Előfizetés a lapra

A kicsi szép

A hét kutatója, energiatározás, fenntarthatóság, interjú, Soha Tamás, szivattyú

2018/09/28

Ernst F. Schumacher könyvcíme az elmúlt évtizedekben a fenntarthatóságot szem előtt tartó kutatók alapmondatává vált. Ez az esszenciája Soha Tamás kutatásának is, aki a magyarországi szivattyús energiatárazás kisléptékű megvalósítását kutatja. Az ELTE Környezet- és Tájföldrajzi Tanszékének doktornövendéke az „Erre van előre” kutatócsoportban dolgozik a fenntartható energiagazdaságért.

– „Erre van előre”, így nevezik a kutatócsoportjukat. Pontosan merre van előre?

– Az „Erre van előre” energiatervezési csoport már régóta működik itt az ELTE-n Munkácsy Béla vezetésével. Itt dolgoztak ki elsőként egy 100 százalékban megújuló energiára alapozott energiaportfóliót Magyarországra. Én néhány éve kapcsolódtam be, mikor Munkácsy tanár urat megkértem konzulensnek. Megtetszett a szivattyús energiatárolás technológiája, izgalmasnak tűnt egy térinformatikai alapú potenciálfeltárás. A mesterképzés után most a doktori képzésben folytatom ezt a kutatást.

– Mit kell tudni a szivattyús energiatárolóról?

– A lényege, hogy amikor nagy mennyiségű többlet villamos energia áll rendelkezésre, akkor az alsó tározóban lévő vízmennyiséget egy szivattyú segítségével fölpumpáljuk a felső tárolóba, így a víz helyzeti energiájaként raktározódik a villamos energia. Később, mikor erre a villamos energiára szükségünk van, akkor ugyanezen a vezetéken ezt a vízmennyiséget leeresztjük. A szivattyú ekkor turbinaként működik, amit a fentről érkező víztömeg meghajt, s megpörgetve a generátor áramot termel.

– Ez milyen hatásfokkal működik?

– A legújabbak 80 százalék fölött működnek, és már publikáltak 90 százalékos hatékonyságot elérő szivattyús tározóról is. A telepítés az egyik legfontosabb hatékonysági szempont, ehhez lehetőség szerint minél nagyobb szintkülönbség kell az alsó és a felső tárazó között, amik egymáshoz közel esnek. Ez jelenti nálunk a technológia legnagyobb buktatóját; itthon nincsenek olyan élénk reliefű hegységek, amik ezt a nagy szintkülönbséget lehetővé teszik.

– Vannak más alternatívák az energiatárolásra?

– Az akkumulátor például egy nagyon gyorsan fejlődő energiatárolási eljárás, de inkább háztartási vagy kisebb ipari létesítmények ellátására alkalmas. Új irány a P2G (Power to Gas azaz áramból gázt) technológiás energiatárolás. Sok más ígéretes módszer létezik ugyanezen az elven, de ezek még viszonylag alacsony hatásfokúak.

Potenciális szivattyús tárazómedence-párok helyszínkeresése digitális felszínmodellezéssel

– Tehát egyelőre a szivattyús energiatárolás a legjobb alternatíva?

– A szivattyús tározás jelenleg a világ energiatárolási kapacitásainak a 99 százalékát adja.

– Hogy állunk ezzel Magyar­orszá­gon?

– Itthon egyetlen szivattyús tároló sincs, pedig volna rá szükség. Voltak tervek már fél évszázaddal ezelőtt is, akkor a régi, nagy, rugalmatlan erőműveknek a kiszabályozása miatt volt nagy az igény. De nem egyszerű. Port kavart például a javaslat, mikor a Prédikálószéknél szerettek volna kialakítani egy ilyen létesítményt, ahol a Duna játszotta volna az alsó tárazó szerepét, és csak a felsőt kellett volna megépíteni. Végül a lakosság és a környezetvédők tiltakozására elutasították a javaslatot. Egyrészt védett területen létesítették volna ezt az óriási kapacitású medencét, másrészt nem tűnt kívánatosnak a Dunakanyarnál egy hatalmas betonteknő beillesztése az ország egyik legszebb természeti képébe.

– A természetföldrajzin kívül milyen egyéb telepítési tényezők vannak?

– Vannak műszaki szempontok: milyen messze van az elektromos hálózat, és milyen költségeken reális a létesítmény kiépítése. Honnan lehet a vízkivételt biztosítani? Ezen kívül fontos, hogy a helyi társadalmat hogyan érinti. A legösszetettebb kérdés a természetvédelem: egy ilyen medence kialakítása tartós területhasználat-változást jelent; nagy kérdés, hogy a helyi ökoszisztéma számára mennyire elviselhető az új zavaró elem.

– Mi az előnye a kis kapacitású tárolóknak?

– Sokkal kisebb természeti beavatkozással jár. A XXI. század innovatív energetikai rendszereiben, a decentralizálás felé haladnak a trendek, így már nincs szükség a nagy kapacitású tárolókra. Ha kicsi a teljesítmény, a szivattyús tárolásnál ez a vízmennyiség csökkenését jelenti, az pedig az elárasztott terület méretét is visszafogja. Ez ökológiai szempontból óriási nyereség.

– Ha megvalósul a Paksi bővítés, akkor van értelme ennek a kutatásnak?

– Akkor is szükségünk lesz a helyi időjárásfüggő energiaforrások többlettermelésének az eltárolására. Legalábbis bízunk benne, hogy egyre több kisléptékű erőművünk lesz. Természetesen a paksi energiamennyiség tárolására egy ilyen kisléptékű tároló nem alkalmas.

– Milyen módszerrel kutatta a potenciált?

– A GIS vagy térinformatika viszonylag egyértelmű lehetőség volt a potenciá­lfeltárás szempontjából. Arra törekedtem, hogy egy minél hatékonyabb módszert fejlesszek ki, ami a kisléptékű víztározók potenciális helyszínkijelölését automatizálja. Kitaláltam egy új, egyszerű, de célratörő eljárást, ami jól működött, és én nagyon örültem, hogy egy ilyen jó módszer így kipattant a fejemből. Két héttel később olvastam egy cikket, ami pontosan azt a folyamatot mutatta be, amit kidolgoztam. Egyszerre voltam lelombozott, hogy mégsem voltam olyan innovatív, másfelől viszont büszke, mert ez azt jelentette, hogy a nemzetközi szakma is ott tart, amire én magamtól jutottam.

– Hogyan működik ez a – mégsem olyan innovatív – módszer?

– Egy kiválasztott mintaterületre digitális domborzati modellek felhasználásával készítettem a potenciálfeltárást. Egy raszteres alapot vetületbe helyeztem, és vektoros állományokat képeztem belőle, így a területi objektumok poligonális objektumokká váltak. A területeket lejtőkategóriákba soroltam: 2,5 fokonként csoportosítottam a dőlésszögeket.

Kiválasztottam a minél kevésbé lejtős területeket, a tárazómedencék potenciális helyszínéül. Leválogattam azokat, ahol nincsen különösebb hátráltató oka a kivitelezésnek (település, ipari létesítmény vagy valamilyen infrastrukturális elem stb.). A kiválasztott poligonokhoz átlagos magassági értékeket számítottam. Végül párokat kerestem, hogy melyik tárazóterületeket lehetne összekötni, úgy hogy legalább 100 méteres szintkülönbség legyen közöttük, és minél közelebb legyenek egymáshoz.

A párokat aztán aszerint is osztályoztam, hogy minél közelebb helyezkedjenek el a villamosenergia-hálózathoz, illetve a vízkivételi lehetőségeket is számításba vettem. Legvégül csak a kisebbeket hagytam meg; 30 hektár volt a maximum, szemben azzal, hogy jelenleg Zemplénben egy 120 hektáros terület elárasztásában gondolkodnak.

– Úgy tudom, ez a módszer azért mégis megérdemelt egy publikációt egy nagy, nemzetközi, 5-ös impaktfaktorú lapban.

– Az Energyben egy nagyon fontos plusz szempontot is belevettünk. A káros környezeti hatásokat még jobban csökkenteni akartuk. Olyan területeket kerestünk – ez már a világon számos más helyen is működik –, amiket már elraboltunk a természettől, és most funkcióváltással fel tudunk használni.

Azért választottuk Salgótarjánt és térségét, mert itt valaha több bánya volt; ezek igen komoly tájsebeket jelentenek ma, melyeket rendszerint még nem rekultiváltak. Az így talált pároknak az egyik eleme egy meglévő felszínforma, a másik legtöbbször újonnan létesített, bár még olyan helyszínt is találtunk, ahol mindkét mesterséges forma létezik már, és megfelelnek az eddigi kritériumoknak.

Nemzetközi szakirodalomban ilyen komplex vizsgálatot nem ismerünk. Fontos ez a módszer, mert ilyen felhagyott, „barnamezős” területek a világon szinte mindenütt megtalálhatók. Abból a szempontból is érdekes ez, hogy a hazai középhegységi térszínre alkalmaztuk, ahol alapvetően kevesebb a potenciális helyszín, mégis jó eredményeket kaptunk.

– Akkor mégiscsak megvan az innováció…

– Igen! Itt már megvan az innováció, de ehhez már hosszabb kutatás kellett, hogy biztosak lehessünk az eredményünkben, illetve annak a sajátosságaiban.

TEGZES MÁRIA

 

2018/31