Energetikai tervezés, igénybecslés, prognóziskészítés alapjai

Az energetikai tervezés, prognóziskészítés fontosabb alapelvei röviden – tézisszerűen – az alábbiak szerint foglalhatók össze:

A jövőbeli energiaigények kielégítésére történő felkészülés különösen tőke-, import- és időigényes tevékenység, tehát a középtávú beruházások előkészítésének alapja a megbízható energiaigény-becslés. Az igénybecslés az éves fogyasztáson túl a fogyasztás szezonalitására is kitér.

Az energiafogyasztás mennyisége okozat, más szóval kifejezve következmény, amelynek a meghatározó oka a gazdasági-társadalmi folyamatok alakulása: egyrészt a gazdasági termelés szintje, növekedési üteme, struktúrája és energotechnológiai jellemzői, másrészt a lakosság életkörülményei, életszínvonala (jövedelemviszonyai), illetve energiafogyasztási szokásai.

Az energiaigény-becslés lényegében az energiahordozók iránti piaci kereslet várható alakulásának becslésével azonos. Az energetikai fejlesztési tervek, a várható igényekre alapozva készülnek. Az energiaellátás biztonsága megköveteli azt is, hogy tartalék kapacitások álljanak rendelkezésre.

Az energetikai tervezés alapvető ellentmondása, hogy a legtöbb esetben az energiaigényeket meghatározó okok ismerete nélkül kell meghatározni az okozatot, azaz az energiaigények alakulását. Az energiaigény-becslést különféle feltételezett jövőbeli gazdasági-társadalmi fejlődési változatokhoz illesztve kell végezni. A bizonytalan igénysáv szűkítésére – az energiatervezés hagyományos passzív jellegével szemben – annak aktív szerepét is érvényesíteni lehet: az energiaigényesség és ezzel az energiaigények csökkentésére ugyanis hatékony gazdaságfejlesztési irányelvek fogalmazhatók meg.

Tervezéstechnikai kérdések

Az igénybecslés az energia folyamat bruttó és végső felhasználás fázisában történhet. A kettő különbsége az energiaátalakítási veszteség, az energiaipar közvetlen felhasználása, valamint a szállítási és elosztási veszteség, aránya pedig az energiaellátás hatásfoka.

Az energiaiparon kívüli fogyasztói energiaigények becslése

Alapvetően meg kell különböztetni a termelő és a nem termelő (lakossági) szférát. A két területet teljesen eltérő paraméterrendszer jellemzi. A termelő szektoron belül a nemzetgazdasági ágazatok tovább részletezhetők.

Másik vetületben energiahordozók, energiafajták, ezen belül felhasználási célok szerint is történhet az igények meghatározása. A célok lehetnek hő, mechanikai munka, világítás, elektrolízis, audiovizuális stb. felhasználás, amely csoportokon belül további lényeges bontások alkalmazhatók, pl. hőfelhasználáson belül technológiai és helyiségfűtési cél különböztethető meg. Másrészről a termelési célú fogyasztáson belül külön választhatók a közvetlen technológiai és a járulékos felhasználások.

Külön elemezhető fogyasztási terület a nem energetikai és alapanyag jellegű felhasználások (műtrágyagyártás, olajfinomítás nem energetikai hasznosítású termékei stb.).

Az energiafelhasználási módozatok egyik része szinte kizárólagosan egy adott energiahordozóhoz, vagy energiafajtához kapcsolódik (pl. világítási célra általában villamos energiát használnak), ezeket invariábilis fogyasztásoknak nevezzük. Másik részük különböző energiahordozókkal kielégíthető, ezek a variábilis fogyasztási célok (pl. helyiségfűtés, technológiai hőfelhasználás, belső égésű motorok hajtása stb.).

Az összenergia-fogyasztáson belül kiemelten kell kezelni a villamos energia mennyiségét és arányát, felhasználásának speciális jellege miatt, illetve az előállításához szükséges energiaráfordítások számításba vétele érdekében.

Bár a termelő és nem termelő szféra energiaigényét meghatározó paraméterrendszer különböző, mindkét területen érvényesítendő elv a fogyasztás súlyponti tételeinek meghatározása. Alapvető követelmény a statisztika ismerete; nemcsak az adatok, hanem a mögöttes ok-okozati összefüggések is. (A tartós, illetve rendkívüli és átmeneti tényezők hatásainak szétválasztása.) Hasonlóan fontos az energiaigényeket meghatározó tartalom részletes ismerete a nemzetközi összehasonlításokhoz. Ezek nélkül nemzetközi analógiák nem alkalmazhatók.

Minden jövőbecslés valamilyen formában feltételezés. Az igénybecslés és az erre épülő energiaellátási terv jóságát, megbízhatóságát a meghatározó, feltételezett okokkal való összhang biztosíthatja, az ilyen módon készülő terv alkalmas arra, hogy követni tudja az időközben bekövetkező gazdasági-társadalmi változások hatását az energiaigényekre. A „pontos” terv illúzió, de nem is kell, hiszen tartalékok – többlet-kapacitások, tárolt készletek, és az import rendelkezésre állása – kiegyenlítési lehetőséget adnak a fogyasztás és források között. Mégis lehetőleg szűk igénysáv tervezése szükséges. Néhány százalék eltérés a növekedésben (pl. 100-ról 102, vagy 104%-ra) a növekményekben, tehát a felkészülésben is kétszeres (200%) differenciát jelent.

Az energiaigény-becslés főbb fogalmai: növekedési arányok, ütemek, energiaigényesség, energiaigényesség-javulás, rugalmasság. Ezek között szigorú, matematikailag leírható összefüggések vannak múlt és jövő relációban egyaránt.

Az energiaipar saját energiaigénye

A „külső" igények kielégítéséhez az energiaipar „önfogyasztásának" tekinthetők az átalakítási veszteségek, az energiaipar közvetlen felhasználása, valamint a szállítási és elosztási veszteségek összege. Precíz meghatározása a lehetséges energiastruktúrákat is figyelembe vevő I–O mérleggel volna csak lehetséges. Közelítő, kielégítő megoldást adhat a számításához a közvetlen felhasználás és bruttó fogyasztás arányának a becsült változása.

Elsősorban a villamos energia aránynövekedése miatt hosszabb távon az energiaellátás hatásfoka csökken, a villamosenergia-termelés hatásfokának javulása ellenére is.

Az energiaigény-becslés aktív szerepe

Az energiaigények kellő mélységű elemzése megmutatja, hogy a gazdaság egyes területeinek energiaigényessége között jelentős – szélső esetben akár 100-szoros – arány mutatkozik. Amennyiben a gazdasági növekedés a magas energiaigényességű területek átlagosnál erősebb fejlődésén alapul, számolni kell azzal, hogy a gazdaság átlagos energiaigényessége növekedni fog. A kedvezőtlen struktúrájú gazdaság csak igen szerény növekedésre képes. Mégis, működéséhez nagyobb energiaigényt támaszt a nagy energiaigényessége miatt.

Egy kedvező irányú struktúra-váltás hatása lehetne az előbbinél lényegesen kisebb energiaigény. Még jóval nagyobb gazdaság-növekedés esetén is; az energiaigényesség javulása ugyanis kompenzálni képes a nagyobb növekedés energiaigény-növelő hatását.

Az energiaigény-becslés aktív szerepe azt jelenti, hogy az igényvizsgálatoknak rá kell mutatniuk azokra a lehetőségekre, amelyek esetén egy lényegesen dinamikusabb ipari növekedés is elérhető, csökkenő energiafogyasztás mellett. Ezzel segíteni tudja a gazdaságfejlesztési elképzelések megalapozott vizsgálatát.

3.6. A leckéhez kapcsolódó esettanulmányok

1.3.a-1 esettanulmány:

Kistérségi energiafelhasználás 2005. Évi adatainak meghatározása az ENEREGIO kutatási projektben

Az ENEREGIO kutatási projektben a kistérségi energiafelhasználás meghatározására kialakított módszertan a hazai energiamérleg-számításban is alkalmazott OECD–IEA rendszerű energiamérlegen alapul, és ennek keretében az energiamérleg-számítások szokásos dop-down és bottom-up megközelítéseinek a kistérségekre való speciális alkalmazásával dolgoztuk ki a kistérségek energiafelhasználási adatrendszerét. Az energiafolyamatok részletes elemzésével megállapítható, hogy az országos energiamérleg számos tétele nem osztható fel korrekt módon területi egységekre (pl. az országos energiahálózatok vesztesége, a nagy energiarendszerek energiaátalakítási veszteségei, a közlekedési célú energiafelhasználások stb.). További problémát jelent, hogy egyes statisztikai tételek esetében az egyedi adatok védelmére vonatkozó jogszabályi előírások betartása gátolta a megjelenítést.

A projekt keretében egy ötdimenziós adatstruktúrát hoztak létre, amelynek célja, hogy a második munkaszakaszban elvégezhetők legyenek azok az elemzések, amelyek segítségével kistérségi energiaigény-szcenáriók készíthetők, és az energiatakarékossági lehetőségek meghatározhatók. Az adatstruktúra dimenziói az alábbiak:

• A kialakított hat energiahordozó-csoportra vonatkozóan elkészült az egyszerűsített ágazati felosztás valamennyi kistérség esetében.

• Valamennyi kistérségre vonatkozóan elkészült a kistérség összevont energiafelhasználási táblázat, amely energiahordozónként és főbb ágazatonként mutatja a felhasználási adatokat.

Mindezen megfontolások alapján a 2005. évi OECD–IEA rendszerű országos energiamérleg adataiból kiindulva elvégezték a kistérségre felosztható energiafelhasználások adatainak számítását, amelynek eredményeit az alábbi táblázat mutatja be:

1.3.5.1. ábra

A 168 kistérségre vonatkozó energiafelhasználás elsősorban az így kapott statisztikai adatok segítségével elemezhető, amelyek területi elemzését leginkább a tematikus térképábrázolás segíti elő. A térképeken a statisztikai mutatók, komplex mutatók közötti különbségek osztályba sorolással (kategóriaképzéssel), átlaghoz való viszonyítással, fajlagos és abszolút értékek együttes, vagy külön-külön történő ábrázolásával mutathatók ki és elemezhetők.

Példaként a földgáz-felhasználás kistérségi adatainak térképes megjelenését mutatja be a következő, 1.3.5.2.

számú ábra.

A kistérségi energiafelhasználási adatokat – és így az ábrán látható földgáz felhasználási adatokat is – az ENEREGIO kutatási projekt honlapjának kistérségi adatbázis része tartalmazza:

http://www.eneregio.hu/index.php?fm=5

1.3.5.2. ábra Forrás: Mészáros G., Szlávik J., Pálvölgyi T, és Bencsik A. (2008): A fenntartható és biztonságos kistérségi energiagazdálkodás vizsgálata az energiatakarékosság és megújuló energiaforrások optimalizálásával.

(In: A fenntartható fejlődés és a megújuló természeti erőforrások környezetvédelmi összefüggései a Kárpát-medencében. szerk.: Fodor I. és Suvák A. MTA Regionális Kutatások Központja, Pécs)