A megújuló energiaforrások térnyerésével az energiatárolás kérdése egyre sürgetőbbé válik. A szélerőművek és napelemek csak akkor termelnek, amikor a természet engedi – nem akkor, amikor a fogyasztók igénylik. A villamosenergia-rendszer egyensúlyának fenntartásához rugalmas, gyorsan reagáló energiatároló kapacitásra van szükség, amelyre az egyik legjobb megoldás a szivattyús energiatárolás.

‍

Egy friss, a Hidrológiai Közlönyben publikált tanulmány azt vizsgálta meg, hogy Észak-Magyarországon hol és hogyan lehetne kisléptékű szivattyús energiatározó létesítményeket kialakítani. A Soha Tamás és munkatársai által végzett kutatás eredményei szerint a térség nemcsak alkalmas erre a célra, hanem a kidolgozott módszertan más régiókban, akár országos szinten is hatékonyan alkalmazható.

‍

Mi az a szivattyús energiatározó – érdemes kicsiben gondolkodni?

‍

A szivattyús energiatározó (SZET) elve egyszerű: fogyasztási völgyidőszakban a felesleges villamos energiával vizet szivattyúznak egy magasabban fekvő tározóba, csúcsidőszakban pedig leengedik ezt a vizet – és a turbinalapátokon munkát végző víz villamos energiát termel. Az eltárolható energiamennyiség a tározók közötti magasságkülönbségtől, a víztömegtől és a rendszer hatásfokától függ.

‍

A nagyléptékű SZET a legismertebb energiatárolási megoldás a világon: 2025-ben globálisan több mint 190 GW kapacitás üzemelt, és a jelenleg építés alatt álló 150 GW-ból 90 GW Kínában épül.

‍

A kisléptékű változat – amely 100 kW és 10 MW közötti beépített teljesítményre terjed ki – azonban kevésbé ismert, holott sajátos előnyökkel rendelkezik.

‍

A kisléptékű SZET-ek 80% feletti hatásfokkal működnek, alacsony szén-dioxid-kibocsátással járnak, és képesek a kis- és középfeszültségű hálózatok feszültségproblémáinak kezelésére is. Alkalmazásuk csökkenti a fogyasztási csúcsigényt, ezáltal elhalaszthatóvá teszi a hálózat megerősítését szolgáló beruházásokat. Ráadásul összekapcsolhatók öntöző- vagy ivóvízhálózatokkal, ami különösen vonzóvá teszi őket vidéki vagy hegyvidéki területeken.

‍

Svájc példája szemléletes: 2012-ben az ország villamosenergia-termelésének 57%-át biztosították a vízerőművek, ebből 6% (3,8 TWh) kisteljesítményű szivattyús energiatározó létesítményekből származott.

‍

A vizsgált vidék: Nógrád

‍

A tanulmány mögötti vizsgálatot az EB Hungary Invest Kft. megbízásából az F4STER – Future 4 Zrt. végezte el. A mintaterület 2 665 km²-es kiterjedésű, és Észak-Magyarország azon vidékeit foglalja magába, amelyek Nógrád vármegyéhez tartoznak vagy azzal szomszédosak, és megfelelő domborzati adottságokkal rendelkeznek a SZET-technológia számára.

‍

A terület rendkívül változatos: a Duna Vác melletti 98,12 mBf-es szintjétől a Kékes 1 014 m-es csúcsáig terjed a magassági skála. Vízrajzilag a hazánk legmagasabb vízhozamú folyójától, a Dunától egészen időszakos vízfolyású völgyekig minden kategória megtalálható – csakúgy, mint természetes és mesterséges állóvizek. Ez a diverzitás teszi különösen alkalmassá a területet a SZET-befogadóképesség részletes vizsgálatára.

‍

A kutatók összesen 144 víztestet, 72 külszíni és 140 mélyművelésű bányát azonosítottak a területen releváns objektumként.

‍

Ezek potenciális tározóként szolgálhatnak: a meglévő felszíni vizek vagy felhagyott bányagödrök az alsó tározó szerepét tölthetik be, míg a szomszédos magasabb fekvésű területeken kialakítható az új felső medence.

‍

Digitális domborzatmodell

‍

A vizsgálat lelke egy 10 m-es terepi felbontású digitális domborzatmodell (DDM) volt, amelyet térinformatikai (GIS) eszközökkel elemeztek. A módszertan Soha (2017) korábbi eljárásának továbbfejlesztett, piaci igényekhez igazított változata, és alkalmas nagy földrajzi területek – régiók, akár az egész ország – szisztematikus vizsgálására.

‍

A területalkalmassági értékelés hét tényező alapján folyt, amelyeket az Analytic Hierarchy Process (AHP) módszerrel súlyoztak:

‍

A domborzat és a víztestek/bányák megléte kapta a legmagasabb súlyértéket (0,23 és 0,24). Ezeket követte a védett természeti területek közelségére vonatkozó szempont (0,18), majd a villamosenergia-hálózat elérhetősége (0,13), a lakott területek távolsága (0,09), a területhasználat (0,08) és végül az úthálózat (0,05).

‍

A vizsgálat két változatban készült: egy szigorúbb modellben, amely kizárja a védett természeti területeket, és egy megengedőbb változatban, amely ezt a tiltást nem alkalmazza.

‍

A szigorúbb modellben a kizárt területek aránya elérte a 95%-ot, a megengedőben ez az arány 65%-ra csökkent

‍

21 kiválasztott helyszín

‍

A részletes térinformatikai szűrések eredményeként a kutatók 11 víztesthez és 10 külszíni bányához kapcsolódó helyszínt választottak ki részletes vizsgálatra. Az első szűrési fázisban a víztest–poligon kapcsolódások száma 270 db (10,89 km² összterület), a külszíni bánya–poligon kapcsolódásoké 466 db (12,66 km² összterület) volt.

‍

A kiválasztott helyszínek tároló-kapacitása az 1–20 MWh célsávba esik, összhangban a megrendelői igényekkel és a kisléptékű SZET-ek technológiai paramétereivel.

‍

Két konkrét példát a tanulmány is részletez – bár az ipari titkokra tekintettel a pontos koordináták nem kerültek nyilvánosságra.

‍

Lehetséges helyszínek a Mátrában

‍

Az első példahelyszín egy mátrai víztározó 525 m tengerszint feletti magasságban – ez egyben az ország legmagasabban fekvő ivóvíz-ellátást végző víztározója, felszíne 101 000 m², becsült térfogata közel 202 600 m³. A közelében 11 lehetséges felső tározóhely jelölhető ki, a realizálható magasságkülönbség 13–47 m között mozog, és a maximálisan eltárolható energia 4,97 MWh lenne.

‍

A második példahelyszín egy napjainkban is művelt külszíni bánya, szintén a Mátrában, 457 m-es tengerszint feletti magasságban, amelynek területe 105 000 m², becsült térfogata 156 000 m³. A második helyszín egy jelenleg is művelt, mátrai külszíni bánya, 457 m tengerszint feletti magasságban. A kitermelés lezárultával a bányaterület felső tározóvá alakítható – közelében 17 lehetséges alsó tározóhely azonosítható, az elérhető magasságkülönbség 19–95 m között mozog, a maximálisan eltárolható energia 19,01 MWh lenne.

‍

Korlátok és lépések

‍

A módszertan egyértelműen bizonyítja hatékonyságát, de a szerzők is hangsúlyozzák annak korlátait. A 10 m-es DDM-felbontás és a becslésekre alapozott térfogatadatok pontosítása terepi felmérésekkel, elengedhetetlen a tényleges megvalósíthatósági vizsgálatokhoz. A külszíni bányák aktuális állapota, pontos kiterjedése és mélysége bizonytalan, a mélyművelésű bányák esetében pedig a szükséges műszaki paraméterek hiánya kizárta a részletes számítások elvégzését.

‍

Külön figyelmet érdemel, hogy a mintaterület legkedvezőbb helyszíneinek mindegyike valamilyen természetvédelmi kategóriába esik.

‍

Ez nem zárja ki automatikusan a beruházást, de fokozott körültekintést és részletes környezeti hatásvizsgálatot tesz szükségessé.

‍

A Soha Tamás, Juhász Kristóf Péter és Hartmann Bálint által készített tanulmány nemcsak egy konkrét befektetési döntés előkészítését segíti, hanem módszertanilag is értékes hozzájárulást jelent a hazai energiatárolási kutatásokhoz. Bebizonyosodott, hogy a megfelelő GIS-alapú megközelítéssel – akár régiók vagy egész ország léptékében – hatékonyan azonosíthatók azok a helyszínek, ahol lehetőség van kisléptékű szivattyús energiatárolók megvalósítására. Az észak-magyarországi mintaterület maga is figyelemre méltó befogadóképességet mutatott: a 21 kiválasztott potenciális helyszín azt jelzi, hogy a Mátra, a Cserhát és a Börzsöny lábainál nemcsak turisztikai, hanem energetikai értékek is rejlenek.

‍

A megújuló energiaforrások arányának növekedésével a rugalmas tárolókapacitás iránti igény tovább nő – a kisléptékű SZET-ek pedig éppen ott és éppen akkor lehetnek a megoldás részei, ahol a nagyléptékű rendszerek nem kivitelezhetők.

‍

Forrás: Soha et al. (2026) – Hidrológiai Közlöny