A Meteorológiai Világszervezet (WMO) az éghajlatváltozás energiabiztonságra gyakorolt hatását tárgyaló jelentése szerint a szervezethez tartozó meteorológiai- és vízügyi szolgálatok több mint 70%-a biztosít éghajlati szolgáltatásokat az energiaszektor támogatására (a 193 tagállamból és területből 164 szervezet esetén volt adat az energia szektorra). Azonban ezeknek a szolgáltatásoknak az elérhetősége és a tényleges kereslet nem találkozik, pedig fejlesztésük és felskálázásuk elengedhetetlen a fenntartható energiahasználathoz és az éghajlati hatásokkal szemben ellenálló és energiahatékony rendszerekre való átállásban.
Reménytelen lehet a biztonságos energiaellátás, ha nem vesszük figyelembe a klímaváltozást
A jelentés szerint az éghajlatváltozás már napjainkban jelentős kockázatot jelent az energiatermelésre. Például
a globális áramtermelés nukleáris, hő- és vízerőmű rendszereken alapuló részének 87%-a a vízellátottságtól függ és az édesvízforrást igénylő hőerőművek harmada és az atomerőművek 16%-a már most is vízhiánnyal küzdő területeken található.
A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (IAEA) elemzése szerint három évtized alatt, 1990 és 2019 között ötszörösére nőttek az atomerőművek működését megzavaró szélsőséges időjárási helyzetek, 2009 óta különösen jelentős ezeknek a növekedése. Ennek ellenére a legfrissebb, 2022 szeptemberéig regisztrált nemzetileg meghatározott hozzájárulások (NDC-k) 80%-a tér ki az alkalmazkodásra, és ezek mindössze 44%-a kezeli prioritásként az energia szektor alkalmazkodását a klímaválsághoz.
Más ágazatokban, mint a mezőgazdaság, a vízgazdálkodás vagy a katasztrófavédelem jól látszik a különböző meteorológiai információk, például a korai figyelmeztető rendszerek vagy éghajlati szolgáltatások szerepe. Az adatok célzott előállítása és felhasználása nélkül ugyanis nem válaszolhatók meg olyan kérdések, hogy szükség lesz-e például
- vízkorlátozás bevezetésére az alapvető vízellátás fenntartásához vagy
- egy terület evakuálására közelgő veszélyes időjárási helyzet miatt,
- esetleg hosszú távon szárazságtűrő növényekre való átállásra.
Az időjárásnak és az éghajlatnak jelentős hatása van az energiaszektorra is, így hőhullámok idején a keresletre, a felhőzet változása során a napenergiára vagy aszály idején a vízenergiára.
Szemléletváltásra van szükség a tiszta energiára való átállás során is, hogy az időjárásról és az éghajlatról rendelkezésre álló információcsere biztosítva legyen a szakemberek és az energiaszektor felelősei között.
Még szorosabb együttműködés kell a meteorológia és az energetikai szektor között
Az energiaellátó rendszert érintő fizikai kockázatok csökkentése mellett a meteorológiai adatok beépítése is szükséges az energiatermelés hatékonyságának növeléséhez. Bár a WMO tagországok nemzetileg meghatározott hozzájárulásainak csak mindössze 6%-a említi az éghajlati szolgáltatások fontosságát az energiaszektort érintő mérséklési törekvésekben (szemben az alkalmazkodás esetén 64%-kal), az időjárási, vízügyi és éghajlati szolgáltatások kulcsfontosságúak lennének a globális energiaátállás szempontjából a nettó nulla kibocsátás eléréséhez.
Az éghajlati szolgáltatások használata ugyanis a megújuló energiaforrások számára is elengedhetetlen, ideértve
- az erőművek telepítésére alkalmas helyszínek kiválasztását,
- az erőforrások felmérését és a finanszírozást,
- a kész energiarendszerek üzemeltetését, karbantartását vagy
- a termelt villamosenergia integrálását a hálózatba.
A WMO jelentésben szereplő esettanulmányok alapján már több országban találhatunk példát az energiarendszerek érzékenységének felmérésére, a biztonságos energiaellátás jövőbeni biztosítására. A francia kormány által kezdeményezett, a Francia Meteorológia Szolgálat (Météo-France) szimulációin alapuló vizsgálat szerint jelenleg az országos energiaellátó rendszer nagyon kitett a szélsőséges hidegnek, míg a jövő energiamixe a csökkenő szeles időszakokra lesz érzékenyebb, vagyis a szélenergia-termelés csökkenése valószínűsíthető.
A nyári extrém időjárási helyzeteket vizsgálva arra jutottak, hogy a nyár végi hidrológiai aszály és hőhullámok komoly kockázattá válhatnak a folyóparti hőtermelő erőművek esetén. A meteorológiai adatok és klímaszimulációk eredményei mellett az elektromos áram keresletére és annak különböző megújuló energiaforrásokból történő fedezésére vonatkozó becslések is bekerültek a többek között gazdasági és társadalmi aspektusokat is magába foglaló végső energiarendszer modellbe.
Egy másik jó példa a német kormány által indított klímaalkalmazkodási projekt, ami többek között vizsgálja a közlekedési infrastruktúra lehetséges hozzájárulását az üvegházgáz kibocsátás csökkentésére irányuló lépésekben. A megbízott minisztérium számára készített javaslatok kidolgozásában együttesen vettek részt a Német Meteorológiai Szolgálat (Deutscher Wetterdienst) munkatársai, valamint a vasúti, közúti és vízi közlekedésért felelős hatóságok. A több terület szakértőit összefogó vizsgálat egyik eredménye egy esettanulmány, melyben a napelem panelek zajvédő falakra való lehetséges felszerelését elemezték.
Az vizsgálat 1400 gigawattóra lehetséges áramtermelési potenciált becsült, mely elegendő lenne 450 ezer német háztartás éves átlagos villamosenergia igényének fedezésére.
Az energiatermelést érintő keresletet és kínálatot befolyásoló környezeti tényezőkhöz való alkalmazkodáshoz és a hatások mérsékléséhez szükséges mind az időjárás előrejelzés, mind a hosszútávú éghajlati jellemzők és azok változásának beépítése az energiaellátó-rendszer működtetésébe.
Nemcsak biztonságosabb, de gazdaságosabb is lehetne így az energiatermelés
A célzottan az energiaszektor számára előállított rövid- és hosszútávú (és éghajlati skálájú) előrejelzésekbe történő befektetéssel, azok minőségének javításával egyes régiók több százmillió dollárt tudnának megspórolni. A WMO jelentés szerint például a folyóvízi lefolyásra vonatkozó előrejelzések használata évi 5,5 terrawattórával (TWh) növeli a Columbia folyó (Egyesült Államok) legjelentősebb vízerőműiből származó energiatermelést, ami átlagosan évi 153 millió USD bevételnövekedést eredményez.
A napenergiával kapcsolatos fejlesztésekben is óriási a potenciál. A California Energy Comission 2019-es tanulmánya szerint, ha a kaliforniai napelemes energiatermelésben használt előrejelzési modelleket kiterjesztenék és fejlesztenék, az pozitív pénzügyi hatásokkal járna a villamos energia ütemezése és beszerzése során. Ez a Kaliforniai Független Rendszerirányító (CASIO) éves átlagos 26 gigawattos terhelése és 9 USD/MWh átlagos szabályozási költsége mellett minegy 2 millió USD éves megtakarítást jelentene.
A szélenergiával kapcsolatban a CASIO számára készített tanulmány szerint a rövid távú szél-előrejelzés fejlesztése a CASIO-t érintő energiapiacon évi 5 és 146 millió USD közötti költségmegtakarítással járna (a fejlesztés mértékétől és a szél alakulásától függően).
Az energiatermelés az éghajlati szolgáltatások nélkül nemcsak megnövekedett költségekkel jár, de emberéletre is veszélyes lehet. Erre szomorú példa a Fujing 001 tengeri szélerőműveket telepítő hajó katasztrófája, mely 2022 júliusában süllyedt el az extrém időjárás hatására. A Beijing JiuTian Meteorological Technology vállalat kifejlesztett egy olyan korai figyelmeztető rendszert, amely különféle típusú meteorológiai adatokat integrál a tengeri szélerőművekkel kapcsolatban a döntéshozók által használt modellekbe. Ennek segítségével határozzák meg, hogy mikor szükséges a dolgozók evakuálása és mely időszakok a legbiztonságosabbak a karbantartási munkák elvégzésére.
A fejlesztésnek hatására a CGN New Energy cég szélerőműparkjaiban évi körülbelül 1,5 millió USD-vel csökkentek az építési költségek. A szolgáltatás abban is segít, hogy csökkentsék azt az időszakot, amikor a turbinák nem termelnek áramot, ezáltal növelve a hatékonyságot. A megbízhatóbb szélenergia termelés ráadásul megkönnyíti a megújuló energia integrálását az ország energiamixébe.
Bár hazánk fejlett országnak számít, a biztonságos és klímasemleges energiához még van hova fejlődni
Mind Európai Uniós, mind hazai szinten jelentős előrelépések történtek a klímasemlegesség és az ehhez szükséges megújuló energiafelhasználás növelésének terén, azonban még mindig nem elég jelentős ütemben a klímacélok tartásához. Emiatt még fontosabb, hogy az éghajlati szolgáltatások segítségével növelhető legyen az energiahatékonyság és a megújulók aránya az energiamixben.
Hazánk meteorológia szolgálata is részt vesz az éghajlati szolgáltatások biztosításában, valamint más, például nyugat-európai szolgáltatók termékei is nagyban hozzájárulnak a megújuló energiaforrások hazai felskálázásához. De mind a megújulókkal kapcsolatos előrejelzésekben, mind ezeknek az adatoknak a célzott felhasználásában jelentős befektetésekre lenne szükség.
A lehető legpontosabb, legalább 15 perces gyakorisággal beérkező meteorológia információk felhasználása elengedhetetlenül szükséges a MAVIR számára is a naperőművek becsült termelésének meghatározására. A pontos előrejelzés a napenergia-termelők érdeke is, hiszen a szabályozástól eltérő menetrendezés (azaz a nem kellő pontossággal megtervezett várható villamosenergia betáplálása a rendszerbe) pótdíjfizetési kötelezettséggel jár.
A nemzetközi jó gyakorlatokból is látható, hogy az éghajlati szolgáltatókkal való minél szorosabb együttműködés az energiahatékonyság- és energiabiztonság növelése mellett számottevő mértékű megtakarítást jelentene az energiaszolgáltatók részére melyet további fejlesztésekre lehetne fordítani. Megbízható bemeneti adatok mellett azonban elengedhetetlen lenne a villamosenergia-rendszer rugalmasságának növelése és a megújulók hibrid alkalmazásával az energiabiztonság növelése.
