Amit mindig is tudni akartál a kiegyenlítő energiáról* - első rész

Az elektromos áramnak sok arca van. Felfoghatjuk egyfajta mezőként, érthetjük alatta az elektronok áramlását, és egy sor egyéb elbűvölő fizikai jelenséget. Ennél is fontosabb azonban hogy a villany egyben áru is, amely megtermelhető, kereskedhető és fogyasztható. Hasonlóképpen a földgázhoz, a búzához, vagy éppen a tulipánokhoz. Ugyanakkor jelentős különbség a búzához vagy a földgázhoz (talán kevésbé a tulipánhoz) képest, hogy a villamosenergia fogyasztása és előállítása pontosan ugyanabban a pillanatban kell, hogy történjen. Ez az állítás a tárolási technológiák ugrásszerű fejlődésének fényében is megállja a helyét. Elmondható tehát, hogy a villany esetében a kereslet és a kínálat folyamatos és állandó egyensúlyban kell hogy legyen. (Legalábbis egy adott, ún. „szabályozási zónán” belül, ami Európában jellmzően egybe szokott esni az országhatárokkal.) No de mi történik akkor, ha ez egyensúly felborul? A rövid válasz az, hogy ilyenkor van áramszünet, angolul „black out”.

Miért szabályozunk?

Az villamosenergia iparág egyik legfontosabb, központi alkotóeleme az egyensúly. Az egyensúly megértése segít megérteni azt is, hogy hogyan kapcsolódik az otthon felhasznált áram az iparághoz. Amikor valaki felkapcsolja otthon a villanyt, a hálózaton többletfogyasztás keletkezik. Ezt a többletfogyasztást egy erőműnek valahol ellensúlyoznia kell, többlettermeléssel. Ha egyszerre több ezer háztartásban kapcsolják fel a villanyt, az természetesen ezerszer nagyobb többletfogyasztást generál. Ha az erőművek tudnák előre, hogy mindez mikor fog megtörténni, akkor ennek megfelelően terveznék a termelésüket is. A gond az, hogy sajnos nem tudják. Sőt, senki sem tudja biztosra. Ezért van szükség fogyasztási előrejelzésekre, amelyek megpróbálják megjósolni, hogy a jövőben mekkora fogyasztás várható. A villamosenergia kereskedelem végső soron ezekre az előrejelzésekre épül. Sohasem lehet azonban tökéletes előrejelzést készíteni: valóság mindig kicsit más lesz. Ha meg tudnánk jósolni minden rezdülésünket, nem lenne szükség szabályozásra, amely az egyensúlyt megteremti. Miért szabályozunk tehát? Azért, mert nem vagyunk tökéletesek. Mert eltérünk a terveinktől. Mert nem vagyunk mindent tudók. Mert a szabályozás lényege tulajdonképpen nem más, mint a tervezési hibáink helyrehozatala, kijavítása.

Mit szabályozunk?

Többé kevésbé mindannyian piacgazdaságokban éljük életünket, ahol a villamosenergia kereskedelem nem állami monopólium, hanem magáncégek által folytatott tevékenység. Ma már a legtöbb európai uniós országban (ide értve az Egyesült Királyságot, egyelőre) ún. „net pool”, azaz többszereplős piaci modell működik. A net pool modell lényege, hogy a villamosenergia a termelők és a fogyasztók között közvetlenül is gazdát cserélhet, de opcionálisan közvetítők által is lehetséges üzletelni. Ilyen közvetítő lehet például egy energiatőzsde, ahol a villany bármilyen más tőzsdei áruhoz hasonlóan kereskedhető termék. A „gross pool”, azaz egyvásárlós modell ugyan kevésbé népszerű az Európai Unióban (kivéve Írországot és Spanyolországot), de van rá precedens máshol, például egyes amerikai piacokon, Ukrajnában, illetve Ausztráliában. A gross pool modell gyakorlatilag minden, az ország területén termelt villanyra vonatkozóan kötelezővé teszi annak eladását egy központi elszámoló félnek (amely jellemzően egy jogi személy), amelytől aztán a fogyasztók megvásárolják. Nem nehéz kitalálni hogy a gross pool, (tükörfordításban „bruttó gyűjtőmedence”) a nevét arról kapta, hogy az összes villany (pénzügyi-elszámolási szempontból persze) egy nagy „medencébe” folyik össze. A net pool (tükörfordításban „nettó gyűjtőmedence”) pedig arra utal, hogy a villamosenergia egy része átfolyhat ezen a „medencén”, de annak pontos mennyisége a piaci szereplők döntésére és belátására van bízva.

a fizikai ellátási lánc egyszerűsített, összefoglaló ábrája

A fent említett két piaci modell működésében fontos különbségek vannak. A net poolban az adott piaci szereplő felelőssége az, hogy kereskedelmi partnert találjon magának, akitől aztán megveheti, vagy akinek eladhatja a villanyt. A gross poolban a piaci szereplőknek efelől nem kell aggódniuk, hiszen a rendszer csak egy vásárlót vagy eladót engedélyez a számukra. Mindkét modellnek szüksége van fogyasztási előrejelzésekre. Azt a folyamatot, amely meghatározza azt, hogy az előrejelzés által teremtett keresletet milyen módon fogja a kínálat kielégíteni, menetrendezésnek nevezzük. A net poolban a szereplők saját maguk felelősek az előrejelzések és a menetrendek elkészítéséért. Ebben a modellben a szereplőknek ezeket a menetrendeket kötelezően el kell küldeniük egy központi koordináló szervezetnek, más néven rendszerirányítónak. A rendszerirányítók az hálózat üzemeltetésén kívül jellemzően az egész rendszer (vagy szabályozási zóna) egyensúlyáért felelnek.  Ezt csak úgy tudják megtenni, ha minden szereplő időben értesíti őket arról, hogy milyen termelési, fogyasztási, vagy éppen kereskedelmi tervei vannak a közeljövőben.  A rendszerirányítók ezen felül valós időben látják, követik, hogy mi történik a hálózaton.

A gross poolban általában aukción dől el az, hogy melyik erőművek fogják a villamosenergia fogyasztási igény ellátásához szükséges villanyt megtermelni. Ideális esetben ezt legkisebb költség elve alapján teszik. Az aukció után a a központi koordinálásért felelős szervezet (más néven piacműködtető) az aukció nyertesei számára elkészíti és megküldi a menetrendeket. Az erőműveknek ezután követniük kell a menetrendben található utasításokat, amelyek előírják hogy a nap adott időintervallumában mennyi villanyt kell majd termelniük.  

Szabályozásra akkor van szükség, amikor a fogyasztás vagy a termelés nem követi a tervet, vagyis a tény eltér a tervtől. Tekintettel arra, hogy az előrejelzések sohasem tökéletesek, illetve mindenkinek joga van felkapcsolni otthon a villanyt a rendszerirányító előzetes hozzájárulása és értesítése nélkül, a közeljövőben bizonyosra vehető, hogy a szabályozás nem fog kimenni a divatból. Legalábbis a közeljövőben egészen biztosan nem.

A tény-terv eltéréseket az ún. „kiegyenlítő energia” tölti ki. Fontos megjegyezni, hogy a kiegyenlítő energia lehet „negatív is”. Ennek az az oka, hogy előfordulhatnak olyan esetek is, amikor a kínálat meghaladja a keresletet és ilyenkor kevesebb villamosenergia termelésre van szükség. A visszafogott termelés segít helyreállítani az egyensúlyt, ezért szintén kiegyenlítő energiának minősül. A félreértések elkerülése végett továbbá ki kell hangsúlyozni, hogy a menetrendezés mindig egy tervezett folyamat, függetlenül attól, hogy milyen piaci modellről beszélünk. A szabályozás ugyanakkor mindig egyfajta reakció, illetve a tervtől való eltérés korrigálása.

Hogyan szabályozunk?

A szabályozás jellemzően egy elég komplikált tevékenység nem kevésbé komplikált szerződéses struktúrákkal alátámasztva amelyek egyik végén mindig a rendszerirányító vagy piacműködtető áll. A kontinentális Európa EU-s tagországainak rendszerirányítói viszonylag jól definiált, szabványosított keretek között, sztenderdizált termékek felhasználásával érik el, hogy a rendszereik egyensúlyban legyenek. A „szabályozás szabályai” az EU-ban gyakorlatilag évről évre közelítenek, harmonizáltabbá válnak. (Ausztrália természetesen ebben is egészen más utakon jár.)

Összefoglalva: ezek a termékek jellemzően aszerint csoportosíthatók, hogy a szabályozásban résztvevőknek (akik ezt a szolgáltatást nyújtják) mennyi időn belül és mennyi ideig kell a rendszerirányító vagy piacműködtető rendelkezésére állniuk. A szolgáltatás gyakorlatilag nem más, mint a termelés („hálózatra táplálás”) növelése, vagy csökkentése. A szabályozási szolgáltatást más néven „rendszerszintű szolgáltatásnak” is szokás nevezni.

A gyakorlatban tehát amikor a rendszerirányító speciális berendezéseinek segítségével érzékeli, hogy a termelés-fogyasztás egyensúlya megbomlott, akkor a szabályozásban résztvevő erőművek által felajánlott, rendelkezésre álló termékek felhasználásával megkezdi az egyensúly helyreállítását. Kicsit olyan ez, mintha a rendszerirányítóknak lenne egy távirányítója, amellyel kontrollálni tudnák az erőművek termelését fel és le egyaránt. A termékek felhasználásának sorrendje azok reakcióidejétől függ: először a leggyorsabbat vetik be, majd haladnak a lassabbak felé. Az EU-ban ezeket a termékeket, primer-, szekunder-, illetve tercier tartaléknak nevezik. (A primer a leggyorsabb, a tercier pedig a leglassúbb.)

A kisebb eltérések kezelésére a primer tartalék általában elegendő (például amikor valaki egy jó nagy lámpát kapcsol fel). Nagyobb problémák esetén, például ha egy alumínium kohó egyik nagyobb üzemi egysége hirtelen kiesik, szükséges lehet a tercier tartalékok bevetésére is. Ausztráliában a termékek időzítés szerinti megkülönböztetése ugyanúgy működik, de elnevezésük a konkrét időintervallumhoz kötődik (6 másodperces, 60 másodperces, 5 perces tartalék).

A kiegyenlítő energia termékek EU standardja

Azt, hogy melyik erőmű jogosult az adott pillanatban az adott terméket „eladni” a rendszerirányítónak, illetve hogy később ezért hogyan számolnak el, jellemzően valamiféle aukciós szabályzat vagy tendermegállapodás dönti el. A termékek úgy is felfoghatók, mintha az erőművek a szabad kapacitásaikat értékesítenék egyfajta rendelkezésre állással.

A rendszerszintű szolgáltatások költségeit általában azoknak kell fedezni, akik miatt szükség volt rendszerszintű szolgáltatásra. Vagyis azok, akik a terv-tény eltérést okozták. Ausztráliában ezt az elvet „causer pays”-nek, nevezik. Magyarul ez kb. annyit jelent, hogy „az okozó fizet”.

Azok a vállalatok, amelyek a háztartásokat villamosenergiával ellátják (Magyarországon az „egyetemes szolgáltatók”) jellemzően beépítik a kiegyenlítő energia költségeit az áraikba, bár a számlákon ez ilyen részletességgel nem szokott megjelenni.

*de féltél megkérdezni