Több mint egy évszázada nagyrészt fosszilis energiahordozók felhasználása biztosítja a világ szinte összes gyárának működéséhez szükséges energiát. Az biztos, hogy hirtelen gyökeres változás nem fog itt történni, de a tisztán elektromos felhasználás egyre növekszik majd az ipari szereplők körében is, írja a McKinsey. 2035-re az előrejelzésük szerint a világ elektromos áramfelhasználásának a felét megújuló energiaforrások fogják majd adni, a fosszilis energiával megegyező vagy annál alacsonyabb fajlagos áron.

Az elektromos áramot felhasználó munkagépek árának csökkenése és a megújuló energiaforrások részarányának növekedése mind pozitívan hat majd az ipari eljárások egyre fokozódó mértékű elektromosításához (angolul "electrification"). Az előírások és szabványok várhatóan további szén-dioxid kibocsátás csökkenést fognak elvárni az ipar egyre növekvő számú szektorában, hiszen a Párizsi Egyezményeben foglalt 1,5 °C-os globális átlaghőmérséklet emelkedés eléréséhez szükséges CO₂ kibocsátás csökkenésben az ipari szereplőknek is komoly szerepük lesz. Az Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) szerint ehhez a mostani elektromosítási szint legalább kétszeresére lesz szükség az iparban.

A gyakorlati kihívások várhatóan lassítják majd a teljes mértékű elektromosítás ütemét szinte az összes ipari szektorban. A hibrid megoldások, amelyek képesek az elektromos áram és a hagyományos fosszilis energiahordozók közötti váltásra, sok szektorban várhatóan költséghatékonyan biztosítják majd egy első lépések megtételét, főleg azon eljárások területén, ahol a szárítás, melegítés és olvasztás fontos szerepet játszik. Ezen területek kb. a teljes ipari energiafelhasználás 35%-t adják ki ma.

Hibriddel kezdődik a jövő

A fosszilis és megújuló energián alapuló elektromos áram ára folyamatosan változik, és emiatt nehéz megjósolni, hogy mikor képviselnek majd a megújuló energiaforrások érezhetően és eldöntötten alacsonyabb költségszintet hosszútávon. A költséghatékonyság nem feltétlenül csak a megújuló energiából kinyert elektromos áram aktuális alacsonyabb árát jelenti az iparban, hanem a szén-dioxid kibocsátáshoz köthető egyéb költségek és az elektromos áramon alapuló gyártási eljárások hatékonyságát is magába foglalja.

Szektoronként különböző mértékben veszi ki a befektetett tőke (capital expenditure) és a működési költségek (operating costs) a teljes költségből a részüket, és ezek aránya nagy hatással van egy szektor áramár érzékenységére. Egy kazán esetében a befektetett tőke mennyiségéhez képest a kazán működéséhez és fenntartásához szükséges működési költségek akár tízszeres is lehet, vagyis ilyenkor a felhasznált energia ára igencsak komoly tényezőnek számít a kazán teljes élettartama során.

Ahelyett, hogy kivárnának, bizonyos esetekben már most megéri a részleges elektromosítás, az ipari hibrid alkalmazás — amikor mind a fosszilis energiahordozó, mind a megújuló energiából kinyert áram felhasználása lehetséges — néhány speciális esetben, például az úgynevezett duális megoldásban egy elektromos kazán telepíthető a fosszilis energiaforrást felhasználó mellé.

Ilyen megoldások már most léteznek alacsony és közepes hőmérsékletű gőztermelésre. Ezek a kazánok az élelmiszertermelés, az vegyipar és a kőolajfinomítás terén fontos szerepet játszanak. Bár a részleges átalakítás nem jelenti a végső megoldást, a hibridizáció komoly előnyökkel jár az ipari szereplők és a társadalom számára is.

A hibrid megoldások előnyei

A hidrid megoldásoknak köszönhetően a vállalat növeli a választási lehetőségeit költégcsökkentés szempontjából, hiszen képes a fosszilis energiahordozó felhasználásáról megújuló áramfelhasználásra váltani, ha az áram ára kedvező, és visszaváltani, ha az nem elérhető vagy az ára túl magas.

Mivel az ipari felhasználók komoly árammennyiséget képesek így felvenni, a hálózat kiegyensúlyozásában is fontos szerephez jutnak majd, ennek pedig további pénzügyi előnye lehet (értsd alacsonyabb ipari áramár egy bizonyos fogyasztás felett amikor a hálózat kezd túlterheltté válni). Az áramelosztók számára az ilyen diszkont ár bevezetése megoldást jelenthet a hálózatba történő befektetés helyett, miközben a felhasználók számára fontos "egyéb bevételt" hozhat az időszakos, de nagy mennyiségű áramfogyasztás az ilyen időszakokban.

A hibrid ipari alkalmazások azt is lehetővé teszik, hogy a gyár közelében található megújuló energiaforrást kiaknázó termelési hellyel közvetlen összeköttetésben legyenek. Az ilyen, úgynevezett "off-grid", vagyis elosztási hálózaton kívüli felhasználás komoly árelőnyt képvisel rendszerint a hálózati áramárhoz képest, hiszen a hálózati költségek, adók és már befizetések mind elkerülhetők vele.

A megújuló energiatermelők szempontjából a közvetlen ipari felhasználók akár elő akkumulátornak is tekinthetők, hiszen segítségükkel a "felesleges" áramot, igaz alacsonyabb árszinten, de el tudják adni, és ezzel még a hálózati terhelést is csökkenteni lehet a termelés szempontjából csúcsidőnek számító időszakokban.

A megfelelő arányok megtalálása

Az új hibrid megoldások telepítésének átgondolása rendszerint akkor történik, ha a meglévő megoldás elérte a maximális élettartamát, és mindenképpen fel kell újítani vagy ki kell cserélni. A zöldmezős beruházások esetében a választás eleve adott, és rendszerint a jövőbeli várható változások szempontjából már most ajánlott, hiszen a hibrid megoldás telepítése gazdaságosabb lehet egy fosszilis alapú megoldás választása és későbbi átalakításához képest. Ennek egyik fontos hajtóeleme a megújuló energiaforrásokon alapuló áramár várható további csökkenése.

Az ipari szektorban lassú a változás, hiszen a befektetések gyakran akár 50 éves élettartammal is számolhatnak, a megfelelő karbantartás mellett. A megfelelő fosszilis, hibrid és tisztán elektromos megoldások aránya időben változik majd, az előírások, energiaárak és az ipari termelési eljárások által diktált lehetséges megoldások szerint.

A jelenlegi éghajlatváltozás által képviselt kihívást semmiképpen nem lehet kivárással vagy az újabb technológiákra való várakozással megoldani. Az ipari szektorokban a változásnak a lehető leghamarabb meg kell indulnia.

A hibrid alkalmazások egyéb, közvetett hatásokkal is járhatnak az energiarendszer átalakulása szempontjából. Ha az ipari szereplők egyre nagyobb mértékben kapcsolódnak az elektromos hálózatra, akkor a fellendülő áramfogyasztás miatt kialakulhat egy úgynevezett padló-ár, remélhetőleg a fosszilis energiaárak alatt. Egy ilyen minimum ár segít a hosszútávú gazdasági egyenlegek kiszámításában, amely növeli az ilyen irányú befektetések várható gazdasági stabilitását és ezáltal az irántuk való érdeklődést is.