Az energiapiac fejlődését oly mértékben meghatározza az energiaátmenet, avagy a megújulók térnyerése, hogy minden további fontos trend, a digitalizáció, a mesterséges intelligencia, a blockchain, a zöld hidrogén, az okos technológiák, az energiatárolás vagy éppen a hálózatok innovációi csakis a kibocsátáscsökkentés szemüvegén keresztül értelmezhetőek.
2021 legvégén olyan időszakban vagyunk, amikor az energia a közbeszédben, a társadalmi vitákban egyértelműen felértékelődött. Az árak növekedése, a rezsiköltségekről szóló politikai disputa, a limitált üzemanyagárak olyan kérdések, amelyek minden fogyasztó életét befolyásolják.
A gazdaság szereplői emellett még sokkal erősebb ármozgásokkal, új energiahatékonysági rendszerrel, drága kvótákkal, szinte felfoghatatlan változásokkal találkoznak.
2022 trendjei
Természetesen ilyen turbulens környezetben különösen nehéz, hogy higgadtan, csupán technológiai szempontból végigvegyük, hogy milyen területek miként fejlődhetnek a leggyorsabban az energiaiparban világszerte. A főbb kérdéseket azonban körvonalazhatjuk:
- hogyan fejlődnek a hálózatok;
- hogyan fokozható tovább a nap, a szél, a víz árampiaci hasznosítása;
- milyen gyorsan fejlődik a nagy ígéret, a zöld hidrogén hatékonysága;
- milyen szerep hárul a néha elátkozott, olykor viszont az átmenet kulcselemének tartott gázra;
- a kivezetések mellett lesz-e reneszánsza is az atomnak, például a moduláris nukleáris erőműveknek;
- mennyit gyorsul a fűtés és a közlekedés villamosítása, hogyan hódít az elektromos autó, közeledik-e a mindennapok realitásához az önvezető autók nagy álma;
- miként érkezik meg a digitalizáció, az internet of things (a dolgok internete), a blockchain vagy a mesterséges intelligencia az energetikába.
Glasgow után, Sarm es-Sejk előtt
A globális technológiai körkép megvizsgálása előtt azonban tényleg fontos rögzíteni, hogy adott egy olyan nagy feladat, amely mindent meghatároz. Úgy is fogalmazhatnánk, hogy a 2022-es év a 2021-es évet záró, Glasgow-ban megtartott COP26 és a 2022 végén, az egyiptomi Sarm es-Sejkben megrendezésre kerülő COP27, vagyis az ENSZ 27. éghajlatváltozási konferenciája közötti időszak lesz.
Az energiaágazatban fokozottan kulcselemmé válik a fenntarthatóság, vélhetően még akkor is, ha a zöld átmenet híveinek immár meg kell azzal is barátkozniuk, hogy amikor gyorsan drágul az áram, a gáz vagy a benzin, akkor a zöldítési folyamatok népszerűsége is csökken.
Globális feladat
Az energiaágazatnak, mint a globális felmelegedés elleni küzdelem kulcságazatának nagyon leegyszerűsítve az most a nagy kihívása, hogy minden önzés és potyautasság mellett is szép fokozatosan tolja lefelé a globális felmelegedés várható mértékét.
Ezt valahogy úgy kell elképzelni, mint egy hőmérőt, amely most 2,5 fokos pluszt mutat, de ha több állam is vállal elkötelezettségeket, vagy a már aktív országok fokozzák a tempót, akkor a várható változás szépen, tizedfokonként apasztható.
Az nem is kérdés, hogy ebben a folyamatban kulcsszerepe lesz az Egyesült Államoknak, Kínának és Indiának. Vannak biztató jelek, például az, hogy Glasgow-ban az Egyesült Államok és Kína is közös törekvésekbe kezdett, de vannak negatívumok is, így az, hogy India vétója miatt egyelőre csak a szén csökkentése és nem kivezetése a közösen elfogadott célkitűzés.
A fő célok
Ennek a nagy trendnek a kiszolgálása nem könnyű, mert különösen a nyersanyagokban szegényebb, de sok energiát használó Európában, Délkelet-Ázsiában és Latin-Amerikában a magas energiaárak eleve nagy kihívást jelentenek a gazdaságnak. Az energiaiparban az egyes ágazatok, iparágak és országok közötti együttműködés és tudásmegosztás kulcsfontosságú marad, de az egyes gazdaságok életképessége szempontjából az is elengedhetetlen, hogy az iparágak rentábilisak, versenyképesek maradjanak.
Eközben azért az államok biztosan sokat fognak költeni energiahatékonyságra, zöldítésre, energiaátmenetre, ugyanakkor a nemzetközi intézmények, de már a magánszféra is nehezebben ad finanszírozást a hagyományos energiatechnológiáknak. Ráadásul, amikor minden mozog, akkor az energetikai befektetések megtérülése is eléggé kiszámíthatatlan, és ez alighanem 2022-ben is így marad.
Van azonban néhány nagy cél, amelyre biztosan lesznek források, így itt az innováció is erőteljes marad. Ilyen például a fűtés és a közlekedés villamosítása, a megújuló energia részarányának növelése, részben új technológiák (zöld hidrogén) kiaknázásával, részben a meglevők hatékonyságának javításával, de az energiatárolás és a hálózatok fejlesztése is fókuszban marad.
2022 legfontosabb várható fejlesztési irányait három csoportra bontottuk:
- Ismert megújulók: nap, szél, víz, bioenergia és a jövő megújulói.
- Minden, ami digitalizáció: mesterséges intelligencia (AI), grid, big data, a dolgok internete (IoT), blockchain és robotizáció.
- Tárolás és hálózatok.
A megújulók innovációs irányai: nap
Magyarországon a megújuló energia legnagyobbrészt napenergiát jelent. A fotovoltaikus technológia gyors fejlődésére joggal büszke az emberiség. Ennek a területnek a hatékonysága elképesztő ütemben nőtt az elmúlt időszakban. Innovációs irány azonban továbbra is sok van, az innovatív napelemes cégek a solar-rendszereket egyre „finomabban” integrálják környezetünk minden elemével, lakással, gyárral, irodával, mezőgazdasággal. Ez azt jelenti, hogy nem csak a mezőgazdaság számára hasznos területeket vonjuk ki a napenergia-termelés igényei miatt, hanem az energiatakarékosság immár helytakarékossággal is párosul. A panelek termelési hatékonysága, a termelt energia tárolása, illetve a termelési hullámok kiegyenlítése bőven tartogat még lehetőséget a hatékonyság javítására. Nem utolsó sorban a leselejtezett panelek újrahasznosítása is egyre több értéket rejt.
Szél és víz
Az emberiség már nagyon régóta hasznosítja a szelet. Gondoljunk csak a malmokra, vagy éppen a hajókra. A szélenergia-szektor azonban ma is gyorsan fejlődő ágazatnak tekinthető. Az egyik fő irány itt is a helytakarékosság és az integráció. Éppen azért, hogy ne a szárazföldi területeket foglalják a turbinák, a tengeri, sőt a légi szélturbinák számítanak a leginnovatívabb irányoknak, az integráció pedig akár más energiaforrásokkal való összekapcsolást is jelenthet. Annak, hogy egy helyváltoztatásra képes, úszó szélturbina a napenergiával, vagy akár az árapály-energiával mire lesz képes, tényleg csak a képzelet szabhat határt.
A szél mellett a vízenergia hasznosítása sem kiemelkedő Magyarországon, ugyanakkor nagy előnye, hogy kiszámíthatóbb, tervezhetőbb, szabályozhatóbb, mint más időjárásfüggő energiaforrások.
A használhatóság nagyban múlik a természeti adottságokon, de nemcsak a duzzasztógátak, de az árapályt, az áramlatokat és a hullámokat, az óceán erejét felhasználó erőművek is hatékonyabbá válhatnak a közeljövőben.
Bioenergia és zöld hidrogén
A „bio” jövője egy kicsit vitatottabb. Az üzemanyagokban a bioenergia továbbra is teret nyer, a folyékony bioüzemanyagok összetételét, eljárásait folyamatosan korszerűsítik a cégek, de az áramtermelésben nem ért el áttörést a biomassza hasznosításából nyerhető megújuló energia.
A zöld hidrogén mind a kinyerhető energia, az energiatárolási potenciál, mind a szinte zéró üvegházhatású gázkibocsátás miatt talán a legígéretesebb energetikai fejlesztési irány, csak az ágazat hatékonyságának még a napenergiához hasonlóan kellene javulnia. A már sokat említett klímavédelem miatt a leginkább vonzó irány a megújuló forrásokból előállítható zöld hidrogén, azonban ma még a hidrogén jelentős része nem megújuló forrásból, hanem „szürke”, vagy kis részben „kék” forrásból származik.
Digitalizáció
A digitalizáció, a mesterséges intelligencia, a robotika és a blockchain az elmúlt években minden összetett rendszernél megjelentek az optimalizáció céljából.
Márpedig az energiahálózatok nagyon összetett rendszerek, a hatékonyabb működtetéshez, a gyors döntéshozatalhoz a big data, a mesterséges intelligencia, vagyis az öntanuló rendszerek és a robotika is hozzájárulhatnak. Könnyebb lenne azt megfogalmazni, hogy hol nem segíthetnek ezek a fejlesztések (az is lehet, hogy ez egy üres halmaz lenne), de az például egészen biztos, hogy a hálózatelemzés, az energiafogyasztás előrejelzése és a megújuló energiaforrások előrejelzései mind olyan területek, ahol már rengeteget haladtunk a pontosságban, a gyors és automatikus adatfeldolgozásban, de még mindig nagyon sokat lehetne fejlődni.
A blockchain (blokklánc) különösen fontos irány a részletes kifejtések nélkül is: az okos szerződések, a megbízható tranzakciók, a kiberfenyegetésekkel szembeni védelem, a rendszerfelügyelet mind-mind fejleszthető blokklánccal.
Tárolás, hálózatok
A fogyasztók számára talán nehezebben megfogható világ a szállító- és elosztóhálózat és az irányítási rendszer, pedig ennek köszönhető az, hogy kiszámíthatóan, bármikor bekapcsolhassuk otthon a tévét.
A tárolás és a hálózat talán a legnagyobb kihívásokkal küzdő energetikai szegmens, mert a már sokat említett fenntarthatóság miatt új, rugalmatlanabbul érkező energiatermelőkkel kell megbirkózni. Itt fontos irány a DESS (Distributed Energy Storage Systems, vagyis az elosztott energiatároló-rendszerek), amelyek decentralizálják, azaz lokalizálják és kiegyenlítik a megújuló termelés ingadozását.
Szintén a hálózati integrációs technológiák, azon belül is elsősorban a megújuló energia átvitelét, elosztását és kiegyenlítését segíti a fejlett grid (rács, hálózat) technológia. Ez a szintén nagyon fontos fejlesztés arra keresi a megoldást, hogy amikor a megújuló energiatermelés egyenlőtlen és távol esik a fogyasztástól, akkor miként lehet minimalizálni az átviteli és elosztási veszteségeket, milyen új anyagok, félvezetők, vagy milyen energiahatékony, rácselektronikai technológiák alkalmazhatók.
Eközben persze 2022-ben is hetente fog érkezni valami részeredmény a fúziós energia megszelídítéséről, és ebből következően a hordozható háztartási giga-powerbank víziójáról. Mindazonáltal mi szakemberek a fentebbi, eggyel földhözragadtabb, ám így is sok kihívást tartogató fejlesztésekben várunk előrelépést.