Nem kell válságtól rettegni, lesz bőségesen elegendő, ráadásul tiszta energiánk
A szerző fizikus, a Furik blog szerzője. Ez itt az Ekonomi, a G7 véleményrovata, amelyben külső elemzők, szakértők cikkei olvashatók. Az írások és az azokban megfogalmazott vélemények a szerzők álláspontját tükrözik.
Az utóbbi hetekben jelent meg a G7-en Gajda Mihály, a Concorde elemzőjének cikksorozata, amelynek fő mondanivalója, hogy véget ér az olcsó, fosszilis energia kora, miközben a megújuló energia csak látszólag olcsó. Ezt arra alapozza, hogy a legtöbb energiahordozó esetén egyre inkább csökken az egységnyi energiával megtermelt új energia aránya. Ez Európa válságának is az egyik oka szerinte. A következtetéseinek zömével vitába szeretnék szállni ebben a válasz cikkben.
A cikksorozat (első, második, harmadik, negyedik rész) kiindulópontja, hogy az ingadozó és elvont piaci árak helyett hozzuk le ezt a diskurzust a fizikai valóság talajára, és akkor kiderül, hogy a megújulók nem is annyira olcsók, mint ahogyan a piaci árak mutatják. Mielőtt vitába szállnék a módszerével, és mutatnék egy alternatív megközelítést, járjuk körbe, hogy tényleg olyan olcsó-e a megújuló energia. Hiszen ez egy relatíve új fejlemény, egy évtizede még nagyon nem ez volt a helyzet.
Az utóbbi időben viszont rengeteg írás született arról, hogy a napelemek és akkumulátorok egyre olcsóbbá válnak. Megjelent egy tanulmány arról, hogy 2027 után a nap- és szélenergia mindenhol a legolcsóbb opció lesz, figyelembe véve az elektromos áram tárolási költségét is. A Bőség (Abundance) idei slágerkönyv is jórészt arra épül, hogy bőségesen előállíthatunk a jövőben klímaszempontból tiszta energiát. Egy konzervatív számolás pedig bemutatja, hogy a megújulók akkor is nyernek, ha figyelembe vesszük a telepítési költségeket.
Annak lesznek persze jócskán költségei, ha a teljes zöld átállás rendszerszinten megtörténik és teljessé válik. A folyamatnak lett viszont egy lendülete, és ez a lendület az átállás 60 százalékáig egyre csak nőni fog az áramtermelés esetén. Ez olyannyira így van már most is, hogy az Economist szerint Trump Nagy gyönyörű törvénye (amely csapást mér a megújulókra) nemcsak a klímaváltozás elleni küzdelmet lassítja, hanem az amerikai energiaárakat és a háztartási költségeket is megemeli.
Milyen energiát használunk?
Mindezzel együtt teljesen érthető, ha valaki szkeptikus, és a piaci árakon túl másféle megközelítéssel is végig szeretné gondolni, hogy tényleg megvan-e ez a technológiai lendület a megújulók mögött.
Gajda Mihály ehhez elővette a megtérülési és befektetési energiaarány fogalmát, ami azt méri, hogy egy energiaforrásból mennyi energiát nyerünk ahhoz képest az energiához képest, ami az energia kinyeréséhez szükséges. Angolul ezt a fogalmat Energy Return on Investmentnek hívják, rövidítése EROI. (Erre a fogalomra innentől kezdve primer EROI-ként hivatkozok.)
A primer EROI tehát azt méri, hogy adott mennyiségű befektetett energiával hányszor akkora energiát tudunk kinyerni. Primer energia fosszilisek esetén például a nyersolaj, amit felszínre hozunk, napenergia esetén pedig a napelem kimenetén megjelenő villamos energia (további magyarázat a csillagra kattintva olvasható).*
A fogyasztó számára ennél hasznosabb fogalom a felhasználói energia (final-stage energy), amely fosszilisek esetén például a benzint jelenti a benzinkútnál, napelem esetén pedig azt a villamos energiát jelenti, amely az inverterek után a konnektorból elérhető. Erre is lehet definiálni egy EROI fogalmat, amit hívhatunk felhasználói EROI-nak.
A lényeg megragadásához viszont szükségünk van egy harmadik energiafogalomra, a hasznos energiára. Ez az, amire ténylegesen szükségünk van egy termék vagy szolgáltatás esetén, ilyen például az autó mozgási energiája vagy a lámpa fénye. (A Nature Energy egyik cikkének első ábrája – angolul – kiválóan illusztrálja ezeket a fogalmakat.)
Ha felhozzuk az olajat, és abból benzint finomítunk, akkor az elégetett benzin 70-80 százaléka sajnos hővé alakul, és csak egy kisebb része fordítódik az autó mozgatására. Ezzel szemben egy elektromos autó esetén az akkumulátorban tárolt elektromos energia zöme ténylegesen az autó mozgási energiájába konvertálódik. És ha ezt az energiát megújulókkal állítjuk elő, akkor a folyamatban sehol nincs kémiai égetés.
Az állításom tehát az, hogy a primer energiára számolt EROI nem hozza le a vitát a fizikai valóság talajára. Azért nem, mert kihagy egy nagyon lényegeset éppen a fizikai folyamatokból:
a fosszilisek esetén az égés során nagy mennyiségű hőveszteség keletkezik.
A hatékonyság a kulcs
Ha megnézzük a primer EROI mutatókat, akkor a szél- és a napenergia valóban csak közepesen jó, elmarad mondjuk a vízerőművek mutatójától. A fosszilisek is jobban álltak régebben, de most már több energia ezeket felszínre hozni, így a primer EROI mutató romlik, ahogyan Gajda Mihály is említi. A szén számai még mindig magasak, de az olaj mutatója összevethető a megújulókkal a primer EROI szintjén is. A számok eléggé szórnak, nagyon nehéz ezeket jól becsülni, különösen a nukleáris energiára.
De ennél fontosabb, hogy nem a primer EROI-t érdemes vizsgálni, hanem a hasznos energiára számolt EROI-t. Ezt meg is tette az említett Nature Energy-cikk, amiből az derül ki, hogy a megújulók jellemzően jobbak, mint a fosszilisek, még akkor is, ha figyelembe vesszük, hogy a nap nem mindig süt és a szél nem mindig fúj. (A cikk negyedik ábrája azt a felhasználói EROI-ekvivalenst mutatja, amely mellett a villamos energiát termelő megújuló energiarendszerek ugyanannyi nettó hasznos energiát szolgáltatnának, mint a fosszilis tüzelőanyagok.)
Tehát míg Gajda Mihály a hatékonyságnövekedést csak mint mellékszálat említi, az elektrifikáción*
De mennyi energiát szükséges tárolnunk, ha minél inkább megújulókkal szeretnénk ellátni egy ország energiaellátást? Mi van egy borús és szélcsendes januári napon?
Ennek megválaszolására vállalkozott a Construction Physics nevű blog az Egyesült Államokat vizsgálva. Ők arra jutottak, hogy valamennyi gázra mindenképp szükség lehet, de jelentősen javul a helyzet, ha lehetővé tesszük, hogy ezeken a kedvezőtlen napokon a gázturbinák is tölthessék éjjelente az akkumulátorokat.*
Tehát valamennyi fosszilisre szükség lehet a jövőben is, de ezeket okosan használva egyszerre tehetünk jót a klímának és a villanyszámlának.
Mert a gáz egyébként nem olcsó, különösen Európában nem az. Soha nem is volt az, és a magas gázár miatt magas Európa-szerte a villamosenergia piaci ára. Amikor a gáz ára 2022 végén durván kilőtt, akkor az áram ára is ugyanúgy megugrott, és ez az összefüggés hosszabb időszakon át is érvényes. A gáz ugyanis a legdrágább áramforrás, amelynek ára már 2021-ben, Ukrajna lerohanása előtt elszállt. Nem az EU, hanem Putyin orosz elnök miatt, aki kihasználta Európa fosszilis kitettségét.
Európa érdeke a további zöldítés
Ráadásul az is egy mítosz, hogy a gáz a békeidőben Európában olcsó volt. Nincs egységes globális gázpiac, a gáz az elmúlt évtizedekben mindig jóval drágább volt, mint a tengerentúl, ahogyan az ábra világosan mutatja. A háború óta pedig kifejezetten drága. És ez magyarázza Európa versenyhátrányát.
Ebből a kiút a megújulók további telepítése. 2024 volt az első év, amikor a napenergia lenyomta a szén részarányát az EU-ban. Ha 2019 óta nem épült volna ki további szél- és napenergia-kapacitás, az EU-nak 92 milliárd köbméterrel több gázt és 55 millió tonnával több feketeszenet kellett volna importálnia 59 milliárd eurós költségen.
Beszédes az is, hogy Texas több napelemet és akkumulátort szeretne telepíteni, mint a progresszív Kalifornia, mert egyszerűen ez a gazdaságos. A kaliforniai akkumulátoros tárolókapacitás nagyjából akkora, mint a németországi, miközben feleannyian élnek ott. Ezzel elérték, hogy három év alatt feleannyi gázt használnak áramtermeléshez. Ez egy lényegi változás.
De mi történik Európán és Amerikán kívül? Hogy áll az elektrifikáció globálisan? Kína nagyjából azon a szinten áll, mint Svédország. 2024 volt az első év, amikor minden második újonnan eladott autó részben, de leginkább teljesen elektromos volt Kínában. De elég jól halad például Vietnám is, amely országot Gajda Mihály nyugati termékek összeszerelő-üzemeként említette.
Összefoglalva: abban egyetértünk Gajda Mihállyal, hogy a fosszilis korszak véget ér. De abban nem, hogy a világ emiatt szükségszerűen energiaválság elé néz. Ellenkezőleg, az elektrifikáció térnyerésével egy olyan hatékonysági ugrás előtt állunk, aminek köszönhetően lesz bőségesen elegendő, ráadásul tiszta energia.*
