34
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Dr. Ősz János A fenntartható energetika hazai kihívásai Villamosenergia-ipari Alágazati Párbeszéd Bizottság, Balatonszemes, 2010.06.15.

A fenntartható energetika hazai kihívásai

  • Upload
    marina

  • View
    37

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Dr. Ősz János. A fenntartható energetika hazai kihívásai Villamosenergia-ipari Alágazati Párbeszéd Bizottság, Balatonszemes, 2010.06.15. Tartalom. Fenntartható energetika a világban. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemGépészmérnöki Kar

Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék

Dr. Ősz János

A fenntartható energetika hazai kihívásai

Villamosenergia-ipari Alágazati Párbeszéd Bizottság, Balatonszemes, 2010.06.15.

Page 2: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Tartalom

1. Fenntartható energetika a világban.

2. Magyarország mennyiben felel meg a fenntartható energetika követelményeinek.

3. Fogyasztói energiaigények.

4. Hazai adottságoknak megfelelő változások.

Page 3: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Fenntartható energetika

• Napjainkban paradigma-váltás: fogyasztói társadalom helyett fenntartható (zöld, „harmonikus fogyasztású) társadalom.

• Fenntartható fejlődés: az ökonómia, az ökológia és a társadalmi teherviselés összhangja.

• Ezen belül a fenntartható energetika:– Versenyképesség: minél kisebb költségű energiahordozó

összetétel,– környezet- és klímavédelem: a szennyezőanyagok minél

kisebb globális (CO2) és lokális (SOx, NOx) kibocsátása;– Ellátásbiztonság: több energiahordozóra épülő, arányos

energiahordozó összetétel;harmonikus egysége („szentháromsága”).

Page 4: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Ok a környezeti szűkösség

• A globális humán-ökológiai rendszer kilenc fizikai irányvonala:– népességnövekedés,– energiafogyasztás,– globális felmelegedés,– a sztratoszférikus ózonréteg károsodása,– a mezőgazdasági termőterület szűkössége,– a trópusi erdőirtás,– az ivóvíz-szűkösség,– a halállomány csökkenése,– a biodiverzitás veszteségei [T. F. Homer-Dixon].

Page 5: A fenntartható energetika hazai kihívásai

1. Világ

• Nagyságrendnyi társadalmi, gazdasági (köztük energetikai) különbségek:– Népesség:

• 1900: 1,6 milliárd fő (0,7 milliárd fő ipari országok, 44 %),• 2003: 6,0 milliárd fő (1,4 milliárd fő ipari országok, 23 %).

– GDP/fő.év:• Országtól függően néhány száz USD/fő-től néhány

tízezer USD/fő (két nagyságrend).– Energiafogyasztás:

• Világátlag: 80 GJ/fő.év,• Fekete Afrika: 13 GJ/fő.év,• USA: 325 GJ/fő.év.

Page 6: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Világgazdaság

• Kétpólusú (Európa, USA; USA-SZU): kb. 1945-ig; 1990-ig,• Multipólusú: napjainkban (ország-csoportok).• Multikulturális (Huntington: „civilizációk harca”):

– Protestáns (USA, Kanada, Ausztrália, Ny-Európa), katolikus (DNY- és Kö-Európa), ortodox (DK-Európa, Oroszország),

– Római katolikus (Dél-Amerika),– Iszlám,– Tao, buddhista, shinto,– Hindu,– Törzsi.

• Feltörekvő országok:– Kína, India,– Brazília, Mexikó,– Dél-Afrikai Köztársaság.

• G-8, G-20, G-42.• Regionális együttműködések, szerveződések.• Centrum (Ny-Európa, K-USA, napjainkban K-Ázsia, Ny-USA), fejlett, első világ

és periféria, fejletlen országok, harmadik világ „harca”.

Page 7: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Versenyképesség: tüzelőanyagok

• Energiahordozó készletek „látható” véges mennyisége:– szén (200 év),– kőolaj (40-50 év, olajpalával 100 év),– földgáz (40-50 (60-80?)) év, szénből mesterséges metán?),– urán (U-235 (5 g/kg), 80-100 év, jobb hasznosítással, atomenergia rendszerrel, más

üzemanyaggal (Th-232→U-233)?),– A tüzelőanyagok egymással való helyettesítése korlátozott.

• A szénhidrogének eloszlása egyenlőtlen:– kőolaj (62 % arab országok, 12 % Oroszország),– földgáz (40 % arab országok, 36 % Oroszország (+közép-ázsiai utódállamok)).

• A szén és urán eloszlása kiegyensúlyozottabb, de urán üzemanyag-előállítás csak néhány országban (USA, Oroszország, Anglia-Franciaország, Kína, India, Izrael, Dél-Afrikai Közt., Pakisztán)

• Ennek következtében a primer energiahordozók ára monoton növekszik:– egyre drágább lelőhelyek kitermelése,– az egyenlőtlen eloszlás miatt nemzetközi instabilitás (konfliktusok, terrorizmus),– jövőben (?): környezet, szűkösség, erőszak.

Page 8: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Versenyképesség: megújuló energiaforrások

• Napsugárzás: 5,4.106 EJ/év,– Ebből levegőben, földön óceánon hővé alakul (47 %): 2,55.106 EJ/év,– Rövid hullámon visszaverődik az űrbe (30 %): 1,64.106 EJ/év,– Hidrológiai (elpárolgás, csapadék) ciklus (23 %): 1,26.106 EJ/év,– Szél, hullámzás (<1 %): 11,7.103 EJ/év,– Fotoszintézis (biomassza): 1,26.103 EJ/év,

• Óceán árapály: 93,6 EJ/év,• Vulkánok, forró források: 9,36 EJ/év,• Hővezetés a kőzetekben (átlag 30 km): 1,01.103 EJ/év.• A világ jelenlegi primerenergia-felhasználása: 500 EJ/év, azaz a napenergia

elvileg 5100-szor, szél 23-szor, a biomassza 2,5-ször több, mint a jelenlegi évi felhasználás. Akkor mi a probléma?

– 2/3 (tenger) : 1/3 (szárazföld),– kicsi teljesítmény-sűrűség, nagy területigény,– rendelkezésre állás (éjjel-nappal, fúj, nem fúj, termesztési ciklus).– Az eddig ismert technológiák nem elég hatékonyak.

• Ennek következtében a megújuló energiaforrásokból előállított szekunder energiahordozók egyelőre drágábbak, mint a tüzelőanyagokból, a meglévő technológiákkal előállított.

Page 9: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Környezet- és klímavédelem

• Globális felmelegedés: CO2 (vitatott?)– Karbon-kibocsátású technológiák:

• (Tiszta) Szén: Hü=33,8 GJ/t, 3,66 t CO2 , 0,108 t/GJ;• Kőolaj (C8H18): Hü=40 GJ/t, 3,09 t CO2, 0,077 t/GJ;• Földgáz (CH4): Hü=49,5 GJ/t, 2,75 t CO2, 0,055 t/GJ.

– Karbon-mentes technológiák:• Hidrogén: Hü=119,6 GJ/t,• Atomerőművek,• Megújuló energiaforrások (nap, szél, víz, geotermikus).• DE az előállításukhoz, felépítésükhöz felhasznált (számított) fosszilis energia CO2-kibocsátása.

– Karbon-semleges (jogilag karbon-mentes):• Másodlagos biomassza-technológiák (termesztésükhöz, energetikai felhasználásukhoz

kevesebb CO2 kibocsátással járó fosszilis energiafelhasználás, mint ami eltüzelésükkel jár.• Kommunális, ipari hulladék (kényszer).• Harmadlagos technológiák (üzemanyag, hő és villamos energia, termékek (pl. takarmány)

kombináció; hasznosítási cél 1 kg-ból 0,8 kg).

• Sztratoszférikus ózonréteg károsodása: üvegházhatású gázok (metán, fluor, stb.).

• Lokális környezetszennyezés (technológiailag megoldott, többletköltség?):• Pernye (leválasztás),• SOx (füstgáz-kéntelenítés),• NOx (DENOX, fluid-tüzelés, katalizátor).

Page 10: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Ellátásbiztonság

• Arányos energiahordozó struktúra (fejlett országok növekvő importfüggése):

– Saját termelés (fosszilis, karbon-mentes),– Import (primer, szekunder).A hazai primer energiahordozók előnyben részesítése!

• Forrásdiverzifikáció:– Az import energiahordozók több forrásból való beszerzése (ha lehetséges).

• Készletezés, tartalék:– A tárolható primerenergia (szén, földgáz, olaj) felhalmozása a kisebb

fogyasztású időszakban (nyáron) a nagyfogyasztású időszakra (télre);– A nem tárolható villamos energia (csúcs, menetrendtartó, alap) erőmű

összetétele, szabályozhatósága, tartalékerőművek;– A kevés tüzelőanyagot felhasználó atomerőművek (42 t fűtőelem-köteg (14 t

üzemanyag)/440 MWeév),– Együttműködő VER-k (kisebb tartalék), átviteli kapacitások növelése.

• Energiatakarékosság:– Hatékonyabb (jobb hatásfokú) energiatermelés,– Hatékony, takarékos energiafelhasználás.

Page 11: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Ellátásbiztonság

• Nagy egyenlőtlenségek a régiók között: ott van kevés forrás, ahol nagy a felhasználás, és ott van sok forrás, ahol kevés a felhasználás.– A primerenergia-források messzebb, nehezebb körülmények között

vannak, egyre hosszabbak a szállítási útvonalak.– Egyre több szűk keresztmetszet (csővezetékek, tankerek,

olajfinomítók, szakember-hiány!).– Feltörekvő országok (Kína, India, Brazília, Mexikó) gyorsan fejlődő

gazdaságainak energiaigénye jelentősen nő.• Növekvő verseny → a nagy fogyasztók energiaellátásának

egyre nagyobb része importból → importfüggőség → az ellátásbiztonság sérül.

• Nemzetközi feltételektől való erős függés (terrorizmus, politikai zsarolás, bizonytalan jövőbeli környezetvédelmi követelmények) → konfliktusok lehetősége.

• Nagy kereskedelmi szervezetek (pl. OPEC) által szervezett együttműködési szabályok.

Page 12: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Fenntartható energetika [EC] eszközei

• Versenyképesség: versenyképes (legkisebb költségű) energiahordozó árak, amelynek eszközei:

– európai és országos energiahordozó piac, verseny, európai földgáz- és villamosenergia-hálózatok;

– az energiatermelés hatásfokának növelése, (CO2) „karbon-mentes” energetikai technológiák (tiszta szén, megújuló energiaforrások (alternatív tüzelőanyagok), nukleáris energia) alkalmazása kutatás-fejlesztéssel.

• Környezet- és klímavédelem: a globális CO2 (és lokális káros anyag) kibocsátás csökkentése, amelynek eszközei:

– CO2-emisszió nemzetközi kereskedelme;– energiahatékonyság javítása a hatékonyabb energiaigényekkel, jobb hatásfokú vagy

kapcsolt hő- és villamosenergia-termeléssel;– („karbon-mentes”) megújuló energiaforrások (alternatív tüzelőanyagok) és nukleáris

energia alkalmazása kutatás-fejlesztéssel.• Ellátásbiztonság: a (hazai és import) energiahordozók arányossága, amelynek

eszközei:– egységes EU és ehhez illeszkedő hazai energiapolitika, nemzetközi párbeszéd;– beszerzési források diverzifikálása, a hazai (és EU) források előnyben részesítése;– európai készletgazdálkodás (olaj, földgáz), energiatárolás.

Page 13: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Felzárkózó és fenntartható energetika

• Felzárkózó (fogyasztói?)– Energiaigények [%/év]

• Feltörekvő gazdaságok (3-3,5 milliárd fő)

– Meddig és mivel?• Tüzelőanyagok véges

mennyisége,• Megújuló energiaforrások,• Új technológiák?• Lassú átállás a fenntartható

fejlődésre.

– Hogyan változik a társadalom értékrendje a fenntarthatóság elfogadása szempontjából?

• Fenntartható– Energiaigények (? %/év)

• Fejlett gazdaságok (1,4 milliárd fő)

– Mivel?• Energiahatékonyság

(termelés, felhasználás),• Megújuló energiaforrások,• Új technológiák?

– Társadalom fejlettsége, értékrendje egyre jobban elfogadja a fenntarthatóság szempontjait?

Page 14: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Felzárkózó és fenntartható energetika

• Felzárkózó– A fosszilis

energiahordozók felhasználásának növekedése;

– A megújuló energiaforrások hasznosítására különböző adottságok az egyes országokban.

– Az energiahatékonyság javulása a szakmakultúra fejlődésével együtt jár;

– Új technológiák?

• Fenntartható– A karbon-mentes

energetikai technológiák (megújuló energiaforrások) részarányának növekedése;

– Az energiahatékonyság javítható, mert a szakmakultúra megvan;

– Új technológiák?

Page 15: A fenntartható energetika hazai kihívásai

2. Magyarország

• Az energetika három területe (a szekunder energiahordozók) szerint:– Hő (Mo: földgáz),– Villamos energia (Mo: földgáz, nukleáris, szén),– Üzemanyag (Mo: kőolaj).

• 2006. [EU Energy in Figures 2009, 2.6.17. Hungary]– Primerenergia-felhasználás,– Végenergia-felhasználás,– Szekunderenergia-felhasználás,– Végenergia-felhasználás szektoronként,– Szén-dioxid kibocsátás.

• Számított mérleg:– Primer-tüzelőanyag villamos energia-nem energetikai=vég– Primer-hő átalakítás vesztesége nincs figyelembe véve.

Page 16: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Magyarország szekunderenergia-felhasználása [PJ] (%) 2006-ban

Tüzelőanyag Termelt E Hatásfok Tüzelőanyag E

Hő Üzemanyag Primer-vég eltérés

Szilárd 25,21 (20) 0,30 84,02 (21) 27,7 (6) 18,02

Olaj 1,68 (1) 0,33 5,68 (1) 11,9 (3) 195,93 114,07

Földgáz 47,7 (37) 0,34 136,29 (35) 301,88 (71) 41,5

Nukleáris 48,46 (38) 0,33 145,38 (37)

Villamos energia

Megújulók 5,71 (4) 0,28 20,39 (5) 32,86 (8)

Egyéb 0,14 -27,1

Hő, ipari hulladék

52,68 (12)

Szállítási veszteség

-9,44 (-7)

Nem energetikai

-99,87

Összes (%) 128,9 (17) 0,33 391,76 (34) 427,02 (57) 195,93 (26) 46,62 (4)

Veszteség - 262,86

Page 17: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Magyarország végenergia-felhasználása [PJ] szektoronként 2006-ban

Szektor PJ/év Részarány [%]

Ipar 145,39 19,4

Közlekedés 195,93 26

Háztartások 258,84 34,6

Mezőgazdaság 17,56 2

Szolgáltatás, stb 134,38 18

Összes 750,3 52,6 %

Page 18: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Magyarország CO2-kibocsátása [Mt] 2006-ban 61 Mt/év

Tüzelőanyag Villamos energia Hő Üzemanyag Összes

Szilárd 9,14 3,01 12,15

Olaj 0,44 0,92 15,13 16,49

Földgáz 7,57 16,77 24,34

Nukleáris 0

Megújulók 0 0

Egyéb -

Hő, ipari hulladék -

Összes (%) 17,15 (32) 20,7 (39) 15,13 (29) 52,98 (100)

Page 19: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Mennyiben felel meg a fenntartható energetika követelményeinek? • Versenyképesség

– A hazai villamosenergia-rendszer (VER) része az UCPE-nek, a földgáz-hálózat egy irányból, Oroszországból kapja a gázt, az osztrák csatlakozás kisegítő jellegű.

– A földgáz- és villamosenergia-piac jogilag liberalizált, de az egyirányú beszállítás (földgáz), ill. az erőmű összetétele, kapacitása és import (VER) miatt a verseny korlátozott, miközben a hazai piac mérete túl kicsi.

– A villamosenergia-termelés átlagos hatásfoka 33 %, a kapcsoltan termelt hővel együtt 37 %.

– A hőtermelés hatásfoka – a tüzelőanyagtól és a kazán állapotától függően – 50-95 % között változhat.

– A hő árát alapvetően (80 %-ban), a termelt villamos energia átlagárát részben (35 %-ban) a hosszú távon legjobb használati értékű, legkisebb CO2-kibocsátású, ezért legdrágább földgáz ára határozza meg, mert részaránya a hőtermelésben (a távhő 75 %-val együtt) 80 %, a villamosenergia-termelésben 2008-ban 39 %.

– Az üzemanyag ára kb. 70 % adótartalommal bír (EU gyakorlat), különbség az adók számában (több) és a felhasználásban (nem csak közlekedésre fordítják) van.

Page 20: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Mennyiben felel meg a fenntartható energetika követelményeinek?

• Környezet- és klímavédelem– Egyelőre államilag kiosztott CO2-kvóták.– A fűtési hő a háztartások és szolgáltatások (52,6 %)

energiafelhasználásának 70-80 %-át teszi ki. Az épületek szigetelése nem megfelelő, a fűtés hőigénye, hőfelhasználása pazarló.

– A távhő részaránya – nemzetközi összehasonlításban is – jelentős (lakások 16 %-a), a távhőrendszerekben (az elmúlt húsz évben) számos, döntően földgáz-alapú kapcsolt (gázmotoros (>500 MWe) és gázturbinás (>800 MWe)) egység létesült.

– A villamosenergia-termelésben a karbon-mentes (nukleáris+megújuló) részaránya a primerenergiában 18 %, a termelt villamos energiában 42 %.

– A hőtermelésben a karbon-mentes (megújulók) részarány a végenergiában (a hőtermelés tüzelőanyagában) mindössze 8 %.

– Az üzemanyagoknál nem mérhető a bekevert, karbon-semleges bio-alkohol és bio-dízel mennyisége.

Page 21: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Mennyiben felel meg a fenntartható energetika követelményeinek?

• Ellátásbiztonság– Nincs egységes EU energiapolitika, s valószínűleg rövid

időn belül nem is lesz.– A hazai energiapolitika nem részesíti előnyben a hazai

energiahordozókat.– A primer energiahordozók arányossága jelentősen sérült

(földgáz 41 %, főleg fűtési hő 80 %), egyre nagyobb mértékű, s így egyre kockázatosabb függés a GAZPROM-tól.

– A kőolaj és üzemanyag készletek, valamint a tárolt földgáz mennyisége megfelel az EU irányelveknek.

– A VER erőművek tartaléktartási követelményei közel megfelelnek az UCPTE előírásainak, miközben az erőművek összetétele a szabályozhatóság szempontjából kedvezőtlen.

Page 22: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Mennyiben felel meg a fenntartható energetika követelményeinek?

• A hazai energetika jelenlegi energiahordozó összetétele nem felel meg a fenntartható energetika követelményeinek, mert– Versenyképesség: a primer és szekunder energiahordozók

összetétele a kívánatosnál drágább energiaellátást eredményez;

– Környezet- és klímavédelem: a karbon-mentes technológiák részaránya a lehetségesnél jóval kisebb,

– Energiaellátás biztonsága: a földgáz nagy részaránya miatt sérült.

• Ezért a fenntartható energetika követelményei csak– a primer (főleg földgáz) és– szekunder (főleg hő)energiahordozók arányainak jövőbeli megváltoztatásával

elégíthetők ki.

Page 23: A fenntartható energetika hazai kihívásai

A kívánatos módosítások

• A fenntartható energetika követelményeit– hatékonyabb energiaigényekkel (kisebb

primerenergia-felhasználás),– a hazai primer energiahordozókra jobban alapozó

(ellátásbiztonság javítása),• karbon-mentes, -semleges (környezet- és klímavédelem),• hatékonyabb hő- és villamosenergia-termelő

technológiákkal (kisebb primerenergia-felhasználás) lehet kielégíteni,

– aminek következménye a felhasznált földgáz mennyiségének, részarányának csökkenése (a versenyképesség és ellátásbiztonság javulása).

Page 24: A fenntartható energetika hazai kihívásai

3. Fogyasztói energiaigények

• A fogyasztó mindig teljesítményt igényel, amit energiaként tartunk nyilván, számolunk el (teljesítmény- és energiagazdálkodás)

• Szekunder energiahordozók:– Hő (tüzelőanyag):

• helyiségfűtés (t<100 oC), (-hűtés (légkondicionálás))• használati melegvíz,• főzés,• ipari-technológiai (t>100 oC).

– Villamos energia:• világítás, információtechnika,• hajtás (vasút, villamos (troli), ipari berendezések),• hűtés (légkondicionálás, fagyasztás),• (helyiségfűtés (pl. Norvégia 80 %-ban, de 98 %-ban vízerőművekben előállított

villamos energia),• használati melegvíz,• főzés,• ipari-technológiai).

– Üzemanyag:• hajtás (belsőégésű motorok, gázturbina).

Page 25: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Hő: térfűtés

• Helyiségfűtés → fogyasztói szokások:– Milyen belső hőmérsékletet tartunk (tb=20±2 oC), de ettől eltérő is

lehet. – (Mérsékelt, hideg égöv) a fűtési szezon időtartama eltérő,milyen

hőmérséklettől fűtünk?• távhő< 12 oC,• földgáz <15 oC,• De országonként is eltérő.

– Fűtési mód:• egyedi,• központi,• távfűtés.

– Hőigény → építési kultúra:• az épület tájolása, nyílászárók, szigetelés → „energiatakarékos”

épületek,• fűtési mód,• szellőzés.

Page 26: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Hő: egyéb hő

• Használati melegvíz (>45 oC) → fogyasztói szokások:– fürdés, zuhanyozás,– mosogatás,– takarékosabb vízfelhasználás (l/főnap).

• Főzés → fogyasztói szokások:– családi,– étterem,– előkészített ételek.

• Ipari technológia → szakmakultúra:– Hőigény:

• hatékonyabb (kisebb energiaigényű) technológiák,• hulladékhő- és hulladékvíz-visszanyerés,• kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés (alap) és kazán (csúcs

hőforrás) kooperációja,• üzemeltetés színvonala, szakmakultúra.

Page 27: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Villamos energia

• Világítás, információtechnika („szórakoztató” elektronika) → fogyasztói szokások (de <10 %):– technológiaváltás → energiatakarékos égők (világítótestek

követése),– egyre kisebb fogyasztású berendezések, de készenléti állapot

(kapcsold ki).• Hajtás-közlekedés: → kooperatívabb társadalom

– Az egyéni közlekedésről „átállás”– a városi vagy,– távolsági tömegközlekedésre.– De ehhez megfelelő infrastruktúra és színvonal szükséges.

• Hűtés → fogyasztói szokások:– légkondicionálás (tb=22 oC), milyen hőmérséklettől,– fagyasztás (élelmiszerek, -35 oC-ig),– ipari technológiák (pl. gázok cseppfolyósítása, -180 oC-ig).

Page 28: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Üzemanyag

• Közlekedés → fogyasztói szokások, kultúra:– régi városok, közlekedésre egyre kevésbé alkalmas belső

részekkel,– egyedi (személygépkocsi) vagy tömeg-,– városi (metro, villamos, busz, megfelelő utak) vagy távolsági

(autópálya, vasút, légi).• Takarékosabb üzemanyag-fogyasztás → kultúra:

– kisebb méretű, -fogyasztású gépkocsik, ezek vásárlása– közlekedésszervezés (GPS, információk),– parkolási lehetőségek,– vezetési kultúra megváltozása.

• Társadalmi hatás:– elővárosok, naponta közlekedés a nagyvárosba,– a nagyvárosban üzleti negyedek kialakulása, belső lakónegyedek

csökkenése.

Page 29: A fenntartható energetika hazai kihívásai

4. Hazai adottságoknak megfelelő változásokTérfűtés

• Fajlagos fűtési energiaigények:– hazai átlag: 150-200 kWhth/m2év (540-720 MJ/m2év),– nyugat-európai átlag: 70-100 kWhth/m2év (250-360 MJ/m2év),– hazai biomassza forrásból kielégíthető (40 kWhth/m2év (140 MJ/m2év),– passzív ház <15 kWhth/m2év (54 MJ/m2év).

• Szükséges átalakítások:– szigetelés (tető és pince is),– nyílászárók cseréje,– kisebb hőteljesítményű, szabályozható, saját fogyasztói méréssel ellátott

fűtési rendszer,– új szellőzés.

• Lakásonként 1,5 millió Ft, kb. 2,5 millió lakással számolva 3,75.1012 (billiárd) Ft.

• Új épületeknél megfelelő tájolás, a megszokottól eltérő házformák.• Távhőnél a hőforrás és a távvezeték-hálózat illesztése a kisebb

hőigényekhez is.• Jelenleg részleges átalakítás, nem érezhető a hőforrás földgáz-

megtakarítása, de túl sok nyitott ablak.

Page 30: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Következmény: kisebb hőigény, rövidebb fűtési szezon!Lakossági elfogadtatás?

Relatív fűtési hőigény a levegőhőmérséklet függvényében (tb=20 oC)

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900

1,000

-15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

levegőhőmérséklet [oC]

rela

tív

fűté

si h

őig

ény

[kW

]

qFo=1,0

qFo=0,7

qFo=0,5

Relatív fűtési hőigény időtartam diagram

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

időtartam [h/év]

fűté

si h

őig

ény

[kW

]

qFo=1,0

qFo=0,7

qFo=0,5

Page 31: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Földgáz kiváltás új fűtési technológiákkal

• Egyedi fűtés:– mezőgazdasági melléktermékekből biomassza-pellet melegvíz-kazánok,– földhő-hasznosítás hőszivattyúval.– Meglévő földgázkazánnal (csúcsigények) kooperáció.– Feltétele: a többlet villamos energia karbonmentes technológiákkal!

• Távfűtés:– A földgáz tüzelőanyagú kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés ma már nem ad

földgáz-megtakarítást, ezért a közvetlen villamosenergia-termelés (ηE>55 %) és egyedi földgázfűtés (ηQ>90 %) energetikailag kedvezőbb (kevesebb veszteség)!

– A szén, mezőgazdasági és állattenyésztési melléktermékekből (másodlagos biomassza) és válogatott (szelektíven gyűjtött) kommunális hulladékból (harmadlagos biomassza, környezetvédelmi kényszer) a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés tüzelőanyag-megtakarítást eredményez; → Lakossági elfogadtatás?

– Geotermikus kút távfűtésre (> 2 km), hmv-re (>1 km). – Ezért a távhő olcsóbbá válik (kooperáció a meglévő földgázkazánokkal), a kiépült

kapacitás hasznosul!• Használati melegvíz:

– Napkollektoros hmv termelés + boiler (földgáz vagy villamos energia) kooperációja.

Page 32: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Villamosenergia-termelés(földgázfelhasználás csökkentés)

• Karbon (CO2) mentes, semleges villamosenergia-termelő erőművek:– atomerőmű (Paks 2032-37-ig meghosszabbítva, 3.

generációs létesítése (2020?) vizsgálat alatt),– Szélerőmű (330 + 420 MW),– Vízerőmű (szivattyús tározós), kooperáció a szomszédokkal

(Szlovákia, Ausztria) + megfelelő teljesítményű határkeresztező átviteli kapacitások,

– Másodlagos és harmadlagos biomassza fűtőerőművekben kapcsolt villamos energia.

• Jobb hatásfokú fosszilis erőművek:– Menetrendtartó hazai szénre épült erőművek (ηE>42 %)

felkészülve a CCS technológiára;– Menetrendtartó új (ηE>55 %), kombinált gáz-gőz erőművek;

200 MW-os blokkok kiegészítése gázturbinával (ηE>50 %).

Page 33: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Energiahatékonyság

• Fűtési hő csökkentése.• Villamosenergia-felhasználás csökkentése:

– Világítás, szórakoztató elektronika <10 %,– Közlekedés: akkumulátor hajtású személygépkocsik →

karbon-mentes villamosenergia-felhasználás növekedése!– Szállítási veszteségek csökkentése:

• decentralizált kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés,• intelligens hálózatok, fogyasztók (lakosság?) vezérelt

felhasználással (tarifákkal).– A villamos energia tárolása (szivattyús tározós, levegő-

tározós) mellett jó akkumulátor!• Üzemanyag csökkentése:

– Közlekedési szokások megváltoztatása.– Új „üzemanyag” (hidrogén, villamos energia).

Page 34: A fenntartható energetika hazai kihívásai

Köszönöm

a figyelmet!