A VILLAMOSENERGIA-RENDSZER SZABÁLYOZÁSA Tanulmány

A villamosenergia-rendszer fizikai és jogi szabályozása összefügg. Az előbbi ritkán, az utóbbi gyakran módosul. Az illesztés jósága azonban elengedhetetlen, hiszen a nemzetközi és nemzeti célok csak a jó összhanggal teljesíthetők. Közép- és hosszú távra gondolva, le kell írni a várható jó összetartozást – nem bírálva a meglévő szabályokat, inkább segítve az újak kialakítását.

1. Alapok

A váltóáramú villamosenergia-ellátás egyik minőségi jellemzője a frekvencia, amelynek a megváltozása jelzi a fogyasztás (terhelés) és a termelés (teljesítmény) egyensúlyát (1. ábra). Fontos persze a feszültség szabályozása is, de itt ezzel most nem foglalkozunk. Ha a terhelés nő, a frekvencia csökkenését a teljesítmény növelésével lehet megakadályozni. Az egyensúlyt egyaránt be lehet állítani a fogyasztás és a termelés célirányos befolyásolásával egy ún. szinkronzónában.

terhelés

na

n

+

-

szabályozóbeavatkozó

turbina

hajto

tt gé

p

n alapjel

G

na

n

+

-

szabályozó

turbina

gene

ráto

r

alap-jel

Pl. turbófúvó-hajtás vagy

szivattyúhajtásfa

f alapjel

ff-szabályozó

+ -

hálózat

csak biztonsági okokból kell

G

na

n

+

-

szabályozó

turbina

gene

ráto

r

alap-jel

PaP alapjel

PP-szabályozó

+ -

csak biztonsági okokból kell

hálózat

PPP

PI PI

Erőgép (pl. turbina) szabályozása

1. ábra

teljesítmény

szabályozásfogyasztók bekapcsolása

fogy

aszt

ók

kika

pcso

lása

term

elői

kie

sés

a tárolt energia tompító hatása

∆f

Az egyensúlyt tartani kell …

2. ábra

1

Itt azonban fizikai szabályozásról van szó. Egy erőgép (pl. gőzturbina) szabályozása

eltérő lehet attól függően, hogy mi a cél (2. ábra). Lehet fordulatszámot, frekvenciát vagy teljesítményt szabályozni. A szabályozás technikája ismert: az előírt, parancsolt (alapjel) beállított értékének és a ténylegesen mért értéknek a különbsége jelként a szabályozóra vihető, és az a kívánt irányban beavatkozik, változtatja a folyamat ún. módosító közegét (itt a gőzáramot) úgy, hogy a zavarás ellenére a tényadat a parancsolt értékhez igazodjék. Ez a hagyományos értelemben vett, ún. visszacsatolásos megoldás. Nem keverendő ez a szabályozás össze az irányítástechnika többi alapvető részével: pl. a vezérléssel vagy a védelemmel.

Természetesen összetett, bonyolult szabályozás is kialakítható (3. ábra), így esetünkben egy frekvenciairányítású teljesítményszabályozás. Biztonsági okból természetesen az ilyen rendszerhez is tartozik fordulatszám-szabályozás, például induláshoz (vezérelt alapjel-elállítással) vagy a védelemhez. Még az ún. szigetüzemekhez (pl. régen egy 42 Hz-es városi vagy üzemi ellátásoz) is ilyen szabályozásokat használtak.

f alapjel

fa f+ -

3. ábra f-szabályozó

G

na

n

+

-n-szabályozó

turbina generátor

n-alapjel

PaP alapjel

PP-szabályozó

+-

csak biztonsági okokból kell

hálózat

+

P

PI

K * ∆f

P+

Erőgép (pl. turbina) szabályozásaFrekvenciairányítású teljesítményszabályozás

Követelmények: arányos működésű fordulatszám-szabályozó legyen; a teljesítmény (P) és a fordulatszám (n) között állandósult állapotban egyértelműen beállítható összefüggés kell; a szabályozási jelleggörbe beállítása: nagyobb teljesítményhez kisebb fordulatszám tartozzon.

P, MW

n, min-1 Arányosság (statizmus): S = 100.(–∆f/fn) / (∆P/Pn), %

∆f

∆P

Teljesítménynövelés: jelleggörbe-elállítással

ab

P

∆f

primer szabályozási tartalék

fo = alapjel∆fa∆fb

Pmax

Az „a” gép kisebb eltéréssel szabályoz.

A szabályozó beállítása

4. ábra

2

Az erőgépnek olyan szabályozója van, hogy a teljesítmény (P) és a fordulatszám (n) között

állandósult állapotban egyértelműen beállítható az összefüggés. Nagyobb teljesítményhez kisebb fordulatszám tartozik (4. ábra), és egy arányossági jellemző (az ún. statizmus) megszabja a meredekséget (mindez és az alábbiak az UCTE Üzemeltetési Kézikönyve, 2004 szerint értendő).

Azonos fordulatszámon a jelleggörbe elállításával (fel-le tolásával) lehet a teljesítményt módosítani. Nem mindegy, hogy a rendszerben milyen arányosságú gépek dolgoznak, hiszen eltérő módon érzékenyek a termelőegységek a fordulatszám megváltozására.

2. Szinkronzóna szabályozása

Ma már több gép dolgozik együtt több fogyasztó ellátására, hiszen gazdaságossági és

biztonsági okból régen kialakultak már az együttműködő erőművekkel és a villamos hálózattal a villamosenergia-rendszerek, amelyek ún. szinkronzónákba szerveződtek. Ilyen rendszerekben van megfelelő hierarchikus szabályozás. Egy szinkronzónában a frekvencia azonos, és annak névleges értékét (pl. fo=50 Hz) hierarchikus rendszerrel állítják be (5. ábra). Ennek megfelelően van primer, szekunder és tercier szabályozás, valamint időbeállítás. Zavar esetén először a primer szabályozás avatkozik be, majd nem sokkal utána a szekunder is. Ezt segíti ki a tercier (perces) szabályozás. Végül az egész zónában egy helyről helyesbítik a frekvencia alapjelét az időegyeztetés alapján.

rendszer-frekvencia

primerszabályozás

szekunderszabályozás

tercierszabályozás

idő-beállítás

határ

visszacsatolás

helyesbítés

eltérés

hatás

jelzés

jelzés

hatás

eltérés

Szinkronzóna-szabályozás 5. ábra

A szinkronzóna ún. rendszerirányítási tartalékai teszik lehetővé, hogy megfelelő időben, kellő időtartamig el lehessen látni a szinkronzóna irányítási feladatait (6. ábra). Az „azonnal” (<0,1 min) induló primer tartalékot követi a szekunder, majd 10-15 perc alatt kisegíti őket (visszaállítja szabályozási képességüket) a perces tartalék.

Egy egyszerű villamos rendszerben a primer szabályozó – megfelelő kilengés után – új frekvencián beállítja az új egyensúlyt. Mivel a fogyasztás is függ a frekvenciától (a gépek fordulatszámától), ezért az egyensúly az ún. dinamikus frekvencia-eltérés után beáll az ún. kvázistacioner eltérésen (7. ábra). Ennek megengedhető értékei minden zónában elő vannak írva. Innen kell majd a szekunder szabályozással visszatérni a kívánt frekvenciára.

A mai magyar villamosenergia-rendszerre „előírt” primer szabályozási tartalék kereken ± 50 MW (8. ábra), amelyet az UCTE ír elő számunkra (a szinkronzónánk a nettó termelése alapján). Nem olyan nagyon sok ez.

3

Természetesen szinkronzónánkban (például az UCTE-ben) előírnak (9. ábra) bizonyos frekvencia-jellemzőket, megengedhető értékeket. Azt is jelzik, hogy az egyes részrendszer nagysága alapján milyen hálózati teljesítményszámmal (hálózati frekvencia-teljesítmény-jellemzővel, λ) számolhatunk.

0

50

100

0,1 1 10 100 1000

0

50

100

0,1 1 10 100 1000

0

50

100

0,1 1 10 100 1000min

min

min

0,5 min

5 min

15 min

%

%

% primer szabályozás

tartaléka

szekunder szabályozás

tartaléka

tercier szabályozás

tartaléka

Rendszerirányítási tartalékok

6. ábra 60 min

háló

zat f

rekv

enci

ája,

f, H

z

idő, t, s

dinamikus frekvencia-eltérés, ∆fd

kvázistacionerfrekvencia-eltérés, ∆fq

termelőegység (forrás) kiesése

Primer szabályozással új egyensúly új frekvencián

maximum 30 s

A fogyasztás is függ a frekvenciától.

Frekvenciaszabályozás

7. ábra

4

Az i. zóna primer tartaléka ⇒ Pi = Pu.Ci, MPu

Ci = Ei/EuEi

Eu

W ahol: – az egész tömbre (szinkronzónára) előírt primer tartalék,

és az i. zónára a részarány nagysága: ahol: – a saját zóna nettó villamosenergia-termelése,

– az egész tömb (szinkronzóna) nettó villamosenergia-termelése

UCTE 1. szinkronzónára: Pu1 = 3000 MW (2003-ban) UCTE 2. szinkronzónára: Pu2 = 540 MW (2003-ban)

Magyarország szabályozási zónájára (MAVIR) számított: CH = 31,6 TWh / 2392,6 TWh = 0,0132,

ebből: PH = 3540 MW . 0,0132 = 46,8 MW ⇒ 50 MW.

Ajánlott primer tartalék

8. ábra

•névleges frekvencia fo = 50,000 Hz

•megengedett primerszabályozási eltérés ∆f = ± 0,020 Hz•legnagyobb kvázistacioner eltérés ∆fq = ± 0,180 Hz•legnagyobb dinamikus eltérés ∆fd = ± 0,800 Hz•legnagyobb mérési pontatlanság ∆fm = ± 0,010 Hz

Az egész szinkronterületen (az 1. UCTE zónában) a

terhelés önszabályozó képessége (önbeállása) 1%/Hz, ami 1% terhelés-csökkentést jelent a 1 Hz frekvenciacsökkenés esetén.

Hálózati frekvencia-teljesítmény jellemző, teljesítményszám:λu = ∆P/∆f, ∆P

∆f λu1 = 18 000 MW/Hz,

λu2 = 3000 MW/Hz, λH = CH. λu = 0,0132.21000 = 277 ⇒ 300 MW/Hz.

MW/Hz, ahol: egy zavar által kiváltott teljesítmény-változás, a zavar után beálló kvázistacioner frekvenciaeltérés.

az UCTE 1. szinkronzónájában: az UCTE 2. szinkronzónájában:

a MAVIR zónájában:

Frekvenciajellemzők

9. ábra

5

A szekunder szabályozás feladata, hogy visszaszabályozza – a teljesítményegyensúly beállításával – a frekvenciát öt perc alatt az előírt értékre. Itt is vannak átmeneti lengések, de gyors a csillapodás (10. ábra). Nem mindig pontosan 50,000 Hz a beállított érték, hiszen a korábbi eltérésekből eredő időt is ki kell egyenlíteni

háló

zat f

rekv

enci

ája,

f, H

z

idő, t, s

Szekunder szabályozással egyensúly az előírt frekvencián

Ez tehát a valódi fizikai szabályozás a villamosenergia-rendszer szinkronzónájában. Az f-P szabályozással (frekvencia- és teljesítmény-szabályozással) tartják automatikusan a terhelés és a teljesítmény (azaz a fogyasztás és a termelés) kívánt egyensúlyát az előírt frekvencián. Itt már arányos és integráló (PI) szabályozást használnak a maradó eltérés kiküszöbölésére. Megfelelően beállított két generátor-gépegységgel például megfelelő szabályozási tartományok alakíthatók ki – gépenként megfelelő munkaponttal (11. ábra)

termelőegység (forrás) kiesése

eredeti frekvencia

új, előírt frekvencia

maximum 300 s

50,000

49,950

50,050

névleges frekvencia

Frekvencia- és teljesítményszabályozás

– az i. szabályozási zónára ható egységek szabályozási beállítása, alapjele;– az i. szabályozási zóna szekunder szabályozójának arányossága (erősítője);– az i. szabályozási zóna globális szabályozási eltérése; – integrálási konstans

10. ábra

Minden szabályozási zónában kellenek olyan erőművek, amelyeknek van arányos, integráló (PI) szekunder szabá-lyozójuk a következő egyenlet alapján ahhoz, hogy a csere-teljesítmény- és frekvencia-szabályozásban részt vegyenek.

∆Pdi = – β i . Gi – (1/Ti) ∫Gi.dt∆PdiβiGi Ti

M1 M2 M1+M2

+ =munka-

pont munka-pont

PM1 PM2

P M1+

PM

2

munka-pont

szab

ályo

zási

te

ljesí

tmén

y

szabályozási tartalék

szab

ályo

zási

ta

rtom

ány

szab

ályo

zási

ta

rtom

ány

Erőművek a szekunder szabályozásban

11. ábra

igénybe nem vehető

igénybe nem vehető

6

Az ajánlott szekunder szabályozási tartalék nagyságát a szinkronzónánkban (pl. UCTE) egy képlettel határozzák meg a csúcsterhelés függvényében. Ennek megfelelően például nálunk kereken ± 150 MW (12. ábra) szekunder szabályozásra van szükség.

R = (a . Pmax + b2 )½ – b, a = 10 MW b = 150 MW

UCTE ⇒ MW ahol: és

0

50

100

150

200

250

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000Pmax, MW

R, MW

Ajánlott szekunder tartalék 12. ábra

Ha több rendszer – szabályozási tömb vagy szabályozási zóna – kapcsolódik egymáshoz egy szinkronzónán, pl. az UCTE-n belül, akkor már frekvencia- és csereteljesítmény-szabályozásról van szó, hiszen a szabályozási zónák között egyeztetett cserére is mód van, mint arra a következő fejezetben visszatérünk. Természetesen mind a primer, mind a szekunder szabályozásban kétirányú tartalékra van szükség, hiszen a „mérleg” mindkét oldalán lehetnek zavarok, így a frekvencia mindkét irányban kilenghet.

a területi szabályozási hiba, a GG = ∆P + K * ∆f ⇒ min!

∆P = Pmért – Pprog,

K*∆f = K * (fmért – fo),

Pmért

Pprog

Kfmért

fo

K1 = 19 801 MW/Hz

K2 = 3 301 MW/Hz

minimálása.

• teljesítményszabályozási hiba: MW

• frekvenciaszabályozási hiba: MW

– a pillanatnyilag mért teljesítménycsere a zónahatáron, MW– az egyeztetett csereteljesítmény a szomszéd zónával, MW

– a szabályozási zóna szekunder szabályozási tényezője, MW/Hz– a pillanatnyilag mért frekvencia a rendszerben, Hz

– a frekvencia előírt, parancsolt értéke (alapjele) a rendszerben, Hz

• az 1. UCTE szinkronzónában: (2004-re)

• a 2. UCTE szinkronzónában: (2004-re)

Csereteljesítmény-szabályozás 13. ábra

7

Egy adott területen – például egy országban – egy vagy több (nálunk egy, Németországban négy, Ausztriában három) ún. szabályozási zóna (CA) van, tehát nem országhatár-függő a zóna. Ezekben a zónákban alapvető cél a mérleg egyensúlyban tartása, tehát a területi szabályozási hiba (G) minimálása. Ez összeadódhat (13. ábra) a teljesítmény- és a frekvencia-szabályozási hibákból. A cél e hibák minimálása. A frekvenciatényezők (K) mindig kicsit nagyobbak, mint a hálózati teljesítményszámok (λ); pl. az 1. UCTE-szinkronzónában K=19 800 MW/Hz, míg λ=18 000 MW/Hz. Itt kell megjegyezni, hogy jelenleg az 1. UCTE szinkronzónában a primer tartalék ± 3000 MW, de ez nem volt elég pl. a tavalyi olasz kiesés hatásainak előírások szerinti kiegyenlítéséhez. Mielőtt a rendszerek összeköttetésével foglalkoznánk, célszerű megvizsgálni két szomszédos szabályozási zóna közötti cserét (14. ábra) ∆f = 0 (fmért = fo) és ∆P = 0 (Pmért = Pprog)

kiesik egy gépegység:

Pa

G Pa

fo+∆f, ∆f = / λuPa

1. háló

zat

2. háló

zat

∆P12 ∆P1= -λ1*∆f és ∆P2= -λ2*∆f

A 2. rendszer össze van kötve az 1-essel, és a két rendszer úgy működik, hogy közöttük (a példában) nincs egyeztetett csere. De kiesik a 2-ban egy gép, és a közös frekvencia csökken. Működésbe lépnek a primer szabályozók. Ekkor az ábra alapján az 1. rendszerből ennek megfelelő áramlás indul - azonos frekvenciát tartva – a zavarással érintett rendszerbe. A 2. rendszerben kell tehát beavatkozni, hogy az egyeztetett csere (itt nulla) ismét helyreálljon.

Az összekötött rendszerekben tehát a belső kiesésnek megfelelően azonnal külső kisegítés indul meg, de ezt a szekunder szabályozással perceken belül meg kell szüntetni abban a rendszerben, amelyben a zavar létrejött. Az egyensúly azonos frekvencián így létrejön, és mindenki a maga bajának elhárításával törődik. Ameddig tud …

A szekunder szabályozás mielőbbi tehermentesítésében segít azonban a tercier (perces) szabályozás (15. ábra). Üzembe lép például 15 percen belül egy nyílt ciklusú gázturbina. Ezt nem szabályozzák, hanem vezérlik. Miután elérte teljes terhelését, megváltoznak a működő gépek munkapontjai, megnő a szabályozási tartomány, mint azt az ábra jól szemlélteti.

Ez tehát így nem közvetlenül a frekvenciára vagy a teljesítményre hat, de megváltoztatja az együttműködő erőművek terhelési képét. Ez nem igazi szabályozás, ezért itt gyakran nem is beszélnek szabályozásról, hanem csak egyszerűen perces tartalékról (nálunk ezt üzemzavari tartaléknak is hívják), annak igénybe vételéről, vezérlésről (indításról, leállításról). Végül a szinkronzóna szabályozását az időbeállítás zárja le. A pontos órával, pl. az „atomórával” meghatározott, egyeztetett idő és a szinkronidő eltérését helyesbíteni kell, tehát adott helyen be kell állítani az egész zóna frekvenciájának alapjelét úgy, hogy a villamos szinkronidő a lehető legpontosabb legyen. Ezt a feladatot például a mi szinkronzónánkban, az UCTE-ben az órák hazájában, Svájcban látják el (16. ábra). Hosszú távon így szavatolható a névleges frekvencia (fo=50 Hz) tartása. Elvben (és a legtöbbször a gyakorlatban is) minden szinkronzónában van egy ilyen központ.

14. ábra P12 = - P21

Pa

az 1. hálózat jelleggörbéje: G1(∆f)

∆f, frekvencia-eltérés

∆f

a 2. hálózat jelleggörbéje: G2(∆f) az 1. hálózat felől nézvecsere-

teljesítmény-eltérés

K2*∆f

K1*∆fG1= ∆P12 + K1*∆f = ∆P1 + (- ∆P1) = 0G2= ∆P21 + K2*∆f = - ∆P1 + (- ∆P2) = Pa

A 2. hálózatban kell a tartalékot bevetni!

Csereteljesítmény-megváltozás

8

A generátorok munkapontjának automatikus vagy kézi megvál-toztatása a

szekunder tartalék támogatására, a szekunder szabá-

lyozás lehetőségének újbóli megteremtésére 15 percen belül. A szekunder szabályozási tartalék megnövelése egy nem szabályozható generátor (M3), mint perces tartalék, indításával.

M2M1+M2

+ =P M1+

PM

2

munka-pont

szab

ályo

zási

te

ljesí

tmén

y

szabályozási tartalék

szab

ályo

zási

ta

rtom

ány sz

abál

yozá

si

tarto

mán

y

igénybe nem vehető

M1 M3

szab

ály.

te

ljesí

t.

P M1+

P M2 +P

M3

szabályozási tartalék

munka-pont

kezdetimunka-pontok

kezdetimunka-pontok új

munka-pontok

újmunka-pontok

M1 M2 M3

Tercier szabályozás

és az is eltér egymástól.

Az UCTE-ben Laufenburgban (CH) mérik az időt, és az eltérés alapján beállítják minden szabályozási tömb és zóna részére a , az előírt, parancsolt értéket között.

Az elfogadható időeltérés , normál zavarmentes üzemben , nagy hálózati zavarok esetén

Kielégítőnek tartják a frekvencia minőségét, ha egy hónap alatt a mérési intervallumok 90-99%-ában a frekvenciaeltérés 40 mHz-nél kisebb, és

49,99 és 50,01 Hz között van az érték.

Szinkronidő-szabályozás

15. ábra

Ha a szinkronzónában a rendszer frekvenciája eltér a névlegestől (50 Hz), akkor a szinkronidőáltalánosan egyeztetett idő (UTC)

szekunder szabályozás alapjelét49,99 és 50,01 Hz

± 20 s± 30 s ± 60 s.

havonta nyolc napon át

16. ábra

9

3. Irányítási hierarchia

Egy szinkronzóna, pl. az UCTE, lehet elég nagy ahhoz, hogy az irányítási, szabályozási feladatokat részekre osszák, felépítsenek egységes szabályok alapján egy irányítási hierarchiát (17. ábra). A feladatok és felelősségek így kellően összehangolhatók és kioszthatók. A hierarchia szintjeinek a száma lehet kevés, lehet sok. Mi maradjunk a hatnál. Az egész szinkronzónát (1) több részre oszthatják, és így központi szinkronzóna-csoportok (centrum, CC) (2) alakulhatnak ki. Mindegyik csoporthoz több szabályozási tömb (blokk, CB) rendelhető, és minden tömbhöz több szabályozási zóna (terület, CA) (4) tartozhat. A versenypiaci szabályozástól függően aztán minden zónában lehetnek mérlegkörök (5), és ezekhez almérlegkörök (6) is rendelhetők.

Ez magyarázatra szorul. Példa természetesen itt is az UCTE lehet (18. ábra). Az UCTE ma két fő részre oszlik: a már évek óta együtt járó 1. zónára és a jövő évtől csatlakozó 2. zónára. Az első zónát is két részre osztották: az északit Németországból, a délit Svájcból irányítják, míg a 2. zónát Belgrádból. A 2. zóna 2004. október 10-én csatlakozott az UCTE szinkronüzeméhez.

Az északi szinkronzónában több szabályozási tömb van; mi a lengyelek irányította CENTREL-hez tartozunk, és az országunk szabályozási zónát alkot. Több olyan szabályozási zóna is van (pl. Nyugat-Ukrajna, Nyugat-Dánia, a MAGREB-országok és Albánia), akik nem tagjai az UCTE-nek, mégis együtt járnak a szinkronzónával.

Természetesen nem csatlakozhat mindenki egy szinkronzónához, hiszen ennek vannak gazdasági és fizikai határai. Az Európai Unióban például több szinkronzóna van (19. ábra): az EU-15-ben még csak négy volt, az EU-25-ben már hét van, de egész Európában ennek a kétszeresét is meghaladó szinkronzóna lehet – tekintetbe véve a szigeteket.

Ki kell emelni, hogy a politikai vagy gazdasági csoportosulások egészen más alapszabályokat követhetnek, mint a szinkronzónák szerinti együttműködések. Svájc nem tagja az EU-nak, de az UCTE-nek igen, Lettország tagja az EU-nak, de az UCTE-nek nem. Ezért fontos elkülöníteni a politikai alapon kialakult jogi szabályozásokat a fizikai alapokat követő együttműködési szabályoktól.

1

2

3

4

5

6

Szinkronzóna

Szinkron-csoport

Szabályozási tömb

Szabályozási zóna

Mérlegkör

Almérlegkör

UCTEÉszak

CENTREL

Magyarország

Közüzem

Saját ellátás

RWE,Brauweiler

PSE, Varsó

MAVIR, Budapest

MVM, Budapest

Eastern Sugar, Kaba

Irányítási hierarchia

17. ábra

10

Észak

Dél

I

F

SLO

A RO

BG

YU

PLB NL

D

CH

H

CZ SK

P

GRALAL

HR

BIH

DKDK

UKUKNyugatNyugat

CENTRELCENTREL

AL

L

E8 7

4

2

3

MAG

HR

EBM

AGH

REB

=

==

==

szabályozási tömbszabályozási zónanem UCTE-tag

RWE irányít, Brauweiler

ETRANS irányít, Laufenburg

EKC irányít, Belgrád

Megjegyzések:L – ipar B-vel, közüzemi D-velA – a két nyugati szabályozási zóna D-velDK – csak a kontinentális rész (ELTRA-terület)BIH – részben HR-rel, részben az EKC-vel

2. zóna: jelenleg külön(2004. X. 10-ig)

Szabályozási tömbök az UCTE-ben

18. ábra

EU-15-ben: EU-25-ben (többletként):

Európa-50-ben: a fenti 7 szinkronzónán kívül még kb. 5-7 zóna

UCTE-1-Észak Ausztria Belgium Dánia (nyugat) Hollandia Luxemburg Németország Franciaország Olaszország Portugália Spanyolország Görögország

UCTE-1-Dél

UCTE-2NORDEL Dánia (kelet)

Finnország Svédország

UKTSOA* Nagy-BritanniaATSOI* Írország

UCTE-1-Észak Csehország Lengyelország Magyarország Szlovákia

UCTE-1-Dél Szlovénia

UPS/IPS Észtország Lettország Litvánia

CIE* Ciprus

ENEMALTA* Málta

* sziget – szigetüzemmel

Szinkronzónák Európában

19. ábra

11

4. Összekapcsolt rendszerek

A szinkronzónák között váltóáramú villamosenergia-csere nincs, de egyen-áramú van vagy lehet (átalakítókkal, betétekkel, tengeralatti kábelekkel). A villamos energia tehát szállítható az egyik szinkronzónából a másikba.

Természetesen a zónahatárok is változhatnak – időben és térben. Egy területi fogyasztói körzet átkapcsolható egy másik szinkronzónához (szigetüzemi ellátás), vagy az egyik zónában lévő erőmű vezetékrendszere - leszigetelve – a másik zónába is szállíthat villamos energiát (irányüzem). Ne tévesszen meg senkit, hogy Európában mindenütt fo = 50 Hz a névleges frekvencia. Ez még nem jelent összekapcsolhatóságot, hiszen a szabályozási feltételek eltérőek lehetnek. 5. Irányítás „felfelé”

A magyar szabályozási zónát (CA) a MAVIR irányítja Budapestről. Felfelé indulva jön a CENTREL, amely szabályozási tömböt (CB) a lengyel PSE irányítja Varsóból. Ehhez a tömbhöz tartozik még a cseh és a szlovák szabályozási zóna is (20. ábra).

A lengyelek irányította CENTREL-lel az UCTE szinkronzónájának 1., északi csoportjához tartozunk, amelyez a német RWE átviteli hálózati rendszerüzemeltetője irányít Brauweilerből, a központi irányítóból (CC).

A kapcsolatokat az UCTE együttműködési kézikönyve szabja meg. Minden szabályozási zónának és tömbnek teljesíteni kell a cserére vonatozó előírásokat. A zónákban a rendszer irányítóinak (TSO) kell egyensúlyt tartani.

Megszabják, hogy mekkora lehet az eltérés („hiba”) a megegyezett idő (1 óra, ½ vagy ¼ óra) alatt. Így például egy óra alatt legfeljebb ± 20 MWh engedélyezhető nálunk a CA és CB között úgy, hogy egyetlen pillanatban sem nagyobb az eltérés ± 100 MW-nál. Természetesen a CB és CC közötti kapcsolatra is van előírás (pl. az említett két számnak a négyszerese).

Amennyiben nagyobbak a CA-eltérések, úgy azt a CB-nek kell helyesbítenie. Tartós eltérés esetén büntetés járhat (nincs tudomásom róla), de lehet kompenzáció is.

UCTE Észak

CENTREL

Magyar VER

D

PL

H

szabályozási tömb (blokk) = CB

szabályozási zóna (terület) = CA

Varsó

Budapest

Brauweiler

E < 20 MWh/h, G < 100 MWE < 20 E < 20 MWhMWh/h, /h, G < 100 MWG < 100 MW

E < 80 MWh/h, G < 400 MWE < 80 E < 80 MWhMWh/h, /h, G < 400 MWG < 400 MW

koor

diná

ló k

özpo

nt

(cen

trum

) = C

C

elté

rési

hat

árok

Együttműködés „felfelé”

20. ábra

12

A lényeg az, hogy a CA irányítójának a saját szabályozási zónájában az egyeztetett importhoz és exporthoz (tranzithoz) igazodva kell a termelés és a fogyasztás egyensúlyát jelzett menetrend szerint betartania – fedezve természetesen a veszteségeket is (21. ábra) és kielégítve a belső mérlegkörök hibáit. Nem könnyű dolog.

A csereprogramokat az aktuális (D) nap előtt (D-1) kell egyeztetni. Külön a CA-CA kapcsolatban, külön a CA-CB együttműködésben és végül a CB-CC irányításban. Időben eltolva, bejelentéssel és visszaigazolással (jóváhagyással) délután hatig lezajlik minden egyeztetés (22. ábra), az irányítók felkészültek. A számok gépekben vannak.

Természetesen nem lehet minden órára az átlaggal lépcsős függvényt adni az exportra és az importra külön. Megengednek ezért ± 5 perc átmenetet minden ugrásra –

FG

I

E

T F

V

termelés fogyasztás

kivitel

veszteség

behozatalmérés

Egyensúly: T + I – F – E – V = 0Egyeztetve a szomszéd zónákkal: I és E

Idő: 5 s, 15, 30 min, 1 hH-zóna (H-CA)

felelőse:

sok-sok mérlegkör együttese

Egyensúly - szabályozás

21. ábra

egyeztetés lebonyolítás elszámolás

6 12 18 24

Csereprogramok (CAX):1. zónák között (CA-CA)2. zónák és tömb között (CA-CB)3. tömbök és a centrum között (CB-CC)

Megállapodási időtartamok (kétoldalú egyeztetéssel) ½, ¼ vagy 1 órára :• Ha 1 órára, akkor MW-ban a csereteljesítmény átlagos értékét kell megadni.• Ha ½ vagy ¼ órára, akkor a csereteljesítmény MW-jának átlagos értékét három

értékes jeggyel kell megadni.

Minden zónahatárt keresztező metszéknél a csereteljesítményt a

az adott időszakára (órára) meg kell adni.

D-nap

Megjegyzés:Megjegyzés: Mindez az UCTE konzultációs tervezete 2004. május 15-én.

Csereprogram-egyeztetés

22. ábra

13

lefelé vagy felfelé (23. ábra) . Így kialakul egy cseremenetrend minden zóna és tömbhatáron az egyeztetett időintervallumokra (általában egy órára).

Eljön aztán a „D” nap, a mérések napja, és az egyeztetések betartása a feladat. Van tervgörbe (vonalakkal) és ténygörbe (görbékkel). A kettő eltérhet egymástól. Egy időszakaszon, órán belül lehet + és – eltérés. Az eredő, az összeg számít energiában, a pillanatnyi érték teljesítményben (24. ábra).

A mérések alapján aztán a következő nap (D+1) jön az elszámolás, majd később a rendszerirányítók összejövetelein a „leszámolás”. Az egyeztetett terv (ES), a ténylegesen mért (ET) és az ún. virtuális energiaáramok (EVT) alapján kiadódik az „akaratlan” eltérés (UD), tehát a hiba (25. ábra). Bizonyos rendszerkapcsolatokban – például vízerőművekben gazdagabb

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

6 7 8 9 10

10 min

idő, t, h

egyezmény szerintibeállított csere tény

Egyeztetett menetrend

23. ábra

1 óra

++

- - -

menetrend

MW

idő

tény

Megengedhető eltérés a CENTREL-ben a MAVIR-nál:- órás energiában (+ és –):- pillanatnyi terhelésben:

maxmax. 20 . 20 MWhMWh/h/hmaxmax. . ±±

Zónaeltérési határ

100 MW100 MW

24. ábra

14

zónáknál- kompenzációra (COMP) is mód van a következő hét négy munkanapján. Az UCTE egészében természetesen az akaratlan eltérések előjelhelyes összege nulla. A szinkronzóna egyensúlya így rövidebb-hosszabb távon adott.

Az a kérdés ezek után, hogy az egyes szabályozási zónák rendszerirányítói (TSO-k) milyen szabályozási tartalékokat tartsanak, hogyan készüljenek fel a zavarok elhárítására és a menetrendkövetésre. Kell tartalék az automatikus primer és szekunder szabályozáshoz, és kézi (automatikus) perces tartalék is kell. Itt meghatározhatnak időket, sebességeket, feltételeket, amikor a szabályozási energia piacán beszerzésre indulnak. A feltételek az UCTE-ben általában hasonlóak (26. ábra) az igénybevételi időket, a változtatási sebességeket illetően. Egyes helyeken előírják, hogy minden 100 MW-nál nagyobb erőműegységnek részt kell tudni venni a primer szabályozásban. Más előírások vannak hőerőműves rendszerekben, mások a vízerőművekkel kellően ellátottakban, más a már erősen decentralizált zónákban.

Az ábra táblázatában feltüntettük az UCTE német szabályozási tömbjéhez csatolt négy szabályozási zónára és a nyugati dán zónára vonatkozó értékeket – összehasonlítva a magyar rendszerre vonatkoztathatóval.

A primer szabályozási tartalékokat az említett termelési részarányból és a 3000 MW-ból arányosítják, a szekunder szabályozás tartalékát pedig a megadott képletből vezetik le. Általában ± értékek vannak a szekunder szabályozás tartalékainál, de nem mindig. Ez a két szabályozási tartalékot hőerőműves rendszerekben forgó tartalékokkal (üzemben lévő gépekkel) tartják.

A perces tartalék többnyire álló, indulásra kész egység a pozitív irányban, nálunk például nyílt ciklusú gázturbinák, amelyek kézi parancsra indulnak. A negatív irányban természetesen a perces tartalék is „forgó”, hiszen működő erőművek leállításáról van szó.

A pozitív tartalékok nagy termelőegységek kiesésekor lépnek üzembe, így itt számolni kell a rendszerben lévő legnagyobb egység-teljesítőképesség nettó értékével. A perces tartalékok órákig üzemben maradhatnak, szerepük egészen addig tart, míg az órás tartalékukat a kereskedők nem aktiválják a szerződéseik szerint.

Az egyeztetett menetrendet aztán úgy kell követni, hogy mindig legyen elegendő tartalék is a fentiek szerint. Egy adott munkanap (itt példaképpen 2003. szeptember 10-én, szerdára) tervezett – egyenes vonalakkal kialakított – menetrendjét a valós rendszerirányítás az adott napon jól követheti úgy, hogy fel- vagy levezérel, indít vagy leállít gépegységeket, de mindig tart forgó tartalékot a szabályozáshoz (27. ábra). Látató, hogy túl nagy eltérés nincs. Vannak azonban napok, amikor jelezni kell az eltérést (pl. „Korrigált menetrendtől való eltérés az 1. órában –40 MWh/h volt a kisgradiensű rendelkezésre állás miatt”). Ez azonban ritkán fordul elő.

egyeztetés lebonyolítás elszámolás

6 12 18 24

Megjegyzés:Megjegyzés: Mindez az UCTE konzultációs tervezete 2004. május 15-én.

ES – előző nap egyeztetett energiaáram, ET – ténylegesen mért energiaáram a D napon, EVT – virtuális energiaáram, COMP – kompenzációs program (min. 4 nap),

adatcsere CA - CBCA & CB jóváhagyás

CA & CB lezárás, jóváhagyásCC CC25. ábra

UD = ET - (ES + EVT)Időtartamok:

– akaratlan eltérésaz egyeztetés szerint (½, ¼ vagy 1 h)

Elszámolás: MWh alapján

lezárás

UCTE-ben: ∑ UD = 0 !

Energiacsere-elszámolás

15

Amíg egy kézben volt az egész VER, beleértve a rendszerirányítást is, addig túl nagy gond nem volt, mivel a saját tulajdonú berendezéseket irányították a növekményköltség szerint. Aztán az áramdíjak átvették a szerepet, de még mindig optimálni tudta az MVM a rendszertermelést, a menetrend tartását (más kérdés, hogy mikor és mennyi tartalék volt a szabályok szerint). Az ún. optimális teherelosztáshoz is meg kellett becsülni a következő napi menetrendet (terhelési görbét), és a másnap üzembiztosan rendelkező teljesítőképességek (ÜIT) alapján az energia ára alapján vásárolta az MVM a megfelelő géptől a villanyt (28. ábra).

Rendszerszabályozási tartalékok

ajánlattalajánlattalBT >100 MWBeépítési követelmény a gépeknél-± 2 %/min-Teljesítményváltoztatási sebesség-±30 MW±2% (±2 MW)Szabályozási sáv minimuma/gép

+ 670 / - 200± 100± 35ELTRA (dán-UCTE) (2004), MW± 780± 580± 150Wattenfall Europe (2003), MW

+ 510 / - 330+ 720 / - 390± 75EnBW Trasportnetz (2003), MW+ 1100 / - 400+ 800 / - 400± 190E.ON Netz (2003), MW+ 780 / - 620± 1050± 320RWE Net (2003), MW+ 450 / - 150± 150± 50MAVIR (javaslat 2005-re), MW

álló (forgó)forgó (álló)forgóA tartalék jellege: hőerőgép (víz)5 – 15 – (120) 1800,5 – 5 – 600,01 – 0,5 – 15Idő: kezd – teljes – vége, min

Tercier (perces kézi) tartalék

Szekunder szabályozási

Primer szabályozási

ajánlattalajánlattalBT >100 MWBeépítési követelmény a gépeknél-± 2 %/min-Teljesítményváltoztatási sebesség-±30 MW±2% (±2 MW)Szabályozási sáv minimuma/gép

+ 670 / - 200± 100± 35ELTRA (dán-UCTE) (2004), MW± 780± 580± 150Wattenfall Europe (2003), MW

+ 510 / - 330+ 720 / - 390± 75EnBW Trasportnetz (2003), MW+ 1100 / - 400+ 800 / - 400± 190E.ON Netz (2003), MW+ 780 / - 620± 1050± 320RWE Net (2003), MW+ 450 / - 150± 150± 50MAVIR (javaslat 2005-re), MW

álló (forgó)forgó (álló)forgóA tartalék jellege: hőerőgép (víz)5 – 15 – (120) 1800,5 – 5 – 600,01 – 0,5 – 15Idő: kezd – teljes – vége, min

Tercier (perces kézi) tartalék

Szekunder szabályozási

Primer szabályozási

az UCTE-ben ⇒ H-zónában, 4 D-zónában, Dániában

26. ábra

Példa: 2003. szeptember 10. Szerda

tényleges rendszerterhelés

menetrend szerinti rendszerterhelés

forgóteljesítmény-határ

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

5500

5100

4700

4300

3900

3500

MW

óra / nap

Menetrendkövetés

27. ábra

16

Például a megújuló forrásokból eredő villamos energiát kell „először” átvenni, majd az atomerőműben termeltet. Ha az import is olcsó, akkor ezután ő következik, majd jönnek az egyre drágább szénerőművek, végül a legdrágább tüzelőanyagokból előállított villany. Tartalék még így is marad. Ezt a gazdaságos teherelosztást mindenki értette, legfeljebb az áramdíjak hatósági megállapítása okozott gondot.

A következő napra mindig lehetett előre jelezni a menetrend várható módosulásait – tekintetbe véve az időjárás alakulását (29. ábra). A napi menetrendhez meg kellett határozni a legkisebb és a legnagyobb terhelések alapján az üzemelő, indítandó és leállítandó gépek számát. Mindig volt felfelé és lefelé is forgó tartalék a primer és a szekunder szabályozáshoz. Volt álló pozitív és forgó negatív perces tartalék is a rendszerben.

Optimális teherkiosztás a menetrendhez

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 6 12 18 240

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 6 12 18 24

ÜIT= 7500 MW

Po = 5800 MWTERV TÉNY

áramdíj, Ft/kWh

perces tartalék

olaj

-és

gázt

üzel

ések

szén

tüze

lése

kim

port

atom

kötelező

P = 5697 MW

kötelező átvétel

atomerőműből

importból

szénből

gázbólszabályozó

Menetrendkészítés - régen

28. ábra

3000

4000

5000

6000

7000

0 6 12 18 24

menetrend forgó maximumforgó+perces forgó minimumforgó-perces

indítás indítás leállítás

MW

Menetrend - tartalékokkal

29. ábra

17

Elvben és a gyakorlatban ma is így kellene ennek történnie. De jött a magánosítás és a „szabaddá tevés”, az új törvény a csatlakozó jogi szabályokkal. Ezek ismertek, erre nem kell kitérni.

Meg kell azonban említeni, hogy ma a Kereskedelmi Szabályzat (KSZ) a mértékadó a részekre bomlott rendszer szabályozásához és a menetrend tartásához előírt parancskövetéshez. Itt is vannak szerződések, előző napi előkészítések (30. ábra). Az adott nap folyamatai is rögzített „szabályozás” címmel, és a következő napon itt is az elszámolás következik. És a rendszer ma is működik. Rögzített az is, hogy a szerződött termelőkkel miképp kell a negyedórás időszakokban a szükséges teljesítményváltozások parancsait követni (31. ábra). Erről sem kell itt újat mondani.

fél évvel előtte

előző napon adott napon később

alapmenetrendérvényes

menetrend, mérés

szekunder szabályozás,

parancskövetés

nem elfogadott

sebességre, ± MW/min

parancskövetésre,fel, + , Ft/kWhrendelkezésre,fel, + , Ft/MWlekötésre,fel, + , MW

parancskövetésre,le, - , Ft/kWh

rendelkezésre,le, - , Ft/MWlekötésre,le, - , MW

ajánlott értékek:

igénybe vehető,fel, + , MW

tervezett rendelkezésre állási idő, fel, + , óra

igénybe vehető,le, - , MW

tervezett rendelkezésre állási idő, le, - , óra

tényleges rendelkezésre állási idő, le, - , óra

tényleges rendelkezésre állási idő, fel, + , óra

mérlegkör-elszámolás

parancskövetés díja fel, +, Ft

parancskövetés díja le, -, Ft

rendelkezésre állás díja fel, +, Ft

rendelkezésre állás díja le, -, Ft

30. ábra

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 min

MW

T1

T2 T3

kilépett jelzés

késleltetés

kizárás

távparancs

elvi parancskövetés

tűrési sáv

elszámolási időtartamteljesítménynövelési időtartam

szük

sége

s te

ljesí

tmén

ynöv

elés

tényleges teljesítmény

Parancskövetés – menetrend tartásakor

31. ábra

18

Azt azonban hangsúlyozni kell, hogy más a fizikai értelemben vett irányítás, a vezérlés (parancs az indulásra, a leállásra, a teljesítmény növelésére és csökkentésére), tehát maga a menetrendkövetés, mint a fizikai, automatikus szabályozás a lekötött szabályozási tartalékok (primer, szekunder) felhasználásával és az üzemzavari (tercier, perces) tartalékok kézi igénybevételének vezérlése. A primer (± 50 MW) és szekunder (± 150 MW) szabályozási tartalékok nem menetrendkövetést szolgálnak, a szabályozási energia piacán ezeket nem ilyen célból szerzik be. A perces tartalék vezérelt igénybevétele (ezért nem hívják ezt szabályozásnak) azonban módosíthatja az üzemelő forgó teljesítőképességet, de ezt sem a menetrend követésekor használják (normál üzemben).

6. Irányítás „lefelé”

Az EU-hoz vagy az UCTE-hez tartozó országokban a „belső” irányításnak gyakran adnak politikai és fizikai feltételeket. Kialakulnak az ún. működési modellek, amelyek arra szolgálnak, hogy a fizikai szabályokkal együtt a kívánt politikai célok is teljesüljenek a jogi szabályozás szerint.

Egy szabályozási zóna belső irányítása ilyen modelleket követ. Ne foglalkozzunk most a magyar „kettős piac” modelljével, mely középtávon megváltozhat, de tekintsük a választott ún. mérlegkörös modellt, várható jövőjét közép- és hosszú távon (32. ábra)!

A szabályozási zónában a fogyasztók ilyen mérlegkörökhöz taroznak, amelynek van egy felelőse, az ún. mérlegkörfelelős (többnyire egy kereskedője), aki gondoskodik a fogyasztókörének ellátásáról – olcsó és biztonságos forrásokat keresve – saját célfüggvényt követve.

Nem földrajzilag, hanem mérésekkel körülhatárolt fogyasztói és termelői körről van itt szó, ahol ismét az egyensúly, a mérlegkiegyenlítés a lényeg. A mérlegkörfelelős gazdasági érdeke, hogy a lehető legkisebb kiegyenlítési energia beszerzése a rendszerirányítótól (33. ábra).

A kereskedő mérlegkörfelelős tehát ellátja fogyasztót, szerződésekkel beszerzi a szükséges energiát (leköti a megfelelőnek ítélt teljesítőképességeket), és saját célfüggvényeket követ, amelyek elsősorban gazdaságiak. Sok mérlegkör lehet (van) egy szabályozási zónában (nálunk most 18, Ausztriában kb. 80, Németországban több mint 400), és minden mérlegkörhöz más fogyasztói csoport tartozhat (34. ábra).

Vannak ún. zsinórfogyasztók, akik közel állandó napi terhelést adnak, és vannak naponta erősen változó igénnyel jelentkezők. A mérlegkör felelőse igazodik a fogyasztóinak

Pl.. MAVIR

Pl.: MVM

szabályozási zóna (terület) = CA

mérlegkörfelelős

saját termelő

rendszerirányító

mérlegkör = MK

almérlegkör = AMKszab

ályo

zási

ene

rgia

pi

aca

(rend

szer

-irá

nyítá

si ta

rtal

ékok

)

CB

órás

(hid

eg)

tart

alék

ok

piac

a

primer

szekunder

(perces)tercier

kiegyenlítés

egyeztetés

Együttműködés „lefelé”

32. ábra

19

igényeihez: leköt alaperőműves forrásokat, változó terheléshez jól igazodókat, és a biztonság érdekében tartalékot is (ezt nevezik gyakran órás vagy hideg tartaléknak is). A cél, hogy a fogyasztók meg legyenek elégedve.

A mérlegkörfelelősök azonban nem irányítanak erőműveket. Jelzik a forrásaikat és jelzik a várható igényeiket a rendszerirányítónak (35. ábra). Egyeztetett szerződések alapján kapcsolatban állhatnak más mérlegkörökkel (vétel és eladás). Ami pedig a legnagyobb gondot okozhatja az a „kötelező átvétel” a megújuló forrásokkal és a kapcsoltan termelő kiserőművekből (vagy később a kvótás rendszer a zöld és kék bizonyítványokkal). E gond megoldására itt nem lehet kitérni.

A kapcsolódó „külsőkkel” való egyeztetés vagy becslés után meg kell adni az előző napon (D-1) a tervezett mérlegköri menetrendet – negyedórás időszakokra – a rendszerirányítónak a következő napra (D). A cél az, hogy a fogyasztási menetrendet a lehető legnagyobb pontossággal adják meg.

FG

I

K

FT

V

Rendszerirányító mérlegkör

E

termelők fogyasztókveszteség

egyeztetett csere más mérlegkörökkel

kiegyenlítés

Egyensúly: T + I – F – E – V ± K = 0Gazdasági célfüggvény: ⏐K⏐⇒ min!

mérés

pl. közüzemi, felelős: MVM

Egyensúly - kereskedelmi

33. ábra

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

0

25

50

75

100

0 6 12 18 24

Menetrend Forrás

Mérlegkörök a szabályozási zónában

34. ábra

20

Természetesen nem lehet soha pontosan előre jelezni még egy napra sem. Eltérés minden mérlegkörben lesz, és mivel nagyon sok mérlegkör van egy szabályozási zónában, a rendszerirányítónak sok mérlegkört kell kiegyenlíteni. Ösztönzést kell adni tehát a lehető legjobb kiegyenlítésre. Erre szolgál a kiegyenlítési energia ára.

A mérlegkör felelőse, a kereskedő vehet és eladhat a rendszerirányítónak. Ha vesz, akkor ez sokba kerül, vannak határok is (pl. 5% ), amely felett még többe. Ha pedig elad, akkor nem kap ért semmit vagy csak nagyon keveset (36. ábra). A kiegyenlítés a mérlegkörök felé „csak” egy mérésen és elszámoláson alapuló rendszer, amelyben gazdasági érdekeltség teremthető. A sok mérlegkör egyidejű, eredő kiegyenlítéséhez szerez be aztán a rendszerirányító szabályozási energiát a piacon.

Rendszerirányító

GGG

G GX mérlegkör Y mérlegkörmegújuló kapcsolt

termelők fogyasztók

kötelező, kvótaegyeztetett vétel egyeztetett eladás

mérlegkörfelelősmérlegkör

∑T ∑F

A B C D

τ = idő, ¼ hTervezet (D-1):

Tény (D):To(τ) = Fo(τ) – CSo(τ)

T(τ) = F(τ) – CS(τ) |K(τ)| =|(T(τ) – To(τ))| ⇒ min! Kiegyenlítés:

menetrend célfüggvény

Mérlegkörfelelősi feladatok

35. ábra

Egyeztetés a külsőkkel: CS(τ) = A(τ) + B(τ) + C(τ) – D(τ)

¼ h¼ h ¼ htervezett menetrend (To) tényleges teljesítmény

tervezett átlag tényleges átlag

¼ h¼ h

terv nagyobb (kör „elad”)

tény nagyobb (kör „vesz”)

K+

-

τ

K,%

0

Érdemes megállni egy kicsit, hogy a tényekről ismereteket közvetítsünk. Egy hétköznapi menetrend-előrejelzés és a jelzettől való eltérés egy magyar mérlegkörnél (37. ábra) jól jellemzi a helyzetet. Egy nap van 96 negyedóra, minden negyedórának van egy fogyasztása – kWh-ban –előre jelzett és mért értékekkel. A negyedórás átlag persze MW-ban

k, €cent/kWh

0

10

15

5

20

10 20 30-5

a kiegyenlítő energia ára

MW

Menetrend-kiegyenlítés

36. ábra

21

is megadható, az időtengely pedig órában is skálázható, hogy a görbék alatti terület energiát jelentsen. Az ábrában jól látható, hogy a mérlegkörfelelős nem jelezte pontosan előre a fogyasztóinak várható együttes igényét, mert – szinte az egész nap alatt – többet igényelt a jelzettnél. Számolt azzal, hogy kiegyenlítő energiát kap a rendszerirányítótól. Amennyiben ezt 8-11 Ft/kWh-ért kapja, akkor talán jobban is jár, mintha saját forrásokból szerezné be az igényét, mintha pontosabban jelezné előre a várható igényeket. Amennyiben a kiegyenlítő energia ára nem elég ösztönző, hanem az ún. le- vagy felszabályozási költségekhez igazítják, akkor a kereskedő nem sokat

62 000

64 000

66 000

68 000

70 000

72 000

74 000

76 000

78 000

80 000

82 000

84 000

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93

negyedóra

kWh

TényMenetrend

MAVIR – Bertalan Zsolt

kiegyenlítő energia

0 6 12 18 24idő, óra

280

320

300

MW

260

egy mérlegkör munkanaponegy mérlegkör munkanapon

Fogyasztás-előrejelzés

22

37. ábra

foglalkozik a várható igények pontosabb jelzésével, hanem alábecsül, és kiegyenlítő energiát vesz. A modell tehát nem jól működik, a kereskedő nem sokat kockáztat. Nagyon sok áramkereskedő van már az EU-25-ben, különösen azokban az országokban, ahol hamar kinyitották a piacot (38. ábra). Már középtávon jelentősen megnövekedhet az áramkereskedők száma, megjelenhetnek az áramtőzsdék a valódi piaci ár jelzésére (az óvatosabbaknál a „szervezett piacok” a spekuláció elkerülése érdekében), tehát a kereskedés jelentős szerephez juthat a teherelosztásban, a legjobb források megszerzésében, a legtöbb fogyasztó megszerzésében. Mindezt bonyolítja az EU belső piacának megnyitása úgy, hogy kapcsolatban maradhatunk olcsó keleti, bár szennyező forrásokkal is.

38. ábra

3148ÖSSZESEN67Franciaország1Málta68Szlovénia1Lettország69Spanyolország1Ciprus85Szlovákia6Írország87Észtország8Portugália91Nagy-Britannia

11Görögország100Finnország12Luxemburg127Svédország15Magyarország144Ausztria17Belgium212Olaszország21Litvánia396Csehország36Hollandia475Lengyelország48Dánia1050Németország

KereskedőOrszágKereskedőOrszág

3148ÖSSZESEN67Franciaország1Málta68Szlovénia1Lettország69Spanyolország1Ciprus85Szlovákia6Írország87Észtország8Portugália91Nagy-Britannia

11Görögország100Finnország12Luxemburg127Svédország15Magyarország144Ausztria17Belgium212Olaszország21Litvánia396Csehország36Hollandia475Lengyelország48Dánia1050Németország

KereskedőOrszágKereskedőOrszág

VGB PowerTech 5/2004. p. 14.

Áramkereskedők az EU-25-ben

A kereskedői célfüggvény viszonylag egyszerű: a maximális haszon. A hálózat használatán nem lehet nyerni, hiszen a szállítás monopólium marad (39. ábra). Lehetőség van azonban az árambeszerzés befolyásolására, tehát a bel- és külföldi termelői források kiválasztására. Még több lehetőséget ad a marketing, a piacszerzés a biztonság és egyéb előnyök hangoztatásával. A kis-, közepes és nagyfogyasztók persze eltérő módon befolyásolhatják a költségtömbök rugalmasságát, de a legnagyobb tétel mindenképpen az árambeszerzés marad.

36 10 11 15

45 1712 16

111

28

8 25

1

átlagos nagy közepes kis

Forgalom: 100% 30% 30% 40%

villamosenergia-fogyasztók

nyereség

a kö

ltség

töm

b be

foly

ásol

ható

sága lehet

alig lehet

nem lehet

hálózat-használati díj

áram-beszerzés költségei

értékesítés, marketing, elszámolás

et 2004, 1/2

Áramkereskedők érdekeltsége

39. ábra

Ki kell térni az egyre terjedő decentralizált ellátásra és a terjedő saját termelésre is (40. ábra). A technikai fejlődése itt már lehetővé tette a politikai akaratok teljesítését. Van már olyan ország, ahol a villamosenergia-ellátás 50%-ban decentralizált. Nálunk még a kiserőművek termelési részaránya alig 7%, de hamarosan ez is megugorhat.

G

220 - 400 kV

120 kV

10 - 20 kV

0,4 kV

200 - 500 MW

50-200 MW

1- 50 MW

< 1 MW

G G

G

decentralizált termelés

központi termelés

kisfogyasztók

saját termelés

saját termelés

nagyfogyasztók

GGG

G

G G G

GG G

elosztó-hálózat

elosztott vagy beágyazott (fogyasztókhoz közeli) termelés

Központi és elosztott termelés

40. ábra

A kiserőművek (gázmotorok, gázturbinák, mikro-, midi- és mini-turbinák, tüzelőanyag-elemek, Stirling-motorok) a kisebb fogyasztóknál már saját ellátást, saját termelést tesznek

23

lehetővé úgy, hogy azért a saját célú hálózat kapcsolódik a közcélúhoz, tehát a frekvencia- és feszültségtartásban a saját termelők nem vesznek részt (ha csak nem alakítanak ki teljes szigetüzemet). A saját termeléssel aztán nagyon sok lehetőség adódik – természetesen a saját célok alapján: teljes ellátás, teljes vásárlás, részleges vásárlás, időszakos vásárlás (rövid kieséseknél) és eladás a saját igény kielégítésén felül. Mindezen lehetőségekhez (41. ábra) irányítási, tartaléktartási, vezérlési feladatok tartoznak. A saját erőművekre pedig ki fognak terjedni az 1-100 kW közötti termelési szabályok, melyekkel a mai magyar jogrend nem foglalkozik. 120 kV

10 kV

0,4 kVCCGT

megújuló

0,1÷50 MW

földgázföldgáz

0 12 24 0 12 24 0 12 24 0 12 24 0 12 24

saját igény kielégítésére

összes igény vásárlással

átmeneti vásárlás

a többlet-termelés eladása

saját igényre szabályozott

termelés

nem üzemelő saját erőművek,

kényszervétel

részlegesen terhelhető saját

erőművek

kis időre kiesett saját termelés, tartalékvétel

kedvező feltétel a többlettermeléshez,

értékesítés

Mostanában:• gőzturbinák,

• gázturbinák,

• gázmotorok

Mostanában:Mostanában:• gőzturbinák,

• gázturbinák,

• gázmotorok

Távlatban:• napelemek,

• mikro-gázturbinák,

• tüzelőanyag-elemek

Távlatban:Távlatban:• napelemek,

• mikro-gázturbinák,

• tüzelőanyag-elemek

részben vétel, részben saját

termelés

GG

saját igény saját igényvásárlás

vásárlás

eladás

saját igénysaját igény vá

sárlá

s

közcélú hálózat sajátcélú hálózat

Saját termelés

41. ábra

A saját – kis- vagy törpeerőműves – termelők ezen kívül szinte teljes egészében kapcsolt termelésűek és gyakran megújuló forrásokat is használnak, és ezekre társadalmi, politikai célokból ösztönzések vonatkozhatnak – gazdasági jelzésekkel. Nem tekinthetünk el tehát a saját termelő kapcsolódásától, a kiserőművek hatásától sem. Az új jogrend kialakításakor a decentralizált rendszer (elosztott vagy fogyasztókhoz közeli termelés) létét éppen úgy tekintetbe kell venni, mint a saját termelést, a fogyasztó saját célfüggvényét (42. ábra).

GGG

„B” kereskedő (mérlegkör)

„A” kereskedő (mérlegkör)

„C” kereskedő (mérlegkör)

saját termelő saját fogyasztóval saját termelő saját fogyasztóval ((almérlegköralmérlegkör))

értékesítés menetrenddelvásárlás

menetrenddel

szerződés tartalékra

Célfüggvény: maximális biztonság és hosszú távú nyereség

Például: olajfinomító, vegyi üzem, cukorgyár, kórház, bevásárló központ

kereskedők (mérlegkörfelelősök)

Saját termelő kapcsolódása 42. ábra

24

Nem cél itt a megoldás lehetőségeinek a bemutatása, elegendő a figyelem felhívása. A szabályozási zónában a teljesen szabad piacon saját célfüggvények szerint tevékenykedő szereplők együttműködésének jogi szabályozásakor a fizikai szabályoknak még akkor is érvényesülniük kell, ha a legszélesebb körű decentralizálást tűzik célul. A „lefelé” való együttműködés szabályai nagyon fontosak. 7. Erőművek szabályozása

A villamosenergia-rendszer szabályozásának elemzését a termelők irányításával kell befejezni. Az erőművekkel szabályoznak általában, nem a fogyasztókkal, bár velük is lehet. A fogyasztói befolyásolásra (DSM) azonban itt nem lehet kitérni, az túl messzire vezetne.

Alapvető annak lerögzítése, hogy minden erőműegység szabályozható, csak ennek vannak korlátjai, feltételei és eltérő érdekeltségei. Minden gépegységet szabályoznak, mindegyiknek van valami szabályozási lehetősége. A legtöbb megújuló forrással működő erőművet csak „lefelé” lehet szabályozni. Az ellennyomású erőműegységeket a hőkiadásra szabályozzák, de a hőt lehet tárolni, a villanyt nem, ezért gyakran hőtárolókkal teszik a kapcsolt termelést szabályozhatóvá a villamos oldalon.

Célszerű a villamos rendszer tekintetében négy erőműtípust megkülönböztetni (43. ábra): 1. szabályozható, 2. irányítható, 3. kényszermenetrendes és 4. tartalék

erőműegységeket. A szabályozható egység villamos teljesítménye szabadon beállítható a pillanatnyi

maximum (teljesítőképesség) és a minimum között (44. ábra). A legtöbb nagyerőmű ilyen. Az üzemi tartomány felett és alatt azonban van egy szabályozási tartalék is a primer vagy a szekunder tartalékhoz. Az üzemi tartományban előírnak ± %/min terhelésváltoztatási sebességet, amelynek értéke kis változási tartományokban sokkal nagyobb lehet a normál értéknél (a szabályozási tartalék területén). Menetrendkövetésre rendelkezésre áll az üzemi tartomány, amely akkor kedvezően nagy, ha a tartós minimális terhelés elég alacsony (pl. 25%). Ilyen gépegységek nélkül hőerőműves rendszerekben igen nehéz a menetrend követése, a forgó tartalékok tartása. Ezek legtöbbször szénhidrogén-tüzelésű blokkok, de lehetnek széntüzelésűek is. Szabályozható Irányítható Kényszerű TartaléSzabályozható Irányítható Kényszerű Tartalékk

igén

ybe

vehe

tő

igén

ybe

vehe

tő

igén

ybe

vehe

tő

igén

ybe

vehe

tő

üzem

i

üzem

i

tarta

lék

tartalék

min

. min

.

min

.tény tény té

ny

tény

=0

menetrendtartó alaperőmű pl. megújuló hideg tartalék

MW

idő

MW

idő

MW

idő

MW

idő

kapcsolt termelés

szélerőmű

perces

órás

atomerőműszénhidrogén-tüzelésű erőmű

szabályzáshozesetleges

visszaterheléshőmérséklet-és szélfüggés

indításparancs

gázturbina

gőztu

rbina

Alapvető erőműtípusok

43. ábra

25

beép

ített

telje

sítő

képe

sség

-ne

ttó

max

imál

is te

ljesí

tőké

pess

ég -

nettó

min

imál

ista

rtós

telje

sítő

képe

sség

-ne

ttó

teljesítőképességek, MW

üzem

i tar

tom

ány

alsó szabályozási határ

felső szabályozási határ

megengedhető terhelésváltoztatási

sebességek

szabályozási tartalék

szabályozási tartalék

menetrend-követés

igén

ybe

vehe

tő te

ljesí

tőké

pess

ég -

nettó

Szabályozható erőműegység

44. ábra

Az irányítható erőműegységeket korlátozott mértékben lehet szabályozni. Ezek azok az alaperőművek, amelyeket nagy kihasználásra méreteztek, és nem érdemes őket kis terhelésen járatni (atomerőműves, lignittüzelésű és egyéb blokkok). Itt általában a visszaterhelés jön szóba a normál vezérlés (indítás, leállítás) mellett. A gyártók sokszor előírják a visszaterhelhetőség megengedhető mértékét, sebességét, gyakoriságát.

A kényszermenetrendes erőműegységek legnagyobb villamos teljesítménye valamely olyan külső feltételtől függ, amely kívül esik a villamos rendszer érdekkörén. A megújuló források változó kínálata szabja meg például a szél-, a nap- és a folyami vízerőművek legnagyobb teljesítményét. Ellennyomású kapcsolt termelésben pedig a hőigény. Az adottságoktól függő maximumtól persze „lefelé” itt is el lehet térni, legfeljebb nem érdemes. Legtöbbször azonban az ilyen erőművek rugalmassága is megnövelhető (pl. hő- vagy víztárolással).

Vannak eleve tartalékként épített erőművek, amelyeket csak vezérelnek: indítanak és leállítanak. Szabályozásra azért mód lehetne ezeknél is, csak a feltételek ezt nem teszik célszerűvé.

Nézzük meg a néhány magyar nagyerőmű jellemzőit (45. ábra) - minimális, névleges és maximális teljesítőképességűket, a blokkszámot, az átlagos terhelésváltoztatási sebességet és egy blokk éves indításának számát!

A paksi és a mátrai blokkok kimondottan alaperőműves, irányítható egységek, amelyeket célszerű teljes terhelésen üzemeltetni (áramdíjuk viszonylag kicsi).

Kimondottan jól szabályozható egység kevés van ma rendszerünkben: a) a tíz dunamenti és tiszai 215 MW-os blokk; b) a csepeli CCGT-egység és c) néhány régi szénerőműves kisblokk, amelyek hamarosan leállnak.

Korlátozott mértékben szabályozhatók a dunamenti, az újpesti, a kispesti, (2005-től) a kelenföldi és a debreceni CCGT egységek a hőkiadási feladatok ellátása miatt.

A nyílt ciklusú gázturbinás blokkok pozitív perces (üzemzavari) tartalékok. Kényszermenetrendes egységeink zöme a kiserőmű kategóriába esik, és ma többnyire

kötelező átvenni a termelésüket. Ma nincsenek hő- vagy víztárolós kiserőműveink, a kapcsolt termelés irányításában a hő játszik meghatározó szerepet. Semmi ösztönző sincs arra, hogy az ilyen blokkok részt vegyenek a szabályozásban vagy a menetrend követésében.

26

hőkiadás***15-20-± 21200190100Kelenföld

gőzkiadás**10-20-± 22210200120Duna G1 & G2

alaperőmű20-30-- 2321521290Mátra nagyok

alaperőmű*5-10-- 24480470320Paks

± 5± 5± 2± 2± 2± 2

± 2± 2,5

- 2

± 2,5

normálSebesség, %/min

db/a/blokkgyorsdbmax.névlegmin.

+perces tart.50-80± 10212512080Litér, Sajószöged

+perces tart.50-80± 101175170120LőrinciV. géppel20-30± 51606030Pécs

szabályozó20-30± 52605530Tiszapalkonyaszabályozó20-30± 54606030Oroszlány

hőkiadás***15-20-11109560Debrecen DKCE

hőkiadás***15-20-212011050Újpest, Kispest

hőkiadással25-50± 51400390150Csepel, CCGT

alaperőmű20-30-210010060Mátra kicsik

szabályozó25-50± 51022021550Duna F & Tisza

Megjegy-zések

IndításBlokkTeljesítőképesség, MWErőmű

hőkiadás***15-20-± 21200190100Kelenföld

gőzkiadás**10-20-± 22210200120Duna G1 & G2

alaperőmű20-30-- 2321521290Mátra nagyok

alaperőmű*5-10-- 24480470320Paks

± 5± 5± 2± 2± 2± 2

± 2± 2,5

- 2

± 2,5

normálSebesség, %/min

db/a/blokkgyorsdbmax.névlegmin.

+perces tart.50-80± 10212512080Litér, Sajószöged

+perces tart.50-80± 101175170120LőrinciV. géppel20-30± 51606030Pécs

szabályozó20-30± 52605530Tiszapalkonyaszabályozó20-30± 54606030Oroszlány

hőkiadás***15-20-11109560Debrecen DKCE

hőkiadás***15-20-212011050Újpest, Kispest

hőkiadással25-50± 51400390150Csepel, CCGT

alaperőmű20-30-210010060Mátra kicsik

szabályozó25-50± 51022021550Duna F & Tisza

Megjegy-zések

IndításBlokkTeljesítőképesség, MWErőmű

(2005-re felvett adatok a nagyerőművekre)

* hetente egyszer max. 150 MW; ** gőzkiadástól függően; *** hőkiadástól függőenMegjegyzések:

Irányítható magyar erőművek 45. ábra

Meg kell nézni a tapasztalatok alapján az irányítható nagyerőművek idő és energia szerinti rendelkezésre állási mutatószámait, a tényleges indítási számokat is (46. ábra) ahhoz, hogy az erőműveinket a rendszer egészének szabályozhatósága tekintetében megítéljük.

szabályozó86,0 / 86,017,501056Dunamenti „F” rész

hőkiadás82,8 / 66,511,40575Kelenföld

gőzkiadás91,7 / 83,813,75554Duna G1 & G2

alaperőmű90,0 / 85,514,67443Mátra nagyok

alaperőmű71,6 / 70,54,75194Paksi Atomerőmű

18 - 15276743

11812

89108

55

81

összesIndítási szám

egy blokkdb

+ perces tart.41,9/30,1 – 98,5/10018 - 151 - 1Litér - Sajószöged+ perces tart.98,0 / 86,927,001Lőrincihőkiadással70,1 / 55,722,333Pécsszabályozónincs adat14,333Tiszapalkonya

szabályozó72,1 / 64,429,504Oroszlány

hőkiadás89,9 / 88,812,001Debrecen DKCE

hőkiadás91,9 / 89,189,001Újpesthőkiadással98,4 / 98,436,003Csepel, CCGT

alaperőmű81,5 / 71,027,502Mátra kicsik (100 MW)

szabályozó72,1 / 64,620,254Tisza II. Erőmű

MegjegyzésRendelkezésre állás, % időre / energiára

BlokkErőmű

szabályozó86,0 / 86,017,501056Dunamenti „F” rész

hőkiadás82,8 / 66,511,40575Kelenföld

gőzkiadás91,7 / 83,813,75554Duna G1 & G2

alaperőmű90,0 / 85,514,67443Mátra nagyok

alaperőmű71,6 / 70,54,75194Paksi Atomerőmű

18 - 15276743

11812

89108

55

81

összesIndítási szám

egy blokkdb

+ perces tart.41,9/30,1 – 98,5/10018 - 151 - 1Litér - Sajószöged+ perces tart.98,0 / 86,927,001Lőrincihőkiadással70,1 / 55,722,333Pécsszabályozónincs adat14,333Tiszapalkonya

szabályozó72,1 / 64,429,504Oroszlány

hőkiadás89,9 / 88,812,001Debrecen DKCE

hőkiadás91,9 / 89,189,001Újpesthőkiadással98,4 / 98,436,003Csepel, CCGT

alaperőmű81,5 / 71,027,502Mátra kicsik (100 MW)

szabályozó72,1 / 64,620,254Tisza II. Erőmű

MegjegyzésRendelkezésre állás, % időre / energiára

BlokkErőmű(2003-es adatok alapján a nagyerőművekre)

Nagyerőművek indítása, megbízhatósága 46. ábra

27

Megállapítható, hogy a régebbi egységek megbízhatósága, rendelkezésre állása nem a legkedvezőbb, és gyakran indítanak is szabályozható egységeket. Mivel mostanában az ösztönzők hatására elsősorban kiserőművek épülnek, így a meglévő erőmű-park csak korlátozottan lesz a közeljövőben alkalmas a rendszer kielégítő szabályozására.

Végül azt is jelezni kell, hogy a jelenhez képest a jövőben milyen menetrend-követési tartományok várhatók és milyen sebességű terhelésváltozásra kell felkészülni (47. ábra).

Terhelésnövekedés, MWTerhelésnövekedés, MWMax. db/nap

60070080040050060010Hétfő70080090050060070021Hétvége40055070030040050010Munkanap

25002350220019001800170053Hétfő16001450130012001100100021Hétvége20001850170015001400130042MunkanapNyárŐszTélNyárŐszTélJövőJelen

Jövő: 2020Jelen: 2003-2004IndulásszámTerhelésnövekedés, MWTerhelésnövekedés, MWMax. db/nap

60070080040050060010Hétfő70080090050060070021Hétvége40055070030040050010Munkanap

25002350220019001800170053Hétfő16001450130012001100100021Hétvége20001850170015001400130042MunkanapNyárŐszTélNyárŐszTélJövőJelen

Jövő: 2020Jelen: 2003-2004Indulásszám

regg

eli

napk

özi

15 - 17 MW/min11 - 12 MW/minHétfő reggeli maximális7 - 8 MW/min5 - 6 MW/minHétvégi maximális

13 - 14 MW/min9 - 10 MW/minMunkanapi maximális

15 - 17 MW/min11 - 12 MW/minHétfő reggeli maximális7 - 8 MW/min5 - 6 MW/minHétvégi maximális

13 - 14 MW/min9 - 10 MW/minMunkanapi maximális

Napi menetrend-követések, MW

47. ábra

Az új erőművek építésekor várható követelményeket ezzel jellemeztük a befektetők részére. Ki lehet számítani könnyen, hogy kellenek új, jól szabályozható erőművek: gyorsan indíthatók, kicsi a minimális tartós terhelésük részaránya, nagy a teljesítmény-változtatási sebességük, nem nagy az indítási veszteségük.

~ 27422,5580Kapcsolt termelés*~ 26620,02,545Feketeszén-erőmű**

~ 1091,10,133Atomerőmű

~ 37432,7555Földgáztüzelés***

~ 1153112,51032Gázturbina olajjal*****~ 55550,0536Olajtüzelés****

~ 20812,91,542Ligniterőmű**

~ 1012-1,4-0,125Hulladék

~ 78672630Szalma, energianövény~ 54648430Fa, faapríték~ 8800100Szél, víz, nap

EUR/MWhEUR/MWhEUR/MWhEUR/GJ%Változó költségEgyébEnergiaárBeszerzésHatásfokErőműtípus

~ 27422,5580Kapcsolt termelés*~ 26620,02,545Feketeszén-erőmű**

~ 1091,10,133Atomerőmű

~ 37432,7555Földgáztüzelés***

~ 1153112,51032Gázturbina olajjal*****~ 55550,0536Olajtüzelés****

~ 20812,91,542Ligniterőmű**

~ 1012-1,4-0,125Hulladék

~ 78672630Szalma, energianövény~ 54648430Fa, faapríték~ 8800100Szél, víz, nap

EUR/MWhEUR/MWhEUR/MWhEUR/GJ%Változó költségEgyébEnergiaárBeszerzésHatásfokErőműtípus

Megjegyzések: * földgázzal; ** CO2-költség nélkül; *** CCGT kondenzáció;

**** hagyományos olajtüzelés (ETO); ***** nyílt ciklusú gázturbina gázolajjal

VGB PowerTech, 6/2004.

Várható növekményköltségek 48. ábra

28

Természetesen nem csak földgáztüzelésű, hanem például feketeszén-tüzelésű egységek is szóba jöhetnek. Nem kerülhető el előbb, vagy utóbb az sem, hogy valamilyen tárolós erőmű, például szivattyús, tárolós vízerőmű épüljön hazánkban, a szabályozási zónánkban.

Fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a mérlegkörös, liberalizált rendszerben is alapvető fontossága van az ún. növekményköltség-alapú energiaáraknak. A kereskedők éppen úgy optimálnak, mint régen a rendszer egészét gazdaságilag is irányítók. Ide tartozik minden teljesítménnyel arányos, azzal közel lineárisan változó költség, elsősorban a felhasznált primer energia beszerzésének változó költsége (a lekötési díj például nem). Természetesen a jövőre nézve csak tájékoztató adatok adhatók (48. ábra), és nagyon sok függ például a széndioxid-adótól is.

A kötelező átvételek (megújuló, kapcsolt) vagy a kvótás, bizonyítványos rendszerek miatt is megváltozhat ez a sorrend, de ennek a rendszer szabályozására gyakorolt hatása ma még nem jelezhető előre.

8. Összefoglalás

A villamosenergia-rendszer fizikai szabályozásában nem, de jogi szabályozásában már jelentős változások várhatók a közeljövőben. Ez az ábrákkal díszített rövid leírás csak felhívta a figyelmet arra, hogy a működési modell kialakításakor, jövőbeni formálásakor milyen tényezőkre kell kitérni. Teljességre nem tudtunk törekedni, mert nem tankönyvet akartunk írni, hanem csak figyelemfelkeltő képeskönyvet, mely könnyebben kezelhető, mint az energetikai „alkotmány”.

A 2003. évi adatokkal és a 2004. év első felének tényeivel – szintén ábrákkal és táblázatokkal – a VI. fejezetben találkozhat az olvasó. Példákat ezért tényszámokkal itt nem mutattunk be, inkább a várható jövőt elemeztük.

A villamosenergia-rendszer szabályozásának jó vagy elégtelen ismerte hatással lehet a jogszabályok alkotására is, ezért tértünk ki – az egyszerű képek és tájékoztató táblázatok segítségével – a részletekre, de nem tudtunk minden érdekes részletet bemutatni. Az iparági szereplők segíthetnek.

Kérjük az észrevételeket! Fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a kereskedői irányításokba, az egyes mérlegkörök

hosszabb távú jövőjébe nem lehetett elmerülni, hiszen minden kereskedő maga köti a szerződéseit mind a forrásokkal, mind a fogyasztókkal. Nem ismerhetjük sem a kereskedők szerződéseit, sem a várható kockázatvállalási képességüket. Stratégiájukat és taktikájukat maguk alakítják úgy, hogy a megfelelő biztonságú és olcsó villannyal hosszú távon megfeleljenek tulajdonosi érdekeltségüknek - adott esetben például a részvényesi értéket maximálják. Ebbe a célfüggvénybe már nem tudtunk belemenni. A gazdasági, jogi szabályzások részletei messze vezetnének ...

9. Állásfoglalás

Az érvényes jogrend alapján nem könnyű a villamosenergia-rendszer irányítását optimálni, de a változások reményt adnak ahhoz, hogy az egész magyar szabályozási zóna szabályozásához kedvező feltételeket fognak teremteni. Elsősorban a rugalmas, jól szabályozható erőművekből kell több. Megfontolandó egy szivattyús, tárolós vízerőmű létesítéséhez az állami ösztönzés rendszerének kellő pontosítása. A kapcsolt termelés és a megújulók használata nehezíti a legkedvezőbb szabályozás kialakítását, így azok ösztönzését összhangba kell hozni a rendszer irányításának javítására vonatkozó intézkedésekkel. Lényeges, hogy a kereskedők importból való vásárlásakor is érvényesüljenek a gazdasági ösztönzők a kiegyenlítéshez, a menetrend tartásához. Meg kell oldani végül a decentralizált, elosztott termelés elterjedésével járó irányítási gondokat is a megfelelő jogszabály-alakítással.

29