“E nyári kert az árnyaké.
Nyugodt ez így ma. Gondolom.
A fény, akár az árpalé
szivárog át a lombokon.”
/Závada Péter: Boldog óra/
A klímaváltozás kapcsán sokszor előkerül, hogy “régen még volt tavasz-nyár-ősz-tél és megint tavasz, most meg?”… Hát most meg megjelentek a tévszakok (kössz Kuflik!). Télen napenergia rekord? Na, nemár… How dare you!?
Sokak hitetlenkedve olvasták, hogy új napenergia rekord született februárban, aztán erre jött egy újabb. Még soha ennyit nem termeltünk egy adott pillanatban pusztán fotovoltaikus úton, sőt olyan is volt, hogy több energia került a rendszerbe a napelemekből, mint Paksról. Igen, télen is süt a nap; igen, több a beépített kapacitás; és igen, hidegben jobb a hatásfok, de akkor is sokakat meglepett.
Ez már csak ilyen. A fotovoltaikus energiatermelés, de általában az időjárásfüggő megújulók, kiszámíthatatlanok. Főleg akkor, ha nincs is rá szándék, hogy kiszámítsuk. Pedig nagyon is kéne, ez a menetrendezés lényege, ez lenne a menetrendezés lényege.
Kulcsszó: menetrendezés.
Kulcsszó. A villamosenergia, ellentétben pl. a gázzal, nem tárolható (lényegében nem tárolható, induljunk ki innen - maradjunk fókuszáltak). Amíg a gáz kapcsán jól ismerjük a tárolókat, tudjuk, hogy lehet belőle raktározni, de már a masszív csőhálózat is hatalmas mennyiségű gázt tartalmaz. Na, a villannyal nem ez a helyzet. Itt a termelés és a fogyasztás folyamatos egyensúlyára van szükség, nincs puffer a rendszerben vagy borul az 50 Hz.
Termel Paks, termelnek a hőerőművek, legyenek szén vagy gázalapúak vagy akármi, amit el lehet égetni (pl. fa, azaz biomassza, megújuló? úgy ahogy…, de nem csapongunk, fókuszáltak maradunk). De termelnek a naperőművek is, panelek lapulnak sok-sok helyen. Másik időjárásfüggő megújulóban, nevezetesen szélben, nem vagyunk annyira nagyok, de ennek ezernyi oka van (, de most tényleg maradjunk fókuszáltak…).
Ha a termelésnek és a fogyasztásnak egyensúlyban kell lennie, akkor az időjárásfüggő fotovoltaikus energiatermelést jó lenne jobban kiismerni, mivel tudni kell, hogy mennyit is kell a többi forrásból beterelni a hálózatba. És ezt nem árt egy kicsit előre is tudni, mert a plussz energia betolása a konnektorba olykor-olykor igen drága, főleg ha gyorsan kell sokat pótolni. Nálunk ez különösen igaz, mert ha kiesik némi fotovoltaikus villany a rendszerből, akkor drága és szennyező fosszilisből lesz pótolva. Természetföldrajzilag (maradjunk fókuszáltak, ne menjünk tovább…) energiatermelési szempontból kedvezőbb adottságú országok, pl. Ausztria esetében, ha kiesnek az időjárásfüggő megújulók, akkor megvannak a hegységekben a vízerőművek (olcsón, “csendesen”, tisztán).
Ebből kifolyólag nálunk a megújulók időnként nagyon sokba kerülnek…
A rendszerirányítónak tudni kell egy napra előre, hogy mennyit is fognak termelni a naperőműveink. Erre vonatkozóan (1) futnak modellek és rendelkezésre állnak (2) historikus, klimatikus adatok is.
Okay, akkor hol a hiba? Ott, hogy a (1) modellek sok paramétert nem vesznek figyelembe vagy szimplán sok folyamatot rosszul parametrizálnak; és (2) a historikus adatok a jelenleg zajló klímaváltozás miatt gyakran épp semmit sem érnek (és/vagy épp károsak is - értsd jobb, ha nem is lennének). És nem igazán működik a dolog…
Meglepő módon mi is szeretnénk hozzájárulni korábbi alapkutatásaink alkalmazott kutatásokká való átkonvertálásával a jobb “menetrendezéshez”. Nevezetesen, hogy az ásványi por számtalan szállal kapcsolódik a témakörhöz.
A panelekre kiülepszik, azokat koszolja, hatásfokát rontja. Nem is kell szaharai forrásokkal okoskodni, elég ha arra gondolunk, hogy aktív mezőgazdasági területekre, illetve azok szomszédságába telepítenek hatalmas napelemparkokat, onnan pedig jön ám a por… De a nagytávolságokról érkező légköri pornak is van szerepe ebben a kérdéskörben. A sugárzási egyenlegben a közvetlen és közvetett hatásai mind ott vannak. A Napból érkező sugárzást a por elnyeli, szórja, visszaveri. De indirekt módon, pl. a felhőképződés kapcsán még jelentősebb ez a hatás. Meteorológus körökben (és úgy általában) elterjedt az a tévhit, hogy “szaharai homokot” hozott a szél és ez kvarc. Ez főként nem igaz, mert (1) nem ez a jellemző szemcseméret és a kvarc mellett rengeteg más is jön a Szaharából.
A teljes sugárzási mérlegben betöltött szerepük azért is nehezen megállapítható, mert egy-egy porfelhőben többféle anyagú (kvarc, kalcit, gipsz, agyagásványok, csillámok, stb.) és többféle alakú egyedi ásványi szemcse, valamint aggregátum található, melyek más és más optikai tulajdonságokkal rendelkeznek. A sötétebb színű szemcsék (pl. hematit, goethit) több sugárzást nyelnek el, lokálisan fűtő hatásúak, míg a világosabbak esetében a hőmérséklet-csökkenést eredményező visszatükrözés (pl. sókristályok) és szórás (pl. kvarc) a domináns. Az ásványi összetétel a lehordási terület földtani felépítésétől függ döntően, de a légköri szállítás folyamán állandóan változik, hiszen a nagyobb és/vagy nehezebb szemcsék korábban kihullhatnak a porfelhőből, módosítva ezzel a radiatív tulajdonságokat is.
A légköri por finom szemcséi a légkörbe jutva a felhőképződéshez szükséges kondenzációs magként is viselkedhetnek, melyek nélkül nem alakulhatnának ki a felhőket felépítő cseppek. A kondenzációs magvak számának növekedése adott vízgőztartalom mellett több, de kisebb méretű felhőcsepp kialakulásához vezet, így a felhő színe világosabb lesz, tehát több sugárzást ver vissza. A kisebb cseppek másik tulajdonsága, hogy légköri tartózkodási ideje viszonylag hosszú, következésképpen a felhő radiatív hatását hosszabban fejti ki, illetve a csapadék valószínűsége csökken, ami nem fogja a paneleket így lemosni.
Sok egyéb elemezni való van még, de amit mi meg tudunk mondani az az, hogy (1) mikor jön a por; (1b) mikor jött a por; (2) honnan jön a por; (3) miből van a por; (4) mekkora a porszemcse; (5) milyen alakú a porszemcse.
És ez hogy nézett ki 2022-ben? Lássuk, hogy a MAVIR milyen napelemes termeléseket jegyzett és mennyi is volt a légköri por mennyisége. Na, ezt a port nem menetrendezte senki, de a “váratlan” kiesést pótolni kellett, nem olcsón, drágán és szennyezőbben, mintha előre számoltak vele és egy kevésbé mocskos erőművel egyensúlyozták volna.
No comments:
Post a Comment