas olaj- és gázkészletek és fejlett olajbá-nyászati technológia;

• referenciaváltozat: tulajdonképpen a mai világpiaci folya-matok, éves átlag 2% GDP-növekedés, 0,4% éves energia-fogyasztás-növekedés;

• alacsony olaj- és gázkészletek, hagyományos bányászati technológia, alacsony gazdasági növekedés, magas olaj-árak.

Ahol külön nem tüntettük fel a prognózis készítésénél alkal-mazott megfontolásokat, ott a referenciaváltozattal foglalkozunk.

Az Egyesült Államok állapotát, várható jövőjét minden kutató-intézet kiemelt figyelemmel kíséri. Így van ez az energiaellátás te-rületén is. A 3. táblázat a BP és az EIA friss előjelzéseit mutatja be.

Az egyes prognózisok részben eltérő tényezők alapján ké-szülnek, de követik az egyes években megismert új készleteket, termelési technológiák fejlődését, az energiapiacot befolyásoló új tényezőket.

Az előző két energetikai intézet azonos állásponton van az USA energiafelhasználásának volumenét illetően: 2020-ig nem várható érdemi eredmény az összes energiafelhasználás csökken-tésében, a nem túl nagy jelentőségű energiamegtakarítási akciók eredményét túllépi a növekvő lakosság, az életkörülmények javu-lása miatt jelentkező többletenergia-igény. A kutatók az energia-takarékosság magasabb szintjét a 2020. utáni időszakra helyezik. A megújulóenergia-hordozók térnyerését a mai piaci körülmények között tervezik, vagyis mérsékelt állami támogatás mellett.

A következő két táblázatban (4. és 5. táblázat) az USA ener-giastratégiájának jellemző adatait mutatjuk be energiahordozón-ként, először természetes mértékegységben, azután százalékos megoszlásban. Az adatokat az USA állami energetikai intézete tette közzé 2018 elején.

A prognózis megerősíti azt a tendenciát, hogy a kőolaj szerepe nélkülözhetetlen és meghatározó a világ legfejlettebb gazdasága számára. A 2040-ig tartó csökkenő olajfelhasználás mögött ki-zárólag a felhasználási technológiák fejlődését találjuk. 2050-re az amerikai lakosság és az ipar kőolajtermék iránti igényének ál-landó növekedése túllépi a technológiai fejlesztések eredményeit.

A szénfelhasználás leépítését kissé elhalasztják – ez az ame-rikai elnök által ismertetett energiastratégia új eleme –, a meg-újulók gyorsabb terjesztéséhez szükséges állami támogatásokat pedig fékezik a következő néhány évben.

A földgáz lesz a következő évtizedek dinamikusan előretörő energiahordozója. Ezt a prognózist több tényező segíti:

• a hagyományos földgázkészlet-kutatás eredményei nagyon biztatóak: sarkvidékeken, a tengerparti sávokban, de a már régebben megkutatott szárazföldi térségekben is;

4. táblázat. Az Egyesült Államok energiafelhasználása, EJ [6]

Forrás 2000 2010 2017 2020 2030 2040 2050Kőolaj 39,78 37,16 39,78 38,83 37,69 37,68 38,73

Földgáz 20,41 29,41 29,83 31,40 34,02 35,69 36,84

Szén 20,31 21,56 14,86 13,08 13,19 12,56 12,04

Nukleáris 6,80 7,85 8,48 8,37 8,16 8,16 8,16

Vízi 3,41 2,83 2,62 2,72 2,72 2,72 2,72

Megújulók 3,43 5,13 8,90 10,26 12,04 13,09 15,60

Összesen 94,14 103,94 104,46 104,67 107,81 109,90 114,09

3. táblázat. Az USA energiafelhasználásának különböző prognózisai, EJForrás Készült 2015 2020 2025 2030 2040 2050BP [2] 2016 95,83 99,50 99,37 99,34 – –

BP [3] 2017 95,48 100,25 98,82 98,27 – –

EIA [1] 2018 – 104,67 0,00 107,81 109,90 114,09

5. táblázat. Energiahordozók részesedése az USA teljes energiafel-használásából, % [6]Forrás 2000 2010 2017 2020 2030 2040 2050Kőolaj 42,2 37,7 38,1 37,1 35,0 34,4 33,9

Földgáz 21,7 28,3 28,6 30,0 31,5 32,5 32,4

Szén 21,5 20,7 14,2 12,5 12,2 11,4 10,5

Nukleáris 7,2 7,5 8,1 8,0 7,6 7,4 7,1

Vízi 3,6 2,7 2,5 2,6 2,5 2,4 2,4

Megújulók 3,8 3,1 8,5 9,8 11,2 11,9 13,7

Összesen 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0



http://magyarenergetika.hu ENERGIAHORDOZÓKENERGIAHORDOZÓK http://magyarenergetika.hu

• a „palagáz”-kutatás eddigi eredményei hatalmas készlete-ket sejtetnek;

• berobbant a világ energiajövőjébe a metánhidrát, a tenger-parti sávokban található hatalmas, különleges metánkész-let;

• az LNG előállítása és forgalmazása olyan országokat is be-von a földgáz-kereskedelembe, amelyek eddig nem gondol-hattak a földgázkészleteik nemzetközi értékesítésére;

• a földgáz a legkevésbé környezetszennyező fosszilis ener-giahordozó.

A földgázfelhasználás jövőjét vázolja tanulmányában az Ox-ford Institute [7]. A Föld egyes térségeinek földgázigényét a 6. táblázat mutatja be.

A földgázigények növekedése a Föld minden térségében je-lentkeznek, természetesen eltérő ütemben. Kiemelhető a térsé-gek közül a Közép-Kelet és Afrika, az egyes országok közül pedig Kína és India.

A földgáz-külkereskedelem kilépett a vezetékes szállítás megkötöttségeiből, az LNG elér nem tengerparti országokat is. 2040-re az LNG szerepét az éves földgázfelhasználás 20-30%-ára becsülik. A földgázimport szerepének erősödését mutatja be a 7. táblázat.

Az import dinamikus növekedésében az LNG szerepe megha-tározó. 2017. év végén befutott az első tiszta cseppfolyósetán-szállítmány Rotterdamba az USA-ból. Elindult az LNG-kereskedés is, például Belgium LNG-t importál és exportál is. 2018-ban meg-érkezett az első LNG-t szállító hajó Oroszországból az USA-ba. 2020-tól az USA-val mint jelentős LNG-exportőrrel lehet számol-ni. Az USA határozott célja, hogy 2020-ig földgázból önellátó le-gyen. Ehhez a rohamosan fejlődő nem hagyományos földgázkész-let-kutatás és -kitermelés megfelelő alapot ad.

A földgázárak alakulására is ad előjelzést az Oxford Institute, 2016-os devizaárfolyamon, a 8. táblázat szerint.

Az árak jövőbeli alakulása néhány ma is érvényes megállapí-tást megerősít:

• a földgáz piaci árát továbbra is a kőolaj tőzsdei ára deter-minálja;

• a növekvő földgázkereslet növeli vagy legalább szinten tartja az árakat;

• a földgáz árának alakulását a világban alapvetően az USA földgázpiaca diktálja;

• az árakban természetesen lehetnek lokális és rövid távú eltérések.

A földgáz jövőjét minden kutatóintézet pozitívan látja, a föld-gázigény a világ minden térségében nőni fog, de a földgázkész-letek ehhez kellő forrást biztosítanak. Az energiahordozók jövő-je változatos képet mutat. A következő húsz-harminc évben a fosszilis tüzelőanyagokat még nem sikerül teljes egészében ki-váltani környezetbarát energiahordozókkal, de már látszanak az országok erre irányuló törekvésének eredményei. Az USA jelen-legi megtorpanását a légkör védelmét szolgáló intézkedésekben remélhetően pár éves átmeneti időszaknak tekinthetjük.

Hivatkozások[1] U.S. Energy Information Administration: International Energy Out-

look 2017 (2017. szeptember) https://www.eia.gov/outlooks/ieo/ [2] BP Energy Outlook projection to 2035 (2016. 09. 24.) https://

www.bp.com/content/dam/bp/pdf/energy-economics/energy-outlook-2017/bp-energy-outlook-2017.pdf

[3] BP Energy Outlook 2017. 12. 19. https://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/energy-economics/energy-outlook-2017/bp-energy-outlook-2017.pdf

[4] International Energy Agency: Key world energy statistics 2017 https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/KeyWorld2017.pdf

[5] Shell: The Power of Scenarios 2015[6] U.S. Energy Information Administartion: Annual Energy Outlook

2018 (2018. febr. 6.) https://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/AEO2018.pdf

[7] The Oxford Institute for Energy Studies. Jonathan Stern: Chal-lenges to the Future of Gas: unburnable os unaffordable? 2017. dec. https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/up-loads/2017/12/Challenges-to-the-Future-of-Gas-unburnable-or-unaffordable-NG-125.pdf

[8] The Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences: Global and Russian Energy Outlook 2016 http://ac.gov.ru/files/publication/a/12767.pdf

[9] The International Council on Clean Transportation: European Vehicle Market Statistics 2016/17

[10] BP Statistical Review of World Energy June 2017

6. táblázat. A Föld egyes térségeinek, illetve országainak földgázigénye, milliárd m3

7. táblázat. A földgázimport szerepe a jövőben a Föld egyes térségeiben, illetve országaiban, milliárd m3 [7]

1973 2015 2040Délkelet-Ázsia 165 210 265

Japán 120 110 115

India 55 115 180

Kína 205 480 605

Oroszország 470 475 480

Közép-Kelet 485 650 795

Afrika 125 205 300

Európa 585 610 625

Közép- és Dél-Amerika 165 200 270

Észak-Amerika 950 1065 1125

Import 2040-ben Import növekedése 2016 óta

Kína 278 205

India 99 75

Egyéb Ázsia 178 230

Európai Unió 329 60

8. táblázat. A földgázárak története és várható alakulása, USD/GJ, 2016. évi árfolyamon [7]Forrás 2005 2010 2016 2025 2030 2035 2040USA 8,3 4,1 2,4 3,5 4,2 4,7 5,3

EU 5,6 7,5 4,9 7,5 8,2 8,6 9,1

Kína 2,2 7,7 7,2 8,9 9,2 9,5 9,7

Japán* 5,7 10,2 6,7 9,8 10,0 10,0 10,0

Oroszország 1,5 2,0 1,9 ... ... ... ...

* LNG import ár



ÉGHAJLATVÁLTOZÁS http://magyarenergetika.hu http://magyarenergetika.hu ÉGHAJLATVÁLTOZÁS

Miskolczi Ferenc

Értekezés az üvegházhatásról

A légköri üvegházhatásról a köztudatban kialakult kép lényegé-ben a média által túlnyomóan hangoztatott egyoldalú állami állás-pontot képviseli, amely szerint a globális felmelegedés kordában tartásához az üvegházgázok és − elsősorban a szén-dioxid − kibocsátásának szabályozása szükséges. Felhasználva a légköri sugárzásfizika kutatásában elért legújabb eredményeinket, ér-tekezésünkben a fenti elképzelés gyökereit tárjuk fel. Általános képet adunk a Föld sugárzási klímájáról, és bemutatjuk, hogy a globális felmelegedésnek a szén-dioxid üvegházhatásán ala-puló magyarázata nem épül olyan tudományosan megalapozott elméletre, amelyet empirikus tények támasztanak alá. Sugárzá-si klímánk új kvantitatív összefüggései szerint Földünk hosszú idejű átlagos felszínhőmérséklete állandó, amit gyakorlatilag a Föld asztronómiai paraméterei és a korlátlan mennyiségben rendelkezésre álló víz három fázisának állandó jelenléte biztosít.

Kulcsszavak: globális felmelegedés, légköri üvegházhatás

A légköri szén-dioxid-tartalom növekedése (függetlenül annak eredetétől) és a globális átlagos felszínhőmérséklet emelkedé-se között mutatkozó pozitív korreláció ok-okozat szinten történő magyarázatához szilárd fizikai alapokon nyugvó, légköri üveg-házelmélet szükséges. Ilyen elmélet hiányában a klimatológusok modelljei nem sokat érnek, a globális klímaváltozásra vonatkozó eredményeik az üvegházhatás működésére tett fizikailag meg-alapozatlan feltevéseik, valamint a rendszer hiányos ismeretéből fakadó és találgatásokon alapuló visszacsatolási paramétereik számtalan kombinációjának függvénye.

A Nature tudományos folyóiratban publikált adatok szerint a klímamodellek a globális felmelegedést 1998 és 2012 között jelentősen túlbecsülték. Az IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) klímamodelljei a fenti időtartamra 0,21 °C/évti-zed melegedési trendet jósoltak, amíg a megfigyelt valódi trend csak 0,04 °C/évtized volt [1]. A melegedési trend 425%-os túl-becslése mindentől függetlenül megkérdőjelezi a modellek fizikai integritását, az IPCC szavahihetőségét, és természetesen a klí-maváltozás megfékezésére hozott állami döntések észszerűségét.

Cikkünkben a légköri üvegházhatás fogalmát kíséreljük meg fizikai tartalommal megtölteni, segítséget nyújtva azon kutatók-nak, mérnököknek és energetikai szakembereknek, akik a su-gárzásátvitel fizikájának részleteit kevésbé ismerik. Bemutatjuk továbbá, hogy a sok évtizedes globális rádiószondás mérések alapján az üvegházhatás a szén-dioxid-tartalomtól független, speciális, csak a földi klímára jellemző állandó. Az olyan eltúl-zott és komolytalan kijelentések, hogy „légköri szén-dioxid nélkül nem lenne üvegházhatás” [2], pontosan az üvegházhatás elméleti megalapozottságának a hiányából fakadnak.

Planetáris üvegházhatásA légköri üvegházhatás jelensége a legegyszerűbb megfogalma-zásban azt fejezi ki, hogy az infravörös sugárzást elnyelő gázo-kat tartalmazó légkör jelenléte miatt egy bolygó felszínének hő-mérséklete magasabb lesz egy olyan hipotetikus, légkör nélküli bolygó felszínhőmérsékleténél, amely azonos mennyiségű nap-energiát nyel el. Természetesen a Földlégkörrendszerben elnyelt napsugárzás FA és az azzal egyenlőnek feltételezett infravörös ki-sugárzás OLRA műholdakról mérhető, a földfelszín termodinamikai (hőmérővel mérhető) hőmérsékletadatai alapján a felszínközeli átlaghőmérséklet szintén meghatározható, így a fenti megfogal-mazás egyszerű empirikus tényt fejez ki. Azonban ne felejtsük el, hogy a sugárzási fluxusokra vonatkozó energiamegmaradás törvénye szigorúan megköveteli az

FA = OLRA

és az

FE = FA + FR

egyenlőségek teljesülését, ahol FE a rendszerrel kölcsönhatásba lépő összes napsugárzás, és FR a rendszer által reflektált napsu-gárzás. Az

αB = FR / FE

hányados egy bolygó sugárzási egyensúlyának egyik legfonto-sabb jellemzője [3]. A Harvard Csillagászati Obszervatórium első igazgatójának (William C. Bond 1789–1859) tiszteletére az αB

mennyiséget Bond albedónak nevezik.Számításaink szerint a Föld légkör nélküli felszínhőmérsékle-

tét például a napsugárzás elnyeléséből származó energia a felszín reflexiós tulajdonságaitól függően csak –18,33 °C-on lenne ké-pes tartani, amíg a valódi globális átlagos termodinamikai felszín-hőmérséklet +15,46 °C [4]. A klimatológus definíció szerint az üvegházhatás mértéke a valódi termodinamikai felszínhőmérsék-let és a légkör nélküli felszínhőmérséklet különbsége, esetünkben 33,79 °C. A jelenség oka természetesen a légkör puszta létével, tömegével, speciális összetételével és a felszín emissziós tulaj-donságaival magyarázandó. Az üvegházhatás kutatásának tárgya e hőmérséklet-különbség eredetének és időbeli változásának a kvantitatív vizsgálata.

Az 1. ábrán az üvegházhatás spektrális eloszlását szemléltet-jük a hullámszám függvényében. A spektroszkópiában használt hullámszám a centiméterben kifejezett hullámhossz reciproka, egysége cm–1. (A leírásban nem részletezett fizikai mennyiségek

E-NERGIA.HU GEOTERMIA ÉGHAJLATVÁLTOZÁS http://magyarenergetika.hu http://magyarenergetika.hu ÉGHAJLATVÁLTOZÁS


és szimbólumok értelmezését lásd a cikk végén a szimbólumok listájában.)

A hullámszám reprezentációban a görbék alatti területek egyenlők a hullámszám szerint integrált fluxussűrűségekkel. A fluxussűrűség (mint ahogyan a dimenzió mutatja) az egység-nyi felületen áthaladó sugárzási teljesítményt jelöli. Vegyük észre, hogy – a várakozással ellentétben – a spektrális üvegházfaktor maximuma a 720,0 cm–1 hullámszámnál, és nem a CO2 668 cm–1 körüli legintenzívebb abszorpciós sávjában található.

Az „üvegházhatás” kifejezés általában hőmérséklet-különbség megjelölésére szolgál, amíg az „üvegházfaktor” terminológia a sugárzási fluxusok különbségét definiálja [5]. A két mennyiség közötti kapcsolat nemlineáris, és értékeikre a sugárzási energia megmaradásának törvénye szigorú megszorítást tesz. Az FR és αB ismeretében a

ΔtA = tG − tA

kifejezés a következőképpen is írható:

ΔtA = tG − ((Fo/4)(1 − FR)/(FR +FA)/σ)1/4.

Látható, hogy ΔtA definíció szerint a tG egyszerű lineáris függvénye és a jobb oldal második tagja csak a rövidhullámú napsugárzástól függ. A megválaszolandó kérdés tehát nem az, hogy mekkora az önkényesen definiált üvegházhatás, hanem az, hogy a rendszer mely fizikai paraméterei felelősek a földfelszín hőmérsékletének egy megfigyelt értéken történő stabilizálódásáért.

Ellentétben a csillaglégkörökkel, bolygólégkörnek egy szilárd vagy cseppfolyós felszínnel rendelkező bolygóhoz gravitációsan kötött gázburkot tekintünk, amely ki van téve egy adott távolság-ra levő csillag sugárzási mezejének.

Az üvegházhatás – a bolygó mozgásából (keringéséből, ten-gely körüli forgásából stb.) számítható asztronómiai paraméte-reken kívül – számos egyéb tényezőtől is függ. A bolygólégkörök kémiai összetételétől és a szóban forgó csillag sugárzási meze-jének a tulajdonságaitól függően az üvegházhatás fizikai problé-mája különböző bolygóknál különbözőképpen fogalmazódik meg. A definícióknál különösen ügyelni kell arra, hogy mit tekintünk a bolygó felszínének. Derült viszonyokra, amikor a felszín egyér-telműen a bolygó alsó szilárd vagy cseppfolyós felülete, az üveg-házfaktor a

G = SU − OLR

összefüggéssel van definiálva. Az üvegházhatást szokásos még a dimenzió nélküli, egységnyi felszíni emisszióhoz tartozó g norma-lizált üvegházfaktorral jellemezni:

g = G / SU,

Raval és Ramanathan [6]. A Föld esetében az üvegházhatás klimatológus definíciója nem

veszi figyelembe a β felhőfedettséget, holott a felhőzet − a boly-gó effektív kisugárzása szempontjából − szintén felszínnek tekin-tendő. A külső környezettel történő energiacsere tárgyalásához szükséges definiálni az aktív planetáris felszínt (APF), amely a Föld esetében a derült földfelszín és a felhőtető területének összessége. Amíg a földfelszín kisugárzása tS sugárzási hőmérsékleten SU, ad-dig a felhőtető sugárzási hőmérsékletén a kisugárzás SU

C (t

C), ahol t

C=t(hC) a felhőtető hőmérséklete és hC a felhőtető magassága.Sugárzási egyensúlyban az APF-ről kiinduló összes sugárzás-

nak – az energiamegmaradás értelmében – meg kell egyeznie a rendszerrel kölcsönható összes sugárzással:

FE = FA + FR = Fo /4,

ahol Fo a földpálya fél nagytengelyére vonatkoztatott helyi nap-állandó.

Köztudott, hogy a légkör felső határára érkező napsugárzás-nak kulcsszerepe van a földi klíma kialakulásában. A klimatoló-gus gyakorlatban a napállandó a Nap–Föld átlagos távolságára normált felszíni és műholdas mérésekből meghatározott, a légkör felső határára érkező empirikus sugárzási fluxus. Az évtizedek óta folyamatosan megfigyelt napállandómérések nem konvergálnak egy jól meghatározott időben állandó értékhez, így a napállan-dónak nevezett mennyiség egy nominális, megegyezésen alapuló érték, amelyet időről időre − az éppen legmegbízhatóbbnak elfo-gadott mérések függvényében − különböző értéknek deklarálnak. A műholdas missziók alapján mért napállandók kitűnő összefogla-lását találhatjuk Kopp és Lean [7] munkájában.

Lévén, hogy az individuális napállandómérések egyszerű átla-golása értelmetlen, jelen cikkünkben empirikus napállandónak a mért spektrális napállandókból [8] meghatározott minimális

Fomin

=1359,7 Wm–2

és maximális Fo

max =1376,2 Wm–2

1. ábra. A globális átlagos üvegházfaktor spektrális eloszlásaAz FA = OLRA hosszú időtartamra vonatkozó egyenlőség alapján az üvegházhatás klimatológus definíciója: ΔtA = tG − tA, azaz a felszín ter-modinamikai hőmérsékletének tG és a bolygó tA effektív abszorpci-ós hőmérsékletének a különbsége. A felszín fekete testként sugároz, SU =σ t

4S =σ t

4G és tS = tG. Itt SU a felszín kisugárzása, tS a felszín sugár-

zási hőmérséklete, és σ =5,6704×10–8 Wm–2 K–4 a Stefan–Boltzmann állandó. Geometriai okok miatt a földfelszín egységnyi területe fe-lett csak az abszorbeált napsugárzás egynegyede áll rendelkezésre: tA =(OLRA / σ)1/4 =(FA/σ)1/4 = [(1−αB) Fo /(4σ)]1/4.



http://magyarenergetika.hu ÉGHAJLATVÁLTOZÁSÉGHAJLATVÁLTOZÁS http://magyarenergetika.hu

napállandók átlagát tekintjük [9]:

Fo =( Fomin + Fo

max)/2=1367,95 Wm–2.

Megjegyezzük, hogy a fenti Fo és a NASA 2010-ben frissített napállandó értéke Fo,N = 1367,6 Wm–2 [10] meglehetősen jól egyezik.

Itt nem részletezendő, hosszadalmasabb, a Nap és a Föld entrópiasugárzására vonatkozó elméleti megfontolásaink alapján az irradiancia a Nap középpontjától (pontosabban a naprendszer súlypontjától) mért d távolságtól az alábbi összefüggés szerint változik:

FT (d)=(Π/σ)1/3dE

8/3ro−2/3d−2/10, (1)

ahol ro = 6,96×108 m a Nap sugara, dE =1,4959789×1011 m a földpálya fél nagytengelye és Π = pi = 3,14159265.

Egyenletünk (a d=0 pontot kivéve) a naprendszer bármely pontjában érvényes. A dE paramétertől való közvetlen függés miatt (1) fluxusegyenletünk világosan utal arra a tényre, hogy bolygónk a naprendszer energetikájában kitüntetett szerepet játszik. Az FT (d) fluxusegyenletre a csillagászati és asztrofizikai szakirodalomban semmiféle hivatkozás nem található, így az (1) egyenlet elméleti levezetése és interpretálása külön publikáció tárgya. Az Fo

T elméleti napállandó az (1) egyenletből a d=dE helyettesítéssel nyerhető:

FoT = (Π/σ)1/3(dE

/ro)2/3/10=1367,951 Wm–2.

FoT mentes a sugárzásmérésekkel járó kalibrációs hibáktól, így

kitűnő jelölt egy valóban állandó referencia napállandó definiá-lására.

Sugárzási egyensúlyban az APF-ről kiinduló összes sugárzás tehát

SUA=(1−β)SU + βSU

C,

és az összes kimenő hosszúhullámú sugárzás nyilván az

OLRA =(1−β) OLR + βOLR

C

kifejezés, amely nem más, mint az OLR és OLRC mennyiségek felhőfedettséggel súlyozott átlaga.

A Vénusz esetében – a zárt felhőzet miatt – csak a felhőzet fölött levő légkör üvegházhatásáról beszélhetünk, hiszen a felhő feletti légkör infravörös visszasugárzását a felhőzet teljes mér-tékben elnyeli. A Mars esetében a szén-dioxid folyékony fázisának (felhőzet) hiánya miatt a helyzet leegyszerűsödik ugyan, viszont a marsi klímát kormányzó sugárzási törvények a különböző fizi-kai feltételek miatt lényegesen eltérőek lesznek. A Földdel össze-hasonlítva a Mars légköre sokkal több szén-dioxidot tartalmaz, amihez sokkal kisebb üvegházfaktor tartozik, ami önmagában is magyarázatra szorul. A marsi üvegházhatásra vonatkozó részle-tes számítások és a sugárzási egyensúlyt szabályozó egyenletek a [11] Miskolczi publikációban találhatók.

A Föld esetében a globális átlagos felhőzet a légkört három régióra osztja. A 2. ábrán a piros, kék és zöld színezés a derült, a felhő feletti és a felhő alatti területeket jelzi. A felhővel fedett régióhoz tartozó légoszlop magasságát a hC egyensúlyi felhőte-

tő magassága szabja meg. A felhőtető felsugárzása és felhőalap lesugárzása a hC magassághoz tartozó forrásfüggvényből számít-ható. A határfeltételektől függően mindhárom régióban megjelen-nek a felszín és a felhőzet felfelé, illetve lefelé történő kisugárzá-sai, a légkör által abszorbeált és áteresztett sugárzások, valamint a légkör saját emissziójától származó felfelé és lefelé haladó su-gárzások. Az időben stacionárius állapot (hosszú idejű átlagok-ról van szó) következtében egyik régióban sem halmozódhat fel sugárzási energia. A fázishatárokon keresztül azonban látens hő formájában korlátlan sugárzási energia tárolódhat, illetve távoz-hat el (mint ahogyan ez a valóságban végbe is megy).

A Föld légkörének általunk számított nagy pontosságú sugárzási fluxuskomponenseit szintén a 2. ábrán mutatjuk be. A szimulált fluxusok rádiószondás méréseken alapuló globális átlagos légköri szerkezetre vonatkoznak [12], [13: 247. oldal 2. ábra]. Első, csak a derült régióra vonatkozó pontosabb számításaink 2010-re nyúl-nak vissza [13: 248. oldal, 2. táblázat].

A szondázásokat feldolgozó sugárzás átviteli program HARTCODE (High Resolution Atmospheric Radiative Transfer Code) néven ismeretes [14]. Az ábrán a felhőtető hC magasságát a kékkel jelzett régió sugárzási egyensúlyából állapítottuk meg. A β felhőfedettséget és a Bond albedót (αB = 0,3013) a [4] és [11] Miskolczi cikkekben leírt módon számítottuk. A felső sorban levő fluxusok a légkör tetejére vonatkoznak, a többi fluxus referencia-magassága a földfelszín.

Ahogyan azt a [4] hivatkozásban kimutattuk, a derült OLR és az SU felszíni felsugárzás arányának − energetikai kényszerek mi-att − meg kell egyeznie a β felhőfedettséggel:

β = OLR / SU.

Az OLR / SU aránynak − a sugárzási egyensúly miatt − meg kell egyeznie az

f =2 /[1 + τA + exp (−τA)]

50,43

19,39

70,0 km

0,0 km

β = 0,6618(1 – β) = 0,3382

63,97 53,58 102

200,8

108,6 104,8

182,3 198,5 178,2

SU = 379,69

OLRA = 238,9

SUC= SD

C = 333,8

166,2 158,9158,9

STCu

STC EU

C

STCd

AAC

AA

ST EU

ED

AACdAA

Cu EUCu ED

Cd

EDC

hC = 1,9166 km

2. ábra. Globális átlagos fluxuskomponensek (Wm–2)Az átbocsátott, abszorbeált, felfelé és lefelé haladó fluxusok a három régióban a következők: ST, AA, EU és ED (piros), ST

C, AAC, EU

C és EDC (kék),

STCu, AA

Cu és EUCu (felfelé haladó sugárzás, zöld), ST

Cd, AACd és ED

Cd (lefelé haladó sugárzás, zöld). A jobb oldalon, a határokon kilépő OLRA, SU

C, SD

C és SU fluxusokat feketével jelöltük.




transzfer függvénnyel is, ahol τA a globális átlagos fluxus optikai vastagság, lásd [4: 40. oldal, 11. ábra]. A fenti két követelmény-ből következik a 2. ábráról leolvasható β = f egyenlőség. Az

ED /AA = εA = 0,96515341

arányt a légkör szferikus emisszivitásának nevezzük. εA felelős a felszíni sugárzási egyensúly kialakításáért. A klímamodellek le-egyszerűsített, többnyire izotróp közelítést alkalmazó sugárzási programjai az εA paraméter számítását nem teszik lehetővé, lásd: [15: 1866. oldal] és [16: 2811. oldal, 2.6a és 2.6b egyenletek].

A szimulációkból kapott OLRA, SUA és αB ismeretében mód nyílik

a napállandó rádiószondás méréseken alapuló becslésére:

FoOBS

=4 OLRA/(1−αB)= 4SUA =1367,9 ±0,1Wm–2.

A rádiószondás adatokból számított FoOBS és az Fo

T elméleti napál-landó relatív eltérése csupán 8×10–4%, amin azért a klímakuta-tóknak és modellezőknek érdemes lenne elgondolkozni. Számítá-saink legfontosabb eredménye a feltételezett planetáris sugárzási egyensúly létezésének szilárd empirikus alapon történő bizonyí-tása. A különböző módon kapott Fo

OBS, FoT, Fo,N és Fo napállandók

szoros egyezése szintén a sugárzási egyensúly feltételezésnek jogosságát bizonyítja.

Ki kell emelnünk a fluxusok között lokális és regionális szinten is fennálló két kötelező érvényű triviális és egzakt összefüggést:

OLR ≡ ST + EU, (2)

energiamegmaradás, és

SU − OLR ≡ AA − EU (3)

üvegház-azonosság. Az üvegház-azonosság a (2) egyenletből az ST ≡ SU − AA azonosság felhasználásával egyszerűen adódik, és szintén a sugárzási energia megmaradását fejezi ki. Kérdéses, hogy e fenti két összefüggés érvényességét az általános cirkulá-ciós modellek − a maguk parametrizált és dramatikusan leegy-szerűsített sugárzási moduljaik használatával − valaha is képesek lesznek-e betartani. Ha a klímamodellek akár a derült, akár a fel-hőzet feletti sugárzási fluxusai (bármilyen területi felbontásban) nem teljesítik a fenti két kritériumot, akkor az energiamegmaradás megsértése miatt üvegházhatás-becsléseik nem sokat érnek.

Számítási eljárásunk során egyetlen empirikus paramétert sem használtunk, így a rádiószondás adatokból elméletileg pon-tosan számított fluxusokat és abszorpciós paramétereket pontos méréseknek kell tekinteni. Ez igen fontos szempont, hiszen a lég-köri abszorpció pontos közvetlen mérése elméletileg lehetetlen.

Az általunk számított sugárzási fluxusok számértékei lénye-gesen eltérnek az irodalomban található hasonló sugárzási mér-legektől [17–21]. Az eltérések egyik alapvető oka a használt légkörmodell különbözőségéből fakad. Némi számolással kimu-tatható, hogy az idézett [17], [18] és [21] szerinti energiamér-legek hibásan, a hosszúhullámú komponenseket az USST76 (US Standard Atmosphere 1976, [22]) légköri szerkezetből határozta meg, amely irreálisan, majd 100%-kal alábecsüli a légkör globális átlagos vízgőztartalmát. A [19] és [20] energiamérlegek nem tar-talmaznak ellenőrizhető információt a légkörben abszorbeálódott

felszínsugárzásról, így a planetáris üvegházhatás vizsgálatára tel-jesen alkalmatlanok. Például a [19] energiamérlegben szereplő 0,6 ± 17 Wm–2 hiányzó sugárzási energiának semmi értelmet nem lehet tulajdonítani. Érdemes megjegyezni, hogy a [20] és [21] energiamérlegek jelentősen különböző fluxuskomponensekkel pontosan ugyanazt a 0,6 Wm–2 − óriási hibával megadott – felszí-ni sugárzási energiadeficitet hozták ki.

Sugárzásátviteli alapokA földi üvegházhatás fizikai hátterének pontosabb megértése ér-dekében idézzünk fel néhány sugárzásátvitellel kapcsolatos fonto-sabb fogalmat, törvényszerűséget és problémát.

Jelen cikkünkben nem tárgyaljuk a sugárzásátvitelnek az asztrofizikából ismeretes – végtelen vastag csillaglégkörökre és optikai vastagságokra vonatkozó – klasszikus megoldásait. A köz-ismert

σts4 = OLRA (1 + τA)/2 és a σts

4 = OLRA (2 + τA)/2

alakú megoldások divergens, a növekvő infravörös abszorpcióval végtelenhez tartó felszínhőmérsékletet eredményeznek (Simpson paradoxon [23]), így alkalmazásuk bolygólégkörökre értelmetlen. Az egyenletben szereplő τA infravörös fluxus optikai vastagság egy légoszlop fluxusabszorpcióját jellemzi, pontos definícióját a későbbiekben megadjuk. A fenti megoldások az irreális határ-feltételek miatt matematikailag is hibásak, és soha meg nem fi-gyelt felszíni hőmérsékleti diszkontinuitáshoz vezetnek, lásd [11]. A megszaladt üvegházhatást kedvelő kutatók táborában a fenti megoldások még ma is igen népszerűek [23–24].

Sok kutatónak van fenntartása a globális hőmérsékleti mező átlagolását illetően [25–27]. A globális hőmérsékleti és sugárzási mező átlagolása többféle módon történhet, ami megnehezíti az üvegházhatás egyértelmű definícióját. A termodinamikai és su-gárzási hőmérsékletek különböző módon képzett átlagai közötti eltérések problémája a matematikából jól ismert Hölder egyenlőt-lenségből fakadó sugárzási paradoxon feloldását igényli, amire e cikkben szintén nem térhetünk ki.

Közismert tapasztalati tény, hogy minden szilárd vagy csepp-folyós anyag a test hőmérsékletétől függően sugárzást bocsát ki. Ezt a sugárzást hőmérsékleti sugárzásnak nevezzük. A hőmérsék-leti sugárzás spektrális intenzitása a hullámhossz függvényében folytonosan változik, és létezik egy adott hullámhossz, ahol az intenzitás maximális. A megfigyelések szerint a maximális spekt-rális intenzitáshoz tartozó hullámhossz és a test abszolút hőmér-sékletének a szorzata állandó, így a melegebb testek rövidebb hullámhosszakon sugároznak. A 6051 °C hőmérsékleten sugárzó Nap spektrális sugárzásának maximuma a látható fény tartomá-nyában található, amíg a kb. 15 °C-fokos földfelszín kisugárzásá-nak maximuma a láthatatlan infravörös spektrális tartományba esik. A fenti megfigyelés teljes összhangban van az elméletileg levezetett Wien-féle eltolódási törvénnyel. Itt ügyelni kell arra, hogy a frekvencia, hullámhossz és hullámszám reprezentációkban a Wien-törvény különböző alakot ölt.

Egy test által időegység alatt kisugárzott összes energia a test abszolút hőmérsékletének negyedik hatványával arányos:

SU = σts4 (Stefan–Boltzmann-törvény).


16



E törvény alapján egy test hőmérsékletének ismeretében könnyen kiszámíthatjuk a testből hőmérsékleti sugárzás formájá-ban távozó energiát. A fenti törvényekben szereplő hőmérsékletet szokás sugárzási vagy effektív hőmérsékletnek nevezni, de nem tévesztendő össze az egyszerű hőmérővel mérhető termodinami-kai hőmérséklettel. A kétféle hőmérsékletet egy anyagi minőség-től függő állandó, az anyag emisszivitása kapcsolja össze.

A testek természetesen nemcsak sugározni tudnak, hanem elnyelhetik más, környező, illetve távolabbi testek sugárzását is. A testek általában a rájuk eső sugárzási energia egy részét áten-gedik, másik részét elnyelik, a fennmaradó részt pedig visszave-rik, reflektálják. Az átbocsátott, elnyelt és reflektált sugárzások összegének meg kell egyeznie a testet érő összes sugárzással.

Azt a testet, amelyik a környezetével kizárólag sugárzási energiacserét folytathat, izolált testnek nevezzük. Ha egy adott hőmérsékletű izolált testnek semmiféle belső energiatermelése nincs, és a környezetében sincs olyan test, amelynek a sugárzá-sát el tudná nyelni, akkor a saját hőmérsékleti sugárzása révén folyamatosan energiát fog veszíteni, és a hőmérséklete folyama-tosan csökkeni fog.

Ha egy adott hőmérsékletű izolált testnek lehetősége van a környezetében levő állandó hőmérsékletű hidegebb vagy mele-gebb testekkel sugárzási energiát cserélni, akkor a hőmérsékleti viszonyoktól függően lehűlést vagy felmelegedést tapasztalunk, amely addig folytatódik, amíg a test által időegység alatt elnyelt összes sugárzási energia megegyezik a test által időegység alatt kibocsátott hőmérsékleti sugárzással. Lévén, hogy a test által el-nyelt sugárzási energia nem tűnhet el, a fenti megfogalmazás a sugárzási energia megmaradására vonatkozó törvény egy formá-ja. Az a test, amely a fenti kritériumnak eleget tevő hőmérsékleti sugárzást bocsát ki, a környezetével sugárzási egyensúlyban van. Egy izolált testnek csak akkor lehet időben állandó hőmérséklete, ha az a környezetével sugárzási egyensúlyban van.

A gázhalmazállapotú anyagok a sugárzási mezővel való köl-csönhatásukat tekintve eltérően viselkednek. A legfontosabb különbség az, hogy adott gázok – a gázmolekulák mikroszkopi-kus felépítésétől függően – csak kiválasztott hullámhossztarto-mányokban képesek a sugárzási térrel kölcsönhatásba lépni. A hőmérsékleti sugárzást spektrálisan elnyelő és kibocsátó gázokat üvegházgázoknak nevezzük. A légkörünk össztömegéhez képest az üvegházgázok összmennyisége elenyészően kicsiny (többnyire nyomgázok), de a felszínről kiinduló hőmérsékleti sugárzás nagy részét mégis képesek elnyelni. A legfontosabb üvegházgázok lát-ható és infravörös tartományba eső elnyelési sávjairól részletes összefoglalást találunk Héjjas István cikkében [28: 37. oldal, 2. ábra].

Az üvegházgázok abszorpciós sávjainak komplex szerkeze-te és a sávok átfedése miatt nem sok értelme van a különböző üvegházgázok üvegházhatásáról beszélni. Olyan természeti tör-vény nem létezik, amely előírná, hogy a teljes spektrális tarto-mányra vonatkozó aktuális légköri abszorpció milyen spektrális összetevőkből álljon. Az aktuális infravörös légköri abszorpció és emisszió becslése kizárólag pontos elméleti sugárzásátviteli szá-mításokon alapulhat. A 2. ábrán szereplő SU és OLRA fluxusokat kivéve egyetlen sugárzási komponens sem mérhető közvetlenül. Az üvegházgázok légköri elnyelésére vonatkozó első nagy pontos-ságú számításokat tizenöt éve a NASA Langley kutatóközpontban Miskolczi és Mlynczak végezték [29]. A számítások szerint a glo-

bális átlagos derült légkör a felszínsugárzás 15,4%-át átengedi és 84,6%-át elnyeli.

A légkör önmagában nem tekinthető izolált testnek, hiszen az a földfelszínnel közvetlen fizikai kontaktusban van, így egyéb, nem a sugárzás elnyelésével és kibocsátásával kapcsolatos ener-giacserére is mód van.

A globális átlagos légkör időben állandó szerkezetének (ha úgy tetszik: az időben állandó átlagos globális éghajlatnak) a léte megköveteli a Földlégkörrendszer hosszú távú sugárzási egyen-súlyát. A 2. ábrán bemutatott számításaink szerint ez az egyen-súlyi állapot nagy pontossággal teljesül. A fentiek tükrében tehát hosszú távon a Földlégkörrendszer egy stabil klímával rendelkező, sugárzási egyensúlyban levő izolált rendszer.

A klasszikus légköri üvegház magyarázat a megfigyelt üveg-házhatás okát a légkör által elnyelt és a felszín felé visszasugárzott extra energiában látja. A fenti elképzelés szerint a (feltételezett emberi tevékenységből származó) növekvő légköri üvegházgáz-tartalom olyan módon növeli meg a légköri abszorpciót, hogy a felszín felé történő visszasugárzás megnő, és a légkör világűr felé történő kisugárzása lecsökken. Sugárzási egyensúlyban a rend-szerben elnyelt napsugárzás és az azzal egyenlő effektív plane-táris hőmérsékleti sugárzás nem változhat, így a légkör világűr felé történő kisugárzásának csökkenését a spektrális ablakban megnövekedett felszíni kisugárzásnak kell kompenzálnia, amihez növekvő felszínhőmérséklet szükséges [30–32]. Véleményünk szerint a fenti elképzelés legjobb esetben is csak egy bebizonyí-tatlan hipotézisnek tekinthető.

A Beer–Lambert-féle abszorpciós törvény alkalmazása önma-gában nem tud számot adni a planetáris üvegházhatás megfigyelt mértékéről és az azt befolyásoló tényezőkről, így nem tekinthető üvegházelméletnek. A globális felmelegedés mértékének előre-jelzésére használt klímamodellek notórius sikertelensége a fent vázolt kvalitatív kép alkalmazására vezethető vissza. Gondoljunk itt az [1] hivatkozásban már említett több mint egy évtizede tartó hőmérsékleti stagnálásra, vagy akár a jégfuratokból meghatáro-zott hőmérséklet és CO2-koncentráció idősorokra, ahol a várako-zással ellentétben a melegedés megelőzte a légköri CO2 mennyi-ségének növekedését.

Nyomatékosan ki kell jelentenünk, hogy a sugárzási egyensúly virtuális felborulásának a felszínhőmérséklet növelésével történő kompenzálása sért egy sor alapvető sugárzásfizikai és termodi-namikai törvényt. A globális felmelegedés és az üvegházhatás kapcsolatának számos egyéb, ma is élő problémáiról reális képet nyerhetünk Reményi [33], Szarka [34], Berényi [35], Héjjas [28], Kramm és Dlugi [26], Gerlich és Tscheuschner [27] munkáiból. Az üvegházhatás új értelmezéséről Miskolczi [36] adhat egy átfogó képet.

A „hivatalos” álláspontA média által támogatott propaganda eredményeként az em-berekben kialakult az emberi tevékenységtől származó, növek-vő szén-dioxid-kibocsátás és a globális hőmérséklet-emelkedés üvegházhatáson alapuló magyarázatának a valóságot eltorzító képe. A szaksajtó nem foglalkozik igazán a légköri üvegházhatás fizikai alapjainak részletezésével, triviális tényként szokták meg-jegyezni, hogy az üvegházhatás növekedése a szén-dioxid növe-kedésével magyarázandó, így a szén-dioxid légköri koncentráció-jának növekedése a globális felmelegedés alapvető oka.


17



Annak ellenére, hogy tudományos alapokon nyugvó, szám-szerű összefüggés az üvegházgázok mennyisége és a globális felmelegedés között nem létezik, az emberek számára az üveg-házhatás növekedése a globális átlaghőmérséklet növekedésének szinonimájává vált. Vegyük szemügyre közelebbről a klímakér-désben nyilatkozó jól ismert klímatudósok néhány tudományosan vitatható megjegyzését.

Haszpra László a Magyar Tudomány című folyóirat 2011-ben megjelent üvegházhatással foglalkozó írásaiból íme néhány idézet [37], [38], [32]:

1)„Apotenciálisanigensúlyoskövetkezményekkelfenyegetőglobális éghajlatváltozás mérséklése érdekében minden-képpen szükség van az üvegházhatású gázok kibocsátásá-nak csökkentésére, erre vonatkozó nemzetközi egyezmé-nyek megkötésére.”

2)„Mennyiségénél fogva az éghajlatváltozás fő vezérlője aszén-dioxid. Ennek koncentrációnövekedése az, ami köz-vetlenül, illetve a gerjesztett visszacsatolásokon keresztül megszabja bolygónk éghajlatát.”

Zágoni Miklós fizikus kritikai megjegyzéseire [39] válaszolva az alábbiakat olvashatjuk:

3) „A légköri szén-dioxid koncentrációjának növekedésével tehát az infravörös tartományban csökkennie kell a légkör átbocsátóképességének, azaz erősödnie kell az üvegház-hatásnak, ami éghajlatváltozást eredményez, feltéve hogy ezt más folyamatok nem kompenzálják, azaz nem vonnak kienergetikailagekvivalensmennyiségűelnyelőanyagotalégkörből.”

„Ezek a nyomanyagok tehát nem szorítják ki egymást, nin-csenek olyan folyamatok, amelyek során az egyik mennyi-ségének növekedése csökkenthetné a másik mennyiségét.”

Az első idézet komoly figyelmeztetés: az üvegházhatású gázok kibocsátását csökkenteni kell, mert éghajlatunkat tekintve súlyos következményei lehetnek. A második idézetből megtudjuk, hogy a helyzet sokkal rosszabb, mert a szén-dioxid koncentrációjának növekedéséből fakadó elsődleges problémát „gerjesztett vissza-csatolások” tovább súlyosbíthatják. Itt valószínűleg a soha be nem bizonyított vagy kimutatott pozitív vízgőz visszacsatolására gondol. E két kijelentésnek semmi köze a tudományhoz, és csak azt fejezi ki, hogy Haszpra László véleménye az üvegházhatást tekintve megegyezik az IPCC álláspontjával, így nem érdemes kü-lönösebben foglalkozni velük. Más országokban másképpen gon-dolkoznak. Az Amerikai Egyesült Államok kivonulása az IPCC-ből nyilván nem véletlen [40].

A harmadik idézetben a szerző elmagyarázza, hogy a légköri szén-dioxid-mennyiség növekedése az infravörös sugárzás foko-zottabb elnyelésével párosul, aminek muszáj az üvegházhatást növelni, és ez a globális átlagos felszínhőmérséklet növekedésé-ben jelentkezik. Itt már érezhető, hogy nem igazán biztos ebben, mert hozzáteszi még, hogy ez csak akkor történik meg, ha más folyamatok ezt nem kompenzálják, azaz, ha a többi üvegházgáz mennyisége változatlan marad. Az utolsó idézet szerint nincs olyan folyamat, amelyben az egyik üvegházgáz mennyiségének a megváltozása a másik üvegházgáz mennyiségének a megváltozá-sát vonná maga után.

A számtalan ellenpélda közül idézzünk egyet. A Science fo-lyóiratban azt olvashatjuk, hogy a felsőlégköri vízgőz mennyi-ségének fontos szerepe van a globális felmelegedésben, és a

sztratoszferikus metán oxidációja közvetlenül a sztratoszféra víz-gőztartalmának a növekedéséhez vezet [41]. Itt tehát két üveg-házgázról van szó, amelyben a metánmolekula eltűnik, a vízgőz-molekula pedig megjelenik. Az ózon- és a freonvegyületek kémiai reakcióiban is köztudottan bizonyos üvegházgázok mennyisége egymás rovására változik.

A bevezetőben említett törvényeket figyelembe véve belátha-tó, hogy a légköri infravörös-elnyelés és az üvegházhatás között nem vonható párhuzam, az abszorpció növekedése nem jelenti az üvegházhatás növekedését. Mérések szerint a légköri abszorpció hosszú ideje nem növekszik, sőt elméletileg sem növekedhet, az üvegházhatás pedig csökken, így az idézett kijelentések (illetve az IPCC) álláspontja mindentől függetlenül nem helytálló. Sajnos a fent idézett és hasonló írások semmivel sem visznek közelebb az üvegházhatás fizikájának megértéséhez, a laikusokat viszont félrevezeti.

Láttuk, hogy izolált rendszerünkben a stabil éghajlat feltéte-le az összes elnyelt napsugárzás, valamint a légkörön a világűr felé akadálytalanul áthaladó felszínsugárzás és a légkörtől szár-mazó hosszúhullámú sugárzás összegéből adódó, kimenő hosz-szúhullámú sugárzás egyenlősége. Az üvegházhatás klimatológus definíciója ignorálja a felhőzetet (azaz független a felhőtető ki-sugárzásától), így fizikailag értelmetlen. A felhőzet, a szélmező, a nedvességtartalom a klímarendszer térben és időben nem loka-lizálható és nem előre jelezhető paraméterei. A globális felhőzetre vonatkozó összefüggéseket és paramétereket csak egy kaotikus rendszer hosszú idejű átlaga tudja produkálni. Egy disszipatív rendszerben a lokális légköri szerkezetek csak úgy változhatnak, hogy a végén a planetáris átlagra vonatkozó energetikai kénysze-rek teljesüljenek.

Fizikai tartalommal bíró üvegházhatás egyedül a derült terü-letekre definiálható:

G = SU − OLR [5].

A felhőzet alatti területekre a határfeltételek miatt nem adható meg hasonló definíció. Az egyszerű ok az, hogy a felhőzet alatti területekre érvényes légköri Kirchhoff-törvény miatt az abszorbe-ált napsugárzásnak át kell alakulnia egyéb, nem a hőmérsékleti sugárzással kapcsolatos energiaformává [4: 43. oldal, 20. ábra].

Természetesen a felhőtető és a légkör teteje között is létezik fizikai értelemmel bíró üvegházhatás (hasonlóan a Vénusz lég-köréhez), azonban az emberiség a földfelszínen él, így a légkör sugárzási egyensúlyában játszott fontos szerepén kívül a felhő-zet feletti légkör üvegházhatásának nincs nagyon sok gyakorlati haszna. Számszerű mértékéről pedig − eltekintve saját szimulá-ciós eredményeinket − a szakirodalomban nem található becslés.

A 2. ábrán bemutatott fluxusaink alapján a Ramanathan-féle üvegházfaktor a felhős területek felett

[SUC − (ST

C + EUC)] β = 60,69 Wm–2,

a derült földfelszín felett pedig

[SU − (ST + EU )] (1−β) = 42,342 Wm–2.

Az APF-re vonatkoztatott teljes üvegházfaktor 103,032 Wm–2, amely gyakorlatilag megegyezik az αB Fo = FR = 103,034 Wm–2 ref-


18

ÉGHAJLATVÁLTOZÁS http://magyarenergetika.hu


http://magyarenergetika.hu ÉGHAJLATVÁLTOZÁS

lektált napsugárzással. Ellentétben a felhőzet üvegházhatást nö-velő általános véleménnyel [42] látható, hogy a felhőfedettséggel való súlyozás a derült G =(SU − OLR) = 127,89 Wm–2 üvegházfak-tort nagymértékben lecsökkenti.

A légkörön akadálytalanul áthaladó felszínsugárzás az összes felszínsugárzás és a légkörben elnyelt felszínsugárzás különbsé-ge, így a felszínsugárzás és a kimenő hosszúhullámú sugárzás különbségeként adódó üvegházfaktor a légkörben elnyelt felszín-sugárzás és a légkör világűr felé történő saját kisugárzásának a különbsége, lásd a (3) egyenletet. Az üvegház-azonosság szfe-rikus refraktív légkörre történő egzakt reprodukálása a légköri sugárzásátviteli programok egyik legfontosabb próbatétele. Mivel a (3) egyenletben szereplő EU az elnyelt felszínsugárzás implicit függvénye EU = EU (AA), az üvegház-azonosság világosan mutatja, hogy a ∆tA üvegházhatás és az infravörös abszorpció arányossá-gának a feltételezése súlyos hiba.

A légköri üvegházhatás 61 év alatt megfigyelt változásaEzek után tekintsük át a valóságos helyzetet. A 3. ábrán a tS fel-színhőmérséklet, az OLR-ból számított te effektív hőmérséklet, a derült üvegházhatás, és a légköri vízgőz- és szén-dioxid-tartalom 61 év alatt történt változásai láthatóak [4], [13]. A tS felszínsu-gárzási hőmérséklet és a te effektív kisugárzási hőmérséklet kö-zel azonos mértékben emelkedett, de a ∆t = tS − te üvegházhatás kismértékben csökkent. A vízgőztartalom is csökkenő tendenciát mutat, a szén-dioxid mennyisége ugyanakkor drámaian megnőtt. A részletes statisztikai analízis a [13] hivatkozásban található.

A fenti − derült égboltra vonatkozó − számításokhoz a Nati-onal Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) mindenki számára hozzáférhető, NOAA-R1 néven közismert rádiószondás reanalízis adatbázisát használtuk [43]. A 3. ábra alapján kije-lenthető, hogy a szén-dioxid-koncentráció növekedésének a ta-pasztalt kismértékű felmelegedéshez semmi köze sincs, hiszen az üvegházhatás csökkent.

Ezen meglepő tény tudományosan megalapozott, részletes magyarázatát a [4] és [11] hivatkozásokban találhatjuk meg. A jelenség magyarázatához hosszadalmas légköri sugárzásátviteli számítások és új elméleti megfontolások útján jutottunk el, amelyhez első lépésként ki kellett fejleszteni a TA fluxus transz-misszió és a τA = −ln (TA) egyenlet által definiált fluxus optikai vastagság pontos számításának a direkt integrációs (line-by-line) eljáráson alapuló módszerét [14]. A pontos TA fluxustranszmisszió rendkívül bonyolult matematikai procedúrával több százezer ab-szorpciós vonalat tartalmazó spektroszkópiai adatbázisok haszná-latával számítható [13: 3. old. 1. és 2. egyenlet].

A [12] és [4] hivatkozásokban szereplő nagyszámú valódi rádiószondás adat kiértékelése során a légkör hosszúhullámú sugárzás komponensei között új strukturális összefüggéseket tártunk fel és megadtuk azok elméleti interpretálását. Korrekt matematikai úton levezettük a felszínsugárzást, az effektív su-gárzást, valamint az üvegházgázok mennyiségét összekapcsoló

OLR = SU f

sugárzási egyensúly törvényét. Az f = 2 / [1 + τA + exp (−τA)]

összefüggés segítségével lehetővé vált a Ramanathan-féle nor-malizált üvegházfaktor g = 1 − f elméleti számítása. Megadtuk to-vábbá a földi légkörre érvényes sugárzási energia megmaradását biztosító

OLR = SU (3 +2 TA) / 5

egyenletet. Az

εA = ED / AA

összefüggésen keresztül bevezettük a légköri Kirchhoff-tör-vényt, amely számszerűen megadja a felszínen kialakuló su-gárzási egyensúly számításához nélkülözhetetlen εA szferikus emisszivitást, és végül az

SU =2 EU

egyenleten keresztül bemutattuk, hogy a viriál tétel kulcsszerepet játszik a földi stabil klíma kialakításában. Az SU = 5 OLR/ (3 + 2 TA)

és az OLR = SUf egyenletek együttes érvényességét az

f = (3 +2 TA) / 5

egyenlet fejezi ki (ugyanis egyszerre csak egy globális átlagos derült OLR és SU létezhet). Ennek az egyenletnek a megoldása eredményezi a sugárzási energia megmaradását és a planetáris sugárzási egyensúlyt biztosító τT

= 1,867561 elméleti fluxus opti-kai vastagságot. Az infravörös optikai vastagság időbeli változá-sával, illetve állandóságával a [13] részletesen foglalkozik.

Négy új sugárzásfizikai összefüggés empirikus bizonyításá-ra a 4. ábrán bemutatjuk a 3. ábrán látható 61 éves NOAA-R1 rádiószondás reanalízis adatsorból véletlenszerűen kiválasztott hét különböző idősoron elvégzett szimulációkat. Az idősorok az alábbi évekre vonatkoznak: 1948–1972, 1948–1976, 1948–1997, 1948–2008, 1959–2008, 1973–2008 és 1977–2008.

3. ábra. A te=(OLR/σ)1/4, tS és ∆t =tS −te, számított, illetve a ∆H2O és ΔCO2 megfigyelt változásai az utóbbi 61 évben

A vízgőz és szén-dioxid oszlopmennyiségeinek relatív változásait (∆H2O és ΔCO2) az 1948. évi értékek százalékában adtuk meg. Az ábrán feltüntet-tük a fenti mennyiségekhez tartozó lineáris trendek számszerű értékeit is.



ÉGHAJLATVÁLTOZÁS http://magyarenergetika.hu http://magyarenergetika.hu ÉGHAJLATVÁLTOZÁS

19

Az állandó fluxus optikai vastagság egyértelműen származ-tatható az ismert fizikai alapelvekből (ezt tettük meg fentebb), és nyilvánvalóan − ahogyan már korábban is említettük − a so-kak által jól ismert monokromatikus Beer–Lambert-féle sugár-záselnyelési törvény nem a planetáris klíma kormányzó elve. A törvénnyel önmagával semmi probléma nincs, hiszen az minden sugárzásátviteli program alapvető építőköve, azonban egy olyan rendszerben, ahol a CO2 koncentrációjának növekedésével a glo-bális átlagos abszorpció dokumentáltan hosszú ideig állandó ma-rad, ott egyéb törvények − többek között az általunk bemutatott néhány új törvény − szabályozzák a planetáris abszorpciót, és ezen keresztül a klímát.

A g normalizált üvegházfaktor definícióját használva nyomban látható, hogy az SU =OLR /f és az SU =5 OLR /(3 + 2 TA) egyenle-tekből triviálisan következnek a g-re vonatkozó alábbi összefüg-gések:

g =1−f = 0,33849 és g =2 A /5 = 0,3383.

Megjegyezzük, hogy az elméleti fluxus optikai vastagsághoz tar-tozó g faktor a fenti g értékekkel kitűnően egyezik:

g ≈ 1−2 / [1+ τT + exp(−τT)]=0,3382.

A lineáris regressziós állandók számszerű értékeinek itt nincs közvetlen fizikai jelentése, így azokat az ábrán nem tüntettük fel. Ennek oka az, hogy az SU = 0 pontban a sugárzási mező nem létezik, és az optikai vastagságtól való függés (a függvények argumentuma) nincs értelmezve. Különösebb kommentárt az eredményekhez nem kell fűznünk, hiszen a korrelációs állandók önmagukban is jól reprezentálják a sugárzásfizika új összefüggé-seinek érvényességét. Egyenleteink szerint a hivatalosan támoga-tott klímaelmélet tudományosan nem megalapozott.

Tegyük még hozzá, hogy amíg a számtalan hangolható para-métert tartalmazó klímamodellek eredményei és a valóság között jelentős különbségek vannak, addig elméleti egyenleteink boly-gónk valódi sugárzási klímáját írják le. A 4. ábra alatt felsorolt négy összefüggésben nincsenek „hangolható” paraméterek, nem kell kezdeti értéket adni semminek, és csak azt kell feltételezni, hogy a rendszer követi a fizika törvényeit, és a bemenő adatok reálisak.

A magyar és nemzetközi meteorológus-klimatológus közös-ség a fenti eredményekről alig vesz tudomást, és úgy tűnik, nem

4. ábra. Szimulációs eredményeink hét különböző hosszúságú NOAA-R1 idősorra (színes pontok) Számításaink az 1948–2008 időtartamra vonatkoznak. Az első két idősor esetében az átfedés miatt az ábrákon a két bal alsó pont gyakorlati-lag egybeesik. A függőleges tengelyeken az SU = ED /(1−TA), SU =OLR / f, SU =5OLR / (3+2TA), és SU = 2 EU elméleti sugárzásfizikai összefüggé-sek szerepelnek. A korrelációs állandókat tekintve a négy egyenlet empirikus bizonyítást nyert.




akar az érintett – sokszor alapvető – elméleti fizikai problémák-ról konstruktív tudományos vitát kezdeményezni. Például Hetesi Zsolt véleménye szerint „azüvegházhatásjelenségétleírófizikaielméletek nem képezik vita tárgyát, hanem a jelenleg elfogadott természettudományos világkép részei” [44]. Ez természetesen nem így van, hiszen egy bebizonyítatlan hipotézis nem nevezhető fizikai elméletnek, és amíg egy hipotézis széles körű empirikus bizonyítást nem nyer, addig tudományos vitaalapnak tekintendő.

Ezt bizonyítandó, a Miskolczi-féle üvegházelmélettel szerte a világon foglalkoznak. A Nature internetes véleményrovatában a Miskolczi-féle üvegházelméletre hivatkozva például az alábbi idé-zetet olvashatjuk [45]:

„A légkörbe jutó többlet-szén-dioxidnak semmi hatása sincs a légkör infravörös elnyelésére. Miskolczi eredményeit empirikus megfigyelésekre,mérésekrealapozta,ígyazokfelülbírálnakmin-den ellentmondó eredményt produkáló elméleti számítást.”

A. Arrak (aki képesítését tekintve nem klimatológus hanem radiokémikus) nyolc éve világosan látta a jelen cikkünkben is kö-zölt eredmények jelentőségét és egy új, fizikai alapokon nyugvó üvegház elmélet szükségességét [46].

Jelen írásunkkal ízelítőt adtunk az üvegházhatás problémájá-nak egy alapjaiban új megközelítéséről. Persze nem szeretném azt a látszatot kelteni, hogy az új összefüggésekkel megoldódott a globális klímaváltozás minden tudományos problémája. Amit itt bemutattunk az csak a jéghegy csúcsa. A planetáris klímának számtalan, a sugárzással kapcsolatos megválaszolatlan kérdése van, amelyekre itt nem térhettünk ki. Egyik legalapvetőbb prob-léma a hőmérsékleti és sugárzási mező átlagolása, és ennek kap-csán az átlaghőmérséklet definíciója, vagyis magának a globális átlagos hőmérséklet létezésének a kérdése [25]. A klímaváltozás okainak kutatását természetesen − konszenzusra törekvés nélkül − folytatni kell, és bízom benne, hogy e rövidre szabott áttekin-tés hozzásegíti a geológus, geofizikus és energetikával foglalkozó szakembereket az üvegházhatás problémáinak mélyebb megér-téséhez.

A bemutatott kvantitatív eredmények és konklúziók várható kritikai értékelése remélhetőleg a tárgyhoz tartozó számszerű eredmények és az azokból levont következtetések gondos ösz-szehasonlítására lesz alapozva. Tudományos igenyű kritika nem tartalmazhat hiedelmeken alapuló általános – és sokszor ad-hominem – megjegyzéseket.

Hivatkozások[1] Tollefson, J.: The Case of the Missing Heat. 2014, Nature, 505,

Január 16, 276–278[2] Lacis, A. et al.: Atmospheric CO2: Principal Control Knob

Governing Earth’s Temperature. 2010, Science Vol. 330, 356–359

[3] Kandel, R. és Viollier, M.: Planetary radiation budgets. 2005, Space Science Reviews 120: 1–26 DOI: 10.1007/s11214-005-6482-6, 1–26

[4] Miskolczi, F.: The Greenhouse Effect and the Infrared Radiative Structure of the Earth's Atmosphere. 2014, Development in Earth Science, Vol. 2, 31–52

[5] Ramanathan, V. és Inamdar, A.: The radiative forcing due to clouds and water vapor. 2006, In Frontiers of Climate Modeling, Eds. J. T. Kiehl and V. Ramanathan; Cambridge University Press, 119–151

[6] Raval, A. és Ramanathan, V.: Observational determination of the greenhouse effect. 1989, Nature 342, 758–761

[7] Kopp, G. és Lean, J.: A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance. 2011, Geophysical Rese-arch Letters, Vol. 38, L01706, doi: 10.1029/2010GL045777, 1–7

[8] Chance, K. és Kurucz, R.: An improved high-resolution solar reference spectrum for earth’s atmosphere measurements in the ultraviolet, visible, and near infrared. 2010, Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 111, 1289–1295

[9] Berk, A. et al.: MODTRAN5.2.0.0 User’s Manual. 2008, ftp://ftp.pmodwrc.ch/pub/Claus/Vorlesung2009/ModtranDaten_etc/

MODTRAN(R)5.2.0.0.pdf, 1–100[10] NASA Earth Fact Sheet: nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/

factsheet/earthfact.html, 2012[11] Miskolczi, F.: Greenhouse effect in semi-transparent planetary

atmospheres. 2007, Időjárás,111, 1,1–40 [12] Chedin, A. és Scott, N.: The Improved Initialization Inversion

Procedure. 1983, Laboratoire de meteorologie dynamique. Centre National de la Recherche Scientifique, No. 117.

[13] Miskolczi, F.: The stable stationary value of the earth’s global average atmospheric

Planck-weighted greenhouse gas optical thickness. 2010, E&E 21,4 243-262

[14] Miskolczi, F.: High resolution atmospheric radiative transfer code (HARTCODE). 1989, https://www.researchgate.net/publication/287994595, DOI: 10.13140/RG.2.1.2319.6240, 1–220

[15] Costa, S. és Shine, K.: Outgoing Longwave Radiation due to Directly Transmitted Surface Emission. 2012, JAS, Vol. 69, DOI: 10.1175/JAS-D-11-0248.1, 1865–1870

[16] Fu, Q. et al.: Multiple Scattering Parameterization in Thermal Infrared Radiative Transfer. 1997, JAS, Vol. 54, 2799–2812

[17] Kiehl J. és Trenberth, K. : Earth’s Annual Global Mean Energy Budget. 1997, Bulletin of American Meteorological Society, VOL. 78, No. 2, 197-208

[18] Trenberth, K. et al.: Earth’s Global Mean Energy Budget. 2009, AMS, Bulletin of American Meteorological Society, March 2009, 312–323

[19] Stephens, G. et al.: An update on Earth’s energy balance in light of the latest global observations. 2012 , Nature Geoscience, Vol. 5, 691–696

[20] Wild, M. et al.: The global energy balance from a surface perspective. Climate Dynamics, 2013, 40: DOI 10.1007/s00382-012-1569-8, 3107–3134

[21] NASA: earth’s energy budget. 2015, http://www.nasa.gov, Document: NP-2010-05-265-Larc

[22] USST76 : US Standard Atmosphere, 1976, NOAA, NASA, USAF, Washington, D.C. October 1976

KöszönetnyilvánításEzúton szeretném kifejezni köszönetemet Szarka Lász-lónak, és Héjjas Istvánnak a kézirat elkészítéséhez nyújtott értékes tanácsaiért és segítségért.




[23] Shaviv N. et al. : The Maximal Runaway Temperature of Earth-like Planets. 2011, Icarus, 216, 2, 403–414

[24] Lorenz, R. és McKay, C.: A simple expression for vertical convective fluxes in planetary atmospheres. 2003, Icarus 165, doi:10.1016/S0019-1035(03)00205-7,407–413

[25] Reményi K.: Gondolatok a globális hőmérsékletről. Energiagaz-dálkodás, 57. évf. 2016. 3–4. szám

[26] Kramm, G. és Dlugi, R.: Scrutinizing the atmospheric greenhouse effect and its climatic impact. 2011, Natural Scien-ce, Vol.3, No. 12, http://dx.doi.org/10.4236/ns.2011.312124

[27] Gerlich, G. és Tscheuschner, R.: Falsification of the atmospheric CO2 greenhouse effects within the frame of physics. 2009, In-ternational Journal of Modern Physics B, 23, 275-364, doi:10.1142/S021797920904984X

[28] Héjjas, I.: Klímaváltozás és szén-dioxid. Magyar Energetika, 2015/5–6

[29] Miskolczi, F. és Mlynczak, M.: The greenhouse effect and the spectral decomposition of the clear-sky terrestrial radiation. 2004, Időjárás, 108, 4, 209–251

[30] Lindzen, R.: Taking Greenhouse Warming Seriously. 2007, E&E, Vol. 18, No. 7+8, 937–950

[31] Pierrehumbert, R.: Principles of Planetary Climate. 2011, Cambridge University Press, ISBN 9780521865562, pp. 414

[32] Haszpra, L.: Válasz Zágoni Miklós észrevételeire. 2011c, Ma-gyar Tudomány, 172, 8, 1003–1005

[33] Reményi, K.: A konszenzus és evidencia nem tudományos érv. 2010, Magyar Tudomány, 171, 1,44–48.

[34] Szarka, L.: Mozaikok az éghajlatkutatáshoz. 2010, Magyar Tu-domány, 171, 5, 609- 611.

[35] Berényi, D.: Klímaváltozás, globális felmelegedés, CO2-hatás – kritikus szemmel. 2011, Magyar Tudomány, 172, 1, 18–31

[36] Miskolczi, F.: The stable stationary value of the Eart's IR optical thickness. 2011, EGU Vienna, Poster Presentation XL87, https://presentations.copernicus.org/EGU2011-13622_presentation.pdf

[37] Haszpra, L.: ICOS – A jövő páneurópai üvegház-megfigyelő rendszere. 2011a, Magyar Tudomány, 172, 1, 32–37

[38] Haszpra, L.: Az éghajlati rendszer és mozgatói. 2011b, Magyar Tudomány, 172, 5, 570–579

[39] Zágoni, M.: Észrevételek Haszpra László: Az éghajlati rendszer és mozgatói című tanulmányához. 2011, Magyar Tudomány, 172, 8, 1000–1002

[40] Wikipedia: 2018, https://en.wikipedia.org/wiki/United_States_withdrawal_ from_ the_Paris_Agreement

[41] Solomon S. et al.: Contributions of Stratospheric Water Vapor to Decadal Changes in the Rate of Global Warming. 2010, Sci-ence 327, 5970, 1219–1223

[42] Nurse P. és Cicerone, J.: Climate Change, Evidence & Causes, An overview from the Royal Society and the US National Academy of Sciences, 2014, RS & NAS Feb. 27

[43] NOAA NCEP/NCAR: Reanalysis data time series, 2008, http://www.cdc.noaa.gov

[44] Hetesi, Zs.: Néhány megjegyzés a klímaszkepticizmus kapcsán. 2017, Magyar Energetika 1, 18–20

[45] Arrak, A.: 2012, http://www.nature.com/nature/journal/v484/n7392/abs/nature10915.html

[46] Arrak, A.: What Warming? Satellite view of global temperature change. 2010, CreateSpace, Második kiadás

Szimbólumok listájaSzimbólum Jelentés

FA, FA,vAbszorbeált teljes és spektrális napsugárzás, Wm–2, Wm–2/cm–1

FR Reflektált napsugárzás, Wm–2

FE = FA + FREgységnyi felületen rendelkezésre álló napsugárzás, Wm–2

F0 = 4FE Empirikus napállandó, Wm–2

FOT, FO

OBS, F0,N Napállandók, Wm–2

FOMax, FO

Min Maximum és minimum empirikus napállandók, Wm–2

f, g Transzfer és üvegház függvények, g =1−f

G, GA, GA,vDerült, abszorpciós és spektrális üvegházfaktorok, Wm–2, Wm–2/cm–1

hC Globális átlagos felhőtető magassága, km

OLR, OLRA, OLRC Derült, összes, és felhős területektől származó kimenő sugárzás, Wm–2

SG, SG,vFelszín teljes és spektrális fekete test sugárzása, Wm–2, Wm–2/cm–1

SU, SUC, SD

C Földfelszín, felhőtető és felhőalap sugárzása, Wm–2

ST, STC, SD

Cu, SDCd Derült, felhő feletti és felhő alatti átbocsátott

sugárzások, Wm–2

AA, AAC, AA

Cu, AACd Derült, felhő feletti és felhő alatti abszorbeált

sugárzások, Wm–2

EU, EUC, EU

Cu Derült, felhő feletti és felhő alatti felfelé emittált sugárzások, Wm–2

ED, EDC, ED

Cd Derült, felhő feletti és felhő alatti lefelé emittált sugárzások, Wm–2

εA Szferikus emisszivitás, εA = ED / AA =0,96515341

TA, τAGlobális átlagos (derült) fluxus transzmisszió és optikai vastagság

tGA földfelszín átlagos termodinamikai hőmérséklete, K

tAElnyelt napsugárzásból számított abszorpciós hőmérséklet, K

tS Földfelszín átlagos sugárzási hőmérséklete, K

tC Felhőtető átlagos sugárzási hőmérséklete, K

teKimenő hosszúhullámú sugárzásból számított effektív hőmérséklet, K

αB Bond albedó, αB = FR / FE = 4FR / F0

β Felhőfedettség, felhős területek aránya az össz-területhez

ΔtAGlobális abszorpciós üvegházhatás (klimatológus definíció), K

ΔH2OVízgőztartalom relatív változása 1948-hoz képest, %

ΔCO2Szén-dioxid-oszlopmennyiség relatív változása 1948-hoz képest, %

σ Stefan-Boltzmann-állandó, σ = 5,6704×10–8 Wm–2K-4

τT Elméleti fluxus optikai vastagság, τT =1,867561




Reményi Károly

Vélemény Miskolczi Ferenc „Értekezések az üvegházhatásról” című cikkéhez

A Magyar Energetika felelős szerkesztője, Civin Vilmos felkért Mis-kolczi Ferenc „Értekezések az üvegházhatásról” című kéziratának lektorálására. Mivel nem szeretném a cikk közlését akadályozni, de egy lektori véleményben nem tudtam volna álláspontomat ki-fejteni, ezért javasoltam, hogy véleményemmel együtt jelenjen meg a cikk. A felelős szerkesztő elfogadta a javaslatomat.

Előrebocsátom, hogy Miskolczi Ferenccel a barikád ugyan-azon oldalán állunk. A klímaváltozásban a szén-dioxid-koncentrá-ció növelésével az emberi tevékenység szerepe erősen eltúlzott. A téma helyes megítélését igen nagy gazdasági és politikai érde-kek torzítják. A kutatói társadalom egy jelentős része is érdekelt lett, jó szándékkal, de néha hamis bizonyítással építi karrierjét. A szenzációhajhász média egy része nagy lehetőséget látva, szé-les körben, felelőtlenül részt vesz a hisztériakeltésben. A kormá-nyok a témán keresztül a világ energetikájának befolyásolását ér-ték el. Pszichológiai ráhatások, előfordult csalások (konszenzus), óriásira dagasztották a témát. A statisztikában tisztességtelen számítási módszert alkalmazva a tudósok 97%-ának konszenzu-sáról beszélnek, ami nem igaz, amellett, hogy az igen nagyszámú tudományosan megalapozott érvekkel alátámasztott ellenvélemé-nyeket tartalmazó cikkek nem kapnak fórumot, és a nyilvános-ságtól azokat elszigetelik.

Ezek után, és Miskolczi kutatásait nagyra értékelve, számításai-nak interpretálásával kapcsolatban lényeges észrevételeim vannak.

A témában a vita helyes, érvekkel lehet eredményt elérni és elszigetelni a tudományos karrieristákat. A magam tízéves har-cának jelentős eredményeit könyvelhetem el itthon, bár kevesen hivatkoznak rá, de dokumentálhatóan először hangoztatott néze-teim nagyon sokszor visszaköszönnek. Formailag először a szeny-nyezők sorából kivettem a szén-dioxidot, ez ma már általános vélemény. Az energetika szakterületén kis túlzással mondhatjuk, hogy egységesen vallják, indokolhatatlan a szén-dioxidnak a klí-maváltozással való összekapcsolása. Amikor először szálltam a ringbe, még fenyegetést is kaptam. Ma a helyes álláspont széles körben való terjedése kárpótol.

Lényegi véleményeltérés is van közöttünk. Én úgy gondo-lom, hogy a meglévő, klasszikus fizikai törvényekkel lehet a je-lenséget követni, nem feltétlen kellenek újak. A globális értéke-ket leginkább globálisan mérhető paraméterekkel kell számítani (Einstein: „Everything should be made as simple as possible, but no simpler.”). Félek leírni, de ma sokszor a tudományos színvona-lat gyakran a minél bonyolultabb sok differenciálegyenlet jelenti. Az anyag–energia egyenletet is lehet részleteiben nagyon bonyo-lultan tárgyalni, de általános számításokhoz nagyon jól megfelel az E=mc2 képlet. A Beer–Lambert-törvény és a CO2-emisszió-abszorpció koncentrációfüggése és egyéb globális paraméterek reális számítására ad lehetőséget. Véleményem szerint globális értékeket csak megfelelően globális jellemzőkből lehet számolni.

Ilyen a Nap-állandó, a CO2-koncentráció, a levegő tömege, vas-tagsága és a fizikai alaptörvények stb. Ezek valóban megfelelően mérhető értékek. A sok részletből összetett és számított érték jelentős hibával jár. Egy kazánhatásfokot is a legpontosabban a betáplált és a hasznosított hő méréséből számíthatunk. A veszte-ségek mérése számos hibát rejt magában. Például gondoljunk a füstgázzal távozó hőmennyiségre egy nagy méretű füstcsatorna esetén. Sebesség (tömeg), hőmérséklet, fajhő stb. mind helyi jel-lemzők, az átlagolás egyszerűen nem használható.

Miskolczi a rádiószondás mérések eredményeit használja. A mért és időbeni átlagolás után feldolgozott, csak területi szem-pont szerint súlyozott átlagolásával kapott hőmérsékletértékek-kel, tehát intenzív jellemzők számtani átlagával – véleményem szerint – eleve nem kapunk fizikailag értelmezhető paramétert (Miskolczi: „A Föld légkörének általunk számított nagy pontos-ságú sugárzási fluxus ...rádiószondás méréseken alapuló…”). A rádiószondás mérések a légkör vertikális szerkezetéről viszony-lag valóban a legpontosabb adatokat adják, és bár a mérőműszer pontossága sokkal jobb is lehet, a felszíntől bizonyos távolságokra a mérés pontossága a távolságtól (nyomástól) függően 0,5–1 K nagyságrendű, ami egy ilyen esetben, ahol a tized fokoknak is jelentőséget tulajdonítanak, nem engedné meg olyan következ-tetések levonását, amelyekre oly sokan bátran vállalkoznak (Mé-száros R.: Meteorológiai műszerek és mérőrendszerek, ELTE). Így azután, várva a minden oldali össztüzet, félve írom le, hogy a Mis-kolczi által, nem kétségbe vonható tisztességgel felhasznált ada-tokból és a számításaiból született legfontosabb 3. ábra is adalék a sok közül arra, hogy például a legkomolyabb intézmények ada-

A globális hőmérséklet és a karbonkibocsátás, különös tekintet-tel az 1940 és 1970 közötti időszakra (Reményi, MATUD 2014. 9.)




taiból is kijöhet valamilyen eredmény és annak ellenkezője. Az irodalomban a leginkább mértékadó helyekről származó adatokat felhasználva szerkesztett diagramomban, több évtizedet (a 30-as évek végétől a 80-as évek elejéig) felölelő szakaszon, láthatóan a szén-dioxid-koncentráció jelentős növekedése mellett „globális” hőmérséklet-csökkenés tapasztalható.

Ezért én nem is próbálom kétségbe vonni a szén-dioxidnak a globális felmelegedésre gyakorolt hatását, de úgy ítélem meg, hogy az indokolatlanul eltúlzott értékből vonnak le klímaváltozás-ra való hatást.

A hivatkozott cikkben (Miskolczi és Mlynczak, 2004) közölt számítások szerint a „globális átlagos légkör” a felszínsugárzás 15,4%-át átengedi és 84,6%-át elnyeli. Ebből az f = 1,87 érték már eleve számítható. Itt „globális átlagos légkörről” beszél. Vi-szont éppen a szén-dioxid változása miatt nem beszélhetünk glo-bális átlagos légkörről, azaz állandóságról. A cikk leglényegesebb megállapítása olyan feltételezésen alapszik, ami nem állja meg a helyét: „A légkör időben állandó hőmérsékleti szerkezetének (ha úgy tetszik: az időben állandó átlagos globális éghajlatnak) a léte a légkör hosszú távú teljes energetikai egyensúlyát feltéte-lezi. A fentiek tükrében tehát hosszú távon a Földlégkör-rendszer stabil klímával rendelkező, sugárzási egyensúlyban levő izolált rendszernek tekintendő”. Az energetikai egyensúly csupán azt feltételezi, hogy a beeső és a lesugárzott hőmennyiség bizonyos időtávokon megegyezzék. Ez nem zárja ki a földi rendszer szer-kezetén belüli változásokat, amilyen sok volt a földtörténetben. A Föld a világűrben bizonyos időtávokon belül termikus egyen-súlyban van. A sugárzás valós idejű folyamat és a pillanatnyi hőmérséklet határozza meg. A hő vonatkozásában a tárolási és egyéb folyamatoktól függően időbeli eltolódás lehetséges pozi-tív és negatív irányban. A Föld hőviszonyait a Napból felvett hő-mennyiség és a világűrben elfoglalt helye (és mozgása) határozza meg. A légkörben a rétegek hőmérsékletének változása például a légköri összetétel miatt létrejöhet ugyanazon egyensúlyi hőmér-sékletnél. Ha az egyes légrétegeken keresztül a világűr felé a hő átáramlása megnehezedik, az alsóbb rétegekből, illetve a földfe-lületről történő hőáramláshoz magasabb hőmérséklet szükséges, történjék a hőátadás bármely formában. Mivel a szén-dioxidnak ilyen hatása van, bizonyos mértékben – nem az elterjedt, eltúlzott mértékben, de – a földfelszín és a közeli hőmérséklet kismérték-ben növekedhet. Reális számításaim szerint ennek mértéke nem indokolja a szén-dioxid-növekedéssel kapcsolatos hisztériakeltést (számításaim szerint a CO2 duplázódása esetén is 1,5 °C alatt marad) és külön intézkedéseket a szén-dioxid csökkentésére.

A légkör víztartalmának (pl. felhő stb.) vizsgálata a tudomá-nyos világban régóta létezik. A légkör mondhatni legbonyolultabb része. A felhő diszperz rendszer, réteges, változik időben, térbeli eloszlásban stb. Igaz, hogy a kezdeti modellezésben figyelmen kí-vül hagyták a változásokat. Jelenleg sem megfelelő a tárgyalása. A Föld más felületeihez képest hasonlóan szerepeltetni felületként, véleményem szerint nem lehetséges. A légkörben a víz rendkívül sok formában jelentkezik, egy felületi jellemzővel kezelni nem lá-tom lehetségesnek. A már legkorábbi kutatások közül egy pél-da: Syukuero, M. et al. Thermal Equilibrum of the Atmosphere with a Given Distribution of Relativ Humidity, J. of the Atmospferic Science 1967, amelyben megállapítják, hogy átlagos felhőzetnél a CO2 megkétszerezésekor, fix relatív nedvességnél a hatás 2 °C, fix abszolút nedvességnél 1,3 °C. Az irodalomban igen sok, kor-

szerű műszerekkel végzett értékes mérés található pl. a felhőzeti hatásra, szén-dioxid-növekedés okozta sugárzási kényszer növe-kedésre, ilyen és olyan eredménnyel. Azonban mindre érvényes, hogy nem a műszerek pontossága az, ami a végkövetkeztetésben problémát okoz, hanem a rendszer összetettsége, a körülmények, a régiók értékelése, az adatok feldolgozása és az általánosítások. A közölt pontossági tartományon belül megadott értékeket, azok, akiknek a mérés a szakmájuk elengedhetetlen része, nem tudják elfogadni. Vonatkozik ez minden mérési módszerre.

A részletekbe menő tisztázások helyett megemlítek néhány kijelentést, amelyekkel mindenképpen vitatkozni kell, ha azt nem hiszi el feltétel nélkül az olvasó:

• „aktív planetáris felszínt (APS), amely a Föld esetében a derült földfelszín és a felhőtető összessége”. A légkör víz-tartalmának egy részét képező felhőtető felületként nem jellemezhető.

• „A légkörben elnyelt vagy a légkör által átbocsátott sugár-zás semmilyen mérőeszközzel sem mérhető”. De közvetve értékes méréseket végeztek a sugárzási kényszer változá-sára (Nature Feb. 25. 2015; 510-486 – 4019). Általánosí-tásnál azonban a számszerűségeknél óvatosnak kell lenni.

• „hosszú távon a Földlégkör-rendszer stabil klímával ren-delkező, sugárzási egyensúlyban levő izolált rendszernek tekintendő”. Ez a kijelentés ebben az esetben teljességé-ben önkényes megállapítás. Minden szavát külön-külön értelmezni kellene. „Hosszú táv”, „stabil klíma”, „sugárzási egyensúly”, „izolált rendszer”.

• „…hogy a sugárzási egyensúly virtuális felborulásának a felszínhőmérséklet növelésével történő kompenzálása sért egy sor alapvető sugárzásfizikai és termodinamikai tör-vényt”. A sugárzás real-time folyamat.

• „Mérések szerint a légköri abszorpció hosszú ideje nem nö-vekszik, sőt elméletileg sem növekedhet, az üvegházhatás pedig csökken”. Sajnos az ún. „mérések” ilyenek is meg olyanok is. Egyébként pedig egyszer állandó az üvegház-hatás, egyszer csökken? (Maga az üvegházhatás elnevezés sem megfelelő a légköri rendszerre).

• „A TA fluxus transzmisszió rendkívül bonyolult matemati-kai procedúrával a fluxus optikai vastagságból számítható:” Sok bonyolult számítás, sok hibalehetőség és el kell hinni, hogy minden paraméter jól definiálható.

• „…..a Beer–Lambert-féle sugárzáselnyelési törvény nem a planetáris klíma kormányzó elve”. A klíma és a globális melegedések és hűlések összemosása nem helyes. De egy gázkomponens állapotváltozásának bizonyos számításaira a Beer–Lambert-törvény alkalmasságát tagadni nem helye-selhető.

Összefoglalva: Miskolczi cikke hozzájárul a klímaváltozás bo-nyolult kérdésében rejlő számos problémáról folyó tisztázó vitá-hoz. A szén-dioxid szerepének teljes tagadása több mint vitatha-tó. Ugyancsak megkérdőjelezhető a klasszikus fizikai törvények mellett újak alkotásának szükségessége. „A fentiek tükrében te-hát hosszú távon a Földlégkör-rendszer stabil klímával rendelke-ző, sugárzási egyensúlyban levő izolált rendszernek tekintendő.” Ez a kijelentése nem látszik igazoltnak. Egyébként nem kívánok a továbbiakban egy általam kilátástalannak látszó hitvitát gene-rálni, bár reménykedem abban, hogy a vallássá vált témában a tudományos érvek végül győzedelmeskednek.



http://magyarenergetika.hu HÍREKHÍREK http://magyarenergetika.hu

HírekÚJ RENDEZVÉNYSOROZAT

MET Szakmai Klubdélután A MET Elnöksége elhatározta, hogy a Társa-ság szakmai életének felpezsdítése érdeké-ben a tagság számára havi rendszerességgel találkozási lehetőséget szervez. A dr. Korényi Zoltán által kezdeményezett új sorozat ese-ményeinek időpontja minden hónap első keddje, 17 óra. Időtartama kb. 2 óra. Célja, egy-egy aktuális energetikai kérdéskör baráti hangulatú megvitatása, ahol a közös gondol-kodás képezi a vezérlőelvet. A rendezvény a találkozó kereteit meghatározó és informáci-ót szolgáltató előadással indul, majd a részt-vevők hozzászólásaival, vitájával folytatódik.Az első, 2018. március 6-án, a BME R épüle-tében megrendezett kísérleti szakmai klub-délután indító gondolatait dr. Frankó Ferenc (NKM, elnök-vezérigazgatói tanácsadó) „Vil-lamosenergia-rendszerek jelene és fejlődési trendjei” című előadásában fejtette ki. Őt kö-vetően Mezei Bálint (NKM, elnök-vezérigaz-gatói kabinetvezető) „A Nemzeti Közművek energiapiaci víziója” című előadásában be-mutatta a cég tevékenységét és a küszöbön álló technológiai forradalom lehetséges irá-nyait.

A résztvevők 20 főnyi csapata egyhangú-lag hasznosnak és folytatandónak értékelte a jó hangulatú első rendezvényt.

A második szakmai klubdélutánt 2018. április 3-án, a BME R/513. helyiségben „A megújulóenergia-iparban szerzett másfél év-tizedes tervezői, beruházói és üzemeltetési tapasztalatok” címmel – dr. Korényi Zoltán házigazda vezetésével – szerveztük meg.

A váratlanul elhunyt Komlós Ferenc kol-légánkra történt megemlékezést követően indultak az előadások, majd a hallgatóság által feltett kérdésekre az előadói, elnöki vá-laszok. Örvendetes, hogy a résztvevők ke-reken fele hallgató, illetve fiatal kolléga volt különböző cégektől.

A felkért előadók:• Stelczer Balázs ügyvezető igazgató,

EMSZET Kft., Kulcs; és• Rejtő János okleveles villamosmér-

nök.Az előadások diái megtalálhatóak a MET honlapján http://magyarenergetika.hu/wp-content/uploads/2018/04/klubdelutan/Beszamolo_Klubdelutan_2018-apr.pdf.

Jelen rövid tudósítás a krónikás által ér-dekesnek tartottakat foglalja össze. A dőlt betűs részek a kérdésekre adott válaszok, beszúrva az adott témához.

Az első előadó Stelczer Balázs volt, a kul-csi 600 kW teljesítményű széltorony megál-modója és jelenleg is üzemeltetője. A Kul-cson 2001-ben üzembe helyezett szélerőmű az ország első ilyen berendezése. Létesítését – mivel a döntésben érdekelteknek, a ható-ságoknak ilyen berendezésekkel kapcsolatos gyakorlatuk nem volt – az E.ON jogelődje (Bayernwerke) karolta fel. Ez a projekt hozta össze a levezető elnököt az előadókkal. Az E.ON részéről ez egy társadalmi elkötelezett-séget mutató PR-projekt, és nem egy gaz-dasági célú beruházás lett. Olyannyira, hogy a teljes E.ON cégcsoportnak ez volt az első szélerőműve, ráadásul itt, Magyarországon. Az üzleti modell elvárt hozamot biztosító elfogadhatóságát nehezítette, hogy a köve-telményként előírt 8%-os belső megtérülési ráta messze nem volt elérhető – még állami támogatással sem.

A projekt egyedisége miatt akkoriban a tervezői munkát is számos akadály nehezí-tette. Mint első példa, a hatóságok, engedé-lyesek számára is újdonság volt.

Az erőmű 1800 óra/év csúcskihasználá-si óraszám körül teljesít. Ennél jobb értéket csak lényegesen magasabb torony és egy-ségteljesítmény esetén lehetne elérni. Mások

voltak az ezredforduló lehetőségei. Évente enyhén csökken a termelése, aminek nem műszaki okai vannak. A KÁT mérlegkörben a negyedórás menetrendadás követelménye miatt kezdetben a terv és a tény közötti nagy különbséget drága előrejelző szolgáltatások igénybevételével sikerült csökkenteni. Egy soktornyos szélpark esetén ezek a költsé-gekfajlagosanelenyészőek,ittviszontnem.Kulcson a terv és a tény közötti különbség miatt a kiegyenlítő energia költségét sikerült az értékesített energiáért kapott bevételnek a 8%-ára csökkenteni. Már letelt a megtérü-lésreszámolt15év.ÍgyaKulcsiSzélerőműjelenleg csak a szabadpiacon értékesítheti a termeltvillamosenergiát.Ezaz időjárás-függő szabadpiaci ármég az import közis-merten alacsony zsinóráránál (jelenleg kb. 12Ft/kWh)islényegesenalacsonyabb,ezértnemkönnyűaszélerőműgazdaságihelyze-te. Összehasonlításul: a KÁT-rendszer sze-rinti, kötelező átvételt biztosító támogatottár 2016-ban 34,34 Ft/kWh volt.

Sok az O&M-mel kapcsolatos párhuza-mos adminisztrációs munka, mert a külön-böző hatóságok adatbázisai nincsenek egy-mással összekapcsolva.

A választott nyomatékváltó nélküli gyárt-mány miatt a karbantartás munka- és kar-bantartásigénye csekély, így annak költsége is alacsony. A gyártó ellenőrzési és karban-tartási rendjét betartva rendkívüli esemény-re nem kell számítani.

Stelczer Balázs közeli terve egy, a szél-kerékkel azonos teljesítőképességű (600 kW) napelempark létesítése Kulcson. 14 000 m2 terület áll rendelkezésére. Egyik célja a létesítési-üzemeltetési-termelési tapasztalatok összehasonlítása. Nagy napelemparkoknál általában az 1 ha/MW kö-rülifajlagosterületigényajellemző.




A második előadó, Rejtő János – a szél-torony villamos berendezéseinek és a 20 kV-os kapcsolat kiépítésének tervezője, vil-lamos projektvezetője – kiemelte a beruházó és a generáltervező jó együttműködésének fontosságát. Felsorolta, hogy egy kiserőmű létesítésénél milyen tervek, dokumentációk előállítása és milyen engedélyek beszerzése szükséges.

Bemutatta az általa tervezett, 2012-ben üzembe helyezett sellyei napelempark főbb paramétereit. A szigetvári alállomásba csat-lakozó naperőmű teljesítménye 500 kW. Elő-írás volt, hogy az erőmű be-ki kapcsolása nem okozhat 2%-nál magasabb feszültség-ingadozást. 50 db Deger hajtású napköve-tő rendszert alakítottak ki, a hajtómotorok 10-15 W-osak. A panelcsoportok mozgatása szakaszos. A hajtásrendszer a vártnál ma-gasabb karbantartás-igényű. A park rendel-kezik egy 50 kW-os szünetmentes áramfor-rással is. Ennek egyik funkciója, hogy vihar esetén a károk elkerülése érdekében a pane-leket vízszintes helyzetbe vezérelje. Fontos a panelek legalább évente egyszeri lemosása. Nagy parkoknál már gyakorlat az infravörös kamerákkalfelszereltdrónokkaltörténőtúl-melegedés-ellenőrzésis.

Az erőműbe 50 db 10 kW-os SMA invertert építettek be. A felharmonikusok az előírt értékek alattiak. A megtermelt energia az elmúlt években a napkövetésnek köszönhetően 700-800 MWh/év környékén alakult. A csúcskihasználási óraszám tehát 1400–1600 óra/év között változott. A fix telepítésűektől 1000-1100 h/évet szokás elvárni. Idővel degradálódnak, 25 év alatt15%teljesítőképesség-csökkenésselésnö-vekvő karbantartási igénnyel kell számol-ni. Szegeden német zászló alatt gyártanak invertereket. A transzformátorokat jellem-zőenahazaiSiemensszállítja.

Lakossági kisfogyasztói rendszerekhez a fejlettebb országokban terjedőben vannak az ún. multi-cluster napelemes rendszerek. Ezekbe már akkumulátorokat is beépíte-nek. Meghatározott logika szerint történik a töltésük és ürítésük, a saját felhasználás forrásának kiválasztása, a hálózatra történő kitáplálás, valamint az onnan történő vé-telezés. Ilyen rendszereket ma már komp-letten is kínálnak, nem szükséges egyedi elemekből összeállítani. Nálunk a jelenlegiszabályozók mellett nem gazdaságos az al-kalmazásuk. A fogyasztás-termelés szaldója jobb, ha pozitív. A kisfeszültségű hálózat-tal párhuzamosan működő kis rendszerek túlzott alkalmazása igényelheti a közép/

kisfeszültségű transzformátorok szabályo-zási-védelmi rendszereinek módosítását. Az inverterek okozta, az 50 Hz-es szinuszra szuperponálódó felharmonikus áramok „si-mítására” a passzív (kapacitív, induktív elemes) megoldások mellett léteznek már„gyors-reagálású”aktívlehetőségekis.

A háztartási méretű napelemes rend-szerek 15-20%-os penetrációjáig a hálózati veszteségcsökken(errőlahálózatiengedé-lyesek jórészt hallgatnak), 30% fölött biz-tosan nő. Németország beépített nap- ésszélerőmű kapacitása meghaladja országacsúcsigényeit. Túltermelésük esetén meg-próbálják először a termelt energiájukat aszivattyús energiatározóikban elhelyezni, esetleg exportálni, s csak végszükség esetén kapcsolnak le megújulós kapacitásokat.

Vallasek István kolozsvári kollégánk is-mertette a romániai példát: a kezdeti for-szírozott naperőműves létesítéseket ma már lényegesen visszafogottabban kezelik.

A résztvevők megfogalmaztak e körben meg nem válaszolható aggályokat, kérdé-seket, pl. a tervezett napelemfarmokkal, a befagyasztott szélerőmű-létesítési le-hetőségekkel, a környezet- és agrárium-védelmi szempontok fontosságával, a menetrendkészítési előírásokkal, a KÁT−METÁR rendszerrel, a MEKH követelménye-ivel kapcsolatban.

Korényi Zoltán a gazdasági kérdésekhez kapcsolódóan felhívta a figyelmet arra a cik-kére, melyben az „érdekhordozók” szerinti gondolkodás fontosságáról értekezik – kiemel-ve országunk/állampolgáraink érdekeinek a definiálását (http://magyarenergetika.hu/wp-content/uploads/me/ME%202017-2.pdf ).

A további klubdélutánok témáiról a jelen-lévők szavazhattak, egy előre megszerkesz-tett „étlapon” legfeljebb 10 témát megjelöl-ve. A kiértékelés és a szervezés folyamatban van.

Láng Sándor

Befejeződött a Barakah 1 atomerőmű építéseMárciusban az Egyesült Arab Emirátusokban Mohamed bin Zayed Al Nahyana sejk, Abu Dhabi koronahercege és Mun Dzsein Dél-Korea elnökének jelenlétében ünnepelték meg a Barakah 1 atomerőmű építésének befejezését. Ez lesz a négy APR-1400 típusú nyomottvizes-blokkból álló harmadik generációs atomerőmű első egysége. Az üzembe helyezés előtti tesztek első fázisa (hideg hidraulikai, szerkezeti integritási és néhány melegüzemi teszt) eredményesen befejeződött, a további tesztekre az üzemanyag berakása után kerül sor.

A blokk építése 2012-ben kezdődött, a további 3 blokké egy-egy évvel később. Az első két blokk kereskedelmi üzemének kezdetét 2019-re, a 3. és 4. blokkét 2020-ra, illetve 2021-re tervezik. Tervezett üzemidejük 60 év.

Az első APR-1400 blokk a dél-koreai Shin Kori atomerőmű 3. egységeként 2016-ban kezdte meg kereskedelmi üzemét, az Emirátusokban létesülő pedig az első exportra szállított ilyen típusú blokk. A blokk 2 gőzfejlesztőt és egy 1800/perc fordulatszámú gőzturbinát tartalmaz. (GI)

(World Nuclear News, http://www.world-nuclear-news.org/NN-Barakah-1-construction-formally-complete-2603187.html)




Helyreigazítás a 2018. évi 2. számhoz

Tisztelt Olvasóink szíves elnézését kér-jük, amiért a 2018. évi 2. számunk-ban, annak 24–25. oldalán ugyanazt a diagramot kétszer jelentettük meg 1., illetve 3. ábraként, eltérő címekkel. Sajnáljuk továbbá, hogy ugyanezen szám 1. oldalán a vezércikk első ha-sábjának utolsó előtti sorában a villa-mos energia aukciós árának mérték-egységét hibásan adtuk meg. A helyes dimenzió természetesen USD/kWh. Köszönjük figyelmes olvasónknak, dr. Stróbl Alajosnak, hogy a hibákra fel-hívta a figyelmünket.A szerkesztőség

A jövő közművi villamosenergia-szolgáltatója?Egy új jogszabály értelmében a Hawaii-szi-geteken működő közművek kénytelenek lesznek üzleti modellt váltani, amely szerint a jövőben a vevői elégedettség és a megúju-lók kapcsolódása megkönnyítésének mérté-ke dönti el, hogy milyen mértékű ellenszol-gáltatásban részesülnek.

Az új rendeletet a kormányzó, David Ige áprilisban írta alá – az új szabály sze-rint az üzleti modellben szét kell választani, egymástól függetlenné kell tenni a közművi szolgáltatók bevételeit és a befektetett tőke nagyságát. Hawaii szenátora, Stanley Chang egy interjúban így fogalmazott: „Ez a vilá-gon az első eset, hogy valamely közigazga-tási egység, jelen esetben az USA egyik tag-állama ilyen értelmű törvényt alkot. Magát a koncepciót már évek óta tudósok és szakér-tők bevonásával alakítottuk, formáltuk, amíg végül elfogadtuk és kihirdettük.”

„Ahelyett, hogy a piac által kialakított olyan árakon értékesítenék a szolgáltatáso-kat, amelyek a közművek költségeinek meg-térítését és némi nyereség elérését teszik lehetővé, ezentúl (2020-tól) az árat a meg-fizethetőség, a megbízhatóság, az átlátható-ság, a hatékonyság és a megújuló energiák integrálási lehetőségének biztosítása szabá-lyozza majd.”

Hogyan működik ma?Manapság a közművek árait a költségeik határozzák meg szinte mindenütt a világon, és legfőképpen a tőkeköltségek. Ez azt je-lenti, hogy a közművi vállalat minél többet költ az infrastruktúra fejlesztésére, mint pl. a hálózat bővítésére és az elosztást szolgá-ló berendezésekre, valamint új erőművek építésére, annál nagyobbak lesznek a bevé-

telei, mert ezeket a ráfordításait a villamos energia árában átháríthatja a fogyasztókra és az adófizetőkre. Nos, ez a világ ér véget Hawaiin 2020. július elsején.

Az új szabály szerint a szigeteken műkö-dő közműveknek és felügyeleti szervüknek „teljesítési ösztönzők”-et és „büntető me-chanizmusok”-at kell kidolgozniuk, amelyek közvetlen kapcsolatot létesítenek a villamos közművek árbevételei és a mérhető szint el-érése között, valamint megszakítják a kap-csolatot a megengedett bevétel és a befek-tetések mértéke között.

Az új jogszabályt részben a szükség hívta életre. Miután a napenergia és a vil-lamosenergia-tárolás terjedése növelik a költségeiket, és ahogyan a közművek csök-kentik a hálózatra adott villamos energiáért fizetett árat, növekednek a díjak és a vára-kozási idő, ameddig a megújulókat a háló-zatra kapcsolhatják. Miközben a lakosság és a vállalkozások számára is egyre nagyobb terhet jelent, hogy a közművi hálózatra kap-csolódó napelemeket és energiatárolókat te-lepítsenek, egyre olcsóbbá válik a lakossági fogyasztók számára, hogy napelemekkel és tárolókkal önellátóvá váljanak és leváljanak a hálózatról.

Természetesen a hálózatról történő le-kapcsolódás nem a legegyszerűbb megol-dás, de az igaz, hogy a fejlődés egyre jobban csökkenti az akkumulátorok és a napelemek árát, ezért ez az út valóban járhatónak tű-nik. E mellett a hálózatok is egyre gyakrab-ban hibásodnak meg az új termelő-fogyasz-tók megjelenése óta.

Hawaiin a házak egyharmadán már ott vannak a napelemtáblák és az állam 2045-re 100%-ban megújuló forrásokból tervezi fe-

dezni a fogyasztók villamosenergia-igényét. Ez jelöli ki az új utat a közművek számára.

Hogyan működik a jövőben?A jogszabály mérhető, számszerű teljesí-tési mutatókon alapul, amelyek egyebek mellett a villamosenergia-ár megfizethe-tőségét, a szolgáltatás megbízhatóságát, a fogyasztók elégedettségét, lehetőségét a villamosenergia-költségek befolyásolásá-ra (okos mérés), a közművi szolgáltatótól kapható rendszer-információk elérhetősé-gét, a megújulóvillamosenergia-termelés gyors rendszerbe állítási lehetőségének biztosítását és a versenyeztetéssel történő beszerzések minél gyorsabb lebonyolításá-nak lehetővé tételét foglalják magukba.

Az természetesen bizonyos, hogy ezen indikátorok kidolgozása nem lesz egyszerű a közművi felügyelet munkatársai számára – annál is kevésbé, miután egy teljesen új, felderítetlen területen kell mozogniuk elő-zetes tapasztalatok teljes hiányában.

Chang szerint a jövő új közműve alakul a jogszabály bevezetésével, amelynek dí-jazása elsősorban a fogyasztók kiszolgálá-sának színvonalától függ majd. A gondolat állítólag Kínában is követőkre találhat, jól-lehet ott minden közmű állami tulajdonban van – mint nálunk (majdnem). (CV)

Forrás: https://www.renewableenergyworld.com/articles/2018/04/




Az Opus csoporté a Mátrai Erőmű Az Opus csoport teljes körű irányítást szerzett a Mátrai Erőmű Zrt. felett, miután kivásá-rolta a cseh Energeticky a Prumyslovy Holding 50%-os tulajdonrészét, és a tranzakciót jóváhagyta a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal, valamint a Gazdasági Versenyhivatal is. A tranzakció első lépéseként a Mészáros Lőrinc érdekeltségébe tartozó Opus csoport közvetett irányítása alatt álló Status Power Invest Kft. a cseh tulajdonosok-kal márciusban állapodott meg. A tranzakció befejezése 2019. első félévében várható. Má-jus 8-án előreláthatólag új vezetőséget választ a közgyűlés, és a legnagyobb valószínűség szerint a korábban nyugdíjba vonult Valaska József, a felügyelőbizottság jelenlegi elnöke, elismert iparági szakember lesz – ismét – a társaság operatív vezetője, vezérigazgatója.

Az Opus csoport a 26,15%-os tulajdoni részesedéssel rendelkező MVM csoporttal együtt úgy igyekszik a jövőben átalakítani a társaság működését, hogy az továbbra is meghatározó szereplője maradjon a hazai villamosenergia-termelésnek és emellett a piac új szegmenseibe is beléphessen. (CV)Forrás: https://24.hu/fn/gazdasag/2018/05/03/meszaros-iranyitas-ala-kerult-a-matrai-eromu/http://opusglobal.hu/tajekoztatas-reszesedes-szerzesrol/

A legnagyobb szélturbina2018. április 9-én befejezték a világ leg-nagyobb teljesítőképességű, 8,8 MW-os szélturbinájának összeszerelését Észak-kelet-Skócia parti vizein.

A turbinát a Vestas gyártotta, teljes magassága 191 méter, lapátjai 80 méter hosszúak. Tengelye 120 méteres magas-ságban helyezkedik el. A tervek szerint nemsokára befejeződik egy másik, ha-sonló paraméterekkel rendelkező szél-turbina telepítése is, amely ugyancsak a Vattenfall tengeri szélerőmű-farmjának (European Offshore Wind Deployment Centre, EOWDC) eleme lesz.

A két nagy turbinával együtt a szélerőműpark teljesítőképessége 93,2 MW lesz, miután az említetteken kívül to-vábbi kilenc, egyenként 8,4 MW-os szél-turbinából áll majd. A termelt villamos energiát 66 kV névleges feszültségű ká-beleken szállítják a hálózati csatlakozási pontra, amely Aberdeen közelében talál-ható. A projekt tervezett élettartama 20 év, a beruházási költség 335 millió GBP (kb. 115 milliárd HUF).

A projekt előkészítése során a fejlesz-tőknek elhúzódó jogi csatákban kellett megvédeniük terveiket, mivel a közeli golfklub (Trump International Golf Club) tulajdonosa úgy vélte, a szélfarm bántaná a klub tagjainak szemét. (GI)

https://www.portfolio.hu/vallalatok/f e n n t a r t h a t o v i l a g / h i a b a - t r u m p -mesterkedese-felallt-a-vilag-legnagyobb-szeleromuve.282058.html

h t t p s : / / w w w . o f f s h o r e w i n d .biz/2018/04/10/vattenfall-and-mhi-vestas-claim-worlds-first-with-8-8mw-eowdc-offshore-wind-turbine/

http://www.4coffshore.com/windfarms/aberdeen-offshore-wind-farm-(eowdc)-united-kingdom-uk47.html

Komlós Ferenc (1943–2018)

Komlós Ferenc a Budapesti Műszaki Egye-temen szerzett gépészmérnöki, épületgé-pész oklevelet. Első munkahelyén a Kohá-szati Gyárépítő Vállalatnál szerkesztőként, majd tervezési csoportvezetőként dolgo-zott 1988-ig. Ezt követően szellemi sza-badfoglalkozásúként épületgépész terve-zőként, műszaki ellenőrként, szakértőként kereste kenyerét. 1999-ben a Pesterzsébe-ti Városüzemeltetési Rt.-nél karbantartási, felújítási feladatokkal foglalkozott, majd 2001-től a Földművelésügyi és Vidékfej-lesztési Minisztérium Lakossági és Társa-dalmi Kapcsolatok Főosztályának, 2002-től nyugdíjazásig pedig a Belügyminisztérium Településüzemeltetési Irodájának vezető főtanácsosa. Köztisztviselői munkáiban az építésügy és a vidékfejlesztés, valamint önkormányzati szakterületen kapott szere-pet. 2007-ben energetikai kurzust vezetett a Szent Ignác Jezsuita Szakkollégiumban.

Mindannyian, akik ismertük és tisz-teltük, a hőszivattyúzás, a hőszivattyús technológia kiváló szakértőjének tekintet-tük, aki fáradhatatlanul, szóban és írásban terjesztette ennek a szakterületnek az ösz-szes titkát, rejtelmét, de nem volt rest a legalapvetőbb és legjobban ismert részle-tekről is részletesen tájékoztatni bármelyik érdeklődő kollégáját, fiatalt, időset egy-aránt. Soha nem csökkenő szorgalommal igyekezett meggyőzni a döntéshozókat a hőszivattyúzás előnyeiről, lehetőségeiről és általa támogatott és hirdetett jelentős szerepéről a magyar nemzetgazdaságban. Számtalan szakcikk és sok szakkönyv szer-zője és társszerzője, az általa is mélyen

tisztelt Heller László professzor születésé-nek centenáriumára jelent meg angol nyel-ven is az a könyv (Heat Pump Systems. To the Centenary of the Birth of László Heller), amelynek szerzői csapatát maga vezette.

Számos civil szervezet, többek kö-zött a Magyar Mérnöki Kamara, a Magyar Elektrotechnikai Egyesület, az Energia-gazdálkodási Tudományos Egyesület és a Magyar Energetikai Társaság megbecsült tagja volt. Személyesen vezette a Magyar Napenergia Társaság Szoláris Hőszivattyúk munkacsoportját. Rendszeres előadója volt a Magyar Energia Szimpóziumnak, leg-utóbb 2017. szeptember 28-án.

2005-ben a Napenergia Díjjal, 2006-ban a Környezet Védelméért életműdíjjal tüntet-ték ki. 2013-ban megkapta a Magyar Elekt-rotechnikai Egyesület Nívódíját.

Komlós Ferenc barátunk, kollégánk éle-tének 75. évében hagyott itt bennünket. Emlékét tisztelettel és szeretettel megőriz-zük.



ATOMERŐMŰ http://magyarenergetika.hu http://magyarenergetika.hu ATOMERŐMŰ

Aszódi Attila

A hazai villamosenergia-ellátás kihívásai és a Paks II. beruházás szerepe

A villamosenergia-rendszer elmúlt években tapasztalt terhe-lésnövekedése, az ipari fejlődésből származó áramigény-nö-vekedés, a közlekedési szektor és a lakossági fűtés prognosz-tizálható elektrifikációja jelenleg – és várhatóan a jövőben is – kihívások elé állítja a hazai villamosenergia-rendszert, a villamosenergia-ellátás biztonságának garantálására vo-natkozó törekvéseket. Az európai áramtermelő kapacitások döntő hányada öreg, fosszilis erőművekből áll, amelyeket koruk mellett alacsony hatásfokuk, továbbá az Európai Unió szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére vonatkozó törekvései is ki fognak szorítani a piacról. A kieső kapacitásokat pótol-ni, a folyamatosan növekvő fogyasztói igényeket pedig ki-elégíteni képes új erőmű-beruházások megvalósítására van szükség. Az új paksi blokkok megépítésével energiapolitikai célunk a hazai villamosenergia-ellátásbiztonság garantálá-sához hazai, szén-dioxid-kibocsátástól mentes, nagy rendel-kezésre állású, időjárási körülményektől függetlenül műkö-dő és olcsón termelő erőművel hozzájárulni, hosszú távon nukleáris termelőkapacitásainkat fenntartani.

Jelen írás az elmúlt időszak meghatározó villamosener-gia-piaci trendjeinek elemzésével, a hazai és a régiós hely-zet áttekintésével foglalkozik.

A hazai villamosenergia-rendszer terhelésváltozásának tendenciáiA hazai villamosenergia-rendszer terhelését, vagyis a fogyasztói igények időbeli alakulását mutató terhelési görbét a MAVIR hon-lapjáról letölthető rendszerterhelési adatokból könnyen elő lehet állítani. A jobb feldolgozhatóság érdekében érdemes a terhelési görbe adatpontjait nagyság szerint csökkenő sorrendbe rendezni, így áll elő az ún. terhelési tartamgörbe. A terhelési tartamgörbe azt mutatja meg, hogy egy adott rendszerterhelési érték vagy azt meghaladó rendszerterhelési állapot mennyi ideig állt fenn az adott évben. Az egymás utáni évek rendszerterhelési tendenciá-jának vizsgálatához még hasznosabb, ha a különböző évek tar-tamgörbéinek különbségeit mutatjuk meg. Az 1. ábra 2014-től 2017-ig a 2013-as, bázisnak tekintett évhez viszonyítva szemlél-teti a terhelési tartamgörbe változását.

Az 1. ábráról nemcsak azt olvashatjuk le, hogy az egyes évek-ben 2013-hoz viszonyítva mennyivel volt magasabb a hazai villa-mosenergia-rendszer terhelése, hanem azt is, hogy mekkora volt az adott változás a nagyobb terhelésű időszakokban, a csúcsok idején, vagy éppen a minimumterhelés időszakában. A grafikon bal oldala értelemszerűen a csúcsterhelések, a nagyobb terhelé-sek időszakát mutatja, a jobb oldal pedig az alacsonyabb terhelé-sű időszakok rendszerterhelés-változását jelzi.

Az ábra kék görbéje azt mutatja, hogy 2014-ben a rendszer átlagos terhelése 2013-hoz képest körülbelül 50-80 MW-tal nőtt, ezen belül a csúcs- és minimumterhelési időszakokban ez a nö-vekedés 100 MW fölött volt. Az is leolvasható, hogy ezen a terhe-lési időszakon kívül az alacsonyabb terhelésű időszakok terhelé-sei növekedtek nagyobb mértékben. A piros vonal azt jelzi, hogy 2015-ben a tartamgörbe szinte teljes szakaszán kb. 200 MW-tal volt nagyobb a terhelés, mint 2013-ban. 2016-ban a csúcsigény 2013-hoz képest nagyon megnőtt. Az ábra jobb oldalával azonban óvatosan kell bánnunk, 2016 ugyanis szökőév volt, így az ösz-szehasonlíthatóság érdekében a 2016. évi tartamgörbe végét le kellett vágni, így az ábra a 2016. évi második legalacsonyabb 24 óra adatait veti össze 2013 legalacsonyabb terhelésű 24 órájával. A sárga görbe a 2017 és 2013 közötti átlagos tartamgörbe-válto-zást mutatja. Ez alapján látható, hogy az elmúlt négy évben a ter-helési görbe melyik része és évente átlagosan hány megawattal növekedett. Megállapíthatjuk, hogy a rendszerterhelés az elmúlt években egyértelműen növekedett: nőtt a csúcsigény, nőttek a nagy, az alacsony és a minimumterhelésű időszakok terhelései is, azaz a tartamgörbe teljes egésze felfelé tolódott.

Az elmúlt 4 évben a hazai villamosenergia-rendszer terhelése úgy alakult, mintha évente átlagosan mintegy 80 MW új zsinór-fogyasztó került volna a rendszerbe. A gazdaság fejlődésével, a háztartások lehetőségeinek növekedésével és az ipar fejlődésével az áramfogyasztás, így a rendszerterhelés további növekedése prognosztizálható. Csak néhány jellemző területet kiemelve: az új építésű házaknál, társasházaknál egyre gyakrabban alkalmazott hőszivattyús fűtés a tartamgörbe nagyobb terhelésű időszakait növeli majd, míg az elektromos autók térnyerése, valamint az ipar folyamatos gépesítése, elektrifikációja a tartamgörbe minden szakaszára emelő hatással lesz.

1 2920 5839 8758 11677 14596 17515 20434 23353 26272 29191 32110 35029negyedóra

-100

0

100

200

300

400

500

600MW

2014 vs. 2013 2015 vs. 2013 2016 vs. 2013 2017 vs. 2013 Évi átlagos változás (2013-2017)

1. ábra. A terhelési tartamgörbe változása 2013-hoz képest 2014-től 2017-ig [1]



ATOMERŐMŰ http://magyarenergetika.hu http://magyarenergetika.hu ATOMERŐMŰ

Importkitettség és kapacitáshiányA 2018. február végén és március elején tapasztalt kedvezőtlen időjárás következtében a hazai villamosenergia-rendszer csúcs-terhelése újra elérte a 2017. januárban beállított 6780 MW-os történelmi csúcsot (február 28-án), majd március 2-án új, 6825 MW-os csúcsterhelési rekord született. Ez minden idők leg-nagyobb hazai villamosrendszer-terhelése. A 2. ábra a 2018. már-cius 2-án, 13:16-kor mért határmetszéki áramlásokat szemlélteti. A határokat keresztező nyilak azt mutatják, hogy ebben a kora délutáni rendszerállapotban az összes határmetszéken befelé áramlott a villamos energia, vagyis abban az időszakban, amikor a villamosenergia-rendszer elérte minden idők legnagyobb ter-helésű állapotát, az összes szomszédos országból importáltunk.

A csúcsterhelési rekord felállítása során hazánk importja a 3000 MW-ot is meghaladta, amely a terhelés csaknem 45%-át fedezte. Ez a magas importérték az elmúlt időszakban egyébként is jellemző volt: átlagosan, éves szinten nagyjából 30%-át impor-táltuk az elfogyasztott villamos energiának, de sok olyan időpont is volt, amikor ez az importarány az 50%-ot megközelítette.

Importálunk egyrészről azért, mert a magyar termelőkapaci-tások meglehetősen korlátozottak, másrészről pedig azért, mert jelenleg a határainkon kívül számos, a hazai, elöregedett gázerő-művekkel előállítottnál olcsóbb villamosenergia-forrás áll rendel-kezésre. Ezek a termelők azonban elsősorban öreg fosszilis erő-művek, amelyekre hosszú távon sem koruk, sem az Európai Unió szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére vonatkozó törekvései miatt nem építhetjük a hazai villamosenergia-ellátásunkat. Ahogy azt a 2. ábrán bemutatott állapot is mutatja, hazánk villamosenergia-ellátása jelentősen importfüggő, ami aggodalomra adhat okot, hiszen a jelenleg importforrásként szolgáló erőművek rövid időn belül kikerülnek a villamosenergia-rendszerből, Európán belül pe-dig komoly kapacitáshiányos állapot keletkezhet.

A 3. és 4. ábra adatai a helyzetet tovább árnyalják. 2015-ben az európai villamosenergia-rendszerben a megtermelt villamos energia 25%-át atomerőművek, 36%-át fosszilis erőművek ad-ták, tehát ez azt jelenti, hogy ha a fosszilis kapacitások a szén-dioxid-kvóták árának növekedése miatt kiszorulnak a piacról, ak-

kor komoly villamosenergia-mennyiség fog hiányozni a termelői oldalról.

Az ENTSO-E tagállamok villamosenergia-rendszerében lévő nagyjából 1000 GW kapacitásból körülbelül 600 GW a kontinen-tális európai területen, nagy erőművekben beépített termelőka-pacitás. Ezeknek a nagy erőműveknek a 41%-a fosszilis erőmű, amelyek jelentős része (elsősorban szénerőművek) elöregedésük miatt várhatóan ki fog kerülni a termelésből a következő 15 év-ben. Erre az európai villamosenergia-rendszerben együttműködő országoknak saját gazdasági lehetőségeiket, energiahordozó-készleteiket és földrajzi adottságaikat figyelembe véve kell vá-laszt adniuk.

Visszatérve a rendszerterhelési adatok elemzésére, meg-állapítható, hogy Magyarország egyértelműen az importnak ki-szolgáltatott helyzetben van. Elképzelve azt, hogy ha a 2. áb-rán bemutatott állapotban lenne valamilyen komolyabb hálózati üzemzavar, vagy adott esetben egy nagyobb erőművet érintő üzemzavar, abban biztosak lehetünk, hogy a szomszédos orszá-gok a saját belső fogyasztókat részesítenék előnyben, és nem a magyar villamosenergia-ellátás biztonságának garantálásával foglalkoznának.

A csúcsterhelések időpontjában vizsgálva a magyar villamos-energia-rendszer betáplálási adatait (5. ábra) az alábbi követ-keztetések vonhatók le. A rendszer alapterhelését, ahogy 2017 januárjában, idén is a Paksi Atomerőmű adta, ezúttal azonban az egyik blokk tervezett karbantartása és üzemanyag-átrakása mi-

SZLOVÁKIA

AUSZTRIA

HORVÁTORSZÁG

SZERBIA

UKRAJNA

ROMÁNIA

SZLOVÉNIA

Adatpublikáció

2018-03-02 13:16:02-kor

750 kV400 kV220 kV

Rendszerterhelés:Termelés:Import-export szaldó:

Terv:Tény:Eltérés pill.:Eltérés Átlag:

67963725

37633071-1833

MWMW

MWMW

MWMWh/h

2. ábra. Határmetszéki áramlások 2018. március 2-án 13:16-kor [1]

3. ábra. Nettó villamosenergia-termelési mix 2015-ben az ENTSO-E tagállamokban [2]

4. ábra. Az 50 MW-nál nagyobb beépített teljesítményű kontinentális európai erőműpark korösszetétele 2015-ben [3]

12,6%

10,2%

12,3%

1,0%25,1%

17,1%

9,3%

3,1%

9,4%

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900TWh

Egyéb

PV

Szél

Víz

Atom

Olaj

Gáz

Lignit

Feketekőszén

5000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

MW

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75évAtom Szén Gáz Víz Szél Olaj Egyéb



http://magyarenergetika.hu ATOMERŐMŰATOMERŐMŰ http://magyarenergetika.hu

att „csupán” bruttó 1524 MW-tal járult hozzá a hazai fogyasztás fedezéséhez. A 6. ábra alapján az is világos, hogy az időjárás-függő megújuló erőművek a villamosenergia-ellátás biztonságá-nak garantálásához nem képesek hozzájárulni, egyedül ezekre az energiaforrásokra nem építhető olyan villamosenergia-rendszer, amely a fogyasztók villamosenergia-igényét mindenkor képes lenne fedezni.

A hazánkban üzemelő és összesen mintegy 329 MW beépített teljesítménnyel rendelkező szélerőművek 2018. március 2-án, a legnagyobb csúcsterhelés idején tulajdonképpen egyáltalán nem tudtak hozzájárulni a rendszer villamosenergia-ellátásához. A szélerőművek hálózatra táplált teljesítményét a 6. ábrán a kék-kel jelölt görbe jelzi, amely nagyon csekély mértékben haladja csak meg a 0 MW-ot. A 12:45-kor kezdődő negyedórában átla-gos hálózatra táplált teljesítményük elképesztően alacsony, nettó 7,65 MW volt, azaz a beépített teljesítmény mintegy 2%-ával áll-tak a villamos energiát fogyasztók rendelkezésére. A MAVIR ál-tal mért napelemek termelése is csaknem elhanyagolható volt; a csúcs pillanataiban mért 6825 MW-os rendszerigényhez mindösz-sze 1,11 MW teljesítménnyel tudtak hozzájárulni.

Mindamellett, hogy az időjárásfüggő megújuló erőművek ké-pesek szén-dioxid-kibocsátástól mentes módon villamos energiát

termelni, nyilvánvaló, hogy a villamosenergia-ellátás biztonságát önmagukban garantálni nem képesek. A fogyasztók igényeit min-denkor kielégíteni képes, de az éghajlatváltozás megfékezésére vonatkozó törekvéseket is szem előtt tartó villamosenergia-rend-szer kiépítését célzó energiapolitikában az összes rendelkezés-re álló szén-dioxid-mentes technológiának helye van, azonban minden energiaforrásnak megvan a megfelelő szerepe. Terme-lési oldalon hosszú távon szén-dioxid-mentes megújulóenergia-forrásokra és atomerőművekre együttesen építő villamosener-gia-rendszer kialakítására van szükség, mindkét energiaforrásnak kulcsfontosságú szerepe lesz a jövő villamosenergia-ellátásában. A fogyasztói oldalon az energiatakarékosság és az energiahaté-konyság növelése az, ahol a legtöbbet tehetjük.

A fent bemutatott, ellátásbiztonság szempontjából kockáza-tos helyzetek tanulsága, hogy hazai erőműves beruházásokra van szükség ahhoz, hogy a magyar villamosenergia-rendszer bizton-ságos működését a felmerülő többletenergia-igények mellett az energiafüggőség csökkentésével párhuzamosan biztosítani lehes-sen.

Különösen fontos az új erőműves beruházások szerepe, ha megnézzük a 7. ábrát, melyen ugyancsak a MAVIR előrejelzése szemlélteti, hogy a hazai villamosenergia-rendszerben 2030-ra komoly kapacitáshiány várható, vagyis további kapacitások be-építésére van szükség a folyamatosan növekvő villamosenergia-igény fedezése céljából.

Az új paksi blokkok kapacitásának a fentiek alapján helye van a magyar villamosenergia-rendszerben. 2032 után elkezdenek leáll-ni a mostani paksi blokkok is (2032-ben, 2034-ben, 2036-ban és 2037-ben), ezért beszélünk a Paks II. projekt kapcsán kapacitás-fenntartásról. Gyakorlatilag azt a kapacitást, amit ma a Paks I. a 2000 MW-jával a magyar villamosenergia-rendszerben képvisel, azt váltja majd ki a Paks II. 5-ös és 6-os blokkja. A 7. ábrából látható, hogy a Paks II.-es blokkokon kívül nagyjából 5000 MW egyéb erőművet kell a rendszerbe építeni ahhoz, hogy egy műkö-dőképes, hazai forrásból villamos energiát biztosítani képes villa-mosenergia-rendszerünk legyen.

Ahogy az elmúlt években folyamatosan nőtt a rendszerter-helés, ugyanígy igénynövekedésre lehet számítani a jövőben is, hazai erőműparkunk azonban elöregedett. A Paks II. projekttel éppen azon dolgozunk, hogy a hazai villamosenergia-ellátás biz-

5. ábra. A hazai villamosenergia-rendszer főbb adatai a 2017. és 2018. évi csúcsterhelések időpontjában [1]

7. ábra. A hazai erőműpark várható összetétele [4] A ferde vonal a hazai villamosenergia-rendszer csúcsterhelésének

feltételezett alakulását mutatja

6. ábra. A hazai szélerőművek beépített teljesítménye és a 2018.03.02.-án, a csúcsterhelés idején mért betáplálásuk [1]

2017. 01. 11. 2018. 02. 28. 2018. 03. 02.-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000MW

HU-UA

HU-RS

HU-RO

HU-HR

HU-AT

HU-SK

Paks 1

Máserőművek

0

50

100

150

200

250

300

350

MW

2018

.03.02

. 10:1

5:00

2018

.03.02

. 10:3

0:00

2018

.03.02

. 10:4

5:00

2018

.03.02

. 11:0

0:00

2018

.03.02

. 11:1

5:00

2018

.03.02

. 11:3

0:00

2018

.03.02

. 11:4

5:00

2018

.03.02

. 12:0

0:00

2018

.03.02

. 12:1

5:00

2018

.03.02

. 12:3

0:00

2018

.03.02

. 12:4

5:00

2018

.03.02

. 13:0

0:00

2018

.03.02

. 13:1

5:00

2018

.03.02

. 13:3

0:00

2018

.03.02

. 13:4

5:00

2018

.03.02

. 14:0

0:00

Szárazföldi szélerőművek mért betáplálása (15 p)Beépített szélerőművi teljesítmény




tonságához hazai, szén-dioxid-kibocsátástól mentes, nagy ren-delkezésre állású, időjárási körülményektől függetlenül működő és olcsón termelő erőművel járuljunk hozzá.

„Zöld” forgatókönyvek: az osztrák és a német útEnergiapolitikai vitákban rendre felmerül, hogy az osztrák és a német utat kellene követni minden EU-s tagállamnak, így ha-zánknak is. A következőkben a magyar villamosenergia-rendszer jellemzőinek a német és osztrák rendszerekkel történő összeve-tésével röviden ismertetem, hogy az esetleges tévhitek ellenére utóbbi országok sem időjárásfüggő megújuló termelőkre épülő villamosenergia-rendszerrel garantálják a hazai fogyasztók folya-matos villamosenergia-ellátását.

A 8. ábrán is látható, hogy a magyar villamosenergia-rend-szerben nagyjából 8200 MW nettó termelőkapacitás van, ennek durván egynegyede a Paksi Atomerőmű, majdnem fele földgáz-bázison áll, és fontos még a lignittüzelés, amely körülbelül 1000 MW-ot, azaz 13%-ot képvisel a magyarországi beépített kapaci-tásokban.

A 9. ábráról leolvasható, hogy a magyar erőművek durván 28 TWh nettó villamos energiát állítottak elő 2016-ban, míg az or-szág teljes éves bruttó felhasználása 44 TWh környékén volt. Ha a

magyarországi erőművek termelését nézzük, látható, hogy ebben 50% fölötti a Paksi Atomerőmű szerepe, a lignittüzelés 19%-kal, a földgáztüzelés pedig 16%-kal vesz részt a magyarországi villa-mosenergia-termelésben.

Az osztrák villamos hálózat teljesen más helyzetben van. A 10. ábrán látható, hogy az osztrák villamosenergia-rendszerben több mint 24 500 MW beépített nettó erőműves kapacitás van, vagyis háromszor akkora villamos termelőkapacitás van a kisebb területű Ausztriában, mint Magyarországon (24 500 MW szemben a 8200 MW-tal). Ausztriában a 24 000 MW-ból 55% vízerőmű (43% hagyományos átfolyós vízerőmű és 12% tározós vízerőmű), tehát az osztrák kapacitásokban a vízerőművek döntő hányadot képviselnek. Számottevő az osztrák erőművi kapacitások tekinte-tében még a földgáz és a szélenergia is, rendre 20%, illetve 10% részesedéssel.

Ahogy az a 11. ábrán is látható, az osztrák erőművek 2016-ban 61 TWh villamos energiát állítottak elő, szemben a magyar erő-művek 28 TWh-jával. Az osztrák vízerőművek 2016-ban 63%-át adták az osztrák villamosenergia-termelésnek. Ausztria kormánya – a Paks II. projektet támadva – azt javasolja, hogy Magyaror-szág kövesse az osztrák utat, és villamosenergia-termelését épít-se megújulóenergia-forrásokra. Ebből az általános energiapoli-tikai kinyilatkoztatásból ugyanakkor rendre kimarad az a fontos részlet, hogy Ausztria villamosenergia-ellátása valójában döntő többségében vízerőművekre alapozott (nem időjárásfüggő meg-

10. ábra. Ausztria beépített nettó villamosenergia-termelő kapacitása 2016-ban [5]

11. ábra. Ausztria nettó villamosenergia-termelésének forrásoldali megoszlása 2016-ban [5]

8. ábra. Magyarország beépített nettó villamosenergia-termelő kapacitása 2016-ban [5]

9. ábra. Magyarország nettó villamosenergia-termelésének forrásoldali megoszlása 2016-ban [5]

8,42 TWh; 14%3,06 TWh; 5%

3,14 TWh; 5%

32,52 TWh; 58%

2,04 TWh; 3%

0,96 TWh; 2%

2,68 TWh; 4%

5,16 TWh; 8%

Gáz

Feketeszén

Olaj

Egyéb fosszilis

Onshore szél

Víz

SZET

Egyéb megújuló

1,47 TWh; 5% 0,18 TWh; 1%

0,39 TWh; 1%

0,25 TWh; 1%

15,11 TWh; 54%

5,44 TWh; 19%

4,48 TWh; 16%

0,04 TWh; 0%

0,07 TWh; 0%

0,67 TWh; 2%

0,03 TWh; 0%Nukleáris

Barnaszén/Lignit

Gáz

Feketeszén

Olaj

Szél

Nap

Biomassza

Egyéb megújuló

Víz




újulókra), míg Magyarországnak nincsen lehetősége ilyen mér-tékű vízerőműves kapacitások kiépítésére. A két ország földrajzi adottságai rendkívül eltérőek. Többek között ezért is rögzíti az Európai Unió működéséről szóló szerződés azt, hogy az energia-politika meghatározása tagállami hatáskör. Ez azért alakult így, mert az egyes tagállamok esetében a gazdasági lehetőségek, az energiahordozó-készletek és a földrajzi adottságok jelentősen eltérőek, így nem lehet egyetlen egységes európai energiapo-litikát meghatározni. Ausztriában csak a Dunán kilenc nagy át-folyós vízerőmű van, továbbá egy az osztrák–német határon, míg Ausztria déli része tele van átfolyós, tározós és szivattyús-tározós vízerőművekkel. Magyarországon ezt lemásolni, ennyi vízerőművet megvalósítani fizikai képtelenség. Egyrészt a Duna vízenergia-potenciálja a folyó magyar szakaszán sokkal kisebb, mint az osztrák szakaszon, másrészt a nagy dunai vízerőművek magyarországi alkalmazását a magyar lakosság és a politika a rendszerváltáskor elutasította. Magyarországtól nem elvárható tehát, hogy az osztrák utat kövesse, vagyis az energiatermelését vízerőművekre alapozza.

A 12. ábrán a német villamosenergia-rendszer beépített kapacitásai láthatók, ami egy nagyon színes képet tár elénk. Sokféle erőmű hatalmas kapacitással áll rendelkezésre Német-

országban. Németország a lakosságát tekintve körülbelül nyolcszor akkora, mint Magyarország, 200 000 MW beépített erőművi kapacitással, vagyis a magyar, kb. 8200 MW beépített kapaci-tásnak több mint 24-szeresével rendelkezik. Né-metországban a 200 000 MW beépített kapacitás körülbelül 50%-át a napelemes és a szélerőmű-vek adják.

Németországban a villamosenergia-ellátás szempontjából leglényegesebb elemek azonban a feketeszén, a barnaszén, a földgáz és a nukle-áris energiabázisú erőművek. Bár a kapacitások tekintetében úgy tűnhet, hogy a hagyományos erőművek nem annyira fontosak, a villamosener-gia-termelés forrásoldali megoszlását mutató 13. ábrán jól látható, hogy Németország erőművei 2016-ban 600 TWh villamos energiát állítottak elő, amelyből a konvencionális erőművek a ter-melés háromnegyedét adták, a kapacitások majd-

nem felét kitevő napelemes és szélerőművek pedig mindössze az áramtermelés 19%-át tudták biztosítani.

A 14. ábrán Ausztria, Németország, Dánia és Magyarország esetében egymás mellett adtuk meg a hagyományos és az időjá-rásfüggő összes kapacitást. Jól látható, hogy Németország – és ez valamennyire Ausztriáról is elmondható – két párhuzamos vil-lamosenergia-termelő rendszert épített fel, és két párhuzamos, egymást folyamatosan kiváltani képes rendszert működtet.

A 14. ábrán a világosbarna (narancs) oszlop azt mutatja, hogy hagyományos erőművekből (atomerőművek, fosszilis erőművek, illetve hulladékhasznosító erőművek) mekkora kapacitás van az adott országban. Az egyszínű kék oszlop pedig a hagyományos megújulókat, vagyis a szabályozható víz- és a biomassza-erő-művek összes kapacitását mutatja. A barna-kék oszlop a ha-gyományos erőművek összes kapacitását együttesen ábrázolja. A világoszöld oszlop az időjárásfüggő megújulók (nap és szél) ka-pacitása, míg a szürke sáv azt szemlélteti, hogy átlagosan nettó exportőr vagy nettó importőr az adott ország. A sárga vonal az átlagos nettó rendszerterhelést jelenti, vagyis megmutatja, hogy milyen üzemállapotban szokott általában az adott országban a villamosenergia-rendszer működni, a fehér sáv a maximális rend-szerterhelést jelzi.

A 14. ábrán látható, hogy Németország jelenleg a hagyomá-nyos erőművekkel (a konvencionális fosszilis, atom-, biomasz-sza- és vízerőművekkel) bármilyen időpillanatban le tudja fedni a maximális rendszerterhelését, sőt még jelentős tartaléka is van. Emellett párhuzamosan beépített egy nagy időjárásfüggő meg-újuló bázisú erőműves kapacitást is, amelyet akkor használ, ha ezek az erőművek éppen rendelkezésre állnak, tehát fúj a szél és/vagy süt a nap. Arról szó sincsen, hogy kiváltaná időjárásfüg-gő megújulókkal a hagyományos termelőket: két, párhuzamosan működő – a kettőzés miatt nyilván jóval drágább – rendszert mű-ködtet. Ausztria hasonló helyzetben van, de a jelentős konvenci-onális vízenergia-kapacitása miatt kevésbé épít az időjárásfüggő megújulókra.

Még egyszer hangsúlyozom, Magyarország jelenleg kritikus helyzetben van, tavaly is több olyan üzemállapot volt, amikor a rendszer biztonságos működtetéséhez szükséges hazai tartalékok nem álltak rendelkezésre, ahogy ez a 14. ábrán is látható.

12. ábra. Németország beépített nettó villamosenergia-termelő kapacitása 2016-ban [5]

13. ábra. Németország nettó villamosenergia-termelésének forrásoldali megoszlása 2016-ban [5]




Érdekes áttekinteni, hogy a bemutatott rendszer működte-tése Németországban hogyan hat a szén-dioxid-kibocsátás ala-kulására. Németország az egy megawattóra villamos energia előállítására vonatkoztatott szén-dioxid-kibocsátás tekintetében olyan országokkal van azonos szinten, amelyekben a villamos-energia-termelésben jelentős a szénerőművek szerepe. A meg-újuló kapacitásbővítés miatt „zöldnek” beállított Németországban egy megawattóra villamos energia megtermeléséhez átlagosan 465 kg szén-dioxid-kibocsátása társul, míg hazánkban ez jóval kevesebb, 279 kg. A Németországgal összevethető mennyiségű villamos energiát termelő Franciaországban, ahol a megtermelt villamos energia több mint 75%-a atomerőművekből származik, az egy megawattóra megtermelt villamos energiára jutó kibocsá-tott szén-dioxid-mennyiség a német érték 1/12-ed része. Német-ország rendre kudarcot vall a klímavédelmi célkitűzések teljesíté-sében. Minden, a klímavédelemben elkötelezett ország alapvető érdeke és feladata, hogy minél kevesebb magas karbonintenzitású termelő legyen a rendszerében. Magyarország villamosenergia-iparának karbonintenzitása alacsony, az új paksi blokkok létesí-tésével pedig célunk, hogy ez hosszú távon is fennmaradhasson hazánkban. Ha nem épülnének meg a paksi új blokkok, a meg-újuló részarány bővítése mellett (legalább ezek kiszabályozására, de termelési célokra is) minden bizonnyal kénytelenek lennénk új gázerőműveket is építeni, ami nemcsak a vezetékes földgázim-portunkat növelné, hanem az ország szén-dioxid-kibocsátásának növekedésével is járna. Ez a politika szembe menne klímavédel-mi célkitűzéseinkkel, vállalásainkkal és energiaellátás-biztonsági szempontból is kockázatos lenne.

Magyar út a klímavédelemért és ellátásbiztonságértA magyar villamosenergia-rendszer terhelése az elmúlt években folyamatosan növekedett, idén márciusban elértük minden idők legnagyobb terhelésű állapotát, és ez a tendencia minden bizony-nyal a jövőben is folytatódni fog.

2018. március 2-án, az említett rekord felállításakor a Ma-gyarország által importált villamos energia a rendszerterhelés csaknem felét, 45%-át fedezte, míg a hazai szélerőművek gya-korlatilag nem tudtak hozzájárulni a fogyasztás kielégítéséhez,

beépített teljesítményüknek csupán kö-rülbelül 2%-ával álltak a fogyasztók ren-delkezésére. Hazánk és a többi európai ország villamosenergia-rendszere a fo-gyasztói igényeket nagy rendelkezésre állással kielégíteni képes erőműveinek je-lentős része a következő évtizedek során kiöregszik.

Az osztrák villamosenergia-ellátás döntő hányadát vízerőművek biztosítják, melyhez hasonló energiastratégia megva-lósítására Magyarországnak földrajzi elhe-lyezkedése, Ausztriával össze nem mér-hető vízenergia-potenciálja okán nincs lehetősége. Láttuk, hogy Németország-ban a jelentős megújuló kapacitásbővítés ellenére a beépített kapacitás körülbelül 50%-át teszik ki a napelemes és szélerő-művek, azok időszakos rendelkezésre állá-

sa miatt a megtermelt villamos energia több mint 70%-át továbbra is konvencionális erőművek szolgáltatják. A német Energiewende (energiafordulat) valójában nem a megújulóenergia-források ki-zárólagos használatára való fokozatos átállás útja, hanem a kon-vencionális kapacitás fenntartása és fejlesztése mellett, egy azzal párhuzamosan, de csak időszakosan működni képes megújuló kapacitásbővítés megvalósítása. Ez az energiastratégia nemcsak költséges, amivel jelentős anyagi terhet ró a fogyasztókra, de láthatóan nem segíti elő a klímapolitikai célkitűzések teljesítését sem.

Magyarország energiastratégiai célkitűzése a hazai fogyasztók számára mindenkor rendelkezésre álló, megbízható, olcsó és klí-mabarát módon előállított villamos energia szolgáltatása. A Paksi Atomerőmű blokkjainak a 2030-as évek során történő fokozatos leállásával hazánk teljes, jelenleg beépített villamosenergia-ter-melő kapacitásának csaknem negyede kiesik a rendszerből. Az erőművek kiöregedése mellett a villamosenergia-igény, így a csúcsterhelés folyamatos növekedése is várható. A kieső kapaci-tások pótlása és a már most is gyakran tapasztalt, jelentős ener-giaimport-függőség csökkentése kizárólag hazai erőművi beruhá-zásokkal érhető el.

A Paks II. projekttel célunk a kieső atomerőműves kapaci-tás pótlása, ezáltal az ellátásbiztonság és az olcsón hozzáférhető villamos energia garantálása úgy, hogy a villamosenergia-terme-lésből származó szén-dioxid-kibocsátás ne növekedjen, biztosít-va ezzel azt, hogy hazánknak lehetősége legyen mind a globális, mind az európai uniós klíma- és energiapolitikai célkitűzéseket megvalósítani.

Hivatkozások[1] MAVIR: Adatpublikáció, https://www.mavir.hu/web/mavir/

adatpublikacio; internet, 2018. 03. 02.[2] ENTSO-E: Generation data, https://transparency.entsoe.eu; in-

ternet, 2018. 03. 07.[3] Platts: World Electric Power Plant Database, 2015[4] MAVIR: A magyar villamosenergia-rendszer adatai 2015, 27.

oldal[5] ENTSO-E: Monthly domestic values, https://www.entsoe.eu/

data/power-stats/monthly-domestic; internet, 2018. 04. 10.

14. ábra. A beépített kapacitások és a nettó rendszerterhelés viszonya [5]

Ausztria Németország Dánia Magyarország-20 000

20 000

40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

0

Kap

acitá

s (M

W)

Hagyományos (Nukleáris+Fosszilis+Hulladék) Hagyományos megújuló (Víz+Biomassza)

Időjárásfüggő megújuló (Szél+Nap)

Átlagos nettó rendszerterhelés

Hagyományos összesen

Átlagos import/export teljesítmény

Maximális nettó rendszerterhelés


34

http://magyarenergetika.hu KÖLTSÉGEKKÖLTSÉGEK http://magyarenergetika.hu


Nagy Zoltán

Az ipar villamosenergia-költségei 2018-ban

A cikk áttekinti a hazai és nemzetközi villamos energia árá-nak változását az elmúlt években az ipari nagyfogyasztók szemszögéből, kapcsolódva a két évvel ezelőtt megjelent hasonló elemzéshez. A tanulmány vizsgálja a nagykeres-kedelmi villamosenergia-piac – hosszú távú és spot termé-keinek – alakulását hazánkban és a nemzetközi környe-zetben, kitérve a CO2-kvóták kiosztása és kereskedelme körül kialakuló változásokra, hatásukra is. Külön foglalko-zik a piaci viszonyokat és költségeket meghatározóan be-folyásoló megújulóenergia-termelés hazai és nemzetközi trendjeivel, költségeivel. Elemzi a jogszabályi változások hatását a hazai végfelhasználói árakra. Az árak költség-elemzésének alapvető célja a gazdaság fejlődését befolyá-soló ipari versenyképesség alakulásának vizsgálata nem-zetközi összehasonlításban.

Két év telt el azóta, hogy az ipari nagyfogyasztók szemszögéből vizsgáltuk e lap oldalain a villamos energia árának képzését, a ki-alakult piaci viszonyokat és a hazai vállalataink versenyhelyzetét a környező országok vetületében. Az energiaárak szempontjából viszonylag nyugalmas 2013–2015. évi időszak után az elmúlt két év, de különösen a 2017. év jelentősebb ármozgásokat mutatott, és ez nem változott meg 2018 elejére sem. A villamos energia nagykereskedelmi éves zsinór ára a 2016. év elejei mélypont-ról (10 Ft/kWh) 2017 végére 15,5 Ft/kWh-ra ugrott. Természe-tesen ebben jelentős szerepet játszott a nyugtalan nemzetközi politikai és gazdasági környezet is (Brexit, új amerikai elnöki po-litika stb.). A villamosenergia-piacon továbbra is meghatározó a megújulóenergia-termelés növekvő volumene és piaci modellfor-máló hatása, integrációja a hagyományos piaci modellekbe, va-lamint az EU központosító szabályozási erőfeszítéseinek hatása a tagországok belső és nemzetközi piacára.

A hazai villamosenergia-termelés erősen nukleáris bázisra épül, amelyben a lignitvagyonra épülő termelés piaci alapon nehe-zen fenntartható a CO2-kvótaárak várható alakulása és az elöre-gedő erőműegységek miatt [1]. Továbbá a megújulók arányának növekedésével kell számolnunk, amelyek felhasználása azonban fajlagosan drágább a hagyományos erőművekénél. Várhatóan visszanyeri szerepét a földgáz is a rugalmas energiatermelés te-rületén, ha nem növekszik jelentősebb mértékben a földgáz ára és megmarad a gáz hosszú távú ellátásbiztonsága. A saját terme-lésünk nehézségeit (erőműfejlesztést) valószínűsíthetően kom-penzálni tudja és fogja a jelentős többirányú importlehetőségünk, habár ebben többen kételkednek, aminek van alapja, különösen az új paksi egységek belépése előtt. A kételkedés alapja, ki tud vagy akar piaci alapon erőművet építeni, pedig ellátásbiztonság

szempontjából indokolt lenne, főleg térségi piaci anomáliák ese-tében, amit az EU szolidaritási elvei a kritikus pillanatokban nem mindig tudnak kompenzálni.

E cikk elemzési fókuszában az ipari végfelhasználói árak és szerkezeti felépítésük áll. Az energiafelhasználás volumene szem-szögéből az ipari nagyfogyasztók szegmensét vizsgálja részlete-sebben (>20 GWh/év), de a megállapítások többségében igazak az ipari kis- és közepes fogyasztókra is (1–20 GWh/év).

A végfelhasználói árat általában három költségcsoportra szo-kás bontani (1. ábra):

• a villamos energia ára és a fogyasztás kiszabályozási költ-sége (kereskedői ár),

• a rendszerhasználati díjak (RHD),• a kiegészítő költségek, támogatások (megújulók, hő- és

egyéb támogatások, adók).A könnyebb áttekinthetőség kedvéért az utóbbi költségcso-

portot két elemre bonthatjuk:− a megújulóenergia-termelés és hőtámogatás költsége,− egyéb adók és támogatások.

Terjedelmi okok és a végfelhasználói árakra gyakorolt jelentős befolyásoló hatásuk miatt e tanulmányban részletesen csak a vil-lamos energia nagykereskedelmi árának alakulásával, továbbá a megújulóenergia-termelés és hőtermelés támogatott költségei-nek bemutatásával, azok hatásával foglalkozunk.

A villamos energia ára és a fogyasztás szabályozásának költségeAz itt használt terminológia szerint a villamos energia árán a nagykereskedelmi piaci árat értjük (a fizikai energia árát), ame-lyet gyakran nagykereskedői árnak szokás nevezni (nagyfeszült-ségen). Ehhez az árhoz adódnak hozzá az egyéb, a beszerzéshez kapcsolódó költségek, a profilkiegyenlítés költsége és a kereske-

Energia + kiegyenlítés; 14,00 HUF/kWh;

62,88%

Adók és járulékok (w/o áfa); 0,31 HUF/kWh;

1,37%

Rendszerhasználati díjak (TSO+DSO);

3,95 HUF/kWh; 17,74%

Megújulok és hőtámogatás; 4,01 HUF/kWh;

18,01%

22,27 HUF/kWh71,83 EUR/MWh

1. ábra. A magyarországi villamos energia végfelhasználói árának szerkezete nagyfeszültségen 2017-ben


35



dői jutalék, amit együttesen a továbbiakban nagykereskedelmi árnak nevezünk. Az ipari nagyfogyasztók általában saját maguk állítják össze beszerzési portfoliójukat, és többnyire csak kisebb beszerzési volument és/vagy a kiegyenlítést bízzák a kereskedők-re/mérlegkör felelősre (viszonylag gyakran rendelkeznek saját mérlegkörrel).

Az 1. ábrából jól látható, hogy ez az energiaköltség-elem 2017-ben a végfelhasználói ár kb. 62,9%-át tette ki, enyhén nö-vekedett 2016-hoz képest.

Az ipari fogyasztók beszerzési portfoliókezelése általában két terméktípusból áll össze:

• közép- és hosszú távú energiatermékek (heti, havi, ne-gyedéves, éves),

• rövid távú, következő napi (ún. spot vagy DAM) termékek.A termékbeszerzés történhet szervezett piacon (HUPX) vagy

OTC-n és bilaterálisan. A beszerzendő terméktípusok aránya (portfoliókezelés) nagyban függ a termelővállalat energiafogyasz-tási profiljától és nagyságától, a vállalat kockázatvállalási hajla-mától, az egyes energiatermékek árviszonyának alakulásától stb.

A közép-kelet-európai országokban az energiatermék referen-ciaszintjének (benchmark) a lipcsei német energiatőzsde (EEX) árait szokás használni (2. ábra) [5, 6, 7].

Az ábráról jól nyomon követhető a 2011 elején bekövetkezett fukusimai katasztrófa, a német atomerőművek leállítását bejelen-tő közlemény árnövekedést előidéző hatása, majd 2012 elejétől a nagyon jelentős német megújulóenergia-termelés belépésével megjelenő terméktúlkínálat árcsökkentő hatása, különösen a né-

met piacon (EEX). A 2013. év elejétől a csökkenést tovább fokoz-ta a CO2-kereskedelem rendszerének nemzetközi összeomlása és az Európai Unió szabályzási késlekedése [2]. Az áresési trendet 2014–15-ben továbbfokozta a német napelemes telepítési boom, majd 2016 elején a nyersolaj és egyéb energiahordozók drasz-tikus áresése (26 USD/hordó – az OPEC országok nem tudtak megegyezni a kitermelés csökkentéséről). Igaz, amint az olaj ára 40-50 USD/hordó körül stabilizálódott, a villamos energia ára is visszatért a korábbi szintre. Az újabb jelentős áremelkedési rali 2017 közepétől az év végéig tartott, elsősorban a piacot elbizony-talanító nemzetközi politikai és gazdasági események (Észak-Ko-rea lépései és Trump intézkedései) és a 2017. év elejének spot piacát meglengető körülmények körüli várakozások, valamint egyes országokban (Lengyelország) a CO2-kvótarendszer szigo-rodása és áremelkedése miatti kockázatok hatására. A kritikus téli napok elmúltával és a koreai válság megnyugvásával a piacok megnyugodtak a régiónkban, és visszatértek az enyhén emelkedő korábbi trendekhez.

A magyar eurós nagykereskedelmi árak 2012 elejétől váltak el a német áraktól, és a különbség 2014 közepére elérte a 10 EUR/MWh-t (sajnos pozitív irányban), amit a piac először bizo-nyos balkáni hatásokkal (vízhiány) magyarázott, de ez a különb-ség 2016 közepén is 9-11 EUR/MWh körül stagnált (3. ábra). Mára ez az érték lecsökkent 6-8 EUR/MWh-ra. A különbség 3-4 EUR/MWh feletti része azonban szakmailag továbbra is nehezen magyarázható. A hazai forintalapú termékárakban megjelent a HUF/EUR devizaárfolyam-emelkedés, illetve fluktuáció hatása is.

2. ábra. Az éves zsinór villamosenergia-ár alakulása hazánkban, a környező országokban és Németországban (EEX)

20,00

22,00

24,00

26,00

28,00

30,00

32,00

34,00

36,00

38,00

40,00

42,00

44,00

46,00

48,00

50,00

52,00

54,00

56,00

58,00

60,00

62,00

03.0

1.20

11

01.0

4.20

11

01.0

7.20

11

30.0

9.20

11

02.0

1.20

12

30.0

3.20

12

02.0

7.20

12

01.1

0.20

12

31.1

2.20

12

02.0

4.20

13

28.0

6.20

13

01.1

0.20

13

31.1

2.20

13

01.0

4.20

14

01.0

7.20

14

01.1

0.20

14

31.1

2.20

14

31.0

3.20

15

01.0

7.20

15

30.0

9.20

15

31.1

2.20

15

01.0

4.20

16

01.0

7.20

16

30.0

9.20

16

30.1

2.20

16

31.0

3.20

17

30.0

6.20

17

02.1

0.20

17

31.1

2.20

17

30.0

4.20

18

Éves

zsi

nór e

nerg

iaár

, EU

R/M

Wh

EEX zsinór ár EUR/MWh

Magyar zsinór ár EUR/MWh

Lengyel zsinór ár EUR/MWh

Cseh zsinór ár EUR/MWh

CAL-12 CAL-13 CAL-14 CAL-15

Forrás: IEF

CAL-16 CAL-17 CAL-18

CAL-19


36



A piacon megjelenő terméktúlkínálat, amelyet elsődlegesen a német megújuló támogatás váltott ki, kedvező áresést idézett elő a kereskedői árakban Magyarországon is az utóbbi hét évben. A 2011. évi 18,3 Ft/kWh éves zsinór árcsúcs után a jelenlegi árak 13-14 Ft/kWh körül mozognak.

A másik terméktípus, a spot árak alapvetően a pillanatnyi piaci kínálat és kereslet viszonyát és a piaci várakozások, piacinformá-ciók azonnali lereagálását tükrözik (4. ábra).

Erre a termékre is igaz, hogy a német és a cseh piac teljesen együtt mozog. A ro-mán árak fluktuálva, de alap-vetően a német árak alatt mozogtak, míg a magyar és lengyel spot árak mutatták a legszélsőségesebb értékeket. A lengyeleknél különösen a nyári időszak, Magyarorszá-gon pedig a 2017. január ele-jei, valamint a nyári és őszi piaci viszonyok okoztak ko-moly pénzügyi veszteségeket azoknak, akik erre a termékre alapozták a beszerzésüket.

A hazai spot árakra jel-lemző, hogy a korábbi évek-ben (2012–2013) a hosszú távú termékárakhoz viszo-nyított kedvezőbb spot árak 2014–2015-ben „elfogytak”, és 2017-ben súlyos vesztesé-geket okoztak annak, aki erre a termékre építette a beszer-zését.

A korábban viszonylag alacsonyabb spot árak és a recessziótól való félelem ha-tására még meglévő terme-lési bizonytalanság miatt a nagyfogyasztóknál folyamatos dilemma az éves és a spot termékek optimális (relatívan kockázatmentes) arányának a kialakítása.

E két termék árának ösz-szehasonlítására megvizsgál-tuk azt a különbséget, amely abból keletkezik, hogy vesz-szük a megelőző év negye-dik negyedében képzett, a következő évre jegyzett éves zsinórtermék átlagárát, és ezt az értéket hasonlítjuk össze azzal az éves átlaggal, mintha minden nap a következő nap-ra vásároltunk volna napi zsi-nórterméket az aktuális évben (6. ábra).

Az ábrán jól látható, hogyan alakultak az árak 2015, 2016, 2017 és 2018 során. A 2017-ben keletkezett 17,34 EUR/MWh ár-különbség az éves termék javára sokkoló és komoly figyelmez-tetés az óvatosságra és a portfólió diverzifikálására. A negatív értékek azt jelzik, hogy az éves zsinór átlagár kisebb, mint a spot ár. Továbbá nem szabad megfeledkeznünk arról a jelentős koc-kázati elemről sem, amely az árkülönbözet mellett fennáll a spot terméknél, azaz a fogyasztó folyamatosan nyitott pozícióban van,

20,0022,0024,0026,0028,0030,0032,0034,0036,0038,0040,0042,0044,0046,0048,0050,0052,0054,0056,0058,0060,0062,0064,00

03.0

1.20

11

01.0

4.20

11

01.0

7.20

11

30.0

9.20

11

02.0

1.20

12

30.0

3.20

12

02.0

7.20

12

01.1

0.20

12

31.1

2.20

12

02.0

4.20

13

28.0

6.20

13

01.1

0.20

13

31.1

2.20

13

01.0

4.20

14

01.0

7.20

14

01.1

0.20

14

31.1

2.20

14

31.0

3.20

15

01.0

7.20

15

30.0

9.20

15

31.1

2.20

15

01.0

4.20

16

01.0

7.20

16

30.0

9.20

16

30.1

2.20

16

31.0

3.20

17

30.0

6.20

17

02.1

0.20

17

31.1

2.20

17

30.0

4.20

18

Éve

s zs

inór

ene

rgia

ár, E

UR

/MW

hh

10,0

10,5

11,0

11,5

12,0

12,5

13,0

13,5

14,0

14,5

15,0

15,5

16,0

16,5

17,0

17,5

18,0

Éve

s zs

inór

ene

rgia

ár M

agya

rors

zágo

n, F

t/kW

h

Magyar zsinór ár EUR/MWh


Magyar zsinór ár Ft/kWh

CAL-13CAL-12 CAL-14 CAL-15

Forrás: IEF

CAL-16 CAL-17 CAL-18

CAL-19

3. ábra. Éves zsinór villamosenergia-ár Magyarországon euróban és forintban és az EEX-en 2011–2018 között

4. ábra. A következő napi villamosenergia-árak alakulása a környező országokban

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

75,0

80,0

85,0

90,0

95,0

100,0

105,0

110,0

01.0

2.20

16

01.0

3.20

16

01.0

4.20

16

02.0

5.20

16

02.0

6.20

16

01.0

7.20

16

01.0

8.20

16

01.0

9.20

16

30.0

9.20

16

31.1

0.20

16

01.1

2.20

16

30.1

2.20

16

01.0

2.20

17

01.0

3.20

17

31.0

3.20

17

02.0

5.20

17

01.0

6.20

17

30.0

6.20

17

31.0

7.20

17

31.0

8.20

17

02.1

0.20

17

31.1

0.20

17

30.1

1.20

17

31.1

2.20

17

31.0

1.20

18

01.0

3.20

18

03.0

4.20

18

30.0

4.20

18

Köv

etke

ző n

api z

sinó

r ene

rgia

ár,

EUR

/MW

h

Román következő napi zsinór ár EUR/MWh

Magyar következő napi zsinór ár EUR/MWh

Cseh következő napi zsinór ár EUR/MWh

Német következő napi zsinór ár EUR/MWh

Lengyel következő napi zsinór ár EUR/MWh

Forrás: IEF


37

http://magyarenergetika.hu KÖLTSÉGEK


KÖLTSÉGEK http://magyarenergetika.hu

és ki van téve a piaci viszo-nyok hirtelen átalakulásának az aktuális évben, ellentét-ben az éves termékkel, ami-kor még van ideje korrigálni a beszerzési portfolióján. Az ábrán látható, hogy a koráb-bi (2014–2015) spot árelőny mára eltűnt Magyarországon. Ilyen helyzetet (100%-os spot vásárlási stratégia) a ko-molyabb nagyfogyasztók nem engedhetnek meg maguknak, még ha időnként nagy is a csábítás.

Hasonló elemzést vé-geztünk el a lengyel piaccal kapcsolatban is (7. ábra). Hasonlóan a magyarhoz, ott is csökkent a spot termék-előny és megfordult a trend 2016-tól.

A két alapvető beszerzési mód elemzéséből adódik az az általános következtetés, hogy emelkedő energiapiaci árvi-szonyok között az előző évi éves beszerzésre épülő (túl-súlyos) taktika előnyösebb, mint a spot vásárlás és vice versa. Már csak az a kérdés, hogy meg tudjuk-e helyesen ítélni a piaci árváltozás irá-nyát egy évre előre, és mi-lyen arányban diverzifikáljuk a beszerzésünket akár még szofisztikáltabb termékstruk-túrákra (heti, havi, negyed-éves).

CO2-kvóták és keres-kedelmük hatása a villamos energia árá-ra és a versenyképes-ségreMint ismert, a párizsi egyez-ményre alapozva az EU-or-szágokban megszigorodnak a CO2-kvótakiosztás, nyilván-tartás és ellenőrzés szabályai, és ez fokozottan érvényes lesz a III. periódus (2012–2020) hát-ralévő éveiben és a IV. ciklus (2021–2030) időszakára. Helyszűke miatt jelen tanulmányban nem tudunk részletesen foglalkozni a CO2-kvóta kérdéskörével, így csak a villamos energia árára gya-korolt hatását elemezzük.

Anélkül, hogy belemennénk a bonyolult részletekbe, leszögez-hető, hogy az EU célja a piacon lévő kvótamennyiség szűkítésének kikényszerítése a IV. ciklusban. Ezt a célt szolgálja a kiosztható li-

neáris éves kvótacsökkentés faktorának 1,74%-ról (III. periódus) 2,2%-re növelése a IV. periódusban, a villamosenergia-termelés ingyenes kvótáinak végleges megszüntetése, az aukciózott, illet-ve ingyenes éves kvótaarány fixálása 57%, illetve 43%-ban, a III. periódusban fennmaradó kvóták végleges kivezetése 2023-ban, a technológiai szektor ingyenes (innovációs alapú) mennyiségeinek szektorális benchmarkjaihoz kötött folyamatos felülvizsgálata stb. Az eltökélt uniós szándék, amely szerint az üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátását az unió területén 40%-kal, míg az ETS-t

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

75,0

80,0

85,0

90,0

95,0

100,0

105,0

01.0

2.20

16

01.0

3.20

16

01.0

4.20

16

02.0

5.20

16

02.0

6.20

16

01.0

7.20

16

01.0

8.20

16

01.0

9.20

16

30.0

9.20

16

31.1

0.20

16

01.1

2.20

16

30.1

2.20

16

01.0

2.20

17

01.0

3.20

17

31.0

3.20

17

02.0

5.20

17

01.0

6.20

17

30.0

6.20

17

31.0

7.20

17

31.0

8.20

17

02.1

0.20

17

31.1

0.20

17

30.1

1.20

17

31.1

2.20

17

31.0

1.20

18

01.0

3.20

18

03.0

4.20

18

30.0

4.20

18

Köv

etke

ző n

api z

sinó

r en

ergi

a ár

, EU

R/M

Wh

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0

32,0

34,0

Köv

etke

ző n

api z

sinó

r en

ergi

a ár

Mag

yaro

rszá

gon

Ft/k

Wh

Német következő napi zsinór ár EUR/MWhMagyar következő napi zsinór ár EUR/MWhMagyar következő napi zsinór ár Ft/kWh

Forrás: IEF

-70,0

-65,0-60,0

-55,0-50,0

-45,0-40,0

-35,0-30,0

-25,0-20,0

-15,0

-10,0-5,0

0,05,0

10,015,0

20,025,0

30,035,0

40,0

jan.

01

jan.

15

jan.

30

feb.

16

már

.

már

.

már

.

ápr.

15

ápr.

30

máj

. 15

jún.

01

jún.

15

júl.

01

júl.

15

júl.

31

aug.

14

aug.

31

szep

.

szep

.

okt.

15

okt.

30

nov.

dec.

01

dec.

15

dec.

31

Éve

s és

spo

t zs

inór

ára

k kü

lönb

özet

e M

agya

rors

zágo

n, E

UR

/MW

h

Basic Year Ahead Q4 2016: 38.15 EUR/MWhDAM Average 2017 : 55.48 EUR/MWhAverage difference 2017: -17.34 EUR/MWh

2017

Basic Year Ahead Q4 2015: 40.58 EUR/MWhDAM Average 2016: 37.64 EUR/MWhAverage difference 2016: 2.94 EUR/MWh

Basic Year Ahead Q4 2014: 43.17

2015

Forrás: IEF

2016

Basic Year Ahead Q4 2014: 43.17 EUR/MWhDAM Average 2015: 43.68 EUR/MWhAverage difference 2015: -0.52 EUR/MWh

2018

5. ábra. A hazai és német spot árak változása forintban és euróban 2016–2018 között

6. ábra. Az éves zsinór átlagárak és a spot árak különbözete 2015–2018-ban Magyarországon


38



43%-kal kell csökkenteni 2030-ra, jelentős hatást fog gyako-rolni a CO2-kvóták árának alakulására a közeljövőben. Ez a fo-lyamat már ma is érezteti hatását a kvótaárakban, de bizonyos országokban már a villamosenergia-termelésre és a kereskedelmi villamosenergia-árakra is hat. Míg a kvótaár (EUA) a 2017. májusi mélypontján 4,5 EUR/t CO2 alatt volt, addig napjainkban ez az ár meghaladja a 13 EUR/t CO2-t, és az előrejelzések szerint 2020-ban ez az érték meg fogja haladni a 25 EUR/t CO2-t.

Tekintettel arra, hogy az erőműveknek a felhasznált tüzelő-anyag teljes mennyisége után meg kell vásárolniuk a kvótameny-nyiséget (nincs ingyenesség), ez a kvótaköltség be fog épülni a villamos energia árába. Ma még bizonyos derogációk vannak ér-vényben a térségünkben. A korábban szerencsésen megállapított bázis okán az ingyenesen kiosztott mennyiség több esetben külön bevételt jelentett ezeknek a cégeknek a felesleg értékesítéséből. Ez a jelenség 2020-ra megszűnik. A karbonkibocsátási egységek árának emelkedését eredményezi, hogy korlátozták az EU-ból kilépők birtokában lévő kvóták kereskedelmi lehetőségét (UK), de egyben megkezdődött a piacstabilizálási tartalékképzés miatt kieső mennyiségek, valamint a IV. periódus reformja (csökkenő ingyenes kvóták) hatásának piaci beárazása is. Egyes becslések szerint egy 7 EUR/t CO2-ár változás 2,2-2,5 EUR/MWh villamos-energia-áremelkedést fog okozni.

Ezt a becslést tűnik alátámasztani az ingyenes kvótamennyi-ség problémája a lengyel energiapiacon, ahol (a megkerülhetetle-nül) egyre egyértelműbbé és keményebbé formálódó uniós állás-pont komoly piacbefolyásoló tényezővé válik, és emeli a lengyel piaci várakozásokat a villamos energia árával kapcsolatban. Kihat az aktuális árakra is az utóbbi időben (8. ábra).

Rendszerhasználati költségekAz adott árelemen belül általában megkülönböztetünk ún. orszá-gos rendszerirányítási és szállítási, kapacitáslekötési költségeket és helyi hálózathasználati díjakat, amelyeket disztribúciós költ-ségeknek is szokás nevezni (idetartoznak a helyi transzformálási és szállítási költségek). A fenti költségeket általában az illetékes energiahivatal határozza meg éves szinten, vagy ellenőrzi és felügyeli. E költségek szerepe, hogy a helyi szolgáltatók és az országos rendszerirányító (Magyarországon a MAVIR) megfelelő forráshoz jusson az országos villamosenergia-átviteli rendszer egyensúlyának biztonságos fenntartásához és üzemeltetéséhez (karbantartások, hálózati fejlesztések). A terjedelmi korlátok mi-att e cikkben nem tudunk részletesen foglalkozni e költségelemek vizsgálatával a jelentősen szerteágazó technológiai változatok mi-att.

Megújuló bázisú energiatermelés és egyéb támogatási költségekA végfelhasználói árakra az utóbbi években jelentősen kiható ár-elemmé vált a megújuló energiák termelését elősegítő és kapcso-lódó egyéb támogatások költsége, amely nagyfeszültségű véte-lezés szintjén már meghaladja a teljes körű rendszerhasználati, szállítási díjakat és eléri a végfelhasználói árak 18-24%-át. E tá-mogatás kiszámításának módja, mértéke és a költségvállalásra kötelezettek köre országonként eltérő, de többségében a villamos energia végfelhasználásához kötődik. Teljes körű nemzetközi át-tekintésre itt – terjedelmi okok miatt – nincs mód, és ezen költ-ségelemek mértéke gyorsan változik, emelkedik a megújuló ter-melés folyamatos növekedésével. Jelen cikkben, főleg a környező országok gyakorlatára és a hazai szabályozási rendszer átalakulá-sára kívánunk összpontosítani.

Magyarország a megújuló termelés összefogására és finanszí-rozására egy elkülönített, kötelező átvételi mérlegkört (KÁT) ve-zetett be, amelyben a piaci viszonyoknál kedvezőbb (2-3-szoros) áron (Feed-in-Tariff, FiT) veszi át a villamos energiát a beruházás gyorsított megtérülése érdekében, és viseli ennek a mérlegkör-nek a kiegyenlítő energiaköltségeit (direkt költségelszámolás). A megbízott mérlegkörfelelős a MAVIR. A magyar KÁT-rendszer el-térése a környező országok hasonló rendszereihez képest, hogy havi szinten kiegyenlítteti a KÁT-termelés költségét a végfelhasz-nálókkal. 2013-tól az egyetemes szolgáltatás alá tartozó fogyasz-tók (lakosság – szociális megfontolásból) nem vesznek részt a költségviselésben. A megújuló bázisú energiatermelés felfutási fázisban lévő technológiáinak kezdetleges színvonala miatt alkal-mazott FiT-tarifák azonban 2014-re Európában túlfinanszírozot-tá váltak, és egyre súlyosabb energiapiaci torzulásokat okoznak. E jelenség tompítására az állami támogatásokat újra szabályzó 2014. évi EU-direktíva hatálya alatt 2017. január 1-jétől egy új finanszírozási forma került bevezetésre, amelynek célja, hogy a fejlett technológiájú megújuló termelési formáknál kivezessék a piacvédett árszabályozást, és fokozatosan bevonják az ipari

-40,0

-35,0

-30,0

-25,0

-20,0

-15,0

-10,0

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

jan.

01

jan.

15

jan.

30

feb.

16

már

.

már

.

már

.

ápr.

15

ápr.

30

máj

. 15

jún.

01

jún.

15

júl.

01

júl.

15

júl.

31

aug.

14

aug.

31

szep

.

szep

.

okt.

15

okt.

30

nov.

16

dec.

01

dec.

15

dec.

31

Éves

és

spot

zsi

nór

árak

kül

önbö

zete

Len

gyel

orsz

ágba

n, E

UR

/MW

h

2016

CAL 15 Year Ahead Q4 2014: 41,24 EUR/MWhDAM Average 2015: 39,66 EUR/MWhAverage difference 2015 : 1,58 EUR/MWh

2015

Forrás: IEF

CAL 16 Year Ahead Q4 2015: 38,15 EUR/MWhDAM Average 2016: 38,83 EUR/MWhAverage difference 2016 : - 0,68 EUR/MWh

2017

CAL 17 Year Ahead Q4 2016: 36,77 EUR/MWhDAM Average 2017: 39,14 EUR/MWhAverage difference 2017 : - 2,37 EUR/MWh

2018

7. ábra. Az éves zsinór átlagárak és a spot árak különbözete 2015–2018-ban Lengyelországban

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0

32,0

34,0

36,0

38,0

40,0

42,0

44,0

46,0

48,0

50,0

2015

.01.

3020

15.0

2.27

2015

.03.

3120

15.0

5.01

2015

.06.

0120

15.0

7.01

2015

.07.

3120

15.0

8.31

2015

.09.

3020

15.1

0.30

2015

.12.

0120

15.1

2.31

2016

.02.

0120

16.0

3.01

2016

.04.

0120

16.0

5.02

2016

.05.

31

2016

.07.

0120

16.0

8.01

2016

.09.

0120

16.0

9.30

2016

.10.

31

2016

.12.

0120

16.1

2.30

2017

.02.

0120

17.0

3.01

2017

.03.

3120

17.0

5.02

2017

.06.

0120

17.0

6.30

2017

.07.

31

2017

.08.

3120

17.1

0.02

2017

.11.

0120

17.1

1.30

2017

.12.

3120

18.0

1.31

2018

.02.

2820

18.0

3.29

2018

.04.

30

Éve

s zs

inór

ene

rgia

ár, E

UR

/MW

h

140,0

145,0

150,0

155,0

160,0

165,0

170,0

175,0

180,0

185,0

190,0

195,0

200,0

205,0

210,0

Éve

s zs

inór

ene

rgia

ár L

engy

elor

szág

ban,

PLN

/MW

h


Lengyel zsinór ár EUR/MWh

Lengyel zsinór ár PLN/MWh

CAL-17CAL-16

Forrás: IEF

CAL-18 CAL-19

8. ábra. Éves zsinór villamos energia ára Lengyelországban euróban és zlotyban és az EEX-en 2015–2018 között


39



méretű megújuló termelést a versenypiaci feltételek közé [3]. A mára túltámogatott FiT-rendszer ugyanis megakadályozza a ha-gyományos erőművek versenyviszonyok közötti beruházási lehe-tőségeit és néha üzemeltetésüket is, ami ráadásul kikényszeríti újabb piactorzító mechanizmusok bevezetését (pl. kapacitáspiac és mechanizmus).

Az EU-szabályozás az átmeneti időszakra egy új, prémi-umalapú támogatási rendszert ajánl, amelyet hazánk is átvett 2017. január 1-jétől. A METÁR névre keresztelt rendszer lépett a KÁT helyébe, de megmaradt a már megszerzett jogalapú KÁT-támogatási rendszer is.

Sajnálatosan a 2016 végére nyilvánvalóvá vált rosszabb meg-térülést biztosító METÁR-rendszert felismerő „szerencséseknek” még lehetőségük nyílt, hogy 2016. december 31-ig a régi KÁT szerint nyújtsanak be KÁT-pályázatokat, amelyeket a MEKH meg-felelő tartalom esetén nem is korlátozhatott. Kihasználva a KÁT túlzott, megengedő szabályozási feltételeit az 500 kW-nál kisebb kapacitású naperőműparkokra (ezek az erőművek mentesek az ál-taluk okozott kiegyenlítő energia költségének viselése alól bármi-lyen menetrendadás esetén), mintegy 2200 MW beruházási igényt nyújtottak be, és lehetőségük van ezek megvalósítására, miközben 20-25 éven keresztül élvezni fogják a KÁT-támogatás előnyeit.

A 2017. évet a két rendszer együtt élése és a METÁR műkö-désének jogszabályi előkészítése jellemezte, amit tovább-bonyo-lított, hogy az unió egyeztetési és jóváhagyási eljárásának elhú-zódása miatt többször kellett módosítani a hazai elképzeléseket és a rendelkezésre bocsátható pénzügyi kereteket (kis és nagy METÁR, barna prémium) [9].

Az egyes sorokon rendelkezésre álló tényleges források ma sem igazán átláthatók. Ebben valószínűleg jelentős szerepet ját-szik a 2016. decemberi napelemes KÁT-pályázatok megvalósulá-sának kockázata is. Terjedelmi és adathozzáférési okok miatt nem tudunk részletesebben foglalkozni a fentiekben vázolt forráster-vezési kérdésekkel.

Az alábbiakban megkíséreljük a jelenlegi állapot bemutatá-sát a hazai megújulóenergia-termelés és költségei tekintetében. 2017-ben alapvetően még a KÁT-adatok határozták meg a meg-újuló energia termelését, és csak az október–decemberi hóna-pokban jelentek meg METÁR-adatok, igaz, azok is csak az át-minősített biomassza-erőművek ún. barnaprémium-adatai miatt. Néhány fontos információ adható a KÁT-mérlegkör termelői olda-láról (11–14. ábrák).

Az ábra jól tükrözi, hogy az átlagos 200 GWh/hó megújuló bá-zisú villamosenergia-termelés kb. 50%-a biomassza-alapú, és ez alig változott az utóbbi évek alatt. A naperőművek aránya 2016–2017-ben növekedett ugyan, de nem érte el a 3%-ot, a

9. ábra. A KÁT–METÁR támogatási rendszer pályáztatási és átvételi módjai

10. ábra. A KÁT–METÁR-rendszer működési modellje12. ábra. KÁT–METÁR megújuló termelés és a költségviselők

energiafogyasztása hazánkban

11. ábra. A 2017. évi KÁT-mérlegkör termelési volumene energiahordozók szerinti megoszlásban [7]

Szél; 700,87 GWh;

29,30%

Víz; 207,46GWh;

8,67%

Biogáz; 151,55 GWh;

6,34%

Biomassza; 1 188,00 GWh;

49,67%

Depóniagáz; 52,71 GWh;

2,20%Nap; 70,74GWh;

2,96%

Hulladék; 20,49 GWh;

0,86%

Termelés: 2 392 GWh/2017 1-12 hó

46

,31

26

,95

37

,12

202,89

191,13

212,58

232,48232,46

167,38

206,33

177,54

156,65

213,79

224,18

209,23

187,68

157,18

221,58

259,31

235,53

198,98

204,59

194,40

174,67

18

9,1

1

17

7,2

5

19

0,9

9

17

6,5

8

15

8,1

9

16

6,9

8

21,9621,80

15

1,1

5

2,122,06 2,09

2,04

2,092,17 2,16

2,112,13

2,16 2,17

2,04

2,26

2,06

2,21

2,01

2,22 2,25 2,232,29

2,23

2,25

2,24 2,10

2,30

2,16

2,28

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

340

360

380

400

Jan2016

Feb Mar Apr Maj Jun Jul AugSept Okt Nov Dec Jan2017

Feb Mar Apr Maj Jun Jul AugSept Okt Nov Dec Jan2018

Feb Mar

Haz

ai K

AT

és M

ETÁ

R te

rmel

ési a

dato

k, G

Wh

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

Zöld

ener

gia

költs

égvi

selé

sére

köt

elez

ette

k fo

gyas

ztás

i ada

tai,

TWh

KÁT termelés METÁR/barna prémium termelés KÁT- METÁR költségviselői fogyasztás

211,07199,05

342,14

204,09

185,15

222,88


40


szél aránya 30%. A KÁT–METÁR együttes termelés a hazai bruttó villamosenergia-termelés 7,46%-a volt 2017-ben. A KÁT–METÁR-rendszer közös havi termelési adatait és viszonyukat a költségviselők energiafogyasztásához mutatja be a 12. ábra. Ez az arány 8-9% volt 2017-ben.

A KÁT-termelőknek bevételként havonta kifizetett 6-7 Mrd Ft és a METÁR-prémiumköltséget (bruttó) csökkentette a már 100%-osan a szervezett piacon (HUPX) történő KÁT-értékesítés, de növelte a jelenleg 10-12% kiegyenlítőenergia-költség is, ame-lyet szintén elsősorban az ipari végfogyasztóknak kell megfizetni fogyasztásuk arányában (13. ábra).

Pozitív jelenségnek tekinthető, hogy a relatívan dráguló kö-vetkező napi HUPX termékárak (értékesítés) kedvező hatást gya-koroltak a megújuló mérlegkör költségszaldójára, így a fajlagos költséget tükröző pénzeszköz (Ft/kWh) mérsékelten nőtt, sőt bi-zonyos hónapokban csökkent is a 2016. éves átlaghoz (2,1 Ft/kWh) képest 2017–2018-ban.

A KÁT–METÁR-mérlegkör működtetéséhez és a termelés fenn-tartásához igénybe vett nettó támogatások és költségek értékét és a fizetésre kötelezettek mennyiségi hányadosából képződő havi pénzeszközt mutatja be a 14. ábra az utóbbi két évben.

A KÁT-támogatás átlagos nettó összköltség volumene éves szinten 45 milliárd Ft. A 2017. évi költségek megoszlását energiafajtánként mutatja be a 15. ábra. Ehhez adódik hozzá a METÁR-prémiumtámogatás értéke, amely 2 milliárd Ft volt 2017-ben, az utolsó három hónap ún. barnaprémium-támogatás (lejáró biomassza-átminősítés) kapcsán. Az ehhez a támogatáshoz tarto-

zó átlagos pénzeszköz értéke 1,9 Ft/kWh volt, azaz ennyit fizettek a zöldenergia-támogatás többleteként a végfelhasználók (az ipar) minden elfogyasztott kWh után 2017-ben.

A 14−15. ábrák hűen tükrözik az átmeneti állapot hatásait, és előre vetítik a várható változások jellegét, mely szerint:

• a biomassza súlya és hatása jelentősen csökken a KÁT-mérlegkörben (lejáró megtérülési periódusok), de átveze-tődik a METÁR barna prémium kategóriájába, ahol a támo-gatás mértéke kisebb (prémiumjellegű), de benn marad a rendszerben, még ha éves elbírálás szerint is;

6,58

5,74

5,12

6,92 7,31

6,70

6,05 7,

33 8,34

7,61

6,40

6,18

6,27

5,84

5,17 5,50

0,65

0,35

0,32

0,310,47

0,53

0,69

0,43

0,36

0,42

0,41

0,49 0,33 0,48

0,38

0,30

0,27

-2,3

7

-1,8

0

-1,7

9

-3,0

2

-2,8

3

-3,2

5

-4,6

5

-2,6

9

-2,5

2

-3,2

3

-3,1

1

-2,7

6

-3,2

2

-3,5

1 -2,3

2

-2,8

7

-3,3

4 -2,3

7

-2,0

0

-2,0

5

-2,0

9

5,68

5,13

6,64

6,45

5,68

0,250,18 0,23

0,17

-0,040-0,023 -0,019

-0,025 -0,034-0,030

-0,034

-0,044-0,039

-0,033 -0,047 -0,019-0,036

-0,020

-0,020

-0,021-0,020

-0,017-0,022 -0,021 -0,024

0,390,23

1,40

0,430,25

0,35

-5,00

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

Jul Aug Sept Okt Nov Dec Jan2017

Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sept Okt Nov Dec Jan2018

Feb Mar

Köl

tség

ek/B

evét

elek

, Mrd

Ft

KÁT termelői költségek bruttó KÁT kiegyenlítő energia költség HUPX értékesítésKiegyenlítő e. pótdíjak Allokált METÁR nettó költség Allokált KÁT - METÁR nettó költség

2016

13. ábra. A KÁT–METÁR-mérlegkör költségének és bevételének az egyenlege

4,33

3,66

4,24

5,00

1,31

5,16 5,

50

5,00

4,07

3,78

3,39 3,55

2,50

4,06

3,24 3,

65

0,43

0,25

0,35

4,97

4,07

2,82

3,39

4,19

0,39

0,23

1,40

1,61

2,30

2,05

1,72

1,96

2,30

2,00

0,58

1,37

2,34

2,74

2,25

1,81

1,69

1,48

1,67

1,57

1,12

1,99

1,77

1,50 1,

60

1,74

1,22

2,65

1,96

1,75

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

Jul Aug Sept Okt Nov Dec Jan2017

Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sept Okt Nov Dec Jan2018

Feb Mar

Allo

kált

KÁ

T - M

ETÁ

R n

ettó

köl

tség

, Mrd

Ft

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

KÁ

T - M

ETÁ

R k

umul

ált P

énze

szkö

z, F

t/kW

h

Allokált KÁT nettó költség Allokált METÁR nettó költség KÁT Pénzeszköz értéke KÁT–METÁR Pénzeszköz értéke

3,94

2,73

5,59

4,00

3,49

4,49

14. ábra. A KÁT–METÁR-mérlegkör nettó költsége és a pénzeszköz értéke



41

http://magyarenergetika.hu KÖLTSÉGEK


KÖLTSÉGEK http://magyarenergetika.hu

• a korábban (2016. november előtt) a KÁT-mérlegkörben termelők (FiT) fokozatosan kivezetődnek a rendszerből 15-20 év alatt a lejáró szerződéseik szerint [8, 9];

• megjelenik egy jelentős, potenciálisan 2200 MW beépített teljesítményű napelemtípusú termelés, amelynek döntő ré-sze 500 kW alatti kapacitású, szintén FiT támogatási mérté-kű kapacitás, amely a mai szabályok szerint el tudja kerülni a kiegyenlítetlenség miatt keletkező költségeket és a pótdí-jazást is;

• felfutás alatt lesz egy „kis” METÁR-termelés, igaz, költség tekintetében évente korlátozott, szabályozott mértékben;

• belép az ún. „nagy” METÁR-termelés, amely teljes körű árpályáztatásra lesz „ítélve” és viselnie kell a kiegyenlítő energia költségeit is.

A különböző, fentiekben jelzett termelési és elszámolási mó-dok aránya, mennyisége ma még tartalmaz bizonytalanságokat és némileg a hatóságok, az ener-giahivatal kezében van. Ez azt is jelenti, hogy a jövőbeni zöldenergia-termelés volume-ne és költségei (pénzeszköz mértéke) is viszonylag bizony-talan. A legnagyobb kockázat és bizonytalanság a 2016 vé-gén a rendszerbe még KÁT-termelőként potenciálisan be-fogadott napelemparkok miatt alakult ki, mivel azok ilyen mértékű támogatottsága már nem lenne indokolt, különösen nem további 20 éven keresz-tül. Szintén ehhez a kockázati elemhez kapcsolódnak a KÁT-mérlegkör kiegyenlítőenergia-elszámolási módjának meg-változtatására tett törekvések. Jelenleg a KÁT-mérlegkörben termelők által okozott menet-rendadási pontatlanságból ke-letkező kiegyenlítési költséget

közvetlenül, a ténylegesen felmerülő költség szerint számolják el (fizetik az ipari fogyasztók a pénzeszközben).

A hagyományos piaci/kereskedelmi mérlegkörök (ezen be-lül az ipari fogyasztók is) egy formula szerint számolnak el a kiegyenlítetlenségük alapján 8% felárral és egy 25%-os „büntető” költségelemmel, ha a menetrendjük 3,5%-nál nagyobb eltérést mutat.

Az Európai Unió az energiapiac szabályozási rendszerének fe-lülvizsgálata kapcsán egy kiegyenlítő energia Network Code-ot (EB GL) kíván kialakítani az országok közötti kereskedelem és kooperáció (közösen igénybe vehető források/kapacitá-sok) további előmozdítására [11]. A MAVIR értelmezésé-ben ez azt is jelentené, hogy a KÁT-mérlegkörre is ugyanaz a kiegyenlítőenergia-elszámolási szabály vonatkozna, mint a keres-kedelmi mérlegkörökre. Tekintettel arra, hogy a KÁT-mérlegkör menetrendtervezési pontossága 8-9% körül mozog manapság az időjárás-függőség miatt, és mert a (kis)termelők nem igazán ér-dekeltek a menetrendpontosságban, így a KÁT-mérlegkör szinte folyamatosan büntető tétellel sújtottan fog működni, amelyet az iparnak kell megfizetnie.

A mi álláspontunk szerint az uniós EB GL útmutatás csupán azt írja elő, hogy a kiegyenlítést okozónak kell viselnie az oko-zott költséget, és nem rendelkezik a költségszámítás módjáról. A jelenlegi hazai törvényi előírás szerint az ipari végfogyasztók-nak kell viselni a KÁT-mérlegkör kiegyenlítőenergia-költségét, de ahogyan eddig is direkt költség szerint és nem egyéb tételekkel, esetleg büntetésszerűen megnövelve. Azért is ragaszkodunk a je-lenlegi elszámolási módhoz, mivel a végfogyasztóknak nincs mód-juk a KÁT-mérlegkör tervezési pontosságára hatni vagy befolyá-solni azt. A problémakör a valószínűsíthető nagyszámú (mintegy 2000 MW) újonnan belépő napelemes kiserőmű miatt akár jelen-tős költségnövekedést is okozhat az iparnak, ha megvalósulnak a MAVIR elképzelései.

15. ábra. A 2017. évi KÁT-mérlegkör termelési támogatás nettó igénye milliárd Ft [8]

Szél; 15,964 Mrd Ft;

35,88%

Biogáz; 2,765 Mrd Ft;

6,22%Víz;

1,345 Mrd Ft; 3,02%

Nap; 1,286 Mrd Ft;

2,89%

Depóniagáz; 0,871 Mrd Ft;

1,96%

Hulladék; 0,219 Mrd Ft;

0,49%

Biomassza; 22,045 Mrd Ft;

49,54%

KÁT termelési költség: 44,49 Mrd Ft/2017 1-12 hó

2,00 2,12

0,17

0,40

0,70

2,30

3,303,40 3,45

3,30

1,72

1,40

1,301,20

0 00 0

2438 2426

2391

3350

4240

3920 3620

3320

0

1000

2000

2020 2020 2020

195

550

1150 16201860

2040

2586

3900

53905540 5480 5360

2,002,12

1,89

2,70

4,00

4,60 4,75 4,70

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

KÁ

T és

MET

ÁR

éve

s át

lago

s te

rmel

és.G

Wh/

év

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0K

ÁT

és

Met

ár á

tlag

os P

énze

szkö

z, F

t/hó

KÁT pénzeszköz, HUF/kWh METÁR és barna prém. pénzeszköz, HUF/kWhKÁT termelés, GWh/év KÁT új FV <500 kW termelés, GWh/évMETÁR és barna prém. termelés, GWh/év Összesített megújuló termelés, GWh/év

Forrás: IEF

16. ábra. KÁT–METÁR-rendszer együttes működésének éves termelési és költségszcenáriója (2018 04 –IEF)


42



Az ipar számára a várható költségnövekedésen túl majdnem annyira fontos a költségek tervezhetősége a következő évre és évekre. A termelővállalatoknál különösen fontos a költség minél pontosabb tervezhetősége, mivel az általuk előállított termékek árába be kell építeni ezeket a költségeket, és így kell megálla-pítani a saját termékáraikat és kiajánlani a következő év(ek)re. Az energiaintenzív iparágaknál a pontos tervezés meghatározza az adott vállalat működőképességét, kikényszerítve akár a pro-filváltást, kivonulást Magyarországról, vagy szélsőséges esetben a termelés megszüntetését. Sajnos a minél pontosabb tervezhe-tőség elősegítésére még kevés támogatást kapunk az illetékes hivataloktól, így kénytelenek vagyunk saját információbázisunkra támaszkodva adni prognózist a költségek jövőbeli várható alaku-lására.

A 16. ábra a KÁT és a METÁR megújuló termelési modellek és költségek ösz-szevont alakulását mutatja, amely szerint mintegy 4,70 Ft/kWh pénzeszközalapú költ-ségteherre számíthat az ipar a 20-as években, azaz 2020 körül a jelenlegi teher (1,9 Ft/kWh) 2,5-szeresére, az álta-lunk feltételezett forgatókönyv szerint (és ha megmarad a KÁT direkt kiegyenlítőenergia-elszámolása).

Pozitív hatásként érte az ipari fogyasztókat a 2017. decemberi egyéb keresztfi-nanszírozási kategóriába tar-tozó és az energia fogyasztói árakra rakodó hőtámogatási és további kisebb támogatási elemeken végrehajtott állami tarifacsökkentés (szénipari szerkezetátalakítás támogatá-sa és a villamosenergia-ipari

dolgozók kedvezményes tarifájú (C tarifa) villamosenergia-ár-támogatása). Az ebben a költségcsoportban végrehajtott csök-kentés időszerűségét jól tükrözi az arányok észszerű eltolódása a megújulók támogatásának irányába, elkerülve azt a nehezen magyarázható állapotot (2015), amikor többet költöttünk (többet fizetett az ipar) a hőtámogatásra, mint a megújulókra (17. ábra).

Egyben remélni véljük, hogy az ipari termelés nemzetközi versenyképessége javításának érdekében a növekvő megújuló termelésből származó költségnövekedést a keresztfinanszírozási tételek további csökkentésével, kivezetésével fogják kompenzálni az illetékesek, javuló teherviselési feltételeket teremtve az ipar számára. Erre annál is inkább szükség lesz, mivel a tanulmány első részében vizsgált energiatermelés költsége (CO2-kvótaköltségek miatt is) és így a villamos energia ára is folyamatosan nőni fog.

Nemzetközi kitekintés a végfelhasználói árak alakulásáról a környező országokbanÖsszehasonlításképpen megvizsgáltuk a hazai, a cseh, a lengyel és a román vegyiparban stabil, folyamatos fogyasztási profillal rendelkező, nagyfeszültségen vételező nagyfogyasztók végfel-használói költségszerkezetét az elmúlt években (18. ábra). A vizsgált eseteknél, az árképzésnél felhasználtuk az adott orszá-gokban a rendelkezésre álló kedvezmények igénybevételét (pl. energiaintenzitás utáni kedvezmény, kapacitásbázisú megújuló elszámolás stb.) [10]. Sajnos Magyarországon hasonló költség-csökkentési lehetőségek ma még nincsenek.

Az árak alakulásából jól nyomon követhető, hogy a környező országok nagyobb gondot fordítottak a végfelhasználói energia-árak csökkentésére, mint nálunk, kihasználva a nemzetközi pi-acokon az utóbbi években megfigyelhető energiaár-csökkentési trendeket, teret biztosítva ipari szektoraik megerősödésére. A la-kossági rezsicsökkentést nálunk nem követte a többször beígért ipari rezsicsökkentés, még azon iparágak előnyére sem, amelyek

1,29

2

4,00

0 4,60

0

4,75

0

4,70

01,312,07

0,95

1,00

1,101,10 1,10

0,72

7

2,26

0

2,34

6

2,12

0

1,89

0 2,70

0

2,08 2,422,07

3,329

4,340

4,416

4,1903,960

3,650

5,700

5,850 5,800

5,000

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

Sept2013

Jul2014

Jul2015

2016átlag

2017átlag

2018átlag

2019átlag

2020átlag

2021átlag

2022átlag

KA

T - M

ETÁ

R é

s hő

tám

ogat

ás H

UF/

kWh

ESZ felár KAT - METÁR pénzeszköz költség Hőtámogatási felár KAT+Hő+ESZ felár KAT Termelés, MWh

Végfelhasználói ár: 23,7 HUF/kWh

Beszerzési ár + kiegy e. :14.50 HUF/kWh, 2013

14.00 HUF/kWh, 2014

23,5 HUF/kWh13.50 HUF/kWh, 201522.50 HUF/kWh

12.50 HUF/kWh, 201622.00 HUF/kWh

Forrás: IEF

17. ábra. A KÁT–METÁR-termelés, hőtámogatás és egyéb villamosenergia-fogyasztásra rakodó költségek várható

alakulása 2013–2022 között

18. ábra. Ipari nagyfogyasztók végfelhasználói villamosenergia-árának alakulása Magyarországon, Csehországban, Lengyelországban és Romániában

7,85%7,99

%15,0

3%

14,2

4%

14,4

5%

14,3

6%

15,0

2%

14,6

2%

19,7

9%

27,0

3%

19,7

3%

11,4

3%

21,3

4%18,9

2%

19,3

8%

28,7

5%

64,1

2%

63,3

3%

60,0

6%

65,0

6%

63,9

9%

65,9

9%63,7

6%

60,2

4%62,8

8%53,5

3%

52,2

6%

52,9

3%

63,2

5%

53,7

0%

52,9

4%

62,0

7%

28,0

3%

28,6

8%24,9

2%

20,7

0%

21,5

6%19,6

6%

21,2

2%

19,9

8%

26,4

0%

26,7

4%

20,0

4%

25,3

3%

27,3

8%

17,7

4%

18,3

0%

23,3

0%

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

2014 2015 2016 2017 2014 2015 2016 2017 2014 2015 2016 2017 2014 2015 2016 2017

Hu Cz Pl Ro

Vég

felh

aszn

álói

ár

EU

R/M

Wh

és s

truk

tura

%

Eneria+kiegyenlítés Rendszerhasználati díjak Egyéb költségek Megújulok-hőtámogatás-adók

72,5 72,769,7

71,8 71,567,7

53,949,5

62,765,1 63,9

60,064,5

68,0

59,1

56,1


43



meghatározóan hozzájárulnak a gazdaság növekedéséhez. A múlt év végi keresztfinanszírozás-csökkentési lépést ugyan ebbe az irányba tett első lépésnek tekintjük, és a gazdasági helyzetünk ja-vulásával feltételezzük, hogy a növekvő megújuló termelés okán tovább növekvő költségterheket megpróbálja az ország gazda-sági vezetése valamilyen formában kompenzálni a költségviselők felé. Továbbá nem fogják a végfelhasználói költségterheket azzal fokozni, hogy a KÁT kiegyenlítő energia költségelszámolását a vétlen („tehetetlen”) ipari fogyasztók terhére módosítsák (szintén keresztfinanszírozási céllal).

Az ipari nagyfogyasztók is elkötelezett hívei a megújuló bázisú villamosenergia-termelés növelésének hazánkban, így üdvözöljük egy költséghatékonyabb, pályáztatott támogatási rendszer beve-zetését (METÁR), de megítélésünk szerint egyensúlyban kellene tartani a megújuló energia előállításának költségét (támogatását) a termelő szféra versenyképességének megőrzésével, vagy egyéb támogatási forrást kellene bevonni a rendszerbe, annál is inkább, mivel a környező országok már léptek ebbe az irányba.

Szinte bizonyos, hogy ha csak a termelő szféra költségvise-lésére fog épülni a zöldenergia-szcenárió megvalósítása, akkor nehéz lesz prosperáló iparról álmodoznunk, de valószínűsíthető, hogy ez a gazdasági fejlődésünkre is negatív hatással lesz. Ha-tására az ország motorját biztosító ipar versenyképessége fog romlani, és padlóra kerülhet a nemzetközi porondon. A jelentős költségnövekedés a nagy számban a hazai piacon jelenlévő külföl-

di vállalatok jövőbeni beruházási terveit is módosíthatja. Ez a koc-kázat (jelentősen növekvő, kiszámíthatatlan energiaárak) gondot okozhat az ipari vállalatoknál a költségek éves és hosszú távú tervezésében, a termelés és az értékesítés tervezhetőségében.

Hivatkozások[1] Stróbl A.: Vitatható gondolatok az erőműépítésről. Magyar Ener-

getika 2017/5–6 [2] Nagy Z.: A hazai és nemzetközi villamos energia végfelhasználói

árelemei és hatásuk az ipar versenyképességére. Magyar Ener-getika 2016/5–6

[3] Hortay O.: A kötelező átvételi rendszer átalakulása. Magyar Energetika 2016/4

[4] www.ief.hu[5] www.eex.de[6] www.pxe.cz[7] www.polpx.pl[8] www.mavir.hu[9] Kincses P.: Megújuló támogatási rendszer. Renewable EnergyCon

2017. IIR 2017. 10. 05.[10] Nagy Z.: A hazai és nemzetközi villamosenergia-piac, árak 2018

elején. ETE konferencia Budapest 2018. 01. 31.[11] Grabner P.: A szabályzó hatóságok előtt álló legfontosabb kihívá-

sok 2018-ban. MEKSZ konferencia Visegrád 2018. 03. 08.



http://magyarenergetika.hu HÍRSZERZŐK http://magyarenergetika.hu

E számunk szerzői:

Aszódi Attila prof. dr. egyetemi tanár, BME NTI; államtitkár, ME-PTNM [email protected]

Hortay OlivérPhD hallgatóBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi [email protected]

Miskolczi Ferenc PhDaz MTA köztestületének külső [email protected]

Nagy Zoltán dr.elnökIpari Energiafogyasztók Fó[email protected]

Reményi Károly prof. dr.okl. gépészmérnök és okl. villamosmérnök az MTA rendes [email protected]

Szilágyi Zsombor dr. c. egyetemi [email protected]

E számunk lektorai: Civin Vilmosokl. vegyészmérnö[email protected]

Mika János prof. dr.egyetemi tanárEszterházy Károly [email protected]

Molnár László dr.főtitkárEnergiagazdálkodási Tudományos Egyesület

[email protected]

Stróbl Alajos dr.elnökhelyettesEnergiagazdálkodási Tudományos Egyesü[email protected]

Dr. Tóthné, Szita Klára prof. dr. egyetemi tanár, Miskolci [email protected]

http://magyarenergetika.hu

magyarenergetika.humagyarenergetika.hu/wp-content/uploads/me/me_2018-3.pdf · 1 valószínűleg...

Documents