MAGY AR 2012-5.pdf · 2017. 9. 26. · valamint a „Járműtechnika, közlekedés és logisztika”. A BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszéke az energetikai programban ve-zetőként,

1

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem – négy másik magyarországi egye-temmel együtt – 2010-ben elnyerte a ku-tatóegyetemi címet. Ennek következménye-ként a BME a Társadalmi Megújulás Operatív Program (TÁMOP) keretéből közel 3 milliárd forint támogatást kapott a „Minőségorien-tált, összehangolt oktatási és K+F+I straté-gia, valamint működési modell kidolgozása a Műegyetemen” c. pályázatára. A kutató-egyetemi projekt öt kiemelt kutatási terüle-te közé tartozik a „Fenntartható energetika”, valamint a „Járműtechnika, közlekedés és logisztika”.

A BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszéke az energetikai programban ve-zetőként, a közlekedésiben résztvevőként dolgozik. A kutatási munkákban számos olyan eredmény született, amely megíté-lésünk szerint szélesebb körű érdeklődésre számíthat. Ezek közül a folyóiratunk idei 3. száma „Villamosenergia-termelés és CO2-kibocsátás” c. cikkében már bemutatta a szén-dioxid-leválasztási technológiák vizs-gálata kapcsán született egyes részeredmé-nyeket. Jelen számunkban egy, a közlekedé-si területhez kapcsolódó cikket adunk közre „Változtatható kompresszióviszonyú motor átalakítása HCCI üzemre címmel.

dr. Gács Iván

MAGYAR ENERGETIKA 2012/5

tartalomTar Károly:A szélenergia magyarországi hasznosításának reális lehetőségei 2

ifj. Jászay Tamás, Jenei Zsófia:Elektromos és hagyományos autók élettartama során felmerülő költségek összehasonlítása 8

Fenyves Iván:Hagyományos hőerőművek hatásfokának javítása nagy hőállóságú szerkezeti anyagok alkalmazásával 12

Tóth Máté: A hazai szélenergia-szabályozás iránya és tanulságai az új támogatási séma hajnalán 14

Hírek 18

Bereczky Ákos, Laza Tamás, Lukács Kristóf, Szücs Gábor, Hoos Marcell, Raj Levente, Madarász János:Változtatható kompresszióviszonyú motor átalakítása HCCI üzemre 20

Kókai Péter, Koós Tamás, Szűcs István: Faapríték-alapú hőtermelés a miskolci távhőszolgáltatásban 24

Tóth László, Beke János, Hajdú József:A mezőgazdaság szerepe a Megújuló Energiák Nemzeti Cselekvési Tervben 29

Szergényi István: A villamoserőmű-fejlesztés szélesebb összefüggései 34

Kerényi A. Ödön, Szeredi István: A vízenergia-hasznosítás vizsgálata II. 37

M A G Y A R

ENERGETIKA Együttműködő szervezetek:Magyar Atomfórum Egyesület, Magyar Kapcsolt Energia Társaság, Magyar

Napenergia Társaság, Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége

XIX. évfolyam, 5. szám 2012. október

Alapította a Magyar Energetikai Társaság

www.e-met.hu

Főszerkesztő:dr. Veresegyházi MáriaMobil: 06-20-537-7416E-mail: [email protected]

Szerkesztőbizottság:dr. Büki Gergely, dr. Czibolya László, Civin Vilmos, dr. Emhő László,dr. Farkas István,dr. Garbai László, dr. Gács Iván, Újhelyi Géza, Zarándy Pál

Szerkesztőség:Kiadó: Mérnök Média Kft. 1134 Budapest, Róbert Károly krt. 90.Telefon: 1-450-0868Fax: 1-236-0899

Laptulajdonos:Magyar Energetikai Társaság1094 Budapest, Ferenc krt. 23. II. em. 2.Telefon/fax: 1-201-7937

Tervezőszerkesztő: Büki Bt.

Borítóterv: Metzker Gábor

Nyomda:Prospektus Kft.Felelős vezető: Szentendrei Zoltán ügyvezető igazgató

ISSN: 1216-8599

Balogh Antal: Szélerőműpark tervezési és üzemi állapotának összehasonlítása 42

Előzetes 48

www.e-met.hu GEOTERMIA

2 MAGYAR ENERGETIKA 2012/5

www.e-met.hu MEGÚJULÓKMEGÚJULÓK www.e-met.hu

Tar Károly

A szélenergia magyarországi hasznosításának reális lehetőségei

Magyarországon 2011 decemberében 172 db szélerőmű műkö-dött 329,325 MW beépített teljesítménnyel. Ezek közel 90%-a az ország északnyugati területén található, az Alföldre és kör-nyezetére csupán 6,825 MW, azaz az összes teljesítmény kb. 2%-a esik. Az erőművek évi összes villamosenergia-termelése 600 GWh fölött volt. Az 1. ábra szerint az összes teljesítmény közel 29%-át 2010-ben telepítették. Magyarország teljes hasz-nosítható szélenergia-potenciálja 532,8 PJ/év (MTA Energetikai Bizottság Megújuló Energia Albizottság, 2006). A következőkben azt próbáljuk röviden összefoglalni, hogy ennek a potenciálnak a gazdaságos kihasználására milyen reális lehetőségek adottak.

Hazánk éghajlatából adódó lehetőségekÉghajlatunk nem a legszelesebb, de azt, hogy hazánkban is van kihasz-nálható szélenergia, a szélmalmok száma és elterjedése egyértelmű-en jelzi. Magyarországon a török hódoltság után jelentek meg nagyobb számban a szélmalmok, bár helyenként már a 15. században is elő-fordultak. Elterjedésük azonban csak a 17. században vált általánossá, a legtöbb szélmalmot viszont hazánkban 1866 és 1885 között építet-ték. Számuk így alakult: 1863-ban 475, 1873-ban 854, 1885-ben 650, 1894-ben 712, 1906-ban 691 (Bárány et al., 1970). A 19. század végén, a 20. elején szélmalmaink több mint 95%-a az Alföldön helyezkedett el, ami önmagában is elegendő bizonyíték arra, hogy hazánknak ezen a táján is van elegendő hasznosítható szélenergia. A szélviszonyok leg-inkább a Dél-Alföldön feleltek meg a nem túl magasan elhelyezett, kb. 20 kW teljesítményű szélmalmok működési feltételeinek. Az egykori szélmalmok helyei tehát a vizsgálatok szerint (Keveiné Bárány I., 2000) pontosan kijelölik azokat a térségeket, ahol minden valószínűség szerint lehetséges gazdaságos szélenergia-kitermelés.

Hazánk szélklímája persze az ország más részeit is alkalmassá teszi a szélenergia kihasználására. Bartholy et al. (2003) valamint Radics et al. (2010) vizsgálatai szerint Magyarországon az évi átlagos szélsebes-ség 10 m-en kb. 1,5-3,8 m/s közé esik (2. ábra). Ebben a magasságban az ország területének kb. 70%-án 3 m/s-nál nagyobb az évi átlagos szélsebesség. Az átlagos szélsebességek nagy térbeli különbségeket mutatnak: a legszelesebb régió Északnyugat-Magyarország, a legkevés-bé szeles pedig az ország északkeleti része. Erre utal a 3. ábra is, amely a 10 m-en mért, 5 m/s-nál nagyobb szélsebességek térbeli eloszlását ábrázolja. Az előzőkkel összhangban a relatív gyakoriság maximuma (21,6%) a Dunántúl közepén, minimuma pedig (kevesebb, mint 4%) az ország északkeleti, dél-dunántúli és délnyugati régiójában fordul elő. Az 1-3 m/s sebességű szelek időtartama a leghosszabb, 1500-3000 óra/év közötti értékkel.

Mivel Magyarországon a szélerőművek indító sebessége 3-4 m/s, így az ennél nagyobb szélsebességek statisztikája nagy jelentőséggel bír. Az erre vonatkozó kutatásaink szerint (Tar, 2008, Tar-Rózsavölgyi, 2008, Tar et al., 2011) a 3 m/s-nál nagyobb óránkénti szélsebességek valószínűségének napi menetében nincs orográfiai elkülönülés, a maxi-mum például mindenhol 13-14 óra körül fordul elő. Az ilyen sebességek időben folytonosan változó valószínűségének napi menete szerint a nap folyamán 17-18 óráig óránként növekvő villamos áram-termeléssel le-het számolni mindenhol. Azoknak az intervallumoknak az átlagos hosz-szának sorrendjében, amelyek minden órájában nagyobb a szélsebes-ség, mint 3 m/s, sincs orográfiai elkülönülés és magasságbeli különbség. Az ilyen intervallumoknak a hossza 38 és 69 közötti %-ban határozza meg a havi átlagos fajlagos szélteljesítményt. A nem síkvidéki állomáso-kon (hegység, dombság) a havi átlagos szélteljesítmény érzékenyebben reagál ezen intervallumok hosszának megváltozására, mint a síkvidéki állomásokon.

250 600 1200 1200

14 000

43 600

61 850

73 200

34 000

94 800

4400225

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 20110

10 000

20 000

30 000

40 000

50 000

60 000

70 000

80 000

90 000

100 000

kW

32,5

32,52 3,5 4

22,5 2,5

2,5 33

2

22

2,5

1. ábra. Az évente beruházott szélerőmű-teljesítmény (kW) Magyarországon 2000 és 2011 között (www.mszet.hu)

2. ábra. Az évi átlagos szélsebesség Magyarországon 10 m magasságban (Bartholy et al., 2003)


3MAGYAR ENERGETIKA 2012/5


A szélsebesség harmadik hatványával arányos potenciális széltel-jesítmény napszakonkénti változása villamos áram termelése esetén a rendszerirányításnak igen nagy gondot okoz: a kieső elektromosságot más forrásból kell pótolni. A 4. ábra szerint az óránkénti szélsebesség-köbök napi menete lehet 12 vagy 24 órás periódusú. A félnapos perió-dusú hullám gyakorisága a téli, kora tavaszi és őszi hónapokban (az év nagyobbik felében) megnövekszik. Ezekben a hónapokban tehát szá-mítani kell a szélenergia napon belüli markáns változásaira: délelőtti és délutáni minimumaira, nappali és éjszakai maximumaira. Azokban az esetekben pedig, ahol a félnapos hullám véletlenszerű, nincs ilyen napszakos változása az energiának, hiszen az egész napos hullám do-minál, egy dél körüli maximummal. A rendszerirányítás szempontjából azonban valószínűleg azok a napok a legelőnyösebbek, amelyeken egy-általán nincs szignifikáns napi menet. Ezek száma az előzőkből követke-zően elég csekély lehet. Azon hónapok száma ugyanis, amelyekben az átlagos szélteljesítmény sem egynapos, sem félnapos periódussal nem rendelkezik, mindössze 2%.

A szélerőművek gazdaságos üzemeltetéséhez a nagy tér- és idő-beli felbontású szélelőrejelzések mellett az erőmű helyének körültekin-tő megválasztása is szükséges. Utóbbi a valamely időszakra vonatkozó átlagos szélsebességet vagy átlagos fajlagos szélteljesítményt ábrázoló széltérképek segítségével valósítható meg. A Nemzeti Kutatási és Fej-lesztési Programok szél- és napenergiával kapcsolatos pályázata során az Országos Meteorológiai Szolgálat egyik kiemelt feladata olyan nagy-

felbontású széltérképek előállítása volt, amelyek a légkör alsó 100 mé-teres rétegének szélklímáját jellemzik egy múltbeli időszak feldolgozása alapján. Erre a feladatra a Szolgálatnál több megoldás is született.

A numerikus modellek dinamikai leskálázása révén elérhető, hogy a felszínközeli modellezett szélmezők megbízhatóan tükrözzék a va-lós áramlási viszonyokat, s így olyan pontokban és magasságokban is szélirányt és szélsebességet tudtunk előállítani, ahol máskülönben nem rendelkezünk mérési információkkal (Szépszó et al., 2006, Szépszó-Horányi, 2009). A dinamikai leskálázás sohasem lehet teljesen pontos, hiszen valójában egy – a légköri törvényszerűségek felhasználásával ké-szített és jelenlegi ismereteink szerint a lehető legjobb – szimulációról van szó. Mindazonáltal úgy véljük, hogy az előállított 5 km-es felbontású szélklimatológia a magasabb rétegekben jól tükrözi az átlagos áramlási viszonyokat, és jobb eredményeket szolgáltat, mint a felszíni mérések-ből származtatott térképek (5. ábra).

Hazánk éghajlatának megváltozásából adódó lehetőségekMika (2001) elemzései alapján arra a következtetésre kell jutnunk, hogy a szél sebességét meghatározó légnyomási gradiensek csökkenése, il-letve az anticiklon-hajlam megnövekedése, valamint ugyanígy az észa-kias és nyugatias vezető áramlások gyakoriságának csökkenése minden bizonnyal gyengülő szélsebességet s ezáltal csökkenő szélenergiát je-lentene a magasban is. Egy a klímaváltozás vizsgálatához kétségtelenül

01 5 10 15 20 24

50

100

150

200

250

óra

megfigyelt1. közelítés2. közelítés1. közelítésmegfigyelt

0

20

40

60

80

100

120

óra

megfigyelt1. közelítés2. közelítés

Szeged, 2000. január: A2/E=3,2 (max.) Szeged, 1996. május: A2/E=0,0 (min.)m3/s3 m3/s3

1. közelítésmegfigyelt

1 5 10 15 20 24

20%15%10%

5%

Átlagszél (75 m)

16 17 18 19 20 21 22 23

46

47

48

16 17 18 19 20 21 22 23

46

47

48

8,07,57,06,56,05,55,04,54,03,53,02,52,01,51,00,50,0

4. ábra. A fajlagos szélteljesítménnyel arányos szélsebesség-köbök összetett (12 óra periódusú) és egyszerű (24 óra periódusú) napi menete (Tar, 2006)

3. ábra. A 10 m-en mért, 5 m/s-nál nagyobb szélsebességek térbeli eloszlása (Radics et al., 2010).

5. ábra. A dinamikai leskálázással számított átlagos szélsebesség 75 m magasságban az 1992-2001 időszakra vonatkozóan (Szépszó et al., 2006)




rövid időszakra vonatkozó saját vizsgálatunk is ezt támasztja alá (Tar et al., 2002). Az 1968-72 és az 1991-95 időszakban meghatároztuk a légáramlási viszonyokat alapvetően alakító ciklonális és anticiklonális Péczely-féle makroszinoptikus helyzetek gyakoriságát. Azt találtuk, hogy a ciklonális, tehát hasznosítható szélsebességgel rendelkező helyzetek száma 4%-kal csökkent második időszakban. Néhány hazai meteoro-lógiai állomás esetében megvizsgáltuk azt is, hogy ez milyen változást okoz az átlagos fajlagos szélteljesítményben. A teljes időszakokra vonat-kozóan 40% volt a deficit, évszakosan pedig nyáron a legtöbb, 48%, és télen a legkevesebb, 36%.

A fenti időszakok óránkénti szélsebességei alapján meghatároztuk a havonkénti relatív szélenergia értékeit, azaz az egész évinek az adott hónapra eső hányadát %-ban. A 6. ábra szerint Budapesten az 1968-72-es időszakban a relatív szélteljesítmény követi a szélsebesség „tra-dicionális” évi járását: márciusi maximum, novemberi másodmaximum, szeptemberi minimum és egy nyári harmadlagos maximum figyelhető meg. Az 1991-95-ös időszakban azonban jelentős módosulások követ-keztek be ehhez képest: a szélsőértékek eltolódtak, sőt a nyári öntözé-sek szempontjából fontos harmadlagos maximum megszűnik. Ezek mind a szélsebesség éves járásában bekövetkezett szignifikánsnak mondható változások következményei, melyek oka minden bizonnyal az áramlási mezőben az éghajlat módosulásával beállt változások.

Ugyanakkor a felszíni szelek sebességét három évtizedre vissza-menőleg elemző kutatócsoport eredményei – amelyekről Lázár (2011) írásában olvashatunk – azt mutatják, hogy a több mint 30 éve tartó szélsebesség-csökkenésben elsősorban az északi félteke megnöveke-dett növénytakarója játszott közre, mert ezáltal egyenetlenebb lett a földfelszín, ami akadályozta a légmozgást. A csoport a meteorológiai állomások adatait elemezve azt találta, hogy az északi féltekén átlago-san 10%-kal fújnak gyengébben a szelek, mint harminc évvel ezelőtt. Az okokat súlyozva a kutatók megállapították: a kiterjedtebb növénytakaró mintegy 60%-ban lassítja a szélsebességet. Vautard et al. (2010) tehát azt állítják: a globális felmelegedés az ő eredményeiket csak 10-50%-ban magyarázza meg.

Ezzel ellentétben az IPCC 2007 Döntéshozói Összefoglalói Jelen-tés arról számol be, hogy az 1960-tól kezdődően a közepes szélességű övekben a nyugati szelek erősödtek mindkét féltekén (IPCC, 2008).

A szélsebesség-csökkenés miatt elvileg aggódhatnak a szélturbina-parkok beruházói és üzemeltetői, de a kutatók arra nem tudnak választ adni, hogy a jelenség mennyiben érinti a szélenergiát ipari méretekben hasznosító berendezéseket. A felszíni szelet tíz méteres magasságban mérik, a kutatók is ezeket az adatokat használták. A turbinák lapátjai 50-100 méteres magasságban forognak, de az ilyen magasság légmoz-

gásairól világszerte kevés a mérési adat.A fenti tanulmányban és az IPCC je-

lentésben nincs közvetlen utalás a Kár-pát-medence szélsebességének meg-változására. Mika János szerint azonban – annak ellenére, hogy a nagytérségű klímamodellek leskálázásai semelyik verzióban nem mutatnak jelentős szél-sebesesség-változást – hazánk szélener-giája inkább gyengül (in: Juhász et al., 2009).

Hazánk geográfiájából, területhasznosításából adódó lehetőségek

A szélerőművek telepítésének főbb szempontjai a következők: A szélviszonyok, ami elsősorban állandó, nagy erősségű szelek meglétét jelenti, amelyről energetikai szélméréssel kell meggyőződni. Környezeti szempontok: széles nyílt, akadályok, érdességi elemektől mentes terü-let, statikai szempontból megfelelő talajviszonyok. Műszaki szempontok: megfelelő minőségű utak, hálózati csatlakozási lehetőség. Környezet-védelmi szempontok: zajhatás, árnyékhatás, madárvonulási útvonalak stb. Utóbbiak a legkomplexebbek, tulajdonképpen ezekből vezethetők le a telepítésre nem javasolt vagy tiltott területek. Ezek:Telepítés nem javasolt/tiltott:

• ökológiai hálózat területei (védett természeti területek, ezek vé-dőövezete, természeti területek és ökológiai folyosók);

• vadon élő védett állatfajok élő-, táplálkozó- és fészkelőhelye, vo-nulási útvonala;

• védett növényfajok, növénytársulások élőhelye;• tájképvédelmi övezetek, egyedi tájértékhez tarozó területek;• nemzetközi egyezmények és jogszabályok alá tartozó területek

(pl. Ramsar, Natura 2000, Bioszféra Rezervátum).Elhelyezésre javasolt területek:

• nagy egybefüggő mezőgazdasági terület (szántó),• ipari területek,• külszíni bányászattal vagy egyéb módon roncsolt, degradált te-

rületek.Hunyár et al. (2006) a különböző statisztikai évkönyvek alapján

meghatározta a nagyteljesítményű szélerőművek építése szempontjából nagy biztonsággal kizárható területek nagyságát. Az eredmények az 1. táblázatban láthatók.

A tudomány, a tudománypolitika kínálta lehetőségekA tudományos kutatás eredményeit szorosan követő technológiai fejlő-dés a szélerőművek teljesítményének változásában is megfigyelhető. Az elmúlt 25-30 év ebben a vonatkozásban azt mutatja, hogy a tengely-magasság és vele együtt a rotorátmérő kétszeresére történt növelése a teljesítmény 2,5-szeres, a háromszorosára történt változása pedig a 4,3-szoros növekedését okozta. Ha ez a tendencia folytatódik, akkor 2020-ra megjelenhetnek a 20 MW névleges teljesítményű szélerőmű-vek.

Meghatározó a tudomány szerepe abból a szempontból is, hogy a nagyteljesítményű, elektromos áramot termelő szélerőművek helyének kiválasztása igen komoly klimatológiai, műszaki, gazdasági, társadal-mi és környezetvédelmi megfontolásokat igényel. A hazai meteorológiai irodalmat áttanulmányozva állíthatjuk, hogy meteorológusaink tisztában

Budapest

0

2

4

6

8

10

12

14

I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII.

hónap

%

1968-721991-95

6. ábra. A havi relatív szélteljesítmény éves menete Budapesten




5

vannak azzal a felelősséggel, ami a légköri erőforrások feltárásában és hasznosításában rájuk hárul (Szépszó et al., 2006, Szépszó-Horányi, 2009).

A szélklíma-kutatás energetikai vonatkozásait foglaltuk össze vázla-tosan egy cikkünkben (Tar-Puskás, 2011). Kétségtelen azonban, hogy Magyarország potenciális szélenergiájának részletes, pontos(abb) feltá-rásával, rövid és hosszú távú előrejelzésével kapcsolatban van még tennivalónk.

A társadalmi tényezők közül a megújuló energiák hasznosításánál a legfontosabbak az ismertség, az elfogadottság és az állami támoga-tás kérdése. Az ismertség, az elfogadottság kutatása nemrégiben vált a társadalomföldrajzi kutatások témájává, az eddigi eredmények bíztatók (Tóth J. – Tóth T., 2011, Tóth T. – Kapocska, 2011, Tóth T. et al., 2012, Kovács-Patkós, 2011). A Hernád-völgyben végzett széleskörű kutatás-nak a szélenergiára vonatkozó legfontosabb megállapítása a következő: „…a valósnak tekinthető érdemi ismeret nagyon kevés. A hagyományos információforrások (elektronikus média, írott sajtó) nem szolgáltatnak teljes körű, az ilyen típusú igényeket kielégítő ismereteket. A lakosság részéről eredményeket csak korrekt, hiteles és teljes körű tájékoztatás-sal lehet elérni, olyannal, ami az igényekhez a legközelebb áll. Az egyes településeken a szélenergia-hasznosítás tényleges megvalósításában és megismertetésében meghatározó jelentőségű lehet a mindenkori tele-pülési vezető is.” (Tóth et al., 2012).A megoldás (egyik) kulcsa az oktatás. Abból kiindulva, hogy a jelenle-gi általános és középiskolai földrajztankönyvek csak korlátozottan ad-ják vissza a megújulók jelenlegi helyzetét, Pajtókné (2012) bemutatja az általa földrajzos tanároknak és diákoknak kifejlesztett elektronikus eszköztárat, valamint példákat ad arra, hogy a földrajzban és más ter-mészettudományokban milyen témakörök oktatását lehet színesíteni a megújuló energiaforrásokkal.

Az állami támogatás kérdésével kapcsolatban Gács (2010) és Büki (2010) tanulmánya a következőket állapítja meg: „A szélenergia hasz-nosítása esetén villamos energiát termelünk, és ezzel primer energiát váltunk ki. A kiváltott primer energia a magyar villamosenergia-rend-szerben fosszilis (földgáz, szén, lignit) és atomenergia lehet, de több szempontból is – elsősorban a földgáznak a primerenergia-struktúrán belüli magas részaránya miatt – a földgázkiváltásra számíthatunk. A szélerőművek szélsebességfüggő, rapszodikus termelése azonban rontja az együttműködő erőműrendszerben dolgozó, helyettesített erő-művek hatásfokát. A szélerőmű teljesítményváltozásának kompenzálása miatt a villamosenergia-rendszerben nagyobb tartalékot kell tartani, és ez elsősorban az éjszakai alacsony terhelésű időszakokban jelentős ha-

tásfokromlást okoz a fosszilis tüzelésű erőművekben. A gyors és jelentős mértékű terhelés-változások a hagyományos erőművekben megnövelik az instacioner üzemállapotok gyakoriságát, ez csökkenti az évi átlagos hatásfokukat, és ezzel többlet tüzelőanyag-felhasználást és üvegház-gáz-kibocsátást okoznak.”

„A szélerőművek támogatásának alapját a villamosenergia-rendszerben elérhető primerenergia-megtakarítás, döntő részben a földgázkiváltás képezi. Az energia-megtakarítással függ össze a szén-dioxid-csökkenés is. Ez a kibocsátás-csökkenés a jelenlegi villa-mosenergia-rendszerünkben 2-2,5 Ft/kWh előnyt jelent, ez az összeg vagy ennek egy része adható át a szélenergia hasznosítójának. Egy kor-szerűbb, jobb hatásfokú földgázerőművekkel rendelkező rendszerben ez az érték is mintegy kétharmadára csökken. Viszont a haszon 30-40%-os növekedését lehetne elérni szivattyús tározós erőművek beépítésével, de ekkor (legalább) a többlethasznot a tározós vízerőmű létesítésére indokolt fordítani… A szélerőművek ennél nagyobb mértékű támogatását csak az indokolná, ha a nagyméretű szélerőmű-építés hazai gyártást és munkahelyteremtést eredményezne.”

A szélklímát kutató meteorológusok is bíznak abban, hogy ezek a feltételek minél előbb teljesülnek, és a szélerőművek telepítése újra a régi lendülettel fog folytatódni. Biztató jel, hogy 2010. október 15-én Tiszaújvárosban lerakták egy új szélerőmű-generátorház gyártócsarnok alapkövét (http://zoldtech.hu).

Az energiapolitikából adódó lehetőségekEbből a szempontból a legautentikusabb forrás Magyarország Megúju-ló Energia Hasznosítási Cselekvési Terve 2010-2020 (www.kormany.hu/hu/nemzeti-fejlesztesi-miniszterium). A következőkben némileg átszer-kesztve, kiemelésekkel, de tartalmilag hűen idézzük e dokumentumból a szélenergiára vonatkozó megállapításokat.

„A szélenergia egy rendkívül környezetbarát (gyakorlatilag zérus CO2-kibocsátással rendelkező), korszerű energiaforrás, ami a jövő ener-giaellátásának az egyik kulcseleme lehet. Ugyanakkor egy nem szabá-lyozható, időjárásfüggő technológia. Ezért a szélenergia terjedésének az energiatárolás gazdaságos biztosításáig a villamosenergia-rendszer szabályozhatósága, befogadóképessége szab korlátot. Ezért szélenergia vonatkozásában a 2020. évi nemzeti célkitűzés a villamosenergia-rend-szer szabályozhatósági korlátjához igazodik, ami a jelenlegi ismeretek alapján kb. 740 MWe összteljesítményig képes a szélenergiát befogadni.”

„Az elmúlt években végzett felmérések alapján meghatározásra ke-rültek azok a helyszínek, ahol a természetvédelmi, környezetvédelmi szempontok figyelembevételével gazdaságosan telepíthetők nagyobb szélturbinák. Ez alapján Magyarország összesített szélenergia-potenci-álja több ezer MWe teljesítmény.” (Péves átl.=6489 MW, MTA Energetikai Bizottság Megújuló Energia Albizottság, 2006.)

„A nagyobb szélerőmű-parkok mellett az NCsT1 a kisebb (néhány kW teljesítményű) szélkerekek, törpeturbinák terjedésével is számol, ame-lyek időszakosan termelnek hálózatra, és elsősorban a helyi autonóm energiaellátásban töltenek be fontos szerepet. A szakértői becslések szerint 2020-ig ezek megjelenése kb. 10 MWe villamos energia össztel-jesítménnyel várható.

Ezek alapján 2020-ig szélenergiából 750 MWe kapacitás kiépítését lehet reálisan megcélozni.”

„A VET2 7. § (2) bekezdése alapján 2008. január 1-jétől szélerő-mű hálózatra történő csatlakozása kizárólag pályázati úton lehetséges. 2009 folyamán jelent meg az első pályázati kiírás a szélenergia területén 410 MW mennyiségben (33/2009. (VI. 30.) KHEM rendelet). A pályázati kiírás gyakorisága annak függvénye, hogy a villamosenergia-rendszer

A terület megnevezése A terület nagysága (km2)

A települések belterülete 6650

Vízfelületek 1753

Védett területek 8573

Kertek, szőlők, gyümölcsösök 2880

Erdők 17 468

Vasútvonalak 3949

Közutak 2205

Nagy- és középfeszültségű távvezetékek 15 419

400 m feletti és erős lejtésű terepek 1860

Összesen 60 758

Az ország területének 65,3%-a

1. táblázat. Szélerőmű-telepítésre nem használható területek (Hunyár et al., 2006)

www.e-met.hu GEOTERMIA MEGÚJULÓK www.e-met.hu


szabályozhatósága és biztonságos működése, valamint a műszaki kor-látok időben hogyan változnak, és ezek alapján a villamosenergia-rend-szer időszakos felülvizsgálata során addicionális szélerőművi kapacitás beépítésére adódik-e lehetőség.”

„A KEOP ’megújuló energiahordozó-felhasználás növelése’ prioritási tengely elsődleges célja a hazai energiahordozók forrásszerkezetének kedvező irányú befolyásolása, azaz a fosszilis energiaforrások felhaszná-lásától a megújuló energiaforrások felé történő elmozdulás elősegítése. A hő- és villamosenergia-konstrukció keretében támogatott tevékeny-ség a biomassza-felhasználás, a biológiai hulladékalapú biogáztermelés és -felhasználás, a geotermikus energia hasznosítása, hőszivattyús rendszerek telepítése, nap- és vízenergia hasznosítása, hálózatra nem termelő szélerőművek létesítése, megújuló energiaforrásokat hasznosí-tó közösségi távfűtő rendszerek kialakítása, korszerűsítése, és megújuló bázisú szilárd tüzelőanyagok előkészítése (pl. pellet, brikett előállítása). Figyelembe véve a villamosenergia-rendszer korlátozott befogadó-ké-pességét a szélenergia esetében, a KEOP jelenleg csak a kis kapacitású (max. 50 kW) szélenergia-beruházásokhoz nyújt támogatást.”

EpilógusOláh György Nobel-díjas kémikus gondolatai: „A nagy és az egész vi-lágon rendelkezésre álló források alapján, a költségeket, a technológia érettségét és a viszonylag korlátozott környezeti hatásokat tekintve ki-mondható, hogy reményteljes jövő előtt áll a szél energiájának haszno-sítása a villamosenergia-szükséglet egyre növekvő hányadának előál-lítására azokban az országokban, amelyek hajlandók a beruházásokat vállalni.” (Oláh et al., 2007.)

Jegyzetek1 Nemzeti Cselekvési Terv2 Villamos Energia Törvény

Irodalom[1] Bartholy, J. – Radics, K. – Bohoczky, F. (2003): Present state of wind

energy utilization in Hungary: Policy, wind climate, and modeling studies. Renewable and Sustainable Energy Re-views, 7, pp. 175-186.

[2] Bárány, I. - Vörös, E. - Wagner, R. (1970): The influence of the wind conditions of Hungarian Alföld on the geographical distribution of mills. Acra Climatologica, Tom. IX. Fasc. 1-4., pp. 77-81

[3] Büki G. (2010): Köztestületi Stratégiai Programok. Megújuló energiák hasznosítása. Magyar Tudományos Akadémia, Budapest, p. 144.

[4] Gács I. (2010): Társadalmi hasznosság és támogatás a megújulóknál. Magyar Energetika, XVII., 9-10, pp. 10-14.

[5] IPCC Negyedik Értékelő jelentése, a Munkacsoportok Döntéshozói Ösz-szefoglalói Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium, Országos Meteo-rológiai Szolgálat, 2008.

[6] Juhász Á. – Láng I. – Blaskovics Gy. – Mika J. – Szépszó G. – Horányi A. – Dobi I. – Nagy Z. (2009): Megújuló energiák. Sprinter Kiadói Csoport, p. 229.

[7] Keveiné Bárány I. (2000): Adatok a szélerő hasznosítás alföldi lehetősé-geihez. “Megújuló energiaforrások-bioüzemanyagok”. Energiahatékony-sági Konferencia, Kecskemét, pp. 44-50.

[8] Kovács T. – Patkós Cs. (2011): Megújuló energiákra épülő térségi part-nerség – a RUBIRES projekt tapasztalatai. II. Környezet és energia kon-ferencia, DAB Megújuló Energetikai Munkabizottság, Debreceni Egyetem Földtudományi Intézet, pp. 276-281.

[9] Lázár I. (2011): A klímaváltozás hatása a megújuló energiaforrá-sokra. II. Környezet és energia konferencia, DAB Megújuló Energe-

tikai Munkabizottság, Debreceni Egyetem Földtudományi Intézet, pp. 92-98.

[10] Magyarország megújuló energetikai potenciálja. MTA Energetikai Bizott-ság Megújuló Energia Albizottság, 2006.Tanulmánykötet, p.149.

[11] Magyarország megújuló energia hasznosítási cselekvési terve 2010-2020. Nemzeti Fejlesztési Minisztérium, 2010.

[12] Mika J. (2001): A feltételezett klímaváltozás hatása hazánk megújuló erőforrásaira. A légköri erőforrások hasznosításának meteorológiai alap-jai. Országos Meteorológiai Szolgálat, pp. 179-192.

[13] Oláh György-Alain Goeppert-G. K. Surya Prakash (2007): Kőolaj és föld-gáz után: a metanolgazdaság. Better Kiadó, Budapest.

[14] Pajtókné T. I. (2012): A megújuló energiák internetes forrásainak ren-dezése. Társadalmi kihívások a XXI. század Kelet-Közép-Európájában. Nemzetközi földrajzi konferencia, Beregszász, pp. 355-362.

[15] Radics, K. - Bartholy, J. – Péliné, Cs. N. (2010): Regional tendencies of extreme wind characteristics in Hungary. Adv. Sci. Res., 4, 43–46.

[16] Szépszó G., Horányi A., Kertész S. és Lábó E. (2006): Magyarországi szélklimatológia előállítása globális mezők dinamikai leskálázásával. Ma-gyar Meteorológiai Társaság előadássorozata, beszámolókötet, pp. 82-93.

[17] Szépszó G.-Horányi A. (2009): Magyarországi szélinformációk előállítási lehetőségei energetikai alkalmazásokhoz. In: Megújuló energiák. Sprin-ter Publisher, Budapest.

[18] Tar K. – Puskás J. (2011): A szélenergia és a frontok. Magyar Energetika, XVIII. 5., pp. 28-33.

[19] Tar K. – Rózsavölgyi K. (2008): A szélerőművek működésének klimato-lógiai feltételi Magyarországon. Tanulmányok a geológia tárgyköréből Dr. Kozák Miklós tiszteletére. Debrecen, pp. 155-171.

[20] Tar K. (2006): A szélenergia napi menete különböző időjárási helyzetek-ben. Energiagazdálkodás, 47. 5., pp. 9-17.

[21] Tar, K. – Farkas, I. – Rózsavölgyi, K. (2011): Climatic conditions for operation of wind turbines in Hungary. Renewable Energy, 36., pp. 510-518. DOI: 10.1016/j.renene.2010.06.034.

[22] Tar, K. – Kircsi, A. – Vágvölgyi, S. (2002): Temporal changes of wind energy in connection with the climatic change. Proceedings of the Global Windpower Conference and Exhibition, Paris, France, 2-5 April, CD-ROM.

[23] Tar, K. (2008): Climatic conditions of operation of wind turbines in Hungary. A jövő energiaforrásai c. konferencia előadásai. http://www.ambafrance-hu.org/spip.php?article834

[24] Tóth J. B. – Tóth T. (2011): A fás szárú energianövények termesztésének társadalmi és gazdasági feltételei. II. Környezet és energia konferencia, DAB Megújuló Energetikai Munkabizottság, Debreceni Egyetem Földtu-dományi Intézet, pp. 258-263.

[25] Tóth T. – Kapocska L. (2011): A megújuló energiaforrások ismertsé-gének és alkalmazásának jelenlegi helyzete a Hernád-völgy hátrányos helyzetű településein. II. Környezet és energia konferencia, DAB Meg-újuló Energetikai Munkabizottság, Debreceni Egyetem Földtudományi Intézet, pp. 264-269.

[26] Tóth T. – Tar K. – Kapocska L. (2012): A szélenergia hasznosítás termé-szeti háttere és társadalmi támogatottsága a Hernád-völgyében. Tár-sadalmi kihívások a XXI. század Kelet-Közép-Európájában. Nemzetközi földrajzi konferencia, Beregszász, pp. 190-198.

[27] Vautard R. et al (2010), Northern Hemisphere atmospheric stilling partly attributed to an increase in surface roughness, Nature Geoscience, 3, 756–761 p.

[28] http://www.kormany.hu/hu/nemzeti-fejlesztesi-miniszterium[29] http://www.zoldtech.hu[30] http://www.mszet.hu

Szakmánk olyan, mint egy nagy család: Elég kevesen vagyunk ahhoz, hogy szinte mindenkit személyesen ismerjünk, de elég sokan ahhoz, hogy akár évek teljenek el addig, amíg újra találkozunk. Arra törekszünk, hogy ez a találkozás méltó legyen hozzánk, ehhez a közösséghez, függetlenül a piacon való rivalizálástól, a politikától, minden zavaró tényezőtől.

Az idén kétnapos rendezvény „nulladik” napja, az „Épületgépészeti Oktatás Napja” a Budapesti Műszaki Egyetemen, a következő nap pedig az „Épületgépészet Napja”, amely a Corinthia Grand Hotel Royalban lesz.

Az esemény a kapcsolódó rendezvényekkel, a színvonalas, az épületgépészet valamennyi aspektusát és jelentős képviselőit felvonultató kiállítással, nemzetközi konferenciával és végül a hagyományos bállal a Corinthia Grand Hotel Royal szállodában kerül megrendezésre. Mindez méltó keretet biztosít a szakma és egymás jobb megismerésére, a partnerek és versenytársak találkozására.

A „Magyar Épületgépészek Napja“ az év legrangosabb szakmai rendezvénye.

Épületgépészeti Oktatás NapjaDátum: 2012. november 29, 9:30-18:00 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 1-3.

Épületgépészet Napja - Kiállítás és KonferenciaDátum: 2012. november 30, 9:00-16:00 Corinthia Grand Hotel Royal 1073 Budapest, Erzsébet körút 43-49.

Épületgépész BálDátum: 2012. november 30, 19:00-től Corinthia Grand Hotel Royal 1073 Budapest, Erzsébet körút 43-49. Bővebb, rendszeresen aktualizált információ a www.talalkozzunk.hu honlapon található. Nagyon sok szeretettel várjuk érdeklődésüket!Magyar Épületgépészek Napja 2012 Szervező Bizottság

Programok

www.e-met.hu GEOTERMIA MEGÚJULÓK www.e-met.hu

Szakmánk olyan, mint egy nagy család: Elég kevesen vagyunk ahhoz, hogy szinte mindenkit személyesen ismerjünk, de elég sokan ahhoz, hogy akár évek teljenek el addig, amíg újra találkozunk. Arra törekszünk, hogy ez a találkozás méltó legyen hozzánk, ehhez a közösséghez, függetlenül a piacon való rivalizálástól, a politikától, minden zavaró tényezőtől.

Az idén kétnapos rendezvény „nulladik” napja, az „Épületgépészeti Oktatás Napja” a Budapesti Műszaki Egyetemen, a következő nap pedig az „Épületgépészet Napja”, amely a Corinthia Grand Hotel Royalban lesz.

Az esemény a kapcsolódó rendezvényekkel, a színvonalas, az épületgépészet valamennyi aspektusát és jelentős képviselőit felvonultató kiállítással, nemzetközi konferenciával és végül a hagyományos bállal a Corinthia Grand Hotel Royal szállodában kerül megrendezésre. Mindez méltó keretet biztosít a szakma és egymás jobb megismerésére, a partnerek és versenytársak találkozására.

A „Magyar Épületgépészek Napja“ az év legrangosabb szakmai rendezvénye.

Épületgépészeti Oktatás NapjaDátum: 2012. november 29, 9:30-18:00 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 1-3.

Épületgépészet Napja - Kiállítás és KonferenciaDátum: 2012. november 30, 9:00-16:00 Corinthia Grand Hotel Royal 1073 Budapest, Erzsébet körút 43-49.

Épületgépész BálDátum: 2012. november 30, 19:00-től Corinthia Grand Hotel Royal 1073 Budapest, Erzsébet körút 43-49. Bővebb, rendszeresen aktualizált információ a www.talalkozzunk.hu honlapon található. Nagyon sok szeretettel várjuk érdeklődésüket!Magyar Épületgépészek Napja 2012 Szervező Bizottság

Programok



www.e-met.hu E-MOBILITYE-MOBILITY www.e-met.hu

ifj. Jászay Tamás, Jenei Zsófia

Elektromos és hagyományos autók élettartama során felmerülő költségek összehasonlítása

Az elektromos autók beszerzési ára ma még meglehetősen ma-gas. Ugyanakkor egységnyi távolság megtételéhez szükséges üzemeltetési költségük – a villamos energia kedvezőbb árából adódóan – jelentősen alacsonyabb, mint a hagyományos ben-zin- vagy dízelüzemű gépjárműveké. Mivel felépítésük, szerke-zetük lényegesen egyszerűbb, mint a robbanómotoros autóké, karbantartásuk is olcsóbb. Ehhez jönnek még azok a lehetsé-ges ösztönzők, amelyekkel az új technológia elterjesztéséhez az állam vagy az önkormányzatok járulnak hozzá a zéró helyi kibocsátásból adódó környezetvédelmi előnyök miatt. Elemzé-sünkben azt vizsgáltuk meg, hogy a hasznos élettartamra vetí-tett költségek (TCO – Total Cost of Ownership) hogyan alakul-nak az elektromos, hibrid- és a hagyományos autók esetében, ha figyelembe vesszük a lehetséges parkolási kedvezményeket és az „üzemanyagok” árából, valamint ezek változásából adó-dó különbségeket. Mindebből arra a következtetésre jutottunk, hogy már ma is elképzelhetők olyan használati szokások és üzemanyagárak, melyek mellett hatéves használati időtartamot feltételezve a TCO kedvezőbb egy elektromos autó esetében.

Az elemzés tartalma és céljaAz elektromos autókat Magyarországon is egyre nagyobb figyelem övezi. A Mitsubishi, a Citroen és a Peugeot kisautói után a közeljövő-ben újak követik majd azokat a magyarországi piacon is. Hallani lehet a Nissan Leaf, a Renault Fluence és Kangoo közeli bevezetéséről a magyar piacra, és a német autógyárak is mozgolódnak. Tölthető hibrid autókkal is lehet már találkozni a magyar utakon, ilyenekkel a Toyota, az Opel és a Chevrolet is büszkélkedhet.

Ugyancsak gyakran találkozhatunk a sajtóban olyan hírekkel, me-lyek az elektromos autók töltő infrastruktúrájának kiépítésével fog-lalkoznak. Az ELMŰ Budapesten már 7 nyilvános töltőoszlopot üze-meltet, és az ÉMÁSZ is átadta az elsőt Miskolcon. A Hungaroringen és a Balaton körül is megjelentek az első töltők, és a Budapest–Bécs útvonal megtételének sincs már akadálya, legalábbis ami a töltő inf-rastruktúrát illeti.

Az elektromos hajtású autók beszerzési ára ma még viszonylag magas. De vajon hogy alakulnak a költségeik egy autó szokásos élet-ciklusa alatt? Jelen elemzés célja bemutatni azt, hogy miképp alakul egy elektromos autó teljes életciklusra számított költsége egy hagyo-mányos, belsőégésű motorral működő autóval összehasonlítva. Egy-ben azt is szeretnénk az olvasó elé tárni, hogy adott esetben milyen feltételeknek kell teljesülniük, illetve milyen formában és mennyivel kell ezt a környezetbarát városi közlekedési formát támogatnia az ál-lamnak vagy a városi önkormányzatoknak ahhoz, hogy az elektromos autó reális, gazdaságos alternatíva legyen. Célunk az, hogy a vállal-kozások vagy magánszemélyek ne csak érzelmi alapon vagy kizárólag

környezetvédelmi megfontolásokból döntsenek amellett, hogy ezt a közlekedési formát választják. Írásunkban megvizsgáljuk, hogy me-lyek azok a költségek, amelyeket a TCO-számítás során figyelembe kell venni, és meghatározzuk azokat a feltételeket, melyek teljesíté-sével az elektromos autó már gazdasági szempontból is kedvezőbb alternatívává válhat, mint a hagyományos.

A vizsgált autótípusok és költségekTCO-számításaink során alapvetően négyféle autótípust vizsgáltunk, konkrét adatokkal. A négy vizsgált típus: Peugeot iON (ez konstruk-cióját tekintve teljesen megegyezik a Mitsubishi iMiev, illetve a Citro-en C-Zero típusokkal); Toyota Yaris Hybrid; Opel Corsa 1.0 benzines; Opel Corsa 1.3 diesel.

A számításaink során a hasznos élettartamot 6 évnek tekintettük, és a következő költségeket vettük figyelembe:

Gépjárművek beszerzési költségeItt alapvetően az autók listaárát vettük figyelembe hasonló felszerelt-ség mellett. A céges autók esetében, ha azokat például egy szolgáltató haszongépjárműként vizsgáztatja és használja, visszaigényelhető az ÁFA. Ez utóbbira, mint alternatívára végeztünk részletes kalkulációt jelen elemzés keretében.

ÜzemanyagköltségAz elektromos autók esetében, ugyanúgy, mint a belsőégésű moto-rokkal szerelt autóknál, a gyárilag megadott fogyasztási értékeket

Peugeot iON

Toyota Yaris

Hybrid

Opel Corsa 1.0 benzines

Opel Corsa 1.3

diesel

Teljesítmény (kW) 47 74 48 55

Akkumulátorkapacitás (kWh) 16 – – –

Üzemanyagtartály térfogata (l) – 36 45 45

Szállított személyek száma (fő) 4 4 4 4

Csomagtér térfogata (l) 168 286 285 285

Maximális sebesség (km/h) 130 165 155 163

Egy feltöltéssel/tankolással megtehető távolság (km)

120 1029 900 1071

Energiafogyasztás (kWh/100 km) 13,3 – – –

Energiafogyasztás (l/100km) – 3,5 5 4,2

CO2-kibocsátás a magyarországi villamosenergia-termelés energiahordozó-összetétele mellett (g/km)*

84 98 140 126

Listaár (millió Ft) 8,47 4,595 2,97 3,82

* Figyelembe véve a teljes értéklánc CO2 kibocsátását

1. táblázat. A vizsgált gépjárműtípusok fontosabb paraméterei

www.e-met.hu GEOTERMIA www.e-met.hu E-MOBILITYE-MOBILITY www.e-met.hu


vettük figyelembe. A villamos energia költségét a jelenlegi, normál lakossági tarifával (49,85 Ft/kWh) számoltuk, és tekintettel voltunk arra is, hogy 2013 végéig az ELMŰ nyilvános töltőberendezéseinél té-rítésmentesen biztosítja a villamos energiát az elektromos autóknak. A benzin és a gázolaj áránál az elemzés készítésekor az aktuális napi árakat (438 Ft/l, illetve 440 Ft/l) vettük alapul. A futásteljesítménynél úgy gondolkoztunk, hogy naponta szinte teljes mértékben kihasznál-juk azt a 120 km-es hatótávolságot, melyet a vizsgált elektromos autó (pl. a Peugeot iOn) egyetlen feltöltéssel meg tud tenni. Így az éves futás 36 500 km-re adódott.

Karbantartási költségekA karbantartási költségek tekintetében a legnagyobb a bizonytalan-ság, mert az elektromos autóknál erre még nincs hosszú évekre visz-szamenő tapasztalat. Egy bizonyos: az elektromos autóknál a motor jóval egyszerűbb konstrukció, lényegesen kevesebb alkatrészből áll, így abból lehet kiindulni, hogy karbantartási költségei is lényegesen alacsonyabbak. Nincs kipufogó, befecskendező, turbófeltöltő stb. En-nek megfelelően olaj- és szűrőcsere sincs, és kevésbé valószínű, hogy valamilyen alkatrészt ki kell majd cserélni.

Az autógyárak az elektromos autók karbantartási költségeit alacso-nyabbra becsülik, mint a hagyományos autókét. Az egyik forgalmazó szerint a rendszeres szervizek során a szerelő által ráfordított munka-idő nagyjából azonos a kétféle autótípusnál, a különbség elsősorban a beszerelt alkatrészek költségének differenciájából adódik. Ez az elekt-romos autóknál gyakorlatilag elhanyagolható, míg a belsőégésű mo-toros autóknál a szokásos olaj- és szűrőköltségekkel, idősebb korban pedig például a vezérmű-szíj, a kipufogó vagy a katalizátor cseréjével kell kalkulálni. A lejtmenetben történő visszatáplálással az elektromos autóknál a fékek kopása is lassabb, mint a hagyományos járműveké, tehát itt is alacsonyabb költségeket lehet figyelembe venni. Mi 30%-kal alacsonyabb karbantartási költséggel számoltunk az elektromos autók esetében.

Parkolási költségek, dugódíjAz ember nem is gondolná, hogy a TCO-számítás során mekkora sze-repe van ezeknek a tényezőknek. A repülőtéren, a budapesti belvá-rosban vagy a Budai Várban 400-800 Ft közötti összeget is kifizethe-

tünk egy óra parkolásért, tehát ha valaki munkájából vagy szokásaiból adódóan naponta több órát parkol az említett helyeken, akkor egy évben 200-400 ezer Ft-ot költ el parkolásra. Ez a 6 éves életciklus alatt 1,2-2,4 millió forint. Ha tehát az elektromos autóknak – mint sok nyugat-európai városban – nem kell fizetni a városi parkolásért, akkor ez az összeg megtakarítható. Ugyanez vonatkozik egy lehetséges bu-dapesti dugódíjra is, amit számításunkban havi 10 000 Ft-tal vettünk figyelembe. Ez egyelőre Budapesten ugyan lekerült a napirendről, de egyike azoknak a lehetőségeknek, melyekkel az elektromos autók elterjedését ösztönözni lehetne. Érdekességképpen jegyezzük meg, hogy Londonban ez az összeg – fizetési formától függően – naponta 9-12 GBP (kb. 3-4000 Ft).

EredményekElemzéseinket négy kérdés megválaszolása köré csoportosítottuk. A számítások során minden paramétert állandónak tekintettünk, kivéve a vizsgálat alá vont változót.1. Mennyi időt kell naponta a belvárosban parkolni ahhoz, hogy megérje elektromos autót vásárolni és használni?Az elemzés eredményét mutatja az 1. ábrapár, magán-, illetve céges használatú autó esetében. Az ábrákon a parkolási idő függvényében mutatjuk be a hatéves időszakra kiszámított összköltséget. A parko-lási költséget 400 Ft/órában rögzítettük, és azt feltételeztük, hogy az elektromos autók ingyenesen parkolhatnak. Az ábrákról jól leolvas-ható, hogy a magánautók esetében munkanapokon körülbelül két és fél–három órát kell egy autónak a belvárosban parkolnia ahhoz, hogy az elektromos autó összköltsége megegyezzen a hasonló méretű dí-zel- és benzinüzemű gépjárművekével. Ugyanez a parkolási idő céges használatú személygépjárművek esetében másfél–két órára csökken. Ebből az a következtetés vonható le, hogy már ma is lehetnek olyan gépjármű-felhasználók – elsősorban a belvárosban, illetve a „drága” parkolási övezetekben viszonylag sok időt töltő autósok –, akik szá-mára gazdaságos alternatíva egy elektromos autó megvásárlása. Ha abból indulunk ki, hogy a parkolási díjak inkább növekedni, az elekt-romos autók árai pedig nagy valószínűséggel számottevően csökkenni fognak a következő években, akkor az elektromos autó, mint alter-natíva még inkább vonzó lesz. A haszongépjárművek esetében – me-lyeknél az áfát a vállalkozások visszaigényelhetik – a magasabb ár

Magán autó

9 000

10 000

11 000

12 000

13 000

14 000

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Parkolási idő (óra)

TCO

(eFt

)

Peugeot iOn Toyota Yaris HybridOpel Corsa (dízel) Opel Corsa (benzin)

Céges autó

10 000

11 000

12 000

13 000

14 000

15 000

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Parkolási idő (óra)

TCO

(eFt

)


1. ábra. A napi parkolási idő változásának hatása a teljes tulajdonlási költségre




(és ÁFA) miatt még rövidebb parkolási idők mellett is gazdaságossá válhatnak az elektromos autók.

2. Mekkora benzinár szükséges ahhoz, hogy az elektromos autó a TCO-számítás alapján már gazdaságosabb legyen, mint a benzin- vagy dízel-üzemű?Az elemzés eredményét mutatja a 2. ábrapár, magán-, illetve céges használatú autó esetében. Az ábrákon az összköltséget mutatjuk be a

vizsgált autótípusok esetében a benzin-, illetve gázolajárak változásá-nak függvényében. Az ábrákból jól látható, hogy a magánhasználatú autó esetében 550 és 600 Ft-os üzemanyagár mellett már az elektro-mos autó összköltsége adódik alacsonyabbra a robbanómotoros au-tókkal szemben. Céges használatú gépjárművek esetében 450 és 550 Ft közötti az az üzemanyagár, amely mellett már az elektromos autó gazdaságosabb. Ebben a sávban már tartózkodtak a benzin- és gáz-olajárak az elmúlt évben. Ha az olaj- és ezen keresztül az üzemanyag-

Magán autó(Áramdíj: 49,85 Ft/kWh, 2013 végéig ingyen töltés)

9000

10 000

11 000

12 000

13 000

14 000

400 450 500 550 600 650 700

Benzin/gázolaj ára (Ft/l)

TCO

(eFt

)


Céges autó(Áramdíj: 49,85 Ft/kWh, 2013 végéig ingyen töltés)

10 000

11 000

12 000

13 000

14 000

400 450 500 550 600 650 700

Benzin/gázolaj ára (Ft/l)

TCO

(eFt

)


2. ábra. A benzin- és gázolajár változásának hatása a teljes tulajdonlási költségre




árak hosszú távon történő emelkedéséből indulunk ki (márpedig a globális prognózisok ezt vetítik előre), akkor levonhatjuk azt a követ-keztetést, hogy az idő az elektromos autóknak dolgozik. Haszongép-járművek esetén már az említettnél alacsonyabb üzemanyagárszint mellett is gazdaságos lehet elektromos autót venni és üzemeltetni.

3. Hogyan alakul a robbanómotoros és az elektromos autók üzemanyagköltsége a vizsgált 6 éves időtartam alatt?A vizsgálat eredményét mutatja be a 3. ábra. A számításnál figye-lembe vettük a 2013 végéig érvényes ELMŰ ajánlatot a regisztrált elektromos autók térítésmentes feltöltésére, de az áram- és üzem-anyagárakat állandónak tekintettük, az egyszerűség kedvéért ennél a vizsgálatnál nem kalkuláltunk azok várható növekedésével. Az ábrából egyértelmű az elektromos autó üzemeltetési költségelőnye még a hib-ridhez viszonyítva is. Ez a vizsgált hatéves időszakra kevesebb, mint negyede a hagyományos autókénak.

4. Milyen hatása van annak, hogy az elektromos autónkat mikor töltjük fel az elektromos hálózatról?A mobiltelefonálás zónaideihez hasonlóan az elektromos autók feltöl-tésére is meg fognak jelenni a különböző tarifák, melyek arra fogják ösztönözni az autók tulajdonosait, hogy általában akkor töltsék fel ak-kumulátoraikat, amikor az a villamosenergia-rendszer szempontjából is kedvező. Így az elektromos autósok a 3. ábrán bemutatott, a ha-gyományos autókéval összehasonlításban alacsony üzemanyagköltsé-geiket tovább tudják optimalizálni. Feltehetően a tarifák a gyorstöltők-nél és csúcsidőben lesznek a legdrágábbak, hiszen az autós ilyenkor siet, így hajlandó többet fizetni a felhasznált áramért, és a szükséges teljesítmény rendelkezésre állásának és kiépítésének költségei is eb-ben az esetben a legmagasabbak. Természetesen a csúcs- és völgyidei villamosenergia-költségek is meg fognak jelenni a töltési díjakban.

A 4. ábra a ma érvényes normál lakossági, völgy-, illetve csúcsidő-szaki tarifák mellett mutatja be az elektromos autó üzemanyagköltsé-gét a vizsgált hatéves időszakra. Látható, hogy az elemzett időszakra 270 ezer Ft különbséget jelent, ha valaki nem csúcsidőszakban, ha-nem éjszaka tölti fel elektromos autóját. Ezzel további több mint egy éves parkolási díjnak megfelelő összeg takarítható meg.

Összefoglalás, javaslatok a döntéshozóknakMa még csak bizonyos feltételek együttes fennállása esetében éri meg elektromos autót vásárolni. Ám ha naponta kihasználjuk az elektro-mos autók egy feltöltéssel megtehető hatótávolságát, napi több órára fizetünk parkolási díjat például a belvárosban, és számítunk az üzem-anyagárak további emelkedésére, akkor már egyes esetekben ma is – a nyilvánvaló környezetvédelmi előnyök mellett – gazdaságilag is iga-zolható egy elektromos autó megvásárlása. Ehhez járulhat még hozzá az elektromos autók beszerzési árának csökkenése, az akkumulátorok fejlesztésén és a szériagyártás kiterjedésén keresztül.

Magyarország nem képes számottevő szerepet játszani az autók technológiai fejlesztésében, így nem az autók vásárlását kell támo-gatni, sokkal inkább a parkolást, a behajtási díjak elengedését vagy a szükséges töltési infrastruktúra kiépítését. A szolgáltatóknak a kö-vetkező években megfelelő töltő infrastruktúra-hálózattal és áramár-konstrukciókkal kell felkészülniük az elektromos autók „fogadására”.

Magán/céges autó

(Áramdíj: 49,85 Ft/kWh, 2013 végéig ingyen töltés;Benzinár: 438 Ft/l; Gázolajár: 440 Ft/l)

0

1000

2000

3000

4000

5000

Peugeot iOn Toyota YarisHybrid

Opel Corsa(dízel)

Opel Corsa(benzin)

Üze

man

yagk

ölts

ég (e

Ft)

3. ábra. A teljes üzemanyagköltség alakulása különböző meghajtások esetén a vizsgált paraméterek mellett

4. ábra. A teljes üzemanyagköltség alakulása a Peugeot iOn esetén a töltési időszak függvényében

Peugeot iOn

Magán/céges autó(2013 végéig ingyen töltés)

200

400

600

800

1000

1200

Völgyidőszak42,71

Normál lakossági49,85

Csúcsidőszak56,34

Töltési tarifa (Ft/kWh)

Üzem

anya

gköl

tség

(eFt

)



OPTIMALIZÁLÁS www.e-met.hu www.e-met.hu OPTIMALIZÁLÁS

Fenyves Iván

Hagyományos hőerőművek hatásfokának javítása nagy hőállóságú szerkezeti anyagok alkalmazásával

A hagyományos hőerőművek hatásfokának javítása korunk ide-vágó műszaki fejlesztésének egyik fontos, súlyponti területe. A hatásfoknövelés – amely régebben elsősorban a tüzelőanyag-fo-gyasztás csökkenése révén gazdasági probléma volt – manapság a környezetvédelmi szempontok figyelembevételével fokozott je-lentőséget nyert.

A hagyományos hőerőművek gőz-körfolyamata a jól ismert Rankine-cikluson1 alapszik. A Rankine-körfolyamat termikus hatásfoka adott kon-denzátorhőmérséklet esetén a friss és újrahevített gőz nyomásától és hőmérsékletétől függ. A nyomás- és főleg a hőmérsékletnövelés szem-pontjából a gőzt továbbító csővezetékek képezik a körfolyamat kritikus láncszemét, ezért jelen cikk elsősorban az erőművi csővezetékek ma használatos és fejlesztés alatt lévő szerkezeti anyagaival foglalkozik.

A friss gőz nyomásának növelése már a két világháború között is jelentős előrehaladást mutatott. A kényszer-keringtetésű és különösen a kényszerátáramlású gőzgenerátorok2 (Sulzer- és Benson-rendszer) már a ’40-es évek úttörő berendezéseiben elérték, sőt egyes esetek-ben túlhaladták a kritikus nyomást (22 MPa). Ilyen nyomások esetén, ha a szerkezeti anyagok hőállósága 520-540 °C körüli értéken korlátozott, a csővezetékek falvastagsága hamarosan eléri a műszaki és gazdasági szempontból megengedhető határértéket. Az erőművi blokkok egység-teljesítményének 1000 MW és a fölé való növelésével ez a korlát már a tervezés sarkalatosan kritikus pontja, ezért a fejlesztés súlypontja a szerkezeti anyagok hőállóságának növelése volt, és maradt a mai napig.

Mint tudjuk, hozzávetőleg 400 °C falhőmérséklet felett az anyag már a tartósfolyás („creep”) mezejében van, és a méretezés a tartamszilárd-sági értékek alapján történik. Az erőművek üzemeltetői világszerte igen kritikusan szemlélik a szerkezeti anyagok tartamszilárdsági értékeit. Az acélműveknek megfelelő kísérleti eredményekkel kell alátámasztaniuk az új vagy továbbfejlesztett anyagok garantált tartamszilárdságát. A terve-zés manapság a régebben szokásos 100 000 óra élettartam helyett 200 000 vagy 250 000 óra élettartamra történik, ami 25-30 év üzemidőnek felel meg. Természetesen mivel nincs lehetőség az anyagokat ennyi ideig a kísérleti állomáson igénybe venni, az acélművek különféle gyorsított el-járásokkal határozzák meg az anyagok garantálható tartamszilárdságát.

Az európai egységes EN szabványok tartalmazzák a szabványba fel-vett szerkezeti anyagok méretezéshez használandó megengedett szi-lárdsági jellemzőket az anyagokra jellemző hőmérséklettartományban. Egyes üzemeltetők, például a dél-afrikai ESKOM (jelenlegi beépített teljesítőképesség 40 GW) az EN szabványban megadottnál kisebb ér-tékeket írnak elő a tervezőknek, így például az új 750 MW-os, széntü-zelésű, szuperkritikus gőznyomással dolgozó blokkoknál és a régebbi, 600 MW-os egységek rekonstrukciójánál alkalmazott X10CrMoVNb9-1 (1.4903) acéloknál a német VdTÜV szabvány értékeit kell alapul venni. Ez a megkötés például egy 17,5 MPa/545 °C-ra és 200 000 óra élettar-tamra méretezett, 350 mm belső átmérőjű vezetéknél 35 mm (+16%)

falvastagságot jelent a 30 mm értékkel szemben, ha az EN 10216-2 értékeit vennénk alapul.

A kísérleti stádiumban lévő új szerkezeti anyagok tartamszilárdsá-gi jellemzőit a gyártóknak nagyon részletes és ellenőrzött laboratóriumi vizsgálatokkal kell bizonyítaniuk, mielőtt az új anyag bekerülhet az EN vagy más szakmai szabványokba.

Gyakorlati példa: a német BoA programNémetország, amely sűrűn lakott, iparilag „szuperfejlett” ország, ahol a környezetvédelem főleg politikai okokból – bocsánat a kifejezésért – a paranoidságig kiélezett, beszüntette a hazai mélybányászattal nyert széntermelést, de fenntartja és továbbfejleszti a külfejtéses, gyenge mi-nőségű barnaszén erőművi hasznosítását. Az atomerőművek – ugyan-csak politikai okokból – elhatározott leállítása miatt további szénhidro-gén-tüzelésű egységek beépítését tervezik. Ennek keretében került sor az itt példaként bemutatott BoA (Braunkohlekraftwerk mit optimierter Anlagetechnik, magyarul: optimalizált technológiájú barnaszén-tüzelésű erőmű) programra. Ennek keretében a Köln közelében lévő nagykiterje-désű külfejtéses szénvagyonra telepítve, valamint a meglévő és a rész-ben elavulás okozta gazdaságtalanság miatt leállítandó régebbi, 100-150 MW-os egységek pótlására a következő új egységeket létesítették:

• BoA 1, Niederaussem, 1×1000 MW,• BoA 2 és 3 Neurath, Blokk „F” és „G”, 2×1100 MW.A Neurath „F” és „G” blokkok nagyhőmérsékletű gőzvezetékeinek fő

jellemzőit az 1. táblázat mutatja.A rendszer csővezeték elrendezését az 1. ábra mutatja. Az itt bemu-

tatott anyag martenzites szerkezetű, alkalmazási felső hőmérsékletha-tára 615 °C. Tulajdonságai (összetétel, szilárdsági jellemzők) megtalál-hatók az EN 10216-2 európai szabványban. Az anyag USA megfelelője az ASTM A335 Grade P92 minőség. Ezek az anyagok már megfelelő ta-pasztalati értékekkel rendelkeznek, és használatuk nem igényel különle-ges tervezési intézkedéseket. Ennél nagyobb hőmérsékletekre már csak ausztenites csőanyagok és nikkel ötvözetek alkalmasak. Néhány példa:

FőgőzLBA

Újrahevített gőzLBB

Anyag – X10CrWMoVNb92 (1.4901)

Tervezési nyomás MPa 29,5 7,0

Tervezési hőmérséklet °C 610 615

Üzemi nyomás MPa 28,0 5,6

Üzemi hőmérséklet °C 600 605

Belső átmérő mm 355 720

Falvastagság mm 97 43

Csőhossz m 1100 2060

Cső acélanyag-tömeg t 1064 1300

1. táblázat

www.e-met.hu GEOTERMIA OPTIMALIZÁLÁS www.e-met.hu www.e-met.hu OPTIMALIZÁLÁS

• martenzites (max. 615 °C),– P92, E911 9-9,5 % Cr,– VM12 11-12% Cr,

• ausztenites (max. 650 °C),– 1.4910 16-18% Cr; 12-14% Ni,– TP347 (1.4550) 17-19% Cr; 9-13% Ni,– AC66 (1.4877) 26-28% Cr; 31-33% Ni,

• nikkelötvözetek (650-700 °C),– IN617, Alloy 263, HR6W >54% Ni.

Elérhető hatásfoknövelés és gazdaságosságA bemutatott anyagokkal a körfolyamat hatásfoka jelentős mértékben növelhető, a mai 43-45% körüli értékről 50%-ra és a fölé. Ez természe-tesen hasonló arányú csökkenést eredményez a tüzelőanyag-fogyasztás-ban, és a káros levegőszennyező gáznemű és szilárd anyagok kibocsátott mennyiségében. A fejlődést és a trendet a 2. ábra szemlélteti.

Az új anyagok alkalmazása számos műszaki és gazdasági probléma megoldását igényli. A legfontosabb műszaki gondok a következők:

Korrózió, oxidációAz új anyagok ilyen irányú tulajdonságai még nincsenek kellő tapasz-talatokkal bizonyítva. Egyes források szerint ezek az ötvözetek jelentős kockázatokat képviselnek, és szigorú követelményeket támasztanak a tápvíz vegyi tisztaságával kapcsolatban.

HegesztéstechnikaAz új anyagokból készülő csővezetékek új hegesztési technológiát igé-nyelnek. Itt most csak megemlítem a helyszíni szereléshez kidolgozott „close gap” (csökkentett rés) automatikus hegesztőgépeket. Ezek tet-

szőleges (függőleges, vízszintes, ferde) elrendezésű vezetékek helyszíni hegesztését automatikus módon végzik. A hegesztőgép a mozdulatlan csővezeték középvonala körül kering.

Metallográfiai mérésekAz új anyagok szövetszerkezetét rendszeres időszakonként gondosan el-lenőrizni kell, összehasonlítva a gyártóművek laboratóriumi mérési ada-taival. A termikus és mechanikus igénybevétel hatására történő tartós folyás előrehaladását feltágulás-mérésekkel és mikro-fotografikus vizs-gálatokkal (replika) kell figyelemmel kísérni.

A gazdasági problémák magától értetődően az új anyagok szokat-lanul magas árával függenek össze. A bemutatott 9-9,5% Cr-tartalmú martenzites csőanyag (X10CrWMoVNb92) jelenlegi ára 11-16 EUR/kg. A fenti példa szerinti erőműben (BoA 2 és 3) blokkonként 2300-2400 t anyag szükséges ebből a minőségből, azaz csak az anyag költsége 25-38 millió euró.

Korunk európai energiapiacán a következő új tényezők nehezítik a hosszú távú gazdasági számításokat:

• Az értékesített (hálózatba táplált) villamos energia ára (ellenér-téke) nem állandó. Nyílt energiapiac van, a teherelosztók az együtt-működő rendszer állapotától, terhelésétől függően óráról-órára válto-zó átvételi tarifákat „ajánlanak” az erőműveknek, és azok az ajánlott egységárat tetszés szerint elfogadhatják vagy visszautasíthatják. Ezzel természetesen az erőmű kihasználási tényezője széles határok között ingadozhat.

• A kibocsátott gáznemű levegő-szennyező anyagokért (elsősorban CO2) büntető „adót” kell fizetni. Az egyes erőművek megszabott kvótái a szabad piacon értékesíthetők, vagyis az emissziók növelhetők vagy csökkenthetők, mindez „csak” pénzkérdés.

ÖsszefoglalásAz acélgyártási technológia rohamos fejlődése révén jelenleg ma már olyan új erőművi csővezeték anyagok állnak rendelkezésre, amelyek gazdaságilag indokolható módon lehetővé teszik a gőznyomás és a -hő-mérséklet nagyarányú növelését. Ma 1100 MW-os barnaszén-tüzelésű egységek vannak üzemben szuperkritikus (>=28 MPa) nyomással és max. 615 °C gőzhőmérséklettel. Az elkövetkezendő években technika-ilag a 35 MPa/700 °C is megvalósíthatónak látszik, de ennek gazdasá-gosságát számos, ma még új és hosszú távra nehezen követhető szá-mítással kell igazolni.

Jegyzetek1 William John Macquorn Rankine (1820-1872) skót mérnök, fizikus és ma-

tematikus.2 Szándékosan eltekintek az ide nem illő “kazán” szó használatától.

Erőmű nettó hatásfok Új anyagok35 MPa/700 °C

2014

1. ábra

2. ábra




www.e-met.hu SZABÁLYOZÁS SZÉLÁRNYÉKBANSZABÁLYOZÁS SZÉLÁRNYÉKBAN www.e-met.hu

Tóth Máté

A hazai szélenergia-szabályozás iránya és tanulságai az új támogatási séma hajnalán

A hatalmas energiát magában hordozó légköri jelenség, a szél az antik Európában nagy tiszteletnek örvendett: az ókori athéni-ak oltárt is emeltek Boreasnak, az északi szél harcias istenének, aki szétkergette Xerxész hajóit. A középkorban aztán az örege-dő, „deszakralizált” Boreas profán, békés szélmalmokat forga-tott lomhán Európa-szerte (Magyarországon is több mint 800 volt üzemben még a századfordulón is), hogy aztán napjainkra egyrészt a tudomány és technika, másrészt a megújuló energia-források felé forduló energiapolitika mintegy újra felfedezve a villamosenergia-termelés szolgálatába állítsa.

Az Európai Bizottság még 2007-ben kitűzte az ambiciózus célt: az Unió teljes energiafogyasztása tekintetében 2020-ra húsz százalékos meg-újuló energiaforrás-részarányt kell elérni1. Ezt a dokumentumot egyre nagyobb súllyal rendelkező további dokumentumok valóságos hullám-verése követte2, elvezetve végül a 2009/28/EK irányelv elfogadásához, mely lényegében kőbe véste a 20%-os célt, egyúttal kötelezve a tagálla-mokat saját célkitűzéseket rögzítő nemzeti cselekvési tervek („NCST”-k) elfogadására. Az Európai Uniónak a megújuló energiaforrások tagállami termelésben történő szignifikáns részarány-növekedésére vonatkozó el-várásai a szélenergia-beruházások, illetve a szélerőművek által termelt villamos energia fokozottabb támogatását is a tagállami szabályozók feladatává tette, mint az EU zöldenergia-részarány kitűzéseinek egyik lehetséges elérési eszközét. Magyarország NCST-je3 a megújuló ener-giaforrásokból előállított energiának a 2005. évi bruttó végső energia-fogyasztásban képviselt részaránya tekintetében 4,3%-ban, a megújuló energiaforrásokból előállított energiának a 2020. évi teljes bruttó ener-giafogyasztásban képviselt arányára vonatkozóan pedig 14,65%-ban jelölte meg a saját, 2020-ra teljesítendő vállalásait. Ebből az Európai Bizottságnak eljuttatott, következmények nélkül nem ignorálható4 hazai vállalás a szélenergia tekintetében a 2010-es 330 MW-hoz (692 GWh-hoz) képest már 2012-ben 445 MW-ot (929 GWh-t), 2015-re 577 MW-ot (1377 GWh-t), 2020-ra pedig 750 MW-ot (1545 GWh-t) vizionál.

Az EU elvárásai és a magyar vállalások teljesítése eredményeként amerre csak nézünk, mindenhol szélturbináknak kellene emelkedni, ám azt láthatjuk, hogy szélerőművi fejlesztés gyakorlatilag nem történik az országban. A háztartási méretű és a villamosműhöz nem csatlakozó szélerőművek kivételével az új szélerőművi kapacitások létesítésére a 33/2009. (VI. 30.) KHEM rendelet („Szélerőmű Rendelet”) alapján kiírt pályázat szerint lenne mód, ám jelenleg ilyen nincs folyamatban, sőt az egyetlen eddig elindított tendert is leállították. Eközben a zöldenergia korábbi támogatási sémája, a kötelező átvételi (KÁT) rendszer nyilván-való deficitjei miatt maga is állami revízió és koncepcionális újragondo-lás tárgya. A megújuló és alternatív energiaforrásokból előállított hő- és villamosenergia-átvételi támogatási rendszer („METáR”), mely a KÁT-ot felváltani hivatott, és így a szélenergia-szabályozásnak is meghatározó

pillére kell, hogy legyen, a már eddig is komoly késése ellenére sajtóhí-rek szerint még mindig várat magára5.

A szélparki beruházások számára tehát jelenleg szélcsend van. Ebben a sajnálatos átmeneti és nyilvánvalóan kevéssé befektetőbarát helyzetben, az új és szükségszerű támogatási séma és szabályozási koncepció hajnalán nagyon is érdemes azonban megragadni a pillana-tot, és végigtekinteni a szélkapacitás-szabályozás eddigi tapasztalatain, hibáin, abból szűrve le következtetéseket a helyes szabályozás irányaira és szükséges prioritásaira. A jelen rövid áttekintés az író elmúlt fél év-tizedes, energiajogászként töltött idő levont tanulságaival kíván hozzá-járulni ehhez.

Először is le kell szögezni: a szélenergia-kapacitások létesítése és támogatása állami-központi tervezést és szabályozást kíván, méghozzá átgondolt, nem piaci szemléletű és minden részletre kiterjedő, kógens szabályozást. Ennek tanulópénzét keservesen megfizették a befektetők még 2006-2008 között. A szélerőművek, szélparkok létesítése lényegé-ben a kezdetektől az erőművi kapacitások létesítésének hárompilléres rendszerébe tagozódott: környezetvédelmi, építésügyi és energetikai engedélyezés alá esve. Az első kettő a mai napig kevéssé fontos különb-ségeket tartogat csupán a szélerőmű-fejlesztések számára az általános erőművi engedélyezési sémához képest (ilyen pl. a környezeti hatásvizs-gálat köre, mérőtornyok állítása stb.), azonban a hazai szabályozás első szakaszában a szélerőművek energetikai engedélyezése sem mutatott eltérést a más energiaforrásra épülő erőművi beruházásokétól. A villa-mos energiáról szóló 2001. évi CX. törvény 50. § szerint a Magyar Ener-gia Hivatal (MEH) köteles volt az erőmű-létesítési engedélyt kiadni, ha az engedély iránti kérelem a jogszabályokban meghatározott követelmé-nyeknek megfelelt, taxatíve felsorolva az engedélykiadás megtagadásá-nak eseteit; ezek azonban olyan általános és értelemszerű feltételek vol-tak, melyek érdemi korlátot a kicsit is prudens beruházók számára nem állítottak. Ezt a mindhárom pillérében barátságos engedélyezési rend-szert egészítette ki a jól ismert KÁT6, mely mint a megújuló energiafor-rásokra épülő villamosenergia-termelés támogatási sémája, fix árakat, illetve később ezen fix árak kereteit biztosította állami (rendszerirányítói) vásárlási kötelezettséggel, a befektetők számára kalkulálhatóvá téve a befektetéseik megtérülését (return on investment). Az engedélyezés há-rom barátságos jónoszlopán tümpanonként nyugvó KÁT kétségkívül ba-rátságos, vonzó, hívogató szabályozási templomot jelentett az egyébként is kedvező befektetési környezetben, amikor beköszöntött a 2006-os év nagy szélparki boom-ja. A kedvező megtérülési lehetőségek, továbbá az EU-csatlakozás utáni prosperáló zöldprioritás-kilátások miatt gombamód nőttek ki a földből az új szélparkok, amit ütemében már csak a beadott létesítési engedélykérelmek (spekulációt is sejtető) száma múlt felül. Egy dologra volt csak érzéketlen ez az idilli jogszabályi környezet: a villamos-energia-rendszer szabályozási tartalékainak nyers valóságára.

A kapacitás-boomot elmosó vihar törvényszerűen közeledett. Nem lehetett kérdés, hogy az ország villamosenergia-rendszer biztonsága




megálljt fog parancsolni a szélkapacitás-létesítési kérelmek lázának, tekintve, hogy a szélerőműves termelés a szélsebesség akár negyed-órás viszonylatban is volatilis természete miatt nem egyenletes, így csak megfelelő méretű és gyorsaságú, a szabályozási irányváltások szem-pontjából megfelelő rugalmasságú, azt kiszabályozó rendszer mellett működhetnek a szélerőművek. Ez akkoriban nagyjából 330 MW körüli szélenergia kiszabályozhatóságát jelentette a zárthurkú szabályozásra kapcsolt szekunder tartalék útján. Kvantitatív korlátokon túl így nyilván-való módon nem azonos egy szélerőmű létesítésének következménye a villamosenergia-rendszer egészére nézve más erőművekhez mérve, erre azonban a szabályozás egyszerűen érzéketlen volt akkor is, amikor már látszott, hogy engedélyigénylési boom a rendszerkorlátokat veszé-lyezteti.

A jogszabály a közösség önfenntartása feltételeinek7 (a közérdek-nek) az alapos, realista megfogalmazása kell, hogy legyen, a rend-szerbiztonság pedig ilyen közérdek, és ezért alapos, kimerítő normatív szabályozásra tartozik. Külön növelte a probléma mértékét, hogy 2003. január 1-től a villamosenergia-piacnyitással megszűnt a centralizált, MAVIR menetrend-tervezésen alapuló rendszer, mely kézenfekvő garan-ciát jelentett a rendszerbiztonság és az annak fenntartásához szükséges tartalékmennyiségek biztosítására a termelők növekményköltség-elvű menetrendezésével. Ekkortól a nagykereskedő MVM, majd fokozatosan újabb és újabb piaci szereplők mérlegkörei vették át a menetrendezést, ám ezek az egyes kis mérlegkörök a tagjaik fragmentált érdekeit tük-rözték, a MAVIR a rendszerszintű szabályozási tartalék biztosítására ki-írt tendereken leadott ajánlatokból próbálta a szükséges tartalékigényt biztosítani.

Ezt a részben-egészben a szabályozáson kívül dolgozó, az iparágat azonban ismerő szakemberek látták, sőt, előre látták, a szakmai körök szabályozási, illetve annak feed-back mechanizmusaiba történő kielé-gítő becsatornázásának szükségességére hívva fel a figyelmet a jövőre nézve is. Amikor ez többek közt a MAVIR jelzései hatására is nyilvánva-lóvá vált a MEH számára, a jogalkotás érzéketlensége, rugalmatlansága

miatt a MEH maga kényszerült korrigálni a szabályozási hibát, súlyos deficitet okozva azonban a befektető bizalom és a jogbiztonság terén. A MEH (hatóság, tehát jogalkalmazó), noha semmi sem jogosította fel arra, hogy a fenti (idilli) rendelkezéseken túlmenően kvázi jogalkotóként saját, további engedélyezési szempontokat érvényesítsen8, 2006 elején két, jogi minősítése, kötelező ereje és jogrendszerben elfoglalt esetleges helye szerint is kétséges ún. „tájékoztatót” tett közzé az értékelés általa megalkotott szempontjaival annak érdekében, hogy a rendszerkorlátok szabta keretek közé szorítsa a közel 1000 MW kapacitás kiadására vo-natkozó kérelmeket. Ezen tájékoztatók, mint „kvázi-jogszabályok” kike-rülték a jogalkotás garanciális szabályainak érvényesülését (pl. vissza-ható hatály tilalma) is.

Tovább rontotta aztán a helyzetet, hogy bizonyos esetekben a több-letszempontoknak eleget tevő kérelmek is elutasításra kerültek. A pórul járt befektetők, már aki nem fordult eleve sértődötten sarkon, a bíró-ságokon keresték az igazukat az engedélykérelmeiket elutasító MEH-határozatok elleni bírói felülvizsgálatok kezdeményezésével („közigaz-gatási per”), így önkéntelenül a közigazgatási hatóság mellett immár a bíróságokat is beszorítva a szabályozási hibák és a piaci igények között tátongó résbe. A másodfokon születő res iudicata ítéletekben az Íté-lőtábla a rendszerbiztonság érdekében szemet hunyt a közigazgatási határozatok hibái felett, indirekt módon jóváhagyva a MEH kvázi-jog-szabályait is. Azt már csak rezignált legyintéssel érdemes megjegyezni, hogy egyébként a fenti jogalkalmazói-igazságszolgáltatási tűzoltás és jogbiztonság rovására fizetett borsos ár ellenére sem épült be a 330 MW rendszerkorlát9.

Némiképp hatásvadász oximoronnal élve a jogalkotó lassú kapko-dással, de legalább logikusan reagált. Épp az új villamosenergia-kódex, a 2007. évi LXXXVI. törvény (Vet.) kodifikációs munkálatai folytak, ér-telemszerűen ebben, cserébe viszont késéssel csapódtak le a szélka-pacitás-engedélyezés már két éve transzparens szabályozási hibájának tanulságai: a Vet. 2008. január 1-től „a villamosenergia-rendszer szabá-lyozhatósága és biztonságos működése érdekében, valamint a műszaki-


16



lag korlátozott lehetőségekre való tekintettel10” a szélerőművek, illetve szélerőmű-parkok engedélyezését később megalkotandó, külön jogsza-bályban meghatározott feltételek szerint meghirdetett pályázat útjára utalta. Ezzel megszületett a máig ható gondolat, miszerint a szélener-gia-szabályozás a speciális jellegére tekintettel három egymást metsző körből álló szabályozás tárgya kell, hogy legyen: az általános villamos-energia-ipari szabályoké, a speciális zöldenergia-szabályoké (KÁT), vé-gül a szintén speciális szélparki kapacitás-létesítési szabályoké.

A jogalkotó viszont ezzel a megoldással kapkodott is: egyrészt a kü-lön jogszabály elmaradt (már-már a mulasztásban megnyilvánuló alkot-mányellenesség határát súroló másfél éves késéssel érkezett a Szélerő-mű Rendelet), másrészt a szabályozást úgy tették zárttá, hogy a Vet. „az e törvény hatálybalépését megelőzően indult engedélyezési eljárásokat e törvény rendelkezései szerint” rendelte folytatni, ezzel elvi éllel zárva ki annak lehetőségét, hogy az akkor még folyamatban lévő közigazga-tási perek eredményeképpen a bíróságok a MEH engedélykérelmeket elutasító határozatait hatályon kívül helyezve a MEH-et új eljárásra uta-sítsák, hiszen a régi szabályok szerint kiadandó engedélyek a Vet. alatt már csak széltender eredményeként születhettek (volna) meg11.

A Szélerőmű Rendelet részletes vizsgálata nem tárgya a jelen cikk-nek, itt csak azt szeretném kiemelni, hogy az – teszteletlensége okán észrevétlen módon – nem csak az engedélyezést módosította a szélpar-kok, szélerőművek számára, de az addig egységes (KÁT-os) támogatási rendszert is. Olyan kétszakaszos pályázati eljárást vezetett be, ahol a második szakaszban a MEH felhívására tulajdonképpen egy ajánlatté-tel történne a jogszabályban meghatározottnál nem magasabb kötelező átvételi ár, az igényelt kötelező átvétel időtartama, a kötelező átvétel keretében átvételre kerülő villamos energia éves mennyisége, valamint a szabályozási képesség vonatkozásában. Így tehát tulajdonképpen a beruházó maga „licitál” a KÁT-paraméterekre, a Szélerőmű Rendelet el-oldja a szélerőműveket a KÁT-os rendeleti áraktól.

A Szélerőmű Rendelet hatályba lépését követően, a szabályozható-ság által lehetővé tett kapacitás-bővítés körültekintő állami felmérése után 2009. augusztus 28-án kiírásra került az első és eddig egyedüli széltender, ahol a korábbi történések által el nem riasztott befektetők be is nyújtották pályázati csomagjaikat. 2010. július 15-én az ismert mó-don azonban, a szabályozás koncepcionális újragondolása érdekében, gyors jogszabályi megágyazást12 követően a MEH lefújta a folyamat-ban lévő tendert. Mindez kijelölte az újabb tanulságot a jövőre nézve: a szabályozás megbízható, tartós, ciklusokon átívelő kell, hogy legyen, a már kétszer pórul járt befektetők különben nem hisznek többé, és úgy is áraznak majd – bevett közgazdaságtani fogalommal élve ez a country/regulation risk, melyet a befektetők figyelembe vesznek a beruházási/megtérülési számításaiknál, felfelé nyomva a beruházási költségeket és közvetetten majd a KÁT-os árat is.

A jelenhez és a jövőre vonatkozó tervekhez érve a szélerőmű-létesí-tés tapasztalathalmozó hazai kálváriája nem ért véget. A leállított tender nyomán keletkezett űrben az új kapacitás-bővítés reménybeli lehetősé-ge szükségszerű függvénye lett előbb az NCST, majd a KÁT-ot felváltani hivatott METáR, az új zöldenergia-szabályozási és támogatási rendszer műhelymunkálatainak. 2011-től elkezdődött a METáR kormányzati elő-készítése, mely azonban 2012 harmadik negyedévének végére sem öltött jogszabály-tervezeti formát, tovább tolva az NCST-vállalások miatt égetően időszerű szélerőművi kapacitásbővítés rajtjának időpont-ját. Fontos megjegyezni, hogy a csúszás egyik – érthető – oka, hogy a METáR elfogadása esetén állami támogatást tartalmazna13, az állami támogatás minden formája felett árgus szemekkel őrködő Európai Bi-zottságot pedig meg kell győzni annak az EU-joggal való megfelelősé-

géről (állami támogatás miatt Magyarország már az iparágban is égette meg magát14). Kétségkívül számos problémája volt a KÁT rendszernek, melynek orvoslására ez a késlekedő METáR alkalmas eszköz lehet. A KÁT nem differenciált ugyanis kellőképpen a technológiák között (közel egységes alapárat határozott meg), nem rögzített egységes előre garan-tált átvételi időtartamot, nem ösztönözte a hő-, csak a villamosenergia-termelést, és rövidebb idejű (1-2 éves) kiosztási kvóták lehetősége híján érzéketlen volt a fogyasztói árakra gyakorolt hatásra. Az általános prob-lémák szükségszerű gyógyítása mellett azonban indokolt elvárás lehet a METáR-ral szemben, hogy ha már késlekedésével az új szélerőművi kapacitás-fejlesztéseknek is gátat szab, legalább a szélenergia techno-lógia-specifikus problémái is megfelelően tükröztetve legyenek benne, a szabályozás eddigi hibáira is reflektálva.

Bár jogszabály-tervezet híján korántsem világos, hogy a szélener-gia-szabályozást teljes egészében le fogja-e fedni a METáR, vagy ki fog-ja egészíteni azt egy külön szélrendelet, a METáR 2011 augusztusában közzétett szabályozási koncepciója15 így is ad némi támpontot a szél-energiával kapcsolatos gondolkodás irányaihoz. Ez két fontos tanulság-gal szolgál.

Egyrészt a rendszerkorlát problémájához kapcsolódóan a mérlegkö-rön belüli, egyfajta virtuális erőmű keretében történő kiszabályozás ötle-te merül fel a koncepcióban, mely szerint a szélerőművek szabályozható megújuló energiaforrású erőművel történő együttműködésben – virtu-ális erőmű létrehozásával – mérlegkörön belül kiszabályozhatnák egy-mást. Ennek költségvonzata „kiegyenlítési bónusz” formájában kerülne ellensúlyozásra, melynek feltétele, hogy az együttműködés keretében létrehozott virtuális erőműegység le- és felszabályozási költségigénye minimális legyen. Ez az adott esetben praktikus intézmény első pillan-tásra logikusnak tűnő válasz a szabályozhatóság problémájára, azonban éppen a 2003-as piacnyitás okozta fragmentált menetrendezés és a köz-ponti tervezhetőség csökkenése hívja fel a figyelmet arra, hogy a lokális társulások (jelen esetben a szélpark kerít magának egy őt kiszabályo-zó erőművet) az országos villamosenergia-rendszer egészének szintjén nem feltétlenül eredményezik a várt hatást. Az erőműegységek pozitív és negatív irányú eltérései országos szinten ráadásul jobban kiegyen-lítik egymást, hiszen egyszerű matematikai törvényszerűségnél fogva a kiegyenlítés mértéktartománya a szabályozási egység növekedésével javul. Bár nyilván ez csupán egyetlen nézőpont, de a szabályozási oldal elmúlt 5 éves történetét jogászként a gyakorlat oldaláról megélve úgy tűnik, a kiszabályozhatóság okozta korlátok tágítását a jogszabály által bátorított kiszabályozás-széttördeléssel szemben a centralizált, integ-rált szemléletmód és a centralizált előreláthatóság irányába tett lépések adott esetben jobban elő tudnák segíteni, ez viszont épp a tervezettel homlokegyenest ellenkező szabályozási irányt jelentene.

A másik szélspecifikus tanulság, hogy a METáR-koncepció a kisebb szélerőműveket jelöli ki preferenciaként, az 1-1,5 MWe teljesítményű turbinákat kiáltva ki a legköltséghatékonyabbnak (legkisebb fajlagos tá-mogatási igényűnek) valamint a 0,6-1 MW-os egyedi turbinák időszakos hálózatra termelés melletti, elsősorban a helyi energiaellátáshoz való hozzájárulásában fantáziát látva (és így várhatóan az árak tekinteté-ben is majdan kedvezőbben értékelve). Fontos felhívni azonban a fi-gyelmet a múlt egy újabb tanulságára ennek kapcsán. A MEH honlapján elérhető kiadott létesítési engedélyek alapján a meglévő szélerőművek jellemzően 2 MW és azt meghaladó méretűek, ezt a méretet pedig a befektetők nyilvánvaló gazdasági racionalitásból választották, vagyis a méretgazdaságosság igazolhatónak tűnik a meglévő erőművek tekin-tetében. Bár ez ismét szabályozáson kívüli jogászi felvetés, mégis úgy tűnik, a mesterséges méretkorlát helyett az optimális volumen kiválasz-


17



tása célszerűbb, ha inkább a piaci szereplőkre (és a versenyre) marad. A szabályozás korábban legalább a szélerőművek méretét nem kívánta az értelemszerű kiserőművi felső határ (50 MW) rögzítésén túlmenően érdemben befolyásolni, ezzel a versenyre hagyva az optimális kapacitás kiszámítását és megigénylését, ami azért is logikus, mert a befektetők úgyis a költséghatékony megoldást választják. Ezzel ellentétes és el-hibázott preferencia felfele fogja befolyásolni az árakat, avagy lefele a befektetési kedvet.

A METáR üdvözlendő módon utat kereső, ám még csak tapogatózó, de lege ferenda felvetései egyelőre nem homályosítják, hogy a szélerő-mű-létesítés szabályozása hazánkban jól látható módon nem bizonyult sikertörténetnek. A szélenergia-szabályozás irányainak a többi megújuló energiaforrás támogatási koncepciójának keretében történő, ahhoz kap-csolódó jelenlegi újragondolása azonban a fent kifejtett, jobbára szemé-lyes tapasztalatok, vélemények tükrében is remek apropónak tűnik arra, hogy ezeket a bemutatott hibákat jobban megvizsgálva, azokból tanulva egy olyan új szabályozás körvonalai legyenek kirajzolhatók, mely az el-múlt évek jogászi tanulságait összegezve

• minden részletre kiterjedően kellő szabályozási szintű (a jogal-kalmazó és a bíróság ne kényszerüljön a szabályozás hibáit vagy az irányváltozásának következményeit korrigálni) és többlépcsős (általá-nos, zöld, szél),

• hosszú távú és kiszámítható (beruházó-barát), és• a technológiai sajátosságokat (a kiszabályozási szükségletet, az

optimális volumen kérdését) megfelelően kezeli, a szakmai körök isme-reteit is kellően becsatornázva.

Mindhárom körülményre vonatkozóan bőven lehet tapasztalatot me-ríteni a hazai szabályozás kálváriájából, mely tapasztalatok mentén az állami (köz-) és befektetői (magán-) érdekeket minél magasabb közös nevezőre hozó szélenergia-szabályozás kell, hogy létrejöjjön, és így Ma-gyarország 2020-ban átszakíthassa a saját maga által kifeszített zöld-energia-részarányi célszalagot is.

A szabályozás elmúlt évtizedének ívéből kirajzolódó tanulság, hogy bizony vannak viszonyrendszerek, ahol a szabályozás, az állami szerep-vállalás, mint a magánérdekek harca felett álló szféra16 léte és szük-ségessége elemeiben megkérdőjelezhetetlen az adott viszonyrendszer optimális működéséhez: a szélenergia kétségkívül egy ilyen terület. Ez azonban átgondolt, felelősségteljes hozzáállást kíván. Az, hogy hány szélkerék forog majd az országban, éppen ezért a szabályozáson, a METáR-on, az új szélrendeleten, és nem az öreg Boreason múlik.

Jegyzetek1 Communication from the Commission to the European Council and the European Parliament: An Energy Policy for Europe, Brussels dated 10 January 2007 {SEC (2007) 12}, http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52007DC0001:EN:NOT 2 Például Energy Action Plan for the period 2007 – 2009, http://register.consilium.europa.eu/pdf/en/07/st07/st07224-re01.en07.pdf 3 Elérhető: http://www.kormany.hu/download/2/88/20000/NCsT_20110106_v%C3%A9gleges_201103.pdf4 A nemteljesítés következménye lehet legvégső esetben az ún. kötele-zettségszegési (infringement) eljárás megindítása, Európai Unió Működé-séről szóló Szerződés ("EUMSz") 258. cikk5 Pénzcentrum: Napelem, szélerőmű? Egyelőre késik a támogatás 2012. augusztus 3. http://penzcentrum.hu/energia/napelem_szeleromu_egyelore_kesik_a_tamogatas.1033485.html; Alternativ Energia On-line: Végképp lemarad Magyarország nap- és szélenergia-fronton? 2012. augusztus 3. http://www.alternativenergia.hu/vegkepp-lemarad-magyarorszag-nap-es-szelenergia-fronton/511266 28/1995. (VII. 25.) IKM rendelet, 56/2002. (XII. 29.) GKM rendelet, 389/2007. (XII. 23.) Korm. rendelet7 Friedrich Nietzsche: A hatalom akarása, Cartaphilius, 2002. 98. p.8 Az ország villamosenergia-ellátási egyensúlya érdekében ugyan volt le-hetőség annak elrendelésére, hogy valamely elsődleges energiaforrás ne kerüljön engedélyezésre, de ennek elrendelésére kizárólag a feladat- és hatáskörrel rendelkező miniszter volt jogosult, l. 180/2002. (VIIII. 23.) Korm. rendelet 33. § (3) bek.9 Lásd A szélerőművi kapacitásbővítés lehetőségei és feltételei a magyar villamosenergia-rendszerben, a MAVIR Zrt. Rendszerirányítás, Piacmű-ködtetés és Informatika szervezeti egységei és a Magyar Szélenergia Társaság közös tanulmánya, 18. oldal 2.6-os pont első bekezdés10 Vet. 7. § (2)11 Vet. 178 § (3)12 A Nemzeti Fejlesztési Minisztérium legelső rendelete a Magyar Közlöny 105. számában, 2010. június 18-án jelent meg 1/2010. (VI. 18.) NFM a Szélerőmű Rendelet módosításáról, lehetővé téve a folyamatban lévő pályázat leállítását.13 A METáR által nyújtani tervezett támogatás az EUMSz. 107. cikk (3) bekezdés c) pontja szerinti, jogalapja az Európai Bizottság 2008/C 82/01. sz. a környezetvédelem állami támogatásokról szóló Iránymutatása. Azt azonban, hogy annak feltételei teljesülnek-e, az Európai Bizottság előze-tesen alaposan vizsgálja.14 Lásd az Európai Bizottság C41/2005-ös ügyben 2008. június 4-én hozott C(2008)2223 sz. határozatát (elérhető: http://ec.europa.eu/competition/state_aid/register/ii/doc/C-41-2005-WLAL-hu-04.06.2008.pdf), mely az MVM és 7 magyarországi erőmű között fennálló hosszú távú villamosenergia-vásárlási megállapodások esetében azonosított állami támogatási elemet, és a támogatás nyújtásának megszüntetésére szólí-tott fel. Magyarország törvénnyel megszüntette ugyan magukat az alapul fekvő szerződéseket, ám Washingtonban az ICSID Választottbíróság előtt folyamatban van még egy ezzel is összefüggésben indított eljárás.15 Elérhető: http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.kormany.hu%2Fdownload%2F7%2F24%2F50000%2FNFM%252011975%2520%28MET%25C3%2581R%2520szab.%2520koncepci%25C3%25B3%29.doc&ei=LhRNUMP-AszWsgaxooHgAQ&usg=AFQjCNE3iRIsTMgayPNxK7GGrFQ52l5wOg16 Schmitt, Carl: Az állam mint a politikai egység pluralizmus által meg-kérdőjelezett formája In: A politikai fogalma, Osiris, 2002. 25-30. pp.


18

HÍREK www.e-met.hu


www.e-met.hu HÍREK

A Magyar Kereskedelmi és Engedélyezési Hivatal közleményeA gáz csatlakozó vezetékekre és fogyasztói berendezésekre vonatkozó műszaki-bizton-sági előírásokról szóló 11/2004. (II. 13.) GKM rendelet (a továbbiakban: Rendelet) 10. § (2) bekezdése alapján létrehozott Gázipari Műszaki Szakbizottság a Szabály-zatot felülvizsgálta, és javaslatot tett annak szükség szerinti módosítására. A Szabály-zat szakmai és államigazgatási egyeztetése megtörtént. A Rendelet 10. § (1) bekezdése alapján az új Szabályzat - ajánlás jelleggel - a Magyar Kereskedelmi Engedélyezési Hiva-tal hivatalos honlapján közzétételre került. Az oldal elérhetősége: http://mkeh.gov.hu/muszaki/gazvezetek.

A Szabályzat közzétételével a GMBSZ 2008 hatályát vesztette. Az új Szabályzat továbbra is „csak” ajánlás, mint a korábbi-akban, de várhatóan a 2013. január 1-jén megjelenő miniszteri rendelet melléklete-ként már jogszabályi előírásként kell majd alkalmazni.

Megfizethető energiátA Magyar Elektrotechnikai Egyesület idén 59. alkalommal rendezte meg a magyar ener-getikai vállalatok és partnereik, a tudomá-nyos intézmények szakmai találkozójának legnagyobb fórumát Budapesten, a Novotel Kongresszusi Központban. Több mint negy-ven vállalat jelent meg kiállítóként, változa-tos standokkal tájékoztatva az érdeklődőket újdonságairól, termékkínálatáról, valamint szolgáltatásairól. A 750 szakmai résztvevő mellett a rendezvény nyitott, ingyen láto-gatható volt bárki számára. A 18 szekcióban száznál is több előadás hangzott el a három nap alatt – szakemberek, tudományos kuta-tók, vállalkozók számolnak be munkásságuk gyakorlati tapasztalatairól.

Az egyesület minden évben aktuális téma köré szervezi az előadásokat, ezért a találkozó mottójául az idén a „Megfizethető energiát” választották. Ugyanakkor széles

témakört öleltek fel, amelyben egyaránt ott van a fenntartható fejlődés, az energiaha-tékonyság, a tudatos energiahasználat, az okos hálózatok, az okos mérés, e-mobilitás is. Kovács András, az egyesület titkára a saj-tótájékoztatón arról beszélt: bár igyekeznek a kommunikációjukat a modern kor igénye-ihez idomítani, de egy 112 éves egyesület esetében természetes némi konzervativiz-mus és mértékletesség: „Mindenkor az ener-giaárak emelkedését tapasztaljuk, jóllehet ez a szektor rendelkezik olyan tartalékokkal, amik mellett nem kellene minden terhet rög-tön a fogyasztóra áthárítani.”

ICT innováció gázcsőre töltveAz idén a Napi Földgáz- és Kapacitáskeres-kedelmi Piac (NFKP) fejlesztői nyerték el az itbusiness Leadership Award 2012 díját ter-mékfejlesztés kategóriában. A platformon, amely lehetővé teszi a rendszeregyensúly fenntartásához szükséges gáz kereskedel-mét, az idei év első felében csaknem 20 milli-árd forintnyi kereskedelmi ügyletet kötöttek.

Az IP Systems által fejlesztett NFKP (a nemzetközi piacon Balancing Energy Plat-form) tőzsdei alapokon valósítja meg a ru-galmas gázkereskedelmet, ami nagyban elő-segíti az egységes európai gázpiac 2014-es megalkotását célzó uniós törekvések hazai megvalósulását. A platform valódi verseny-piaci körülményeket biztosít minden érin-tettnek, s mára a forgalmi adatok bizonyít-ják, hogy a piaci szereplők egyre jobban kihasználják a rendszerben rejlő lehetősége-ket. Ezt támasztja alá az is, hogy az idei év első 6 hónapjában 19,6 milliárd forint volt a kereskedelmi ügyletek összértéke.

Az NFKP révén elnyert itbusiness Leadership Awardot független, szakmai zsűri ítéli oda a hazai üzleti élet olyan szereplői számára, akik példaértékű, innovatív ICT-megoldásokat hoznak létre az adott évben. Az IP Systems korábban ezért a projektjéért megkapta az IVSZ és a Nemzeti Innovációs Hivatal „Az év IKT projektje” díját is.

Újabb tehetséges fiatal érkezett haza Londonból A Magyar Innovációs Szövetség (MISZ) megalakulása óta kiemelt figyelmet fordít a tehetséggondozásra, műszaki, termé-szettudományos területen. Ennek része-ként évente delegál fiatalokat az EU Fiatal Tudósok Versenyére, az USA-ban rendezett tudományos versenyek olimpiájára, a stock-holmi Nobel-hétre és az azt követő Nobel-díjátadási ünnepségre, illetve a kéthetes fiatal tudósok fórumára, Londonba. A MISZ az elmúlt években 148 tehetséges magyar fiatalt delegált már a különböző nemzetközi fórumokra, versenyekre, idén pedig 10 fiatal tehetség kiutazását szervezi, támogatja.

A London International Youth Science Fo-rum idén 54. alkalommal került megrende-zésre augusztus 16. és augusztus 30. között, melyen hazánkat Kecsenovity Egon, a jubile-umi, 20. Ifjúsági Tudományos és Innovációs Tehetségkutató Verseny 3. helyezettje kép-viselte. A „Hőlégmotoros napkollektor-rend-szer” című pályázatot készítő fiatal jelenleg a Szegedi Tudományegyetem, Természettu-dományi és Informatikai Karának hallgatója.

A résztvevő diákok poszter-szekció kere-tén belül mutatták be munkáikat és tartot-tak előadásokat, többek között Kecsenovity Egon, aki kutatása során a napkollektor rendszereket vizsgálta, és a szivattyú he-lyettesítésére keresett megoldást, ehhez egy házi készítésű LTD Stirling-motort és egy miniatűr Tesla turbinát használt. A fi-atal emellett megoldotta a Stirling-motorok egyik nagy hibáját, az önindítást is. Az el-készült hőlégmotoros napkollektor rendszer működőképes, olcsón elkészíthető és alkal-mazható, akár olyan területeken is, ahol nincs elektromos áram.

25 éves az energetikai mérnökképzés25 évvel ezelőtt, 1987 szeptemberében in-dult Magyarországon az első olyan képzés, amely energetikai mérnököket bocsátott

Hírek



HÍREK www.e-met.hu www.e-met.hu HÍREK

ki. Az akkor főiskolai szintű képzést a Paksi Atomerőmű kezdeményezésére a Budapesti Műszaki Egyetem indította Pakson az Ener-getikai Szakképzési Intézet épületében. A kihelyezett képzés 2003-ig folyt Pakson, 2000-től felfutó rendszerben a BME buda-pesti telephelyén folytatódott. Ugyancsak 2000-ben indult a BME-n az egyetemi szintű okleveles energetikai mérnökképzés, majd ezt követően a Miskolci Egyetem is megin-dította az ilyen irányú képzését. Ezek helyé-be lépett 2005-től a kétszintű (BSc és MSc) energetikai mérnökképzés, amely egyre nagyobb sikerrel folyik. A sikert az jelenti, hogy folyamatosan nő a jelentkezők és fel-vettek száma. A BME energetikai mérnök BSc szakára az első évek 60 fős évfolyamai után mostanra a felvettek száma megköze-lítette a 120-at, akiket közel 600 jelentkező-ből lehetett kiválasztani. A felvételi pontha-tár az egyik legmagasabb a műszaki szakok között. Ennek köszönhetően folyamatosan nő a képzést eredményesen elvégző hallga-tók aránya is.

Elkezdődött a kivitelezés a Mintaépületek pályázat nyertes épületébenMegkezdődött a FŐTÁV Mintaépületek pá-lyázatának első nyertes épületében, a XV.

kerületi Rákos út 100. alatti házban a kivite-lezés. A három nyertes mindegyikénél nap-elem kerül a tetőre, felújítják a melegvíz-rendszert, valamint az eddig alkalmazott módszereknél egyszerűbben követhetővé válik a lakások hőenergia-felhasználása.

Befektetés a megújuló energiába Magyarországon 2012-13Annak ellenére, hogy Magyarország vi-szonylag szerény célt tűzött ki maga elé, mégis legalább 1000 milliárd forintnyi be-fektetés szükséges, hogy 2020-ra elérjük a 14,7 százalékos megújuló energia-felhasz-nálási arány vállalásunkat. A megvalósítás iránymutatójaként készült el a Nemzeti Megújuló Energia Cselekvési Terv, melynek kapcsán többször is elhangzott: az összeg mintegy 20 százaléka uniós és hazai forrá-sokból érkezik, 80 százalékot azonban tő-kepiaci és más befektetőktől, cégektől, ala-poktól, pénzügyi szervezetektől várunk. A befektetéseket, az üzletfejlesztést nemcsak a pangó üzleti, befektetési környezet, ha-nem az is nagyban akadályozza, hogy a po-tenciális szereplők nem tudnak egymásról, vagy csak közvetve esetleges és részleges információkat.

A megújuló forrásokon nyugvó energia-termelés a világ legtöbb országában csak

támogatások mellett fejlődhet. Magyaror-szágon a kifutó régi támogatási rendszert (kötelező átvételi rendszer) felváltani hi-vatott új megújuló támogatási rendszer (METÁR) az ígéretekkel szemben többszö-rös csúszásban van (most 2013. január a kitűzött start, ám nem sokat hallani a végle-ges árakról, számokról). Mivel minden zöld-energia-projekt, befektetés üzleti tervének alapja a pontosan szabályozott és sok évre előre rögzített, kiszámítható átvételi árak rendszere, a METÁR csúszása jelenleg az egyik legnagyobb akadálya megújuló ener-giagazdaság fejlődésének Magyarországon. Ugyanakkor egy új projekt beindítása és termőre fordítása több évet vesz igénybe, ezért aki zöld energiában gondolkodik, an-nak már most lépnie kell.

Az informális akadály leküzdésére ren-dezték meg szeptember 27-én a „Befekte-tés a Megújuló Energiába Magyarországon 2012-13” üzleti találkozót és konferenciát. (Az esemény apropója a most megjelent a Hungarian Renewable Energy Handbook 2012-13, a hazai zöld energia ágazat legfris-sebb üzleti bemutatója volt.) A hiánypótló eseményen kiemelt hazai zöldenergia-pro-jektek és innovációk gazdái és potenciális befektetők és üzleti körök személyesen ta-lálkoztak és mutatkoztak be.

Hírek az energetika világábólAz EP az energiahatékonyságról szóló Turmes-jelentésről vitázottA friss jelentés szerint az energiahaté-konyságnak nem csak az az előnye, hogy 2020-ig a kitűzött 20%-os hatékonyság-növelési cél érdekében a központi kor-mányzati épületek 3%-át kell felújítani energetikai szempontból, hanem az is a fogyasztók hasznára válik, hogy az ener-giavállatok esetében is évi 1,5%-os meg-takarítást ír elő. Ezekkel a lépésekkel a közszféra is érdekelt az adófizetői pénzek felelős elköltésében, illetve a vállalatok számára is előnyös lesz a hatékonyabb technikák elterjesztése a fogyasztók kö-rében.

A tervezet megvalósulása elősegíti új munkahelyek teremtését, valamint ösztö-nözné a valós fogyasztáson alapuló szám-lázást, ezzel előmozdítva a hátrányosabb helyzetben lévő csoportok érdekeit. A ma-

gyar érdekeket szem előtt tartva pedig őszintén támogatható a tervezet azon cél-kitűzése, hogy a tagállamok fordítsanak nagyobb figyelmet az épületek fűtési és klímarendszereinek működtetésére, hiszen Magyarországon a lakosság 1/5-e még min-dig rossz energiahatékonyságú panellaká-sokban él, amelyeknél ez a probléma foko-zottan érvényesül.

Környezetvédők tiltakoztak az új cseh energiakoncepció miattTöbb mint 100 aktivista tiltakozott szept-ember közepén a Cseh Köztársaság Ipari és Kereskedelmi Minisztériuma előtt ami-att, hogy a kormány növelni kívánja a barnaszén és az uránium, valamint egyéb ásványok kitermelését. A tüntetők petíciót akartak átadni a miniszternek, azonban a biztonsági erők lezárták a minisztériumhoz vezető utcákat, így ez a terv meghiúsult.

Olaszország ez év augusztusában energiaszükségletének 8,4%-át fedezte napenergiábólAz olasz rendszerirányító jelentése szerint 2012 augusztusában a teljes olasz villamos-energia-fogyasztás 8,4%-át fotovillamos erőművek segítségével állították elő. A jelentés szerint az adott hónapban a fotovillamos úton előállított energia meny-nyisége 49%-kal növekedett az előző év azonos időszakához képest, nevezetesen 1501 GWh-ról 2240 GWh-ra. Ehhez a jelen-tős növekedéshez komoly állami szubvenció járult. Az olasz kormány a jelenlegi elképze-lések szerint – a válságos gazdasági hely-zetre való tekintettel – jövőre megszünteti a napelemes erőművek telepítéséhez szük-séges állami támogatást, így ez a tendencia biztosan nem folytatódik.

Forrás: InternetÖsszeállította: Dr. Bencze János



www.e-met.hu OPTIMALIZÁLÁSOPTIMALIZÁLÁS www.e-met.hu

Bereczky Ákos, Laza Tamás, Lukács Kristóf, Szücs Gábor, Hoos Marcell, Raj Levente, Madarász János

Változtatható kompresszióviszonyú motor átalakítása HCCI üzemre

Cikkünkben be kívánjuk mutatni a Budapesti Műszaki és Gazdaságtu-dományi Egyetem Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszékén futó kutatásunkat, amelyben egy változtatható kompresszióviszonyú, ál-landó fordulatszámú, egyhengeres dízelmotort alakítottunk át HCCI üzemű motorrá. Bemutatjuk a tüzelőanyag befecskendezés-időzítés hatását (elő- és utó-befecskendezés), a kompresszióviszony válto-zásának hatását a hengernyomás-lefutásra, valamint az emissziók-ra. Későbbiekben kívánjuk vizsgálni a beszívott levegő hőmérsék-letének, valamint a különböző tüzelőanyagok (benzin, etanol, E85) hatását is az égésre.

A belső égésű motorok, az egyéni mobilitást biztosító gépesített berendezé-sek az urbanizálódott vidékek környezetterhelésének egyik fő okozói. Ter-mészetesen a technikai fejlődés előrehaladtával a modernebb gépjárművek belsőégésű motorjainak kilométerre vetített károsanyag-kibocsátása egyre kedvezőbb, növekvő számuk miatt azonban a városok levegőjének minősé-gére nagy hatással vannak.

A kutatások egyik irányát a HCCI motorok fejlesztése jelenti. Mivel a HCCI motorok még a tágabb szakmai közönségnek sem ismertek, így szük-séges ennek a megoldásnak a bemutatása.

HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition), vagyis homogén töltetű kompressziógyújtású motorA motor levegő-tüzelőanyag keveréket szív be (mint a hagyományos ben-zinmotornál), illetve az direkt az égéstérbe kerül befecskendezésre (mint a direktbefecskendezős benzinmotornál (GDI, (T)FSI), de a gyújtás nem szikrával, hanem kompresszióval történik (mint a dízelmotornál – a dízelolaj öngyulladási hőmérséklete 210, míg a benziné 246 °C).

A HCCI-motor hengerében a legnagyobb nyomás magas, akár 250 bar is lehet az Otto-motorban megszokott 60-80 barral szemben. HCCI eseté-ben a levegő–tüzelőanyag aránya nem sztöchiometrikus (vagyis λ≠1), ha-nem üzemanyagban szegény (λ>1), emiatt a maximális hőmérséklet 1900 K alatt marad, míg a jelenleg használatos belsőégésű motorok maximális gázhőmérséklete 2000 K felett van. Az égést a kompresszió magas véghő-mérséklete indítja be (ez akár a 750 °C-ot is meghaladhatja), így az égés inhomogén zónák és lángfront nélküli, nem alakulnak ki magas csúcshőmér-sékletek. Mivel az NOx-képződésnél a hőmérséklet nagy szerepet játszik, így az alacsonyabb hőmérséklet hatására lényegesen kevesebb NOx keletkezik, az üzemanyagban szegény üzem miatt az égés során a részecske-kibocsátás szintén minimális, így a kipufogógázban katalizátor és részecskeszűrő nélkül is csekély ennek a mennyisége. Ugyanakkor a motor hatásfoka a növekvő kompresszió-viszonnyal nő (a HCCI motorok kompresszióviszonya akár a 40-et is elérheti, míg a hagyományos benzinmotoroké 10-12), így a HCCI motor hatásfoka nagyobb a hagyományosakénál, tehát a motor üzemanyag-takarékosabb [1] [2] [4].

Napjainkban a nagyobb autógyárak már megjelentek a HCCI üzemű pro-totípusaikkal (pl. Mercedes: „DiesOtto”, Lotus: Omnivore, General Motors:

HCCI Saturn Aura, Volkswagen: CCS és GCI, Honda: HCCI Hybrid). Égési, gyulladási nehézségek miatt alapesetben a motor csak szűk terhelés/fordu-latszám-tartományban üzemelhet, azonban ezt a tartományt füstgáz-visz-szavezetéssel (EGR; AGR), változtatható szelepvezérléssel, a beszívott leve-gő hőmérsékletének szabályozásával, változtatható kompresszióviszonnyal, változtatható tüzelőanyag-minőséggel szélesíteni lehet (problémák elsősor-ban hidegindításkor, valamint nagy terhelésen és fordulatszámon lépnek fel). Természetesen a motorgyártók aktuális kutatásai révén az alkalmaz-ható tartomány folyamatosan bővül, az egyes meghajtási típusokba (HCCI, szikragyújtás) történő átmenet egyre zökkenőmentesebb, a gyulladási idő-pont meghatározása is egyre elérhetőbb [3] [4] [5] [6]. A téma aktualitása és a Tanszék kutatási profiljába illeszkedő kutatási terület vizsgálatára egy Waukesha CFR F-5 egyhengeres, változtatható kompresszióviszonyú, állan-dó fordulatszámú (900 1/perc), HCCI üzemre átalakított cetánszámmérő motort használtunk.

Mérőrendszer

A CFR F-5 felépítéseA CFR F-5-ös dízel üzemanyagok cetánszámát meghatározó eljáráshoz ki-fejlesztett berendezés egy egyhengeres, négyütemű, perdítőkamrás (ör-vénykamrás), Diesel-körfolyamatú belsőégésű motor. Különlegessége a berendezésnek a hengerfejben kialakított perdítőkamrás égéstér (úgyne-vezett elsődleges égéstér, 1. ábra), amelynek térfogatát (ezáltal a motor kompresszióviszonyát) változtatni lehet, akár a motor üzeme közben is. A perdítőkamrás égéstér-kialakításnál a kamra térfogata ezen típusú Diesel-motoroknál általában a főégéstér 20-50%-a.

Az előkamra és a hengertér között egy tangenciális furat (ún. előkamrafurat) biztosít kapcsolatot (1. ábra).

1. ábra. A hengerfej metszete, az előkamra és az előkamra-furat

ÉgésjeladóBefecskendező-hűtő

Hengerfej

BefecskendezőtűÜzemanyagbefecskendező

BypassElektromagnetikusbefecskenedező

Tüzelőanyagbelépés

PerdítőfuratDugattyú

Henger

Kompressziótér-állítókézikerékhez

PiezokristályElőkamra

Henger körüli hűtött tér



www.e-met.hu OPTIMALIZÁLÁSOPTIMALIZÁLÁS www.e-met.hu

Hőmérsékletmérő rendszerA CFR rendszeren történő reprodukálható mérések alapja a különböző pon-tokon történő hőmérsékletek tartása a mérés folyamán. Ebből kifolyólag a kérdéses hőmérsékletű helyeken mérési pontok vannak kialakítva. Három kitüntetett pontot különböztetünk meg. Ezek a hűtővíz, a befecskendező és a belépő levegő hőmérséklete. HCCI üzemben a befecskendező hőmérsékle-tének mérése szükségtelen [7].

Tüzelőanyag-befecskendező rendszerA HCCI üzemben a tüzelőanyag-ellátás tartályból, egy benzinszivattyú, nyo-máshatároló és befecskendező segítségével történt. A befecskendező be-építésénél a cél az volt, hogy a tüzelőanyag minél inkább a szívószelepre kerüljön. A befecskendező vezérlése egy Microchip gyártmányú, PIC18f458 típusú mikrokontrollert tartalmaz, és a szoftvere assembly programnyelven készült. A vezérlő a felügyelő PC-ről RS-232 buszon várta a befecskendezé-si idő paramétert milliszekundum mértékegységben. A szoftver működése során, amikor a mikrokontroller analóg komparátor lábára kötött fordulat-számjel a komparálási szint fölé emelkedik, akkor egy megszakítást gene-rál a mikrokontroller programjában. A megszakítás a kezelő rutinban egy 16-bites időzítőt indít el, aminek a számláló regiszterébe a befecskendezési szögnek megfelelő késleltetés-érték kerül betöltésre. Ezen számláló túlcsor-dulást jelző megszakítás-kezelő rutinjában, azaz a befecskendezési szög-nek megfelelő késleltetési idő leteltekor indul a befecskendezési időtartamot meghatározó időzítő modul, aminek a számláló regiszterébe kerül a befecs-

kendezési időt meghatározó paraméter, és ebben a rutinban kerülnek bekapcsolásra a befecskendező szelepeket kapcsoló port lábak. A 16-bites időzítő szoftveresen ki lett egészítetve 24-bites időzítővé, amire azért volt szükség, hogy meg lehes-sen valósítani a motormenedzsmentben szokásos elő- és utó-befecskendezést is. Az ezen a módon kibővített időzítő modul segítségével a felső holtpont körül ±180°-ban lehet állítani a befecskendezési szöget.

Be lett építve továbbá egy rutin, ami lehetővé teszi, hogy csak minden második felső holtpontban, és azok közül is min-den páros vagy páratlan számú főtengely körülfordulásban tör-ténjen befecskendezés. Erre a négyütemű motorok működése miatt van szükség, hiszen ezen motorok működése közben csak minden második körülfordulásban történik munkavégzés. A ve-zérműtengely fordulatszám-érzékelő hiányában az operátor feladata eldönteni, hogy milyen ütemben kell befecskendezni.

Ez a rutin az analóg komparátor megszakítást kezelő rutinjában került el-helyezésre, és a felügyelő PC-től vár egy paramétert, aminek függvényében kiválasztja, hogy minden páros vagy a páratlan számú körülforduláskor kell befecskendezni. A szoftver befecskendezésért felelős része a továbbiakban megegyezik a fent leírt eredetivel.

A 16 bites időzítő túlcsordulásakor egy újabb megszakítás generálódik, ami azt jelenti, hogy letelt a befecskendező szelepek nyitva tartásának ideje. Az ezt a megszakítást kezelő rutin ekkor kikapcsolja a megfelelő port lába-kat, és elindítja a továbbításra szánt adatok RS-232 porton való adását a PC felé, és ciklus újraindul a következő FHP szinkronjelnél.

A LabVIEW programkörnyezetben működő keretszoftver (2. ábra) végzi az elektronikai panel és a PC közötti kommunikációt RS-232-es buszon, méri és kijelzi a cetánszámmérő motor fordulatszámát, és túl alacsony, illetve magas fordulatszám, továbbá esetleges hibák esetén automatikusan leállítja a befecskendezést. Kijelzi a beállított befecskendezési időt és a befecsken-dezés kezdetét és végét főtengelyfokokban. A keretszoftver kezelő felületén állíthatók be a befecskendezési időt, szöget állító paraméterek. A befecsken-dezési szög és a hozzá tartozó késleltetési idő közötti konverziót szintén a keretszoftver végzi el.

A befecskendezett tüzelőanyag-mennyiség (dózis) a programban a be-fecskendezési idővel állítható, ezért szükséges volt a befecskendezett dózis kalibrálása is.

Az átalakított motoron vizsgálni kívánjuk a következők hatását a hen-gernyomásra és az emissziókra:

2. ábra. LabView vezérlőszoftver

Piezokristály

Hűtővízbe

Égésjelvevő

Hűtővíz ki

Tartó

Piezo

EngineEncoder

Charge amplifierChanel 1

Crank axis

Triggersignal A/D card withmemory

Data aquisitionsystem

ISA COMBI

3. ábra. Piezokristály beépítése az előkamrába (balra) és az indikálórendszer (jobbra)




• kompresszióviszony,• beszívott levegő hőmérséklete,• felhasznált tüzelőanyag fajtája, • befecskendezés időpontja.

Indikálás, nagysebességű adatgyűjtés, emissziómérésA mérések alatt folyamatos emissziómérés történt, Horiba Mexa-812 F tí-pusú berendezéssel. A vizsgált paraméterek a következők: NO/NO2/NOx (kemiluminesszencia elvén működő készülékkel), CO/CO2 (infravörös el-ven működő készülékkel), THC (elégetlen szénhidrogén, H-FID elven mű-ködő készülékkel). Az égési folyamat vizsgálatához a perdítőkamrába piezokristályt építettünk (3. ábra). Ennek segítségével a hengertérben létre-jövő nyomásváltozást lehet mérni. A mérési pontosság növelése érdekében a főtengelyen 1024 jel/körbefordulásos szögjeladót helyeztünk el. A mérési eredmények (piezokristály által szolgáltatott feszültségérték) a főtengelyfok függvényében ASCII formátumban állnak rendelkezésre. Az indikáló rend-szer felépítéséhez lásd a 3. ábrát.

Mérési eredményekAz alkalmazott kompresszióviszony az előzetes számítások és mérések alapján 19-23 közötti értékre adódott, a mérésekre kereskedelmi 95 oktán-számú benzin tüzelőanyagot használtunk. A kompresszió véghőmérséklete ilyen kompresszióviszonyoknál és az alkalmazott levegő-előmelegítési hő-mérsékletek (90-120 °C) között, adiabatikus reverzibilis kompressziót felté-telezve 880 és 1100 °C között változik.

Az első kísérletek során, amint az ábrán látható (4. ábra), a befecsken-dezés-időzítés hatását a nyomás- (égés) lefutásra, a befecskendezést -180 és +180 főtengelyfok között változtatva nem sikerült kimutatni. A 4. ábra felső része mutatja, hogy eltérés nem tapasztalható, csak a csúcs környé-kén. Ezt a részt kinagyítva (alsó ábra) látható, hogy az itteni eltérés minimá-

lis. Ezen paraméter hatását az emissziókra sem sikerült kimutatni. Ezeknél a méréseknél a levegő 120 °C-ra volt előmelegítve, a kompresszióviszony ε=23, a befecskendezés ideje 4 ms (ami 7,42 mg/bef. dózisnak felel meg) volt. Ennek oka, hogy a befecskendezés az előmelegített, forró levegőbe és az azt határoló forró felületre történik. A benzin forrása 60-120 °C között történik, a TG görbéből az is látszik (5. ábra), hogy már környezeti hőmér-sékleten megkezdődik a párolgás. Ebből adódóan a kezdetben környezeti hőmérsékletű benzin, amikor befecskendezéskor a porlasztóból a felmele-gített levegőbe apró cseppek formájában lép be, gyorsan felmelegszik és elpárolog, a motor – konstrukciójából adódóan - homogén keveréket szív be, függetlenül a keverékképzés időpontjától.

A következő mérések során a kompresszióviszony változtatásának ha-tását vizsgáltuk az égési folyamatra. A vizsgálat alatt az előmelegített le-vegő hőmérséklete 120 °C volt, a befecskendezési idő pedig 6,5 ms (ami 12,077 mg/bef. dózisnak felel meg). Az eredményekből kitűnik (6. ábra), hogy növekvő kompresszióviszonnyal kisebb főtengelyszögek irányába to-lódik el a csúcsnyomás. Nagy kompresszióviszony esetén a csúcsnyomás a felső holtpont előtt van, amely a berendezés teljesítményére nincs jó ha-tással. Megfigyelhető továbbá, hogy növekvő kompresszióviszonnyal nő a kopogásintenzitás mértéke is.

A kompresszióviszony hatásának vizsgálatakor sikerült kimutatni az emissziókra gyakorolt hatását is (7. ábra). A kompresszióviszony növe-lésével együtt jár, hogy a komprimált közeg véghőmérséklete magasabb lesz, időben hamarabb eléri azt a hőmérsékletet (és nyomást), ahol az öngyulladás elkezdődik és a végnyomás is megnövekszik. Tehát növekvő kompresszióviszonnyal (állandó fordulatszám esetén!) az égéshez több idő áll rendelkezésre. Kompresszióviszony növelésével az NOx mennyisége nő, míg a CO-é, O2-é, THC-é csökken. Későbbi munkák folyamán megvizsgáljuk a különböző kompresszióviszonyoknál a HCCI-vel történő üzemelési tarto-mányt, a levegőhőmérséklet és a dózis függvényében.

ÖsszefoglalásCikkünkben bemutattuk a HCCI motor felépítését, a BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszéken található egyhengeres, változtatható kompresszióviszonyú motor HCCI üzemre történő átalakítását. Bemutattuk továbbá az emissziók és a hengerben lejátszódó nyomásváltozás alakulását a kompresszióviszony függvényében. További munkákban vizsgálni kíván-juk a különböző kompresszióviszonyoknál a HCCI-vel történő üzemelési tar-tományt a levegőhőmérséklet és a dózis függvényében, valamint a henger-ben az égéstörvény alakulását.

4. ábra. Előbefecskendezés hatása a nyomáslefutásra

5. ábra. Benzin termogravimetriás görbéje

0

10

20

30

40

50

60

70

80

110 130 150 170 190 210 230 250

Nyo

más

[bar

]

-180° -75° 0° 75° 100° 180°

00

20

40

60

80

100

120

50 100

Temperature (°C)

150 200-5

0

5

10

15

20

250

Der

iv. w

eigh

t (%

/min

)

Wei

ght (

%)

További információk a Merkapt Kft. megújuló energia termékeirôl és megoldásairól:Kis István, +36 20 362 4181 • [email protected]

Teljes körû megújuló energia megoldások a pályázati lehetôség felkutatásától,a szakmai tanácsadáson át, a komplex rendszer beszerzéséig!

T lj kö û új ló i ldá k ál á ti l h tô é f lk t tá ától

VÍZ-, GÁZ-, FÛTÉSTECHNIKAMEGÚJULÓ ENERGIA

www.merkapt.hu

Merkapt_210x145mm.indd 1 2012.09.27. 11:47

180175 185 1906263

6465

66676869707172

Nyo

más

[bar

]


23


Irodalom[1] Dr. Turányi Tamás: Részletes reakciómechanizmusok felhasználásával elért si-

kerek a környezetvédelemben és a technológiában. Magyar Tudomány, 2009. július. Pp. 821.

[2] Dr. Tóth-Nagy Csaba: Változtatható kompresszióviszonyú járműmotorkonstrukció fejlesztése és megvalósítása. A jövő járműve. 2008. 3-4. pp. 5-8

[3] Dipl.-Ing. S. Pritze, Dipl.-Ing. A. Königstein, Adam Opel; A. Rayl, M.S.E.E., C.-F. Chang, Ph.D.M.E., P. M. Najt, M.S.M.E., Prof. Dr.-Ing. U. D. Grebe: „GM’s HCCI – Erfahrungen mit einem zukünftigen Verbrennungssystem im Fahr-zeugeinsatz“ Tagungsbericht Wiener Motorensymposium 2010.

[4] Dipl.-Ing. Markus Weikl: Mesungen im HCCI-Motor Der Volkswagen AG Konzernforschung. AUSGABE 18 JANUAR 2007 Newsletter des Lehrstuhls für Technische Thermodynamik, Erlangen.

[5] Diplom-Chemikerin Nicole Graf: Einsatz der laserinduzierten Fluoreszenz Organischer Moleküle zur Visualisierung von Gemischbildungs- und Verbren-nungsprozessen. Dissertation, Uni-Heidelberg, 2003

[6] Dr. E. M. Unger, Dipl.-Ing. A. Fürhapter, Dr. C. Roduner AVL: Selbstzündung beim Ottomotor – ein neuer Weg zur Verbrauchs- und Emissionssenkung. Auto & Elektronik 5/2002. pp 38-39.

[7] Laza, Kecskés, Bereczky, Meggyes, Penninger: Növényiolaj-alkohol keverékek cetánszámának vizsgálata. Energiagazdálkodás, 2005., 46. évf. 6. szám. Pp. 3-7.

6. ábra. Kompresszióviszony hatása a nyomáslefutásra 7. ábra. Kompresszióviszony hatása az emissziókra

0

20

40

60

80

100

120

140 152 164 176 188 200 212 224 236Főtengelyfok [°]

Nyo

más

[bar

]

24.64 20.53 19.53 18.62

180

2

4

6

8

10

12

14

16

20 22 240

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Nox

, CO

2, O

2

CO

, TH

C

Kompresszióviszony

NOX CO2 O2THC CO

További információk a Merkapt Kft. megújuló energia termékeirôl és megoldásairól:Kis István, +36 20 362 4181 • [email protected]

Teljes körû megújuló energia megoldások a pályázati lehetôség felkutatásától,a szakmai tanácsadáson át, a komplex rendszer beszerzéséig!

T lj kö û új ló i ldá k ál á ti l h tô é f lk t tá ától

VÍZ-, GÁZ-, FÛTÉSTECHNIKAMEGÚJULÓ ENERGIA

www.merkapt.hu

Merkapt_210x145mm.indd 1 2012.09.27. 11:47



www.e-met.hu MEGÚJULÓK ÉS TÁVHŐMEGÚJULÓK ÉS TÁVHŐ www.e-met.hu

Kókai Péter, Koós Tamás, Szűcs István

Faapríték-alapú hőtermelés a miskolci távhőszolgáltatásban

A fosszilis energiahordozók folyamatos árnövekedési tenden-ciájára Magyarországnak nincs ráhatása. Az egyre gyorsabb ütemben emelkedő árak miatt és ezzel együtt a kiszolgálta-tottság hatásainak csökkentése érdekében szükségessé vált a tisztán földgázalapú hőtermelés megújuló energiahordozókkal történő részbeni helyettesítése. A fás szárú növényekben gaz-dag, viszonylag nagy erdőterületekkel rendelkező államokban – mint például Ausztria, Finnország – már közel két évtized-del ezelőtt olyan aprítéktüzelésű egyedi, központi és távfű-tési rendszereket fejlesztettek ki, amelyek környezetkímélő, jó hatásfokú, biztonságos hőellátást eredményeznek a régi-óban megtermelt biomasszákból. Magyarországon közel száz településen több mint 650 000 lakás részesül távhőellátásban, ami az ország lakásállományának 15,2%-a, ezekben hazánk lakosságának közel 25%-a él [1]. A Miskolci Hőszolgáltató Kft. Magyarország második legnagyobb távfűtési rendszerét üzemelteti, amely a város mintegy 32 000 lakossági és 1200 közületi felhasználója részére végez hőszolgáltatási tevé-kenységet [2].

Miskolcon 2009. január végéig földgázalapon történt a távhőellátás, amelyet alig 1% mértékben sikerült csökkenteni a hejőcsabai lakóte-lep biogáztüzelésű kazántelepének üzembe helyezéséig. A Közgyűlés 2009-ben hozott döntést arról, hogy alternatív energiahordozókkal kell kiváltani a földgázalapú hőellátást. Ennek a döntésnek az első lépésében valósulhatott meg egy zöldmezős beruházás, amelynek ke-retein belül egy 3 MW teljesítményű, faapríték-tüzelésű kazán került telepítésre. Ebben a cikkben az első miskolci aprítéktüzelésű kazán megépítésével kapcsolatos projekt előkészítését és a legfontosabb jel-lemzőit ismertetjük.

Az átalakuló távhőszolgáltatásban rejlő lehetőségekA távhő, ellentétben a hazai közvélekedésben kialakult lakótelepfű-tés, panelfűtés rémével, egy országos energiapolitikai eszköz, és ezen keresztül kiváló lehetőség a klímavédelem és a fenntartható fejlődés szolgálatában. Jelenleg Magyarországon 95 településen található meg valamilyen formában a távfűtés. Ez körülbelül 655 000 távfűtött lakást jelent, a teljes lakásállomány 15,2%-a „melegedik” ilyen módon. A számok az elmúlt években csökkenő tendenciát mutatnak, ugyanis az utóbbi jelzőszám 1990-ben még 16,6% volt. A csökkenés való-színűsíthető oka a szolgáltatás árában keresendő, hiszen a távfűtési számlák egyre magasabbak. A jelenség magyarázata az lehet, hogy az összességben távfűtésre felhasznált tüzelőanyag 82,6%-a föld-gáz, ezen belül a lakossági használatban ez az arány 61,8% [1]. Ezen energiaforrás dominanciája határozza meg az ellátást, így a távfűtési árakat is.

A sikeres távhőszolgáltatás alapja viszont az olcsó hő, melynek előállítására minden bizonnyal a megújuló energiák optimális felhasz-nálása ad lehetőséget. Ennek ellenére a megújuló energiaforrások felhasználási aránya a kommunális hulladékkal együtt is mindössze 5% Magyarországon. Egy versenyképes rendszer kialakításához elen-gedhetetlen a zöld energiák fokozottabb bevonási hányada, ezen felül a rendszer műszaki állapotának korszerűsítése, a hőveszteség lehető legkisebb szintűre csökkentése. Ez maximálisan egyezik az Európai Unió erre vonatkozó előírásaival és a Magyarország Nemzeti Cselek-vési Tervében vállaltakkal [3].

Az egyik lehetséges irány a biomassza, mint energiahordozó be-vonása a távhőtermelésbe [5]. Biomassza-tüzelésű távfűtőművek Eu-rópa-szerte sikeresen működnek, és egyre több városban terveznek hasonló fejlesztéseket. Jó példa erre az ausztriai Güssing város, mely már 1996-ban lépéseket tett a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése érdekében [4].

A güssingi távfűtőmű a biomasszát kizárólag a helyi és a regio-nális erdőgazdálkodóktól szerzi be, ezáltal a regionális értékterem-tés mellett a környező erdők ápolása és karbantartása is biztosított. A biomassza füstgáztisztítással egybekötött, ellenőrzött eltüzelésével a güssingi biomassza távfűtőmű a számos meglévő egyedi fűtőberen-dezéssel szemben a káros anyagok töredékét bocsátja ki.

Egy fűtőközpontból történik a csatlakozott egységek, úgymint csa-ládi házak, üzemek, iskolák stb. hővel történő ellátása. A biomasz-sza elégetése által a központ fűtőkazánjában vizet melegítenek fel, amelyet aztán jól szigetelt vezetékeken a felhasználókhoz juttatnak. A szükséges hőt hőcserélő segítségével veszi át a házi központi fűtés.

1 ábra. A Güssingben működő biomassza fűtőmű fényképe [4]




A lehűlt víz a visszatérő vezetékeken keresztül visszakerül a fűtőműbe. A biomassza fűtőműből elektronikus úton szabályozzák és ellenőrzik a hőtermelést, -elosztást, -átadást és -fogyasztást. A fejlett technika biztosítja az optimális fűtési üzemet, minimalizálja a munkaerőigényt és segíti a költségcsökkentést. A fogyasztók számára sok előnyt bizto-sító güssingi biomassza távfűtőmű a hazai távhőszolgáltatók számára is meghatározó példát jelent [4].

A miskolci távfűtés legfontosabb jellemzőiA MIHŐ Miskolci Hőszolgáltató Kft. Magyarország második legnagyobb távfűtési rendszerét üzemeltető közszolgáltató, amely Miskolc város mintegy 32 000 lakossági és közel 1200 közületi felhasználója részére végez hőtermelési és hőszolgáltatási tevékenységet [1, 2]. Miskolc városának távhőszolgáltatását 12 távhő rendszer látja el. Az összes beépített hőteljesítmény 429,752 MWth, a csúcsigény 205,8 MWth. A város jellemző hőigénye 1,43 millió GJ, ennek alig 10%-át tudja a MIHŐ Kft. saját fűtőműveiből biztosítani, a többi 90% hőt jellemzően az MVM MIFŰ Kft. energiatermelése biztosítja a Hold utcai kombinált ciklusú erőműben, a bulgárföldi, diósgyőri, valamint Tatár úti fűtőmű-vekben.

A fűtőművek legfontosabb műszaki jellemzői az alábbiak.• A Tatár úti fűtőműnél a hőfoklépcső 150/80, 130/80, a diós-

győri kazánháznál 130/70, míg a kisebb kazánházaknál 90/70.• A Tatár úti fűtőműnél a rendszer nyomása 25 bar, a diósgyőri

kazánháznál 16 bar, míg a kisebb kazánházaknál 10 bar.• A teljes fűtött légtér 5 674 700 m3.• A primer vezeték hossza 98 402 m, a szekunder vezetéké 50

715 m.

Az aprítékalapú távfűtési projekt előzményei, indokaiMiskolcon a Közgyűlés 2009-ben hozott döntést arról, hogy a távhő-szolgáltatásba egyre nagyobb arányban kell megújuló energiaforráso-kat bevonni. Még ebben az évben megalakult a Bioenergy-Miskolc Kft. nevű projektcég, a Kenderföldi és a Dorottya utcai hőkörzetek meg-újuló energia-alapú ellátása érdekében. 2010 évben a KEOP-4.2.0/B pályázat elnyerése és a finanszírozási hitel megszerzése lehetővé tet-te, hogy zöldmezős beruházás keretein belül megépüljön egy 3 MW teljesítményű faapríték-tüzelésű kazán. Ennek működtetéséhez közel 900 méter hosszú, földbe fektetett távvezetékpár kiépítése, egy kb. 10 tonna/óra teljesítményű mobil aprítóberendezés beszerzése és egy több mint 1000 m2-es fedett tüzelőanyag-tároló kialakítása is szüksé-gessé vált.

A Bioenergy-Miskolc Kft. biomassza távfűtési projektje a követke-zők megoldására irányul:

• A kiválasztott ellátási területeken korábban teljes volt a földgáz-függőség. A projekt megvalósulása után ez az arány egy fűtési idényre vonatkoztatva 30% alá fog esni.

• A távhőszolgáltatás javítandó versenyhelyzete, melyet a meg-újuló energiahordozó kiszámíthatóbb és várhatóan olcsóbb ára pozitív irányba mozdít el.

• A távhőszolgáltatás bővítésének és fejlesztésének szükségsze-rűsége, mely esetében pályázati források igénybevételével, az iparági gyakorlatban elfogadható 10 év alá lehet csökkenteni a megtérüléseket.

• A helyben, illetve a régióban keletkező fás anyagok hasznosítá-sa, ami a munkahelyek száma növekedésének köszönhetően kedvező társadalmi, szociális hatásokat válthat ki.

• A vizsgált ellátási területeken nincs használati meleg víz- (HMV) szolgáltatás, a biomassza fűtőműnek nem kell gázmotoros kiserőmű-

vekkel versenyeznie az ellátottság és a kihasználtság, valamint a táv-fűtési díj érdekében.

• A vizsgált hőkörzetek hőigénye elegendően nagy ahhoz, hogy egy tüzelőanyag-logisztikai rendszer létesüljön az ellátásukra.

• A szükséges tüzelőanyag Miskolc 20 km-es környékén kedvező áron beszerezhető, különböző választékok formájában rendelkezésre áll.

• A MIHŐ Kft. központi telephelye mellett volt megfelelő ipari te-rület a fűtőmű telepítéséhez.

• A kenderföldi és a Dorottya utcai rendszerek összeköthetők egy új távvezeték fektetésével, így a fogyasztói igények megnövekedhet-nek [6].

A projekt céljai és tervezett adataiA biomassza-alapú távfűtési program céljai és legfontosabb jellemzői a következők:

• A távhőszolgáltatás versenyképességének növelése, további fej-lesztések megalapozása, példa mutatása további projektekhez, ide-értve a beruházói üzemeltető szervezet konstrukcióját is.

• A hőtermelés több energiahordozó bázisára helyezése, kisebb kiszolgáltatottság a nagy energiaszállítóknak.

• Hozzájárulás az üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátásának csökkenéséhez, a projekt élettartama alatt mintegy 50 077 t CO2 mér-tékben.

• Fentiekhez kapcsolódóan egy jövőbeni alternatíva felmutatása a földgázalapú kapcsolt energiatermelés árviszonyok vagy energiapoliti-kai okok miatti visszaszorulása esetére [6].

A biomassza fűtőmű telepítési helyét és az onnan ellátott épületek elhelyezkedését a 2. ábrán látható térképen mutatjuk be.

2. ábra. A kenderföldi biomassza fűtőmű telepítési helye [6]

a fűtőmű tervezett telepítési helye

Digép




A projekt tervezett műszaki tartalmaA projekt tervezett műszaki tartalmát az 1. táblázatban foglaltuk ösz-sze.

A fő technológiai egységekVontatható dízelmotoros aprítógép

• Típus: Husmann HFG IV• Motorteljesítmény: 132 kW• Bemenő nyílás: 1200×800 mm• Kalapácsok száma: 60 db• Aprítási teljesítmény: 8-10 t/h

Kazán és tüzelőberendezés• Gyártó és típus: Binder RRK 2500-3000/6• Tüzelési mód: ferde, bolygatott rostélyos• Névleges teljesítmény: 3,0 MW• Termelt hőhordozó közeg: meleg víz, 110/90 °C

Fűtőművi fedett anyagtároló• Tárolószín területe: 1038 m2 • Betárolható tüzelőanyag tömege: 700 t• Napi tároló térfogata: 180 m3

• Homlokkanalas rakodógép 3 m3-es kanállal.

Összekötő távhővezeték-rendszer• Fűtőmű, kenderföldi kazánház: hossz: 177 m; méret: DN200.• Kenderföldi – Dorottya u. kazánház: hossz: 740 m; méret:

DN150A melegvíz-rendszer előreszigetelt, földbefektetett acélcsövekből

(ISOPLUS) készül.

A projekt megvalósításának ütemezése• KEOP támogatási szerződés megkötése: 2010. 05. 31.• Szerződéskötés beszállítókkal, kivitelezőkkel: 2011. 04. 30.• Építési munkák megkezdése: 2011. 04. 15.• Kazán helyszínre érkezése: 2011. 09. 30.• Üzemi próbák megkezdése: 2011. 11. 15.• Műszaki átadás-átvétel: 2012. 02. 19.• KEOP elszámolás: 2012. 05. 31.

A projekt legfontosabb pénzügyi kereteiA projekt legfontosabb pénzügyi kereteit a 2. táblázat tartalmazza. A KEOP-4.2.0/B pályázati rendszerben előírt számítások eredményeként a projekt pénzügyi mutatói:

• belső megtérülési ráta (BMR): 2,25%,

• finanszírozási hiányráta: 50,11%,• pályázott támogatási összeg: 348,013 millió Ft.A projekt 15 éves működésére elvégzett dinamikus vizsgálatok

eredményei:• nettó jelenérték (NPV): 137 013 ezer Ft,• belső megtérülési ráta (IRR): 8,73%,• dinamikus megtérülési idő: 11,0 év.

Az aprítéktüzelés tervezett környezeti hatásai• A projekt által elérhető fosszilis energiahordozó- (földgáz) kivál-

tás hőértéke: 46,165 GJ/év.• A projekt élettartama alatt elérhető környezetterhelés-csökke-

nés (CO2ekv): 50 077 t.• A projektrendszer működtetéséhez felhasznált segédenergia

fajlagos értéke: 1,45% .• A fűtőmű tervezett légszennyező-kibocsátásai a hazai jogszabá-

lyokban előírtaknál kisebbek [7, 8].

A felépített aprítéktüzelésű kazántelep legfontosabb jellemzőiA 2011 szeptemberére felépített aprítéktüzelésű kazántelep fényképe a 3. ábrán látható.

Műszaki jellemző Tervezési érték

Fűtőmű hőtermelése 41 087 GJ/év

Tüzelőanyaggal bevitt hő 51 470 GJ/év

Kazánhatásfok 80%

Szükséges tüzelőanyag mennyisége 4500 t/év

Faapríték óránkénti felhasználása 900 kg/h

Kazán névleges hőteljesítménye 3 MW

Termelt melegvíz hőmérséklete max. 110°C

Üzemórák száma kb. 5000 óra/év

1. táblázat. A faapríték tüzelésű fűtőmű tervezett műszaki-termelési adatai [6] 2. táblázat. A fűtőmű tervezett pénzügyi adatai [6]

Finanszírozási szerkezet Összeg[E Ft]

Elszámolható költ-ség arányában

Teljes költség arányában

1. KEOP regionális beruházási támogatás 348 013 50% 49,42%

2. Önerő (MFB pénzintézeti hitel) 243 615 35% 34,58%

3. Önerő (tagi befizetések) 104 398 15% 14,82%

A. Összesen (elszámolás köteles költségrész) 696 026 100% 98,82%

4. Nem elszámolható költségek 8293 – 1,18%

B. Mindösszesen 704 319 100%

3. ábra. A Kenderföld zöld környezetében, 2011 szeptemberére felépített aprítéktüzelésű kazántelep




A tüzelőberendezésA 3 MW teljesítményű, bolygatott rostélyos (tolórostélyos) tüzelő-berendezéssel ellátott Binder RRK 2500-3000/6 típusú kazán szol-gáltatja a fűtési előremenő meleg vizet. A kazán szerkezeti vázlatát a 4. ábrán mutatjuk be. A kazán fő elemei és azok jellemzői az alábbiak:

• A kazánetető háromsoros keresztszállító gép (éklétra), amely a tárolóból kiadagolt anyagot a kazán adagolónyílásához szállítja.

• A kazán tüzelőanyag-előtároló és -betoló csigás rendszer.• A rostélyszerkezet, amely enyhén ferde. Általában a ros-

télysorok közül minden másodikat moz-gatják, ezzel oldják meg a tüzelőanyag bolygatását és előretolását.

• A zónákra osztott primerlevegő-befú-vó rendszer a ventilátorokkal minden eset-ben frekvenciaszabályozással működik. Az egyes zónákba a tüzelőanyag minősége és a hőigény függvényében fújnak hidegebb vagy melegebb, több vagy kevesebb leve-gőt.

• A tűztéri tűzálló falazat, ebben képezik ki a szekunderlevegő-befúvónyílásokat is.

• A szekunderlevegő-befúvó rendszer, saját ventilátorral, amely szintén szabá-lyozható fordulatszámú.

• A lehulló hamu-kitoló rendszer csigás kivitelben.

• A hamukiszállító gép és a konténer.• A hőhasznosító kazán és szerelvé-

nyei. Ez egy függőleges elrendezésű füst-csöves kazántest, a szükséges méretű hőátadó felülettel, kettő huzammal. A jó szabályozhatóság érdekében a huzamok között automatikusan működő rövidzárási lehetőség van kiépítve. A kazánban a víz

kényszerkeringtetése szükséges, amit a kazánszivattyú végez.• Füstgáz-recirkulációs rendszer, amely a tisztított füstgázból sza-

bályozott mennyiséget juttat vissza a primer és szekunder levegőhöz a füstgáz O2-, NOx-tartalmának optimális értéken tartása céljából [9].

A faapríték-alapú távhőszolgáltatás további lehetőségei MiskolconValamennyi, jelenleg orosz földgázalapú energiatermelés hosszabb távú stratégiai célkitűzése az, hogy az energiatermelő berendezéseik részben megújuló energiaforrásokkal történő kiváltását elősegítsék.

4. ábra. A Binder RRK 2500-3000/6 típusú kazán tűztere és hőcserélő felületei elrendezésének vázlata [9]

6. ábra. A faapríték-tüzelésű kazán tüzelőanyag-adagolási végéről készült fénykép

5. ábra. A fűtőmű 1038 m2 területű fedett anyagtárolójában felhalmozott apríték és a 3 m3-es homlokkanalas rakodógép fényképe


28

www.e-met.hu MEGÚJULÓKMEGÚJULÓK ÉS TÁVHŐ www.e-met.hu


Ennek vannak környezetvédelmi, gazdasági és nemzetgazdasági elő-nyei, de a beruházási igények nagysága, az engedélyezés kínos lassú-sága, a banki hitelek megszerzése és folyósíttatása, az önerő biztosí-tása és a jelenlegi gazdasági, piaci körülmények még nem kedveznek az ilyen jellegű beruházások elindításának.

A Miskolci Önkormányzat kezelésében nagyon sok olyan közintéz-mény van, amelynél jelenleg nincs távhőszolgáltatás, hanem egye-di hőenergia-termelés folyik. Ezek közül azoknál az intézményeknél, amelyeknél a közeljövőben a földgázkazánok cseréje lesz szükséges, ott a fűtés korszerűsítésére alapvetően a következő kétféle alternatíva jöhet számításba [10]:

• A sűrűn lakott, belvárosi területeken található intézmények ese-tében, ha a jelenlegi távhőhálózathoz viszonylag közel helyezkedik el az intézmény, akkor a távhőre való rácsatlakozás javasolt.

• A levegőszennyezéssel kevésbé sújtott területeken elhelyez-kedő intézmények hőellátására pedig egyedi biomassza-tüzelésre való áttérés, abban az esetben, ha a tüzelőanyag beszállítása és átmeneti tárolása gazdaságosan megoldható az épület környeze-tében.

A biomasszára átállítandó intézmények vonatkozásában is két le-hetőség kínálkozik, a korszerű faapríték- vagy pellet-tüzelés. Faapríték tüzelése olyan intézményben alkalmazható megoldás, ahol 300-350 kW-nál nagyobb hőteljesítményű berendezés szükséges. A kisebb intézmények esetén a zsákos kiszerelésű pellet jöhet szóba, mint a

földgázt helyettesítő meg-újuló tüzelőanyag. Több in-tézmény összefűzhető akár egy biomassza hőtermelő egységre, szigetüzemként működve. Az intézmény-csoport hőellátására létre-hozott decentralizált fűtőmű tevékenysége távhőszolgál-tatásnak minősül [10].

Természetesen a bio-massza-alapú energiahordozók mellett szükséges megjegyezni, hogy egyéb alternatív energiák is hasznosíthatók, úgymint napenergia hasznosítása napkollektorral, hőtermelés hőszivattyúval, vagy a Mis-kolcon nagy lehetőséget jelentő geotermikus energia bevonása a táv-hőszolgáltatásba.

Az önkormányzatoknak ma már van lehetőségük arra, hogy tele-pülésüket tiszta, környezetbarát, megbízható és gazdaságos módon lássák el energiával. Ha ilyen utat szeretnének bejárni a települések, akkor a megújuló energiák használatát kell előtérbe helyezni. Energia-sűrűségük ugyan kisebb, mint a fosszilis energiahordozóké, felhaszná-lásuk azonban rengeteg előnyt nyújt alkalmazójuknak. Természetesen nehéz azt elvárni, hogy az önkormányzatok az így is szűkös anya-gi helyzetükkel küszködve egyedül oldják meg ezeket a feladatokat, azonban újabb lehetőségek nyílnak a kooperációra egyes vállalkozá-sokkal együttműködve, illetve a pályázati erőforrások igénybevételé-vel, melyeknél önkormányzati részvétel esetén akár 85%-os támoga-tási intenzitás is elérhető.

Irodalom[1] Prof. Dr. Garbai László: A távhőszolgáltatás Magyarországon,

(2009) Távhőszolgáltatás 40 éve a Bükk kapujában, MIHŐ Kft. kiadványa, p.:17-27.

[2] MIHŐ MISKOLCI HŐSZOLGÁLTATÓ Kft. – vállalati dokumentu-mok

[3] Dr. SZERDAHELYI György: Magyarország energiahatékonysági cselekvési terve, E-GÉPÉSZ online szaklap, Magyar Mérnöki Kamara Épületgépészeti Tagozatának Lapja, 2010. június 23.

[4] GÜSSING Távfűtőmű Kft. – http://www.energieregion.eu/2010/04/einladung-zur-fahrt-nach-gussing.html

[5] Dr. Tóth Péter, Milasin Árpád, Tóth Tamás: A Pannonhalmi Főapátság energiaellátásának korszerűsítése biomassza fűtőmű létesítésével, II. Környezet és Energia Konferencia, 2011. nov-ember 25-26.MTA Debreceni Akadémiai Bizottsága, Előadások gyűjteménye p.1-6, Debreceni Egyetem,

[6] BIOENERGY-MISKOLC Kft. – vállalati dokumentumok[7] 306/2010. (XII. 23.) Korm. rendelet a levegő védelméről[8] 23/2001. (XI. 13.) KöM rendelet a 140 kWth és az en-

nél nagyobb, de 50 MWth-nál kisebb névleges bemenő hőteljesítményű tüzelőberendezések légszennyező anyagainak technológiai kibocsátási határértékeiről

[9] BINDER Gmbh (2011): Allgemeine Betriebsanleitung, Technisches Handbuch für Heizkessel, Austria

[10] Miskolci Egyetem – Műszaki Anyagtudományi Kar, Energia- és Minőségügyi Intézet (2011): Zárójelentés „A miskolci távhőszol-gáltatás kiterjesztésének és a tisztán földgáz alapú hőtermelés megújuló energiahordozókkal történő részbeni helyettesítésé-nek vizsgálatáról” című kutatómunkáról.

Köszönetnyilvánítás„A publikáció a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként – az Új Ma-gyarország Fejlesztési Terv kere-tében – az Európai Unió támoga-tásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.”

7. ábra. A kazán hamukihordó oldali fényképe a pernyeleválasztó multiciklonnal


29

www.e-met.hu MEGÚJULÓKMEGÚJULÓK ÉS TÁVHŐ www.e-met.hu


Tóth László, Beke János, Hajdú József

A mezőgazdaság szerepe a Megújuló Energiák Nemzeti Cselekvési Tervben

Munkánkban a Megújuló Energiák Nemzeti Cselekvési Tervben 2020-ra megfogalmazott irányszámokat tekintettük át, a meg-valósíthatóság szempontjából. Elsősorban a mezőgazdaságban és erdőgazdaságban keletkező biomasszák felhasználását ele-meztük, de kitértünk helyettesíthetőségükre, a fennálló ellent-mondásokra és az egyes energiafajták felhasználhatóságának, létesítésének várható kiadásaira.

Magyarországon a primerenergia-felhasználás 1160-1200 PJ-t jelent. A végső energiafelhasználás 30-35%-kal kevesebb. A különbség átala-kítási veszteségekből és az energia-átalakítók saját felhasználásából tevődik össze. A végenergia legnagyobb fogyasztója a lakosság, a köz-lekedés, az ipar, valamint a szolgáltatás.

Az európai uniós célkitűzésekhez (2020-ra 20% megújuló arány) Magyarország is csatlakozott, és összességében 14,65%-ra kívánja nö-velni a megújuló energia-felhasználást a bruttó energia részarányaként (a kormány 1002/2011. 1. 14 határozata). A megújuló energiák ezzel 2020-ra bruttó értékben 165-170 PJ-t tesznek ki, amelyet 3 ágazatban, a villamosenergia-ellátásra, a közlekedésre, valamint fűtési és hűtési célokra kívánják felhasználni.

Megújuló energia-felhasználás 2010-igMagyarországban a megújuló villamos energia-előállítás és -felhaszná-lás 2010-ig is számottevő mértékben a biomassza-felhasználás révén növekedett. A megújuló villamos energia 2010-re 2600-2900 GWh/év értéket ért el, ami a hazai nettó villamos energiatermelés 7,1%-át tet-

te ki. Volumenében 2009-2010 években a biomassza-felhasználás már stabilizálódott (ezen belül kismértékben növekedett a biogáz-felhaszná-lás), viszont igen jelentős mértékűre növekedett a szélenergia-felhasz-nálás, amely 2010-ben 620 GWh/év értéket tett ki.

A biomassza jelentősebb felhasználása 2004-ben kezdődött (1. ábra), s a legnagyobb tételt a villamos energia előállítására fordí-tották. Oka, hogy a felhasználói infrastruktúra nem követelt nagy be-ruházásokat, csupán a hagyományos szenes erőműveket alakították át vegyes tüzelésűre. A technológia hátránya, hogy a nagyerőművekben a villamos energia előállítása során keletkező, ún. hulladékhőnek csak igen jelentéktelen hányadát tudják hasznosítani. Ennek eredménye az igen alacsony, 20-30%-os energia-transzformálási hatásfok.

A gyors felfutáshoz hozzájárult, hogy a kormány az ún. KÁT-támogatás keretében támogatta a biomasszából származó villamos energiát, s nem különböztette meg, hogy mekkora a felhasználás ha-tékonysága. A biomassza-villanyra adott KÁT-érték közel hasonló be-sorolású volt, mint az egyéb megújuló energiahordozóknál. Ebben az időben jelentős támogatást kaptak még a kogenerációs (CHP) gáztüze-lésű erőművek is. Így 2010-re már évente 80-90 milliárd forint áramlott támogatásként a kogenerációs kiserőművekhez és a megújulós villany előállítóihoz. Ebből 19-20 milliárd forintot tett ki a biomasszából előál-lított villamos energiára fordított támogatás, és 8-9 milliárd forint for-dítódott az egyéb megújulókra (víz-, szél-, geotermikus, nap- és egyéb energiákra, lásd 2. ábra).

A szakemberek szerint is mindenképpen időszerű volt az erdőállo-mány felesleges, elöregedett, helyenként beteg állományainak felhasz-

261 326

828

1646

1371

1669

2259

26282730

0,8% 1,0%

2,8%

5,0%4,1%

4,5%

6,1%

7,9% 7,9%

3,6%

részarány a hazai nettó villamosenergia-termelésből

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20100

500

1000

1500

2000

2500

3500

meg

újul

ókka

l kia

dott

villa

ny, G

Wh

biomassza biogáz hulladék szél víz

Kapcsolt; 56 680;66%

Megújuló; 28 007;33%

Eltérőtüzelőanyaggal; 0;

0%Hulladék; 827;

1%

Biomassza; 19 520;23%

Szélerőmű; 6812;8%

Bio-, depónia-,szennyvízgáz; 873;

1%

Vízerőmű 5 MWalatt; 802; 1%

1. ábra. A Magyarország által 2010-re vállalt 3,6% részarányú megújuló villamos energia-trend alakulása

2. ábra. A Magyarország által 2010-re vállalt 3,6% részarányú megújuló villamos energia-trend alakulása


30



nálása, de alkalmanként a túlzott mohóság erdőterületek „tarvágásá-hoz” is vezetett. A fa ára s ezzel az erdőgazdálkodók bevétele jelentősen megnövekedett, amelynek bázisa az erőművekbe a villanyért beáramló állami támogatás, a KÁT volt.

A kormányzat a helyenkénti túlzott erdőirtást látva, valamint az ala-csony hatásfokú transzformáció miatt 2011-re megvonta a támogatást a nagy, kogenerációt nem alkalmazó biomassza-tüzelésű és az amor-tizálódott CHP gáztüzelésű kiserőművektől. Ezzel a biomassza-erőmű-vekből 2011-ben a (korábban) tervezett 1870 GWh villamosenergia-kibocsátás 1375 GWh-ra mérséklődött. Néhány „elöregedett” erőmű, amely biomasszát használt fel, teljes egészében le is állt.

A Nemzeti Cselekvési Terv (NCST)A Kormányhatározat igen ambiciózus tervet irányoz elő a megúju-ló energiák felhasználására 2020 végére. Az Nemzeti Cselekvési Ter-ven belül az MENCST szerint 2020-ig a 14,65%-os megújuló program keretében a tervezett összes megújulós villany ~1531 MW (3. ábra). A kormány az NCST-ben továbbra is a biomasszával, mint meghatározó megújuló energiafajtával számol; a szilárd biomasszánál a hagyomá-nyos erdőgazdálkodásból származó tűzifára, a mezőgazdasági mellék-termékekre, valamint az energiaültetvényekből származó aprítékokra. Jelentős fejlődést jelölt meg a biogázra, a mezőgazdasági hulladékokra, valamint a kommunális szennyvíztisztítók maradék anyagaira. Igen je-lentős volumenű a szélenergia felhasználása, melyet további 120%-kal kívánnak megnövelni.

Ha ezek alapján a 2020-ra tervezett 5500-5600 GWh/év megújulós villanytermelést el kívánjuk érni, az reálisan csak a biomassza- (bele-értve a biogázt is) és a nap-, de leginkább a szélenergia számottevő növelésével történhet (lásd 3. táblázat).

A biomasszaA biomasszát energetikai célú felhasználás szempontjából 3 fő rész-re lehet felosztani: elsődleges – primer, másodlagos – szekunder és harmadlagos – tercier biomasszákra. A biomasszából előállíthatunk hő-energiát, villamos energiát és más, különféle energiahordozókat (fo-lyékonyak: olaj, alkohol; gáz: biogáz, szintézisgáz; szilárd: aprítékok, pellet-féleségek stb.). Az olaj, alkohol és gáz hajtóanyagként szolgál, a szilárd feldolgozott anyagok, például aprítékok, pellettek, brikettek főként hőtermelésre használhatók.

Tudomásul kell venni és nem szabad elhanyagolni, hogy a különféle biomasszák felhasználáscélú előállítására jelentős mértékű energiát kell fordítani, ahhoz például, hogy lágyszárú növényi biomasszából (szal-mából) kemény tűzipelletet állítsunk elő. A hatékonyságot gyakran az

3. ábra. A megújulóból a villamosenergia-termelő kapacitás várható alakulása 2020-ra (Forrás: NEMZETI ENERGIASTRATÉGIA, 2010)

1. táblázat

0100200300400500600700800

Telje

sítm

ény

(MW

)

Biogáz Szélenergia Napenergia VízenergiaGeotermikusenergia

Biomassza és hulladék

100MW 500 750 68 52 66

- Megjegyzés: a felhasznált biomassza arányában számított értékek – Biomassza/Összes tüzelőanyag.- A régi nagyerőművekből kivált kiserőművek (Pannongreen, Bakony) „teljes” biomassza-felhasználással (fatüzeléssel) működtek (bruttó 80 MW).- Néhány kisebb erőműben (5 MW) is használnak biogén eredetű szilárd tüzelőanyagot.- A nagyerőműveknél (Ajka, Borsod, Oroszlány, Mátra) és a Dorogi Erőműnél az eltüzelt biomassza és az összes felhasznált tüzelőanyag arányában szerepel a névle-

ges bruttó és nettó teljesítőképesség, a villamos energia és a hő. (Borsod és Oroszlány 2011-ben leállt.)

2009év

Ener-giatar-talmaTJ/év

Az eltüzelt fa fűtőértékeGJ/tonna

Összes faszük-séglet

tonna/év

Tűzifa-hozamtonna/ha/év

A területi-gényha/év

Az erőmű-vekben eltüzelt tűzifa

32-35% hatásfokkal

~6400 16 406 000* 0,9 550 000

*Összes tűzifa ~25-27%-aA táblázatban szereplő értékekkel a hazai bruttó villamosenergia-igény 5,35%-át állították elő (lásd 1. ábra, 2009. évben, 1900 GWh/év, ~6,8 PJ/év).

2. táblázat. 2009-ben a bevitt energia alapján számított terület- és faigény

3. táblázat. Melléktermékből energia

Melléktermék Energia-tartalom

Energia-tartalom

Műveleti energiaarány

Fosszilis igény

tonna/év GJ/tonna PJ/év O/I PJ/év

6 500 000* 13 85 5/1 17

*Megjegyzés: A több év távlatában ténylegesen energetikai célra felhasználható mennyiséget ~4 millió tonnára becsülik.

Teljesítőképesség, MW Villamos energia, GWh Hő, TJ Kihasználásh/a

Felhasznált energiahordozó Hatásfok%bruttó nettó gép termelt kiadott kapcsolt kiadott eladott egyéb mért arány összes

1. Pannongreen 49,50 48,00 1 381,4 335,0 20,2 470 470 7643 4 4613 99,9% 4618 36,3%

2. Bakony Bioenergia 30,00 27,00 1 229,4 194,8 0,0 0 0 7647 58 3081 98,2% 3139 22,3%

3. Bunge-Martfű 3,60 3,50 1 6,4 6,4 6,4 928 28 1772 1 1061 99,8% 1063 89,5%

4. Szentendre 1,36 1,16 1 3,4 3,4 3,4 75 75 2478 0 238 100,0% 239 36,4%

5. Ajkai Erőmű* 33,04 24,21 1 83,5 61,2 29,9 904 904 2527 0 2238 32,6% 2239 50,2%

6. Borsodi Erőmű* 79,15 62,94 5 158,6 126,0 6,4 896 896 2002 0 3767 67,8% 3768 35,8%

7. Oroszlányi Erőmű 48,45 41,92 1 284,2 245,9 46,4 71 70 5865 0 3430 20,2% 3430 27,9%

8. Mátrai Erőmű 103,30 91,24 5 717,5 633,7 2,2 35 34 6945 0 6825 11,2% 6825 33,9%

9. Dorogi Erőmű 0,29 0,26 2 0,5 0,4 4,4 14 12 1641 0 20 6,3% 20 76,0%

Szilárd biomassza 343,83 300,0 18 1864,2 1606,3 66,3 3273 2373 5344 62 25 253 25,2% 25 315 35,8%


31

www.e-met.hu MEGÚJULÓK


MEGÚJULÓK www.e-met.hu

ún. output/input (O/I) aránnyal szemléltetik, azaz a felhasználás előtti végtermék kémiailag kötött energiatartalmát hasonlítják a termelés-hez felhasznált összes energiahordozó energiatartalmával. Néha igen kedvező arányszámot írnak le, például a táblák szélére begyűjtött ke-ményszárú energiaültetvénynél O/I=15-20-as érték adódik. Tudni kell azonban, hogy ez az érték a szállítással (gyakran 60-80 km-ről van szó), az aprítással, illetve az egyéb előkészítő műveletekkel jelentősen romlik, rendszerint I/O=3-6-ra, vagy még kisebbre.

Energetikai értelemben ténylegesen azt kell vizsgálni, hogy mennyi lesz az ún. nettó végenergia-hozam, tehát az előbbieken túl még az átalakítási veszteségeket is számításba kell venni. Egy egyszerű eset: a termett biomasszából (a folyamat szempontjából primer megújuló energiának tekintve) csak villamos energiát előállítanak elő. Ekkor a hatékonyság ~30%, vagyis a biomasszában kötött villany aránya az O/I=10 értékről (10×0,3=3,0)-ra mérséklődik. Csak hőenergia-előállí-tásnál (fűtésnél) el lehet érni a 70-90%-os hatásfokot is (O/I=6), ami természetesen a szállítással mérséklődik.

E számok is jelzik, hogy csak villamosenergia-előállításra biomasz-szát nem célszerű felhasználni. Sokkal előnyösebb az ún. kapcsolt (CHP) termelés, amikor a termelt villany mellett az összes hőt is felhasználjuk (4. ábra). Ekkor a fűtéshez közel azonos hatékonysági arányt kapunk. Ez is igazolja, hogy a hasznosítható végenergia szempontjából a teljes folyamatot figyelembe kell venni (biomassza előállítása, előkészítése az átalakításra és az átalakítás hatékonysága), de az elérhető végső CO2-megtakarítás mértékének is meghatározó a jelentősége.

A magyarországi összes energetikai biomassza potenciáljára igen sokféle becslés ismeretes. Vannak olyanok, amelyek a lehetséges felső határokat határozzák meg, és alapvetően elsődleges (dendromassza, egyéb növényi biomassza) és másodlagos biomasszára osztják fel, s az összes energiatartalmát 200-300 PJ/év-re kalkulálják.

A mezőgazdasági eredetű biomasszákat ~100, maximálisan 170 PJ-nyira becsülik. Legnagyobb bizonytalanságot a különféle, ún. biológiai melléktermékek lehetséges felhasználhatósága jelenti, hiszen a gabo-naszalma, a kukoricaszár, a szőlővenyige stb. betakaríthatósága erősen időjárásfüggő.

A lágyszárú energianövények és az energetikai faültetvények le-hetséges területének mértékét, a jelentős termelési invesztíció miatt, a piaci viszonyok (eladhatóságuk, viszonyuk a fosszilis energiák árához) határozzák meg.

BioüzemanyagokA bioüzemanyagok céljára felhasznált gabonafélék és olajos magvak mennyisége jelenleg az évente megtermelt alapanyag-volumen 4%-át teszi ki a világon.

Biodízel2010-ben a világon 21 millió m3 biodízelt állítottak elő, ennek 56%-át Európában, amelyet 5%-os arányban kevernek be a gázolajba. Ezt az arányt 2020-ig meg kell duplázni. Az ehhez szükséges gyártókapacitás (23 millió m3) gyakorlatilag kiépült, jelenleg 56%-os kihasználtsággal üzemel. Több országban, ahol a biodízel önálló üzemanyagként is sze-repelt, a benzinkúti kínálatból törölték, mert minimálisra csökkentek az árkülönbségek a hagyományos dízelhez képest, ezáltal piaci előnye jelentősen lecsökkent. Magyarországon a biodízel csak a hagyományos dízelolaj keverő komponenseként kerül forgalomba (4,7%-ban, amelyet 2020-ra 8%-ra kell növelni). Az országban eddig kiépült biodízelgyártó kapacitás (180 ezer tonna) képes kielégíteni az üzemanyaggyártók és -forgalmazók igényeit.

A 2020-ra tervezett és vállalt bekeverési kvóta teljesítéséhez 240 ezer m3 biodízelre lesz szükség. Ez a mostani termelési szinten hazai repcéből (95%) és minimális mennyiségben hazai napraforgó feldolgo-zásával teljesíthető lesz. A gyártókapacitás növelésére is adott a lehe-tőség. A biodízeltermelést és -felhasználást a jövőben befolyásolhatja Európában az olajos magvak tőzsdei árának alakulása, amely az utóbbi időben tartós emelkedést mutat.

BioetanolA benzinüzemű gépjárművek üzemanyagának keverő komponensként E85-ös üzemanyag formájában és részben önálló üzemanyagként ke-rül felhasználásra. Az Európai Unióban 4,4 millió m3 bioetanolt állítot-tak elő tavaly, és 6,1 millió m3-t kevertek be a benzinbe, amelynek 27,9%-a importból származott. Az európai bioetanol-gyártó kapacitás 7 millió m3-t tesz ki, azonban a magas alapanyagárak (gabona) miatt csak 62,8%-os kihasználással üzemel. A 2020-as célok eléréséhez az Uniónak a jelenlegi bioetanol-igény minimum kétszeresére, 12-14 millió m3-re lesz szüksége. Az EU-n belül csak Franciaország, Spanyolország és Magyarország képes bioetanolt exportálni.

Magyarországon már eddig is jelentős bioetanol-gyártó kapacitás épült ki. A közeljövőben 810 ezer m3/év kapacitás lesz az országban. A termék zöme exportra kerül, mivel a jelenlegi magyarországi felhasz-nálás 75 ezer m3/év, amely 2020-ra legfeljebb 140 ezer m3/év-re nő.

BiogázA mezőgazdasági eredetű elsődleges és másodlagos melléktermékekre és egyéb biohulladékokra alapozott biogáztermelés a világon jelentő-sen megnőtt. Európa az élen jár, hisz több mint 8500 üzem termel biogázt.

Magyarországon jelenleg 46 biogázüzem működik, amelyek összes villamosenergia-termelő kapacitása 37 MWe. 31 üzem mezőgazdasági eredetű alapanyagot használ, a többi élelmiszer- és kommunális hulla-dékból, illetve szennyvíz iszapból állít elő biogázt. Az állattartó telepek közelében felépült, zömében állati hígtrágyákat és növényi alapanyagot (silót, kaszálékot, gabonatisztítás maradékait stb.), illetve az élelmiszer-ipari hulladékot feldolgozó üzemek zöme 600-700 kWe teljesítményű.

A közelmúltban üzembe állított biogáztermelő kapacitással az or-szág 150-170 GWh/év villamos energiát képes előállítani. Az érték többszörözhető, a realitások (tőke, alapanyagok) alapján 2020-ra a 3-4 szeresére. Fontos tényező, hogy a hulladékhő hasznosítása is megol-dásra kerüljön (fűtésre, szárításra, üvegházak hőellátására, melegvízi

4. ábra. A hő-, a villamos és a kapcsolt hő-villamos energia előállításának hatásfoka (Forrás: Stróbl A. 2009)

Hő Villany Kapcsolt hő és villany

fűtőmű erőmű fűtőerőmű

hő hővillany villany

primerenergia

veszteség veszteség veszteség

η=90% η=40% η=80%


32



haltermelésre stb.), mivel nélküle az üzemek gazdaságos üzemeltetése bizonytalan (a beruházások támogatása nélkül valószínűen vesztesé-ges). Megoldást kínálna a biogáz tisztítása és besűrítése (biometán), amely lehetővé teszi a földgázhálózatba történő betáplálást, vagy jár-művek motorhajtó anyagaként való hasznosítást.

Az ökológiai fenntarthatóságA mezőgazdasággal és a talajerő-gazdálkodással foglalkozó szakem-berek a gabonaszalma, kukoricaszár energetikai célú (főleg tüzeléses) felhasználását okkal kritizálják, és állítják, hogy ökológiailag a talaj ter-mőképességének fenntartásához, a talaj, mint élő szervezet „táplálásá-hoz” ezekre a szerves anyagokra szükség van. Tehát jelentős mennyisé-güket vissza kell „dolgozni” a talajba, hogy „fenn tudják tartani” a talaj eredeti struktúráját, víztározó képességét, és biztosítva legyen számos, a növényi élethez szükséges anyag (szén, ásványi sók, mikroelemek stb.). Vallják, hogy ha a termést folyamatosan csak elvisszük a terület-ről, akkor a talajt degradáljuk, csökken a termőképessége, s romlik a termelt növények a tápanyagértéke is.

Egyes melléktermékek, például a szőlővenyige, gyümölcsnyesedé-kek elvétele ökológiailag nem számottevő, de ugyanakkor ezek ener-giaipari célból sem jelentősek, hiszen nem feldolgozott formában az energiasűrűségük olyan csekély mértékű, hogy 20-25 km-nél nagyobb távolságra a szállításuk már nem is gazdaságos.

Az „energiatermelés” és a területigényEmlítettük, hogy sokan (és nem ok nélkül) az erdeinkben megtermelt fa villamos erőművi felhasználását és annak állami támogatását is megkérdőjelezték. Megvizsgáltuk, hogy a 2004-től 2010-ig tartó évek-ben milyen mennyiségű fát, tűzifát használtak el az erőművekben. Az 1. táblázatban kiválasztottuk 2009-et, ami már a maximális felhaszná-lás-közeli értéket mutatja.

Látható, hogy az erőműveinknél hozzávetőlegesen 300 MW teljesít-ménynél volt meghatározóan fa alapú a tüzelőanyag. Ez azt jelentette, hogy mintegy (25 253×25,2=) 6363 TJ energiatartalmú tűzifa eltü-zelésére került sor. Vizsgáljuk meg, hogy 1 MW villamos teljesítmény évi 5000-5500 órás működtetése, például 15-17 MJ/kg fűtőértékű fából (légszáraz fa) hány hektár erdőt köt le, ha 1,8 t/ha az évi növekmény (légszáraz). Az eredmény: 1 MW teljesítmény hagyományos erőműnél (amelyeket nagyrészt alkalmazunk) ~1500-2500 hektár erdőterületi igényt jelent (2. táblázat).

A kitermelt fa az évi növekményt jelenti, s ennek hozzávetőlegesen 50%-a az, amely tüzelésre felhasználható (így a tűzifa, a fűrészáru fel-dolgozásánál keletkező fűrészpor és egyéb maradványok).

Energiaerdő esetén jóval kisebb területek szükségesek, hiszen jóval nagyobb mennyiségű fa termelhető le 2 vagy 3 éves vágási fordulók-kal. A szakirodalom e tekintetben is igen eltérő adatokat tartalmaz: hektáronként és évenként 2,0-14,0 tonna termésről számolnak be. A becsléseknél a legtöbb félreértés abból fakad, hogy a terméshozamok bemutatásánál nem kerül pontosan meghatározásra, hogy milyen ned-vességtartalmú fáról van szó. Hagyományosan a tűzifát legalább 3 éves pihentetés után, „teljesen légszáraz” állapotban használták fel. Erre lehetőség a mai viszonyok között nincs. A téli, alacsony nedvességtar-talmú vágás és a következő fűtési idényig történő pihentetés esetén is a nedvességtartalom legfeljebb 40-50%-ig csökken, s ilyen esetben a fűtőértéke legfeljebb 11-13 MJ/kg (a számított terület így 20-25%-kal nagyobb).

A szakirodalmi anyagokban szereplő mezőgazdasági melléktermé-kek mennyiségére vonatkozó értékek átlagával számolva, az évente

begyűjthető mennyiség ~6,5 millió tonna lehetne. Ha az energiatarta-lomra becslést végzünk, a 3. táblázat értékekeit kapjuk.

50%-os transzformációs hatásfok mellett a végenergia mennyisége 42,25 PJ/év, ami a hazai összes végenergia-igény ~5%-a (az arány a bruttó energiánál ~7,0%).

A nem lebecsülendő számok leírásánál figyelembe kell venni, hogy az említett ökológiai okok és netán a kedvezőtlen időjárás miatt e mennyiségnek csupán ~50-60%-a valósítható meg. Tudni kell, hogy begyűjtésnél és felhasználásra való előkészítésnél ~20%-nyi fosszilis energiahordozót fel kell használni, tehát reálisan a végenergiában 3,0-3,5% az elérhető nyereség (23-30 PJ/év).

Elérhető-e a 14,65% megújulós arány?Már 2011-ben is jelentős visszaesés következett be a villamos ener-giacélú biomassza-felhasználásban annak révén, hogy a villamos energia állami támogatása megszűnt. A visszaállítása nem várható, s az NCST-koncepciók szerint (az előzőnél biztosan előnyösebben) a tüzelési célú biomassza-felhasználás a nagyobb falusi vagy városi fű-tőművekben (ipari, közüzemi, lakossági) valósulhat meg. Ezek legna-gyobb része az energiahatékonyság szempontjából kedvező CHP, azaz kogenerációs rendszer lesz. Ez azon ok miatt is várható, hogy csak az ilyen egységek kapnak állami támogatást (ún. METÁR, a KÁT helyébe lép). Az ilyen létesítmények hosszabb ideig, jobban kihasználhatók (ez vonatkozik a munkaerő-felhasználásra is), és a befektetett tőke megtérülése is reálisabb. A tervezett villamos energianövekményeket 2020-ra az 5. ábra szemlélteti. Az előirányzatból az látható, hogy a terv 2020-ra biomasszából a jelenlegi kevesebb, mint 300 MW kapa-citást és 1300 GWh/év termelést felemeli 500 MW és 2688 GWh/év értékűre.

A villamos- és hőenergia-előállítás kombinációja esetén a biomasz-szába bele kell érteni az energiaerdőket és az erdeinkből származó tű-zifamennyiséget is. A koncepciók szerinti a jövőben e kiesések pótlását

5. ábra. A különféle megújulók tervezett mennyisége (MWe) és a várható termelés (GWh/a)

(Forrás: NEMZETI ENERGIASTRATÉGIA, 2010-2030)

VízGeotermikus

NapSzél

Biomassza

Biogáz

755 MW

1536 MW

2843 GWh

5598 GWh

20100

500

1000

1500

2000

2500

3000

20200

1000

2000

3000

4000

GWh/a5000

6000

7000

8000

9000

10 000

MWe


33



a kisebb (5-20 MW), decentralizált kogenerációs egységek építésével célszerű megoldani.

A terv eléréséhez 2020-ra a biomasszánál kétszeres növelés kellene (a jelenlegi, 2012. évi szinthez viszonyítva), vagyis 200-250 MW-nyi, az említett decentralizált, kisebb teljesítményű kapcsolt biomassza (tű-zifával és mezőgazdasági hulladékokkal) erőművet kellene felépíteni.

Hátrány, hogy e rendszernek igen jelentős a költségvonzata (csak az erőművek 580-650 millió euró, kb. 160-180 milliárd Ft költségűek), támogatások nélkül nem is kivitelezhető, hiszen az alapanyag betakarí-tása, raktározása és az infrastrukturális (villamos csatlakozás, távfűtés) létesítmények is beruházási költséget igényelnek (mindösszesen 300-350 milliárd Ft).

A csatlakozó beruházásokat 3 részre kell bontani:• alapanyag-előállítás, -szállítás és -előkészítés beruházási igénye

(gépek és földterület vonatkozásában is),• a megtermelt anyagok tárolása, előkészítése,• a termelt hő eljuttatása a város-, faluközpontokba, illetve egyéb

fogyasztókhoz, családi házakhoz vagy kisebb létesítményekhez, üze-mekhez.

A beruházásnak nagy a kockázata: • a települések forráshiányosak, és a lakosság részéről is pótlóla-

gos beruházások szükségesek,• a mezőgazdasági művelés megszervezése, a hosszú távon biztos,

lehetőleg közeli alapanyagforrás megteremtése.

Az ökológiai fenntarthatósága is határt szabhat, miközben figye-lemmel kell lenni az élelmiszertermelési igények várható változására, például növekedésére is. Az alapanyaghiányok miatt nagyobb szállítási távolságok is szükségesek lehetnek, amelyek nyilván rontják a rendszer hatékonyságát.

Az említett decentralizált biomassza-tüzelő kiserőművek koncepció-ja jó, különösen akkor, ha az alapanyag a település közeléből biztosítha-tó. Segíti a helyi foglalkoztatottságot is, de jelentős forrásigénye miatt, a jelenlegi gazdasági trendek mellett számottevő kiépülésük irreálisnak tűnik.

Ezek figyelembevételével, a 2011. évi állapothoz viszonyítva, 2020-ra megkíséreltünk egy reálisabb képet felvázolni, ami az egyes meg-újuló-féleségek arányát mutatja, úgy, hogy a tervezett 14,65% villany-termelés elérhető legyen (3. táblázat). A tervezett 120 PJ megújulóból a villamos energia csupán 20 PJ-t jelent, melynek ~60%-a biomassza. A biomasszából további 20 PJ fordítódik közlekedésre (etanol, meta-nol), a további ~75-80 PJ megújulót a geotermikus energia, a napener-gia és egyéb hulladékok teszik ki.

Időben is és mértékben is nagyobb a terv teljesítésének a realitá-sa, ha megfontolt ütemezésben – az említetteket sem elhanyagolva – például a szélerőművekkel és napelemekkel, biogáz-előállító létesít-ményekkel kívánjuk a kitűzött célt elérni.

A szélerőművek beruházásai eddig sem kaptak állami támogatást (csak az első néhány mintaegység). A beruházási, vállalkozói kedv nagy, jelenleg mintegy 1000-1200 MW kapacitás (terv) vár a tender kiírására. Ha kitűzött cél szerinti villamos kapacitást 2020-ra el sze-retnénk érni, akkor a tervezett 410 MW bővítés helyett (a jelenlegi 330+410=740 MW, amelynek a termelése 1400 GWh/év) 900-1000 MW bővítés megépítésre lenne szükség. Ezzel 2020 végére ~1300 MW kapacitás működne. Ezt a kapacitást a tenderezések és azok alapján a kiviteli tervezések után a 2020-ig még rendelkezésre álló (realitásnak

tekinthető) 5,5 év alatt kell megépíteni. Ennek elérésé-hez évi 80-120 milliárd, ösz-szesen ~450-500 milliárd Ft magántőkét kell beruházni.

A szélben és természe-tesen más megújulókban beruházni szándékozók csak akkor invesztál-nak, ha tőkéjük megtérülését biztosítottnak látják. Ez alapvetően két tényezőtől függ:

• a termelt villamos energia államilag garantált átvétele, minimáli-san a berendezés megtérülési időszakára,

• az átvett energia támogatása az európai átlaghoz és a környező országok gyakorlatához hasonló arányú legyen, olyan mértékű hogy a megtérülésük 8-10 évre adódjon, amit a hitelező bankok elfogadnak.

Következtetések1. A biológiai alapú energiahordozók felhasználása az energetikai oldal-ról növelhető.2. Korlátokat jelenthet a rendelkezésre álló forrásigény, mivel támoga-tások nélkül a beruházóknak az alapanyag- és a végenergia-termelés nem lesz gazdaságos.3. Meg kell határozni a felhasználható mennyiségeket, a talajerő-gaz-dálkodás, az ökológiai fenntarthatóság figyelembe vételével.4. Beruházás-támogatást csak biztos alapanyagbázison kapjanak léte-sítmények.5. A fentebbieken túl ahhoz, hogy a megújuló energiák területén a ki-tűzött célokat az NCST-ben meghatározottaknak megfelelően teljesíte-ni tudjuk, további feltételek teljesülésére van szükség: a támogatások jelenleginél konkrétabb és hosszú távú szabályozása; a létesítmények engedélyezésének egyszerűsítése, objektív elbírálása.6. Jelentős és hosszú távú energetikai beruházások csak úgy valósítha-tók meg, ha stabil törvényekkel kiszámíthatóvá teszik a beruházások megtérülését.7. Nem elhanyagolható a társadalmi konszenzus szükségessége.8. Végül is, a kitűzött 14,6% megújuló energiafelhasználás (2020-ra) csak abban az esetben elérhető el, ha a beruházási ütem a jelenlegihez képest számottevően növekszik.9. A megkerülhetetlenül növekvő nap- és szélenergia felhasználása, valamint az atomenergia-kapacitás további fenntartása sürgeti egy ki-egyenlítést szolgáló szivattyús energiatározó létrehozását.

Források[1] Büki G.: 2010 Megújuló energiák hasznosítása. Magyar Tudományos

Akadémia Köztestületi Stratégiai Programok, Budapest, 1-79 p. ISBN 978-963-508-599-6

[2] Marosvölgyi B.: 2005. A biomassza-bázisú energiatermelés mezőgaz-dasági háttere. VI. Energiapolitikai Fórum, Magyar Tudományos Akadé-mia, 2005, április.

[3] Rónay D.: szerk. 2006. Biomassza alapú energiaforrások termelése és hasznosítása. Budapest, Tanulmány.

[4] Sembery P. Tóth L.: 2005. Hagyományos és megújuló energiák. Szak-tudás Kiadó Ház. Budapest, 522 p.

[5] Stróbl A.: (2012) Tájékoztató adatok a magyarországi villamosenergia-rendszerről. A piacnyitás (2003) óta eltelt időszak fontosabb adataiból. MAVIR, 2012. április 15. kézirat, ábragyűjtemény.

[6] Zsebik A.: Gázmotorok jövedelmezősége, megtérülése. 2007 március; http://www.eh.gov.hu/gcpdocs/200809/gm_meh_02_honlapra.pdf

KöszönetnyilvánításA tanulmány elkészítését a TÁMOP 4.2.1.B-11/2/KMR-2011-0003 prog-ram támogatta.


34

www.e-met.hu ERŐMŰVEKERŐMŰVEK www.e-met.hu


Szergényi István

A villamoserőmű-fejlesztés szélesebb összefüggései

Civilizációnk fennmaradásához nemcsak a környezetünk fenn-tarthatóságát, hanem az energia rendelkezésre állását – azon belül növekvő arányban a villamos energiáét – is biztosítani kell. Arra szintén gondolni kell, hogy a kőolaj elkerülhetetlen kiváltásában egyre nagyobb szerepe lesz a villanynak. Évtize-dekre szükséges előre tekinteni!

Nézzük először a klíma-CO2-kérdést! Ma túlnyomórészt a klímaválto-zást okozó üvegházhatású gázok (elsősorban a szén-dioxid) kibocsá-tásáról esik szó, pedig a szennyezésnek ezernyi más jelét is tapasz-taljuk. A változást nem-antropogén és antropogén hatások egyaránt befolyásolják. Hatásaik elkülönítése, valamint azok egymáshoz viszo-nyított mértékének bizonytalansága, illetve interpretálása okozza a problémát. Félrevezető, ha egyedül az atmoszféra CO2-tartalmának elsődleges szerepét vesszük figyelembe. Klímaváltozást okozhatnak a földrészek tektonikus mozgásai, a vulkánkitörések, a vízgőz, a Föld-pálya paramétereinek változása, a bolygót érő külső hatások, közöt-tük a napsugárzás változása. A napfolt-tevékenység intenzitásától függően emelkedik vagy csökken a Föld hőmérséklete, beleértve az óceánokét is1. Hőmérsékletemelkedés (bármi is okozza azt) esetén – a természeti törvényeknek megfelelően – az onnan történő deszorpció, csökkenés esetén pedig az abszorpció a domináns. Mivel a tengervíz oldott (szervetlen) CO2-tartalma a légkörben levőnek a több-tízszere-se, már aránylag kis deszorpció is nagy légköri koncentráció-emelke-déssel jár. Ha pedig bekövetkezik a felmelegedés, azt a levegő CO2-koncentrációjának emelkedése csak valamivel később követi, nem pedig fordítva. Ezt a vélekedést osztják a Nature írásai is2.

Vitathatatlan, hogy az ember által előidézett változások bizonyos mértékben befolyásolják a melegedés mértékét, és mintegy „ráülnek” a domináns nem-antropogén hatásokra. De hiba az antropogén emisz-sziót első számú felelőssé tenni a klímaváltozásért. Mégis, 2007 óta – amikor az Éghajlat-változási Kormányközi Testület (IPCC) megkapta a Nobel-békedíjat – a „CO2-komplexus” szinte dogmává vált, és hi-vatalosan már-már csaknem az összes emberi tevékenységet a CO2-emisszió függvényében minősítenek, minden bizonnyal túlzó módon.

Abból kiindulva azonban, hogy a Föld klímája az ember nélkül is állandóan változott, egyre többen kételkednek ebben a dogmában. Az éghajlat-változások több százezer évre visszatekintve természe-ti jelenségek. Melegedési és lehűlési periódusok, valamint a légkör CO2-koncentrációi többnyire (bár nem minden esetben) szinkronban követték egymást. Zbigniew Jaworowski, az ENSZ EGB Radioaktív Sugárhatások Tudományos Bizottságának volt elnöke 2007-ben a Century Science & Technology folyóiratban rámutatatott arra, hogy az északi féltekén végzett sok ezer (!) mérés szerint a XIX. század első évtizedeiben – tehát a villamosenergia-termelés előtti időben – átmenetileg előfordult a jelenleginél is magasabb CO2-koncentráció a levegőben. Miskolczi Ferenc a NASA-nál folytatott kutatásai során,

empirikus adatokra támaszkodva azt állította, hogy az üvegházhatású gázok szerepe bolygónk felmelegedésében túlbecsült. Reményi Károly akadémikus szerint a CO2-problémától nem szabad függővé tenni az erőműépítést. Petz Ernő, a Paksi Atomerőmű volt vezérigazgatója sze-rint a piaci szemlélet egyik szélsőséges megnyilvánulása a kvótake-reskedelem „a légkörbe kibocsátott árukkal”3. Ban Ki Mun, az ENSZ főtitkára egyik, a témával kapcsolatos nyilatkozatának lényege szerint indokolt az IPCC munkájának felülvizsgálata.

Mindenesetre, a klímaváltozástól függetlenül – már csak az ener-giahordozó-készletek végességére való tekintettel is – időben fel kell készülni a fosszilis bázis előbb-utóbb szükségszerűen bekövetkező fokozatos kiváltására. A villamos energia termeléséhez szükséges „mix” számottevő variabilitást tesz lehetővé, és kialakítása az egyik legfontosabb energiapolitikai döntést igényli. A „(le)váltás” az olaj esetében már nagymértékben megtörtént. A földgáz élettartamát viszont a nem hagyományos gáz meghosszabbíthatja, a szén/lignit pedig eleve hosszabb ideig áll rendelkezésre. A század második felére remélhetőleg a megújuló energiaforrásokra alapozott villamos ener-giával is számottevő mennyiségben kalkulálhatunk. Amíg azonban a megújulók irányába történő, remélhetőleg nagymértékű váltás felté-telei megteremtődnek, a villamos energia nélkülözhetetlensége miatt termelésének lehetséges bázisai közül – a földgáz, a „tiszta techno-lógiákat” alkalmazó szén/lignit erőművek mellett – nem lehet kizárni, hogy az új generációs fissziós atomerőművek is számottevő részesei lesznek a „mix”-nek. Alkalmazásuk azonban biztonsági okok, illetve a hasadóanyagok áremelkedése miatt a jelenlegihez képest várhatóan lényegesen nagyobb beruházási vonzattal, illetve fűtőelem-költség-gel jár majd. Ezért a mai árarányok kivetítése hamis következtetésre juttat(hat).

A jövendő helyzet reálisabb megítéléséhez lássuk azt is, hogy me-lyek a különböző nukleáris reaktorok fűtőelem-ellátási kilátásai, hi-szen a hasadóanyag-készletek sem megújulók.

Az összes uránvagyon (nem számolva a tengervíz urántartalmá-val) 15-20 millió tonna lehet, amelyből kb. 4,5 millió tonna nyerhető ki a jelenlegi meglátások szerint gazdaságosan (130 USD költségszint alatt). Élettartamát 80-90 évre, sőt még távolabbra becsülik, de az Energy Watch Group a termelési csúcsot már 2035 tájára várja4. (Ez-zel kapcsolatban emlékeztetünk arra, hogy a kőolajárak a kitermelési tetőzésükhöz közeledve miként emelkedtek.) Ez viszont annyit jelent, hogy új belépőként csak olyan, a jelenlegi átlagnál jobb uránhaszno-sítású erőmű-típusok vehetők felelősen számításba, amelyek techno-lógiai megoldásaikkal lehetővé teszik a vagyon hosszabb időre való kiterjesztését, illetve a nagyobb bőségben rendelkezésre álló tórium hasznosítását. Máris eredménynek számít, hogy a kiégett fűtőelemek újrafeldolgozása lehetővé teszi a plutónium kinyerését (ez azonban egyben biztonságpolitikai hátrány), amit az ún. MOX (Mixed Oxid Fuel) fűtőelemek gyártásához vagy a gyors (szaporító) reaktorok indításá-


35

www.e-met.hu ERŐMŰVEKERŐMŰVEK www.e-met.hu


hoz lehet felhasználni. A harmadik generációs erőművekben többnyire ezekkel a fűtőelemekkel dolgoznak, és ezzel az urán élettartama tá-volabbra tolódik.

Európában több tucat reaktorban használnak MOX fűtőelemet. Ezen kívül már készülnek a negyedik generációs reaktorok tervei is, sőt lehetséges, hogy ezek gyorsan követik majd a harmadik gene-rációsakat. Alkalmazásuk fő szempontja az, hogy kevesebb és rövidebb felezési idejű sugárzó hulladékot termeljenek, valamint hogy rugalmasan és hosszú időre biztosítsák a villamos energia termelését. Külföldön már eddig is épültek gyors-neutronos reaktorok. Ezeket azonban biztonsági okokból egy kivételével leállították. Újbóli alkalmazásba vételük negyedik generációsként ve-hető számításba.

Ugyancsak ebben a kategóriában tarthatók szá-mon a tóriumot hasznosító lehetőségek. Ez utóbbiak-nak is megvoltak a korai előzményei. Az USA-ban az első tóriumbázisú reaktor prototípusa már kb. 50 évvel ezelőtt üzembe lépett, és évekig üzemelt. Az American Scientist5 felsorolja alkalmazásának az előnyeit: a tórium-vagyonnak az uránéhoz képest 3-4-szeres volta mellett a zónaolvadás veszélyének elkerülése, ezzel a biztonságosabb üzemvitel, a jobb hatásfok és a várhatóan lényege-sen jobb gazdaságosság, valamint a kevesebb és rövidebb tárolási időt igénylő nukleáris hulladék. Ezeket az előnyöket azonban a hidegháború időszakában – más szempontok miatt – félretették, és az uránbázisú nyomott vizes reaktorok mellett kötelezték el magukat. Akkor a hadi-ipari nukleáris arzenál kiépítése volt a fő szempont, amelynek érvénye-sítéséhez plutóniumra volt szükség, azt pedig az uránbázisú erőművek-ben lehetett – tóriumbázisúban viszont nem – termelni. A hidegháború elmúltával azonban a tórium-program újra napirenden van az USA-ban, Kínában, Indiában, Ausztráliában, sőt Japánban is. Az újonnan feleleve-nített változat megjelenésére már 2030 előtt számítanak.

Azoknak az országoknak (nekünk is), amelyek saját hasadóanyag-vagyon, dúsító-kapacitás és fűtőelem-gyár nélkül tervezik bővíteni nukleáris erőműparkjukat, figyelembe kell venniük, hogy az atom-energia, pusztán azért, mert az erőmű a határaikon belül van, nem te-kinthető belföldi energiaforrásnak, hiszen a fűtőelem importból szár-

mazik, tehát a külföldtől való függőség növekedéséről kell beszélni.Amint az ismeretessé vált, Németország fokozatosan leállít-

ja atomerőműveit, Japán ezt már megtette, és ha néhányat újra is indít, kormányuk ígéretet tett arra, hogy hosszú távon kiküszöbölik az atomenergiát. Egyes országokban szintén az atomerőművek ellen szavaztak az állampolgárok. Sok ország viszont nem kíván letérni a

nukleáris energiát feltételező választásáról. Esetükben a különb-ségek abban látszanak körvonalazódni, hogy a nukleáris

opción belül melyik utat követnék. Jelenleg a „piacon” ki-zárólag a III. generációs reaktorok különböző változa-tai kaphatók. Hírek szerint a következő évtizedekben Franciaország – a III. generációs technológiák egyik éllovasa – is felülvizsgálja, hogy milyen irányban ha-lad majd. A jelenlegi elgondolásuk szerint a korábbi

gyors-neutronos programjukat elevenítenék fel. Más előrelátó országok a tóriumbázisú fejlesztésekben látják

a jövőt. Mindkét tábor a IV. generációs reaktorok egy-egy változatában látja a megoldást. De ne tévesszük szem elől azt

sem, hogy a nukleáris választás mellett kitartó országok (pl. Orosz-ország, Kína és az USA) szintén fontosnak tartják a szén, illetve a megújuló energiaforrások bázisán történő fejlesztéseket.

Mindezek után vizsgáljuk meg a hazai erőműépítés lehetőségeit, annak ellenére, hogy az új atomerőmű építése már eldöntöttnek lát-szik. A jelenlegi paksi blokkok élettartama a 2030-as években lejár, amivel 2000 MW kiesik a rendszerből. Ezt pótolni szükséges, ráadásul a növekvő igények kielégítéséről is gondoskodni szükséges. A nagy kérdés, hogy az mivel történjék. Amint arra cikkünk elején utaltunk – egy-egy erőmű élettartama, illetve fűtőanyag-ellátási igénye miatt –, legalább a század közepéig kell előre gondolkodni. A fejlesztés-nél azonban nem csak a CO2-problémát kell figyelembe venni, hanem a villamosenergia-előállítás „fűtőanyag”-ellátási oldalról való hosszú távú biztonságát, sőt azt is, hogy miként vélekednek erről a problé-máról Európa környező országaiban, az ugyanis bizonyára befolyásol-ja a ma sem elhanyagolható mértékű importált villamosenergia-véte-lezési lehetőségeinket. Nincs kizárva (sőt remélhető), hogy a Kormány újra áttekinti ezt a kérdést. Ez a rövid írás ehhez a folyamathoz kí-ván segítséget nyújtani. Nem könnyű helyesen kialakítani (ebben egy

"Az energiapoliti-

kusoknak szélesebb összefüggésben kell gondolkodniuk, mint az egyes diszciplínák

szakemberei-nek."


36

www.e-met.hu VÍZERŐMŰVEK www.e-met.hu


Energiapolitikai Tanács segíthetne) a fosszilis «–» nem-fosszilis bázis kérdésében az évtizedekre kiható végleges álláspontot, amelyről a kü-lönböző lobbik és az egyes szakértők véleménye is eltér.6

A klímaváltozás okának megítélésében levő bizonytalanság min-denki számára azt sugallja, hogy ha csak részben is igaz az emberi beavatkozás hozzájárulása a klímaváltozáshoz, a következmények ki-védése elemi érdek. Ehhez azonban azonnal azt is hozzá kell tenni, hogy a követelményeknek elsősorban a legnagyobb kibocsátókra kel-lene vonatkozniuk. Hazánk a CO2-emisszió sorrendjében az országok között az 54. helyen, az egy főre jutó emisszióval pedig a 70. helyen áll, és ezzel a kis szennyezők közé tartozik. Világátlagban a szén ará-nya a villamosenergia-termelésben kb. 40%, Ez az arány Magyaror-szágon – pedig a lignitvagyon rendelkezésre áll a határainkon belül – most 15% alatt van, miközben Lengyelországban és Dél-Afrikában 90%, Kínában és Ausztráliában 70%, az USA-ban és Németországban 40% feletti. Kína kereken 4, az USA 1 milliárd tonna szenet éget el évente, mi ennek alig fél százalékát. E számok ismeretében elvárha-tó-e tőlünk, hogy a hazai lignitvagyon által garantálható többlet vil-lamosenergia-termelésünk biztonságát némi kvótakereskedelemből származó bevétel érdekében veszélyeztessük, csak azért, hogy a világ összes emisszióját alig észrevehetően mérsékeljük egy eleve bizony-talan klíma-teória értelmében, amikor – legalábbis középtávon – volna más megoldásunk?

Magyarországon a nukleáris opció választása a külföldnek való kitettséget növeli, esetében ugyanis a piacon levő III. generációs atomerőművek fűtőanyag-ciklusának többlépcsős folyamatából több lényeges elem (urántermelés, izotópos dúsítás, fűtőelem-gyártás, -új-rafeldolgozás) hiányzik. Nem állítható tehát, hogy a nukleáris energia (a fűtőelem) hazai forrás. Ezt nem ellensúlyozza, hogy a nukleáris fűtőelem jól raktározható akár néhány évre is, hiszen az évtizedekre szóló raktározás illúzió. Márpedig nemzetbiztonsági okokból is ilyen távra kell előre gondolkodni! A világ évtizedek óta tartó viszonylagos politikai/gazdasági stabilitása megbomlani látszik. Ilyen körülmények között fokozott hangsúlyt kap az, hogy minél nagyobb a hazai bá-zis aránya, annál nagyobb az energiaellátási biztonság! A villamos-energia-termelésben a nukleáris energia 40%-os arányával hazánk így is az igen előkelő 5. helyen van a világon, annak ellenére, hogy az említett fontos lépcsők hiányoznak, és fűtőelem-behozatalra szo-rulunk. Emellett az is figyelembe veendő, hogy az energiaellátásban érvényesítendő diverzifikációs elv nemcsak az importforrások reláci-óira, hanem a villamosenergia-termeléshez felhasznált alapenergia-hordozókra, sőt a termelési helyszínre (Paks – amiről most szó van) is vonatkozik/vonatkozna: egyetlen telephelyről 60%-ra felfuttatni az ország villamosenergia-ellátását eleve kockázatos!

Nagy felelősség annak eldöntése, hogy a kvótakereskedelemnek3, vagy a távlati hazai ellátásbiztonságnak adunk-e elsőbbséget. Ezt te-kintve – az e kereskedelemből származó jelenlegi bevétel dacára –, a jövőre kialakítandó „mix” számszerűsége tekintetében mindenek-előtt a biztos hazai lignitbázis maximális mértéke lenne az elfogad-hatóbb. Az arányaiban mindössze tíz-egynehány százalékos szén-felhasználásunk arányának további visszasüllyesztése nemzetközi összehasonlítások alapján is ésszerűtlen. A mai hazai szén-részesedés a világátlagétól messze elmarad, miközben a lignit – milliárd tonnás nagyságrendben – kihasználatlanul marad a földben, azzal a megfon-tolással, hogy azt a jövő számára tartogassuk. Fel kell ismerni, hogy most jött el ez a jövő!

Azt is hozzá kell tenni mindehhez, hogy a soron következő erőmű-építéseknél a lignitbázis választása nem jelentené a nukleáris ener-

giáról való végleges lemondást. A hasadóanyag-vagyon végessége, valamint technológiai-biztonsági előrelépés okán másutt is látják a nukleáris technológiában való továbblépés szükségességét, és jelen-tős számú új megoldás van a tervezőasztalokon7, sőt néhány már a megvalósítás fázisában is8. A következő évek (évtizedek) kikristályo-sítják majd, hogy a jelenleg túlsúlyban levő könnyűvizes uránbázisú reaktorokat milyenek lesznek képesek – a III. generációsok mellett – kereskedelmi méretben felváltani. Alkalmas lesz-e erre például az atmoszférikus technológiát alkalmazó és a bőségesebben rendelke-zésre álló, az említett előnyökkel rendelkező, tóriumbázison alapu-ló reaktor? A tórium-program mérlegelése a gyakorlati megvalósítás szempontjából újra napirenden van az USA-ban, Kínában, Indiában, Ausztráliában, sőt Japánban is. Új lignitbázisú erőmű megépítésével jól kihasználható gondolkodási és felkészülési időt nyerhetnénk mi is.

Ezt a cikket olyasvalaki írta, aki személyesen és viszonylag hosz-szasan tanulmányozta – technológiai szempontból – a jelenlegi nukle-áris üzemanyag-ciklus minden lépcsőjét a helyszíneken, többek között Franciaországban, ahol a magas nukleáris arány mellett sem volt a csernobilihez vagy a fukushimaihoz hasonló katasztrófa. Ennek elle-nére elgondolásaik szerint váltani fognak ők is, méghozzá nem csupán a III., hanem belátható időn belül a IV. generációs atomerőműre9. A paksi tapasztalattömeg és a tradicionálisan magas hazai nukleáris szakértelem nagyra értékelendő. A kiváló magyar szakembergárda számára, ha és amikor sor kerülne rá, nem jelent majd problémát az új, hosszú távú megoldások adaptálása.

Esetleges hazai távlati nukleáris fejlesztés szempontjából célszerű lenne megvárni, mit érlelnek ki a folyó nemzetközi kutatási eredmé-nyek és a gyakorlati tapasztalatok. Erre a cikkben leírtak alapján a lignithasznosítás bővítése lehetőséget ad.

Lábjegyzetek1 Bonyolítja a helyzetet, hogy a tengerek felszínéről leszálló abszorbeált

CO2-ből planktonok és más élő szervezetek szintetizálják szervesszén-tar-talmukat. Ez szintén befolyásolja a tengerek CO2-mérlegét, közvetve pedig az atmoszféráét is. Még tovább komplikálja a karbon-ciklust az, hogy az atmoszférában és a tengervízben levőhöz képest nagyobb mennyiség-ben megtalálható szervetlen üledékek, valamint kőzetek kémiai reakciói szintén részt vesznek/vehetnek a máig is csak nagy vonalakban tisztázott „biogeokémiai ciklusnak” nevezhető folyamatokban.

2 Jeremy D. Shakun et al.: Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation; http://www.nature.com/nature/journal/v484/n7392/full/nature10915.html

http://planetaryvision.blogspot.hu/2009/12/my-summary-disproving-agw.html

3 A kibocsátási jogok kereskedelmének mechanizmusa lehetővé teszi, hogy a kvótán felül kibocsátók megvásárolják más országok kibocsátási keretét. Magyarország kvótafeleslegét bevételi forrásként aknázhatja ki; http://www.hunep.eu/hu/tevekenysegeink/co2-kibocsatasi-kvota-kereskedelem

4 http://en.wikipedia.org/wiki/Peak_uranium5 American Scientist. http://www.americanscientist.org/my_amsci/

restricted.aspx?act=pdf&id=367452032269476 Európában fél tucat ország rendelkezik ugyan fűtőelemet gyártó üzem-

mel, de egyiküknek sincs számottevő urániumvagyona, illetve -termelé-se. Európa tehát e tekintetben is importfüggő.

7 Small Nuclear Power Reactorshttp://www.world-nuclear.org/info/inf33.html8 http://www.world-nuclear.org/info/inf33.html9 Science&Vie 2011. novembre


37

www.e-met.hu VÍZERŐMŰVEK www.e-met.hu


Kerényi A. Ödön, Szeredi István

A vízenergia-hasznosítás vizsgálata II.

Elkészült a Nemzeti Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terv, és kialakítás alatt áll a megújuló forrásból termelt villa-mos energia kötelező átvételét és az átvétel szabályait rögzítő METÁR rendszer. Ezek közös eleme, hogy nem számolnak (a METÁR esetében a 4,0 MW teljesítményhatár felett) a vízerő-művek termelésével, sem pedig ilyenek lehetőségével. Nem ismert, hogy a megújuló energia-hasznosítási tervek előké-szítésében milyen megállapítások szolgáltak alapul, amelyek indokolhatták a vízenergia-hasznosítás szükségtelenségét. A belső és külső energetikai és gazdasági környezet változásai alapján azonban szükségesnek és indokoltnak ítélhető a víz-energia-hasznosítás feltételeinek vizsgálata. Folytatjuk és egy-ben befejezzük cikksorozatunkat.

A megvalósítás és az üzem költségei A különböző erőműtípusok beruházási és termelési költségadatainak meghatározása részletes tervek nélkül csak bizonyos közelítésekkel lehetséges, mert a helyi adottságok számottevő sokféleséget eredmé-nyeznek. A teljes beruházási költség-előirányzat a projekt-előkészíté-si munka előrehaladásával válik egyre pontosabbá. Olyan pontossá-gú költség-előirányzatok, amelyek tekintetében kötelezettségvállalás mérlegelhető, illetve beruházási döntések hozhatók, csak a kötelező érvényű gyártási, építési, fővállalkozói és finanszírozási ajánlatok alap-ján válhatnak lehetségessé.

A vízerőművek fajlagos beruházási költsége változhat a helyi adott-ságoktól, a kapacitásnagyságtól és az infrastruktúra-fejlesztési igé-nyektől függően. A jelenlegi előkészítettség szintjén csak nagyságrendi költségbecslés, illetve költség-előirányzat adható meg. Az 1. ábra a

vízerőművek aktualizált beruházási költségadatait tartalmazza, kiegé-szítve a jelenleg Európában építés vagy előkészítés alatt álló kisesésű vízerőművek adataival.

Az 1. ábra költségdiagramja szerkesztéséből kizárásra kerültek az 1,0 MW alatti és az 1000 MW feletti teljesítőképességek. Ugyancsak nem tartalmazzák az adatok a szivattyús energiatározók költségeit. A diagram alapján a következők adódnak:

• a 150 MW beépített teljesítőképességű kisesésű vízerőmű beru-házási költsége 112 milliárd Ft nagyságrendűre becsülhető, ami 275 Ft/EUR árfolyamon átszámítva kb. 407 millió EUR.

• A 165 MW beépített teljesítőképességű, kisesésű vízerőmű be-csült beruházási költsége 122 milliárd Ft, ami 275 Ft/EUR árfolyamon átszámítva kb. 443 millió EUR.

Az üzemi és karbantartási költségek két fő részre bonthatók, az állandó költségekre és a termeléstől függő változó költségekre. A víz-erőművek állandó üzemi és karbantartási költségeinek trendje alapján a következők állapíthatók meg:

• A 150 MW beépített teljesítőképességű erőmű üzemének átlagos állandó költsége a 2. ábra szerint alakul. A kisesésű erőművek állandó üzemi és karbantartási költségei az átlagosnál magasabbak. Korrek-cióval és 50% többlettartalékkal együtt az 1 kW teljesítményre vo-natkozó, számításba vett állandó költsége kb. 10,76 EUR/kW/év (ami 275 Ft/EUR átszámítással évenként 2960 Ft/kW/év). Összegszerűen az állandó üzemi és karbantartási költség nagyságrendje 1,62 millió EUR/év, azaz kb. 444 millió Ft/év.

• A 165 MW beépített teljesítőképesség esetére az átlagos állandó költség az előbbi ábra szerinti. Korrekcióval és 50% többlettartalékkal együtt a 165 MW beépített teljesítmény esetén az 1 kW teljesítményre vonatkozó, számításba vett állandó költség kb. 10,25 EUR/kW/év (ami

1. ábra. A régiónk villamos energiatermelés-szerkezete 2010-ben2. ábra. Vízerőművek állandó üzemi és karbantartási költsége

a teljesítőképesség függvényében

11

10

100

1000

10 100 1000Vízerőmű beépített teljesítőképessége, MW

Aktu

aliz

ált b

eruh

ázás

i köl

tség

ek

(201

0) –

milli

ó EU

R

1 MW fölött kisesésű vízerőműveklegmagasabb költségeinek trendje

y=3,38481822E+00x9,463672488E-01

Vízerőművek átlagosberuházási költségeienk trendjey=2,322089327E+00x9,015527396E-01

Salzach

Mura

Inn

DunaDuna

Rajna

RADAG

10,01

0,10

1,00

10,00

10 100 1000

Vízerőmű beépített teljesítőképessége, MW

Akt

ualiz

ált f

ix O

&M

köl

tség

ek(2

010)

- m

illió

EU

R

A számításokban 150 és 165 MWesetére figyelembe vett értékek

Átlagos értékeky=1,920893987E-02X7,112417797E-01



www.e-met.hu VÍZVÍZ www.e-met.hu

275 Ft/EUR átszámítással évenként 2820 Ft/kW/év). Összegszerűen az állandó üzemi és karbantartási költség nagyságrendje 1,69 millió EUR/év, azaz kb. 465 millió Ft/év.

A vízerőművek állandó üzemi és karbantartási költségei és a szá-mításba vett értékek a 2. ábrán látható trendet mutatják. Az üzemi költségek alakulása:

A vízerőművek változó üzemi és karbantartási átlagos trendje alap-ján a változó költségek nagyságrendje 0,92-0,99 millió EUR/év körüli (252-271 millió Ft/év), ami 1,14-1,16 EUR/MWh (313-320 Ft/MWh) költséget jelent 1 MWh termelésre vonatkoztatva. Korrekcióval és 50% többlettartalékkal együtt a változó üzemi és karbantartási költség szá-mításba vett értéke a következőképpen alakul:

• 150 MW beépített teljesítőképesség esetén az erőmű üzemének 1 kWh villamosenergia-termelésre vonatkozó, számításba vett állandó költsége kb. 2,17 EUR/MWh, ami kb. 597 Ft/MWh. Összegszerűen az állandó üzemi és karbantartási költség nagyságrendje 2,18 millió EUR/év, azaz kb. 600 millió Ft/év.

• 165 MW beépített teljesítőképesség esetén az erőmű üzemének 1 kWh villamosenergia-termelésre vonatkozó, számításba vett költsé-ge kb. 2,08 EUR/MWh, ami kb. 570 Ft/MWh. Összegszerűen az állandó üzemi és karbantartási költség nagysága 2,30 millió EUR/év, azaz kb. 633 millió Ft/év.

A vízerőművek változó üzemi és karbantartási költségei és a számí-tásba vett értékek a 3. ábrán látható trendet mutatják.

Az energiaköltség 597 Ft/MWh, tehát a szokásos egységben 0,597 Ft/kWh az ingyenes megújuló vízenergia, csupán 0,6 Ft-tal növeli meg a változó költségeket. A gázturbinás hőerőműveknél viszont az ener-giaár teszi ki az összköltség zömét!

Az állandó és változó üzemi és karbantartási költségek számítás-ba vett értékeit az előbbi ábrák mutatják. A számításba vett értékek megfelelő biztonságúaknak és kellően konzervatív megközelítésűeknek ítélhetők. Az éves értékük összesen a beruházási költség 1,23-1,28%-a. A vízerőművek önfogyasztása a termelt éves energiamennyiség 2,5%-ával került számításba vételre.

A gazdasági és energetikai feltételekA számítások alapjául a Nemzetgazdasági Minisztérium Adó- és Pénz-ügyekért Felelős Államtitkársága által 2011 júliusában közzétett 35 évre készített inflációs előrejelzés szolgált. A villamos energia árválto-zásának prognózisa ettől kismértékben eltérő, főként a 2020-ig terjedő

időszakban. Az eltérésnek több oka van amellett, hogy az átlagos éves infláció meghatározásában a villamos energia csak az egyik számítás-ba vehető elem. A villamos energia árváltozásának prognóziskülönbsé-gei között számottevő tényezők a következők hatásai:

• A hőerőművek termeléséhez megszűnő ingyenes CO2-kvóta-kiosztás 2013-tól a termeléshez szükséges kvóták piaci beszerzését teszi szükségessé, és ez villamos energia árszintjét növelő tényező.

• A feszített ütemű megújuló energiahasznosítás növekvő arányú ártámogatási igénye a villamos energia árszintjét folyamatosan növelő tényező.

• A fukushimai erőműbalesetet követő események alapján a föld-gázbázisú villamosenergia-termelés kínál viszonylag gyorsan igénybe vehető alternatívát. Ez a fölgáz-felhasználást növeli, és minden bizony-nyal a földgáz árát is. A villamosenergia-rendszerben a ma is drága földgáz arányának növekedése minden bizonnyal árfelhajtó hatású.

A villamos energia-árprognózisok komoly bizonytalanságot mutat-nak. Közös elem azonban, hogy a 2020-ig terjedő időszakban intenzí-vebb árnövekedés várható.

A prognóziskészítést nehezítő tényezők között meg kell említeni, hogy az éves átlagos villamosenergia-termelői, nagykereskedelmi árak nagyon széles sávban, folyamatosan növekvő mértékben ingadoztak az elmúlt évtizedben.

Az EU DG for Energy által közzétett ártrend és 2030-ig kitekin-tő árprognózis összehasonlítja a fosszilis energiahordozók (olaj, gáz, szén) árait 1980 és 2030 között (5. ábra). A 2007-2009 időszak egy-értelműen azt mutatja, hogy a szén ára – és különösen a hazai lig-nitbázis használata – gazdasági szempontból stabilnak mondható, és árkockázata alacsony az import energiahordozók, a földgáz- és külö-nösen az olajár változékonyságával szemben. Egyértelműnek látszik az, hogy az összes importált fosszilis energiahordozó ára növekedni fog, és közvetíteni fogja a piac változékonyságát. Ezért fontos stra-tégiai elem a külvilágtól független, hazai lignitbázis gazdaságos ki-használása.

A vizsgált vízerőművek üzeme szempontjából első megközelítés-ben csak a folyamatosan érkező vízhozam átbocsátását lehet figyelem-be venni, és ezért csak a 0-24 h értelmezésű base load árak vizsgálata indokolt. A konzervatív megközelítés érdekében kizárásra került min-den másodlagos bevételi lehetőséget jelentő szolgáltatás, kizárólag a kiadható villamos energia base load áron való értékesítési lehetősége képezte vizsgálat tárgyát.

3. ábra. Vízerőművek változó O&M költsége a teljesítőképességfüggvényében

4. ábra. Az éves villamosenergia-átlagárak ingadozása 2002-2011 között, EXAA

Vízerőmű beépített teljesítőképessége, MW1 10 100 1000

Akt

ualiz

ált v

álto

zó O

&M

köl

tség

(201

0) -

mill

ió E

UR

0,01

0,10

1,00

10,00

A számításokban 150 és 165 MWesetére figyelembe vett értékek

Átlagos értékeky=1,841234310E-02X7,798999326E-01

Évi átlagos Base load árak EXAA

Csúcsidei évi átlagos árak EXAA

20020,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Évi á

tlago

s vi

llam

os e

nerg

ia á

r EXA

AE

UR

/MW

h




A villamos energia árváltozási prognózis az áringadozási diag-ram legalsó pontjainak alapulvételével került meghatározásra a base load esetre. A számításba vett árváltozások az 1. táblázatban találhatók.

A vizsgált vízerőmű kivitelezésének, építési és szerelési munkáinak időigénye kb. 4-5 évre becsülhető, a számításba vett érték 4 év. A ki-vitelezést 2-3 év előkészítési-engedélyezési időszak kell megelőzze. A beruházási költségek becsült évenkénti megoszlása ennek megfelelően került számításba vételre.

Finanszírozási szempontból, a kockázat-megosztási követelmé-nyekhez illeszkedve, a megvalósító saját finanszírozási hányada becs-lés szerint nem lehet kevesebb, mint 30%. A banki finanszírozás a vízerőművek esetében az infrastruktúra-fejlesztési hitelek alapján irányozható elő, de általában ennek mértéke maximum 50% lehet. A fennmaradó rész kereskedelmi banki hitelek alapján irányozható elő. Az előbbiek alapján a számításba vett finanszírozási struktúra a kö-vetkező:

• Saját tőke 30%. • Infrastruktúra-fejlesztési hitel. Mértéke 50%. Törlesztési ideje

15 év. Kamata EURIBOR + 4,0% + 1,5% egyéb banki költség. Az infra-struktúra-fejlesztési hitel biztosíthatóságához nagyban hozzájárul az, hogy a projekt két egymástól független EU célkitűzés megvalósítását segíti elő. A VII. számú Európai Közlekedési Folyosó jelentős szakaszán biztosíthatja az állandó hajózhatóságot, és nagyban hozzájárulhat a klímapolitikai célkitűzések megvalósításához.

• A fennmaradó rész kereskedelmi banki hitel. Törlesztési ideje 10 év. Kamata BUBOR + 4,5% + 1,5% egyéb banki költség.

Adózási, amortizáció leírási szempontból, illetékek és járulékok szempontjából az általános szabályok szolgáltak a számítás alapjául.

A számításba vett éves adó 500 millió Ft-ig 10%, és 500 millió fölött 19%. A helyi adó vagy annak megfelelő költségtétel a nettó ár-bevétel kb. 2%-a.

A nagymarosi vízerőmű-újraépítés eredményei és előnyeiA Nagymarosnál újraépíthető vízerőmű jelen számítás szerint 150 MW beépített teljesítőképességgel és 1,02 TWh/év villamosenergia-termelés-sel, az előbbiek szerint kb. 112 milliárd Ft (átszámítva kb. 407 millió EUR) becsülhető beruházási költséggel valósítható meg. Azonban a nagymarosi helyszín vonatkozásában fel kell hívni a figyelmet a következő előnyökre:

• A korábbi beruházási fázisban, a leállítás előtt Duna mentén a szükséges parti infrastruktúra jelentős hányada megépült. Nem áll ugyan rendelkezésre pontos statisztika a szükséges infrastruktúra megvalósult részeiről és annak költségvonzatairól, de becsülhető, hogy mintegy 20% már korábban megvalósult.

• A Nagymarosnál újraépíthető vízerőmű önálló létesítményként való vizsgálata csak az elvi gazdasági feltételek tisztázására szolgál. Ki kell emelni azt, hogy az adott létesítmény a máig közös megegyezéssel nem lezárt Bős–Nagymaros projekt része. Így termelés csak részben illetné meg Magyarországot, az 50-50% megosztás esetén ez kb. 0,5 TWh/év, a megvalósítás esetén viszont megkaphatná a bősi termelés 50%-át, ami további kb. 1,5 TWh/év. Tehát az 1,0 TWh/év termelés megvalósítása a magyar rendszer részére 2,0 TWh/év megújuló, CO2-mentes energia belépését jelenhetné.

• Az előbbiek a számításban nem kerültek figyelembevételre, mert az első megválaszolandó kérdés az, hogy gazdasági szempontból mi-lyen feltételekkel valósítható meg önálló létesítményként az adott víz-erőmű.

Az előbbiekben ismertetett gazdasági és műszaki feltételekkel a Nagymarosnál létesíthető vízerőmű vizsgálata a következőket mutatja:

• A befektetés belső kamata IRR: 16,55%.• A cash-flow alapú megtérülési idő: 9 év.• EBITDA átlaga az első 10 évben: 16,75 milliárd Ft/év.• Évi átlagos osztalék az első 10 évben a saját tőkére vetítve:

14,11%.• Az osztalékok jelenértéke: 60,84 milliárd Ft.• A projekt beruházási támogatás vagy ártámogatási igény nélkül

is megvalósítható.A projekt gazdasági szempontból erős-

nek és megfelelő belső tartalékokkal rendelkezőnek ítélhető, de meg kell említeni, hogy vannak olyan gazdasági hatásai, amelyek nem a projekten belül, hanem más gazdasági ágaknál realizá-lódnak, tehát az állam, illetve, végső soron, a villamosenergia-fogyasztók terheinek mérséklése szempontjából fontosak. Az állam által realizálható, a cash-flow számításban figyelembe nem vett előnyök a következők:

• A projekt megvalósítása nem tesz szükségessé ártámogatást, mint a többi megújulónál történik. Például a

Év 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Infláció – CPI, NGM 3,50% 3,00% 3,00% 3,00% 2,90% 2,90% 2,80% 2,80% 2,70%

Base load árindex 4,47% 4,08% 3,95% 3,84% 3,68% 3,59% 3,45% 3,37% 3,25%

Év 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029

Infláció 2,70% 2,70% 2,60% 2,60% 2,60% 2,60% 2,60% 2,50% 2,50%


Év 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038

Infláció 2,50% 2,50% 2,40% 2,40% 2,40% 2,40% 2,30% 2,30% 2,30%


Év 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045

Infláció 2,30% 2,30% 2,20% 2,20% 2,20% 2,20% 2,20%

Base load árindex 2,25% 2,23% 2,16% 2,13% 2,11% 2,09% 2,07%

1. táblázat. Az infláció és a villamosenergia-árnövekedés számításba vett értékei 2012-2045

5. ábra. Az EU DG for Energy által közzétett, 2030-ig kitekintő árprognózis

17,2225,81

29,35

44,18

71,8862,11

88,4175,59

105,88

0

20,00

40,00

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

60,00

80,00

100,00

120,00

Olaj Gáz Szén




szélenergia szükséges ártámogatása a Magyar Szélenergia Társaság korábbi kalkulációja szerint 11,0 Ft/kWh, tehát ha a beruházás szél-erőmű létesítést vált ki, akkor 11,0 Ft/kWh ártámogatást tesz szükség-telenné. A 15 év alatti ártámogatás azonos termelésű szélerőművek esetében 217,0 milliárd Ft, a teljes élettartam alatt ennek többszöröse.

• A projekt villamosenergia-termelése CO2-megtakarítást eredmé-nyez, ami az ország szén-dioxid kibocsátás-csökkentési mérlegébe be-számít. Az üzem első 15 éve alatti CO2-csökkenés értéke 33,62 milliárd Ft, a teljes élettartam alatt ennek többszöröse. A CO2-csökkenés az állam által értékesíthető.

• A bősi erőmű termeléséből a magyar felet megillető 1/3 terme-lési hányad, a kb. 1,0 TWh olyan többlet villamosenergia-mennyiséget eredményez, ami Nagymaros újraépítésének vállalása esetén, a Hágai Nemzetközi Bíróság 1997. évi ítélete alapján azonnal megkapható. Ezt a mennyiséget az állami MVM Zrt. szabadon értékesítheti. Ennek be-csülhető értéke az üzem első 15 évében kb. 320 milliárd Ft, a teljes élettartam alatt ennek többszöröse.

• Mivel a bősi erőmű termeléséből származó energiatöbblet is megújuló forrásból termelt villamos energia, ugyancsak beszámítható a nemzeti célérték elérésébe. CO2-megtakarítást eredményez, és tá-mogatásokat tesz szükségtelenné.

Az előbbiekhez hozzáadódnak a termelő üzem adóbevételei. Mind-ezek együttesen az üzem első 15 évében évenként átlagosan kb. 55 milliárd Ft értékű gazdasági előnyt (értékesíthető kvóták, többlet villamosenergia- értékesítési árbevétel, szükségtelenné váló ártámo-gatás megtakarítása és adóbevétel) jelentenek a magyar államnak a projekt megvalósításának eredményeként. Az üzem első 15 évében ezek összegzett értéke kb. 850,0 milliárd Ft. A projekt élettartama alatt ennek többszöröse jelentkezik, de ez attól függ, hogy az állam milyen időtartamra engedi át a hasznosítás jogát.

Az elvégzett gazdasági vizsgálatok azt mutatják, hogy a Duna kis-esésű vízerőművei és ezen belül Nagymaros újraépítse gazdasági szem-pontból megvalósítható, a bemutatott számítási eredmények szerint az energiaipari befektetéseknél szokásos, illetve elvárható profitot kínál a befektetőnek vagy a hasznosítási koncessziót elnyerőnek. A projektben realizálódó gazdasági feltételeken túl az állam a CO2-csökkenés kvótái-nak értékesítéséből, a kiváltott megújuló energiahasznosítás elmaradó ártámogatásából, a többlet energia értékesítésének árbevételéből je-lentős előnyökhöz juthat.

A korlátozó feltételt feltehetően az jelenti, hogy a projekt bevéte-lei csak a szigorú értelemben a projekt megvalósításához és üzemé-hez szükséges feltételek biztosítására adhatnak fedezetet. Egész régió vagy régiók több évtizedes infrastruktúra-fejlesztési elmaradásai nem kezelhetők egyetlen termelő beruházás keretében, illetve terhére.

A Fajsznál létesíthető erőmű vizsgálataA Fajsznál létesíthető vízerőmű 165 MW beépített teljesítménnyel és 1,2 TWh/év villamosenergia-termeléssel, az előbbiek szerint kb. 122 milliárd Ft (átszámítva kb. 443 millió EUR) becsülhető beruházási költ-séggel valósítható meg. Fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a Fajsznál megvalósított duzzasztás javítaná az üzemelő Paksi Atomerőmű és a tervezett atomerőmű-bővítés hűtővíz-ellátási feltételeit, biztonságát. Elhagyhatóvá tenné a hűtőtoronypark létesítését. Ennek költségvonza-tai a jelenlegi előkészítettség szintjén még nem vehetők számításba.Az előbbiekben ismertetett gazdasági és műszaki feltételekkel a Nagy-marosnál létesíthető vízerőmű vizsgálata a következőket mutatja:

• A befektetés belső kamata IRR: 18,08%.• A cash-flow alapú megtérülési idő: 7 év.

• EBITDA átlaga az első 10 évben: 19,75 milliárd Ft/év.• Évi átlagos osztalék az első 10 évben a saját tőkére vetítve:

17,44%.• Az osztalékok jelenértéke: 75,22 milliárd Ft.• A projekt beruházási vagy ártámogatási igény nélkül is megva-

lósítható.A projekt gazdasági szempontból jónak ítélhető, de meg kell emlí-

teni, hogy vannak olyan gazdasági hatásai, amelyek nem a projekten belül realizálódnak, viszont az állam, illetve végső soron a villamos-energia-fogyasztók terheinek mérséklése szempontjából nem elhanya-golhatók. Az állam által realizálható, a cash-flow számításban figye-lembe nem vett előnyök a következők:

• A projekt saját termelése CO2-megtakarítást eredményez, ami az ország szén-dioxid kibocsátás-csökkentés teljesítési mérlegébe be-számít. A 15 év alatti CO2-csökkenés értéke 39,2 milliárd Ft, a teljes élettartam alatt ennek többszöröse. A CO2-csökkenés az állam által értékesíthető.

• A projekt megvalósítása nem tesz szükségessé ártámogatást. Ha a beruházás szélerőmű létesítést vált ki, akkor 11,0 Ft/kWh ár-támogatást tesz szükségtelenné. A 15 év alatti ártámogatás azonos termelésű szélerőművek esetében 253,0 milliárd Ft, a teljes élettartam alatt ennek többszöröse.

Ezeket összegezve a magyar állam az üzem első 15 évében éven-ként átlagosan 20-22 milliárd Ft előnyhöz (értékesíthető kvóták, többlet villamosenergia-értékesítési árbevétel, szükségtelenné váló ártámogatás megtakarítása és adóbevétel) juthat a projekt megvaló-sításának eredményeként. Ez összesen 15 év alatt hozzávetőleg 300 milliárd Ft érték, de a projekt élettartama alatt ennek többszöröse je-lentkezik. A hosszabb időtartam vizsgálata azonban attól függ, hogy az állam milyen időtartamra és milyen feltételekkel engedi át a hasz-nosítás jogát a befektetőnek. A tőketerhek nélküli, nem kiöregedett vízerőmű termelési önköltsége minimális, és ebben az időszakban a profittermelő képessége megtöbbszöröződik.

Az elvégzett gazdasági vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a Fajsznál létesíthető vízerőmű gazdasági szempontból megvalósítható lehetne. A bemutatott számítási eredmények alapján a projekt meg-felelő megtérülést és az energiaipari befektetéseknél szokásos, illetve elvárható profitot kínál a befektetőnek vagy a hasznosítási koncessziót elnyerőnek. A projektben realizálódó gazdasági feltételeken túl az ál-lam a CO2-csökkenés kvótáinak értékesítéséből, a kiváltott megújuló energiahasznosítás elmaradó ártámogatásából, a többletenergia érté-kesítésének árbevételéből jelentős előnyökhöz juthat.

A vízenergia-hasznosítási vizsgálatok összefoglalásaAz elvégzett vizsgálatok és a vízenergia hasznosítás-növelési prog-nózisok világosan mutatják azt, hogy az EU fontos szerepet szán a vízenergia-hasznosításnak a klímapolitikai célkitűzések elérésében és a megújuló energia részarányának növelésében. A vízenergia az EU megújuló energiahasznosításában jelenleg kb. 69-70%-ot tesz ki. A régió villamosenergia-termelésében primer energiaforrásként is jelen-tős súlyú a vízenergia-hasznosítás, ami jelenleg a második legnagyobb forrás, és várhatóan az is marad, amennyiben az atomerőmű-építéssel szembeni ellenállás nem enyhül. A vízenergia hasznosítása számottevő energetikai tényező, ezért nem racionális az, hogy a magyar gyakorlat lényegében nem létezőként kezeli.

A vízenergia hasznosításának gazdasági feltételei közül kiemelhe-tő, hogy az egyik legkisebb termelési költségű villamosenergia-terme-lési mód. Sajátosságai együttesen hosszú távú árstabilitást, alacsony




árkockázatot és megbízható előretervezhetőséget eredményeznek. Kipróbált, alacsony kockázattal megvalósítható technológia. Építése és üzeme jellemzően helyi tudásra és a helyi munkaerő használatra alapozható.

Helyi, belföldi forrást hasznosít, így növeli az energiafüggetlen-séget. A régió országaiban villamosenergia-termelésben az alacsony árkockázatú források kaptak prioritást. Elgondolkodtató az, hogy mi-ért tér el a primer források terén a régiós trendtől a magyar energia-politika. Különösen akkor, ha számításba vesszük, hogy a vízener-gia-hasznosítás megvalósítása többnyire nem támogatásigényes, és enyhítené a megújuló energiahasznosítás növeléséből eredő gazda-sági terheket.

Ellentétben más szállítható energiahordozókkal (szén, gáz, urán), a vízenergia-hasznosítás helyhez kötött, és a beépíthető teljesítmény és a termelhető villamos energiamennyiség az adott helyen rendelkezésre álló természeti erőforrástól függ. A vízenergia-hasznosítás feltételeinek ellenőrzésére a Duna magyarországi szakasza szolgálhat alapul. Azon belül is a két vizsgált helyszínen, Nagymarosnál és Fajsznál napi ész-lelésű vízmércék működnek, a vízállások és vízhozamok ismertnek te-kinthetők, így az ellenőrzés viszonylag egyszerű. Az elvégzett ellenőrző vizsgálatok eredményei igazolják, hogy a Duna vízjárásának változása nem csökkentette a villamos energiatermelés lehetőségeit. A vízerő-készletek továbbra is rendelkezésre állónak tekinthetők.

A vizsgált két vízerőmű megvalósítása - ellentétben a ma preferált más megújuló energiahasznosítási lehetőségekkel - nem igényel gaz-dasági támogatást. A projektben realizálódó gazdasági feltételeken túl az állam a CO2-csökkenés kvótáinak értékesítéséből, a kiváltott meg-újuló energiahasznosítás elmaradó ártámogatásából, a többletenergia értékesítésének árbevételéből jelentős előnyökhöz juthat. (Meg kell jegyezni, hogy a vízenergia-hasznosítás bevételei a projekt megvaló-sításához és üzeméhez szükséges feltételek biztosítására szolgáltat-hatnak fedezetet. Egész régió vagy régiók több évtizedes infrastruktú-ra-fejlesztési elmaradásai nem kezelhetők egyetlen termelő beruházás keretében.)

Külön ki kell emelni a Nagymarosnál létesíthető vízerőmű speciális gazdasági adottságait. Egyrészt a korábbi beruházási fázisban meg-épült a szükséges parti infrastruktúra jelentős hányada, ami a beruhá-zási költségeket csökkenti. Másrészt a Bős–Nagymaros projekt a hágai Nemzetközi Bíróság 1997. évi ítélete szerint nem került kétoldalúan elfogadott megegyezéssel lezárásra. A Nagymarosnál létesíthető víz-erőmű megvalósításával Magyarország elvileg jogosulttá válna a bősi termelés megfelelő hányadára is. Tehát ez egy speciális projekt, ahol az 1,0 TWh/év termelés megvalósítása a magyar rendszer részére 2,0 TWh/év, CO2-kibocsátástól mentes, megújuló energia belépését ered-ményezhetné.

Az elvégzett vizsgálatok mutatják, hogy a mai Duna vízenergia-készletének hasznosítása indokolt, mivel az éves magyarországi villa-mosenergia-fogyasztás 10-12%-át képes fedezni. Az a döntés, amely alapján a vízenergia eddig nem került be a megújuló forrásból termelt villamos energia-növelési tervekbe, vizsgált esetek alapján azt mutat-ja, hogy a kialakult helyzet sem az állam, sem a villamosenergia-fo-gyasztók, sem pedig a -termelők szempontjából nem optimális:

• Az energiaipari befektetők vagy az állami tulajdonú MVM elestek egy megfelelő megtérülést és az energiaipari befektetéseknél elvárha-tó profitot kínáló belföldi lehetőségtől.

• Az állam elesett Nagymaros esetében évenként átlagosan kb. 55,0 milliárd Ft értékű közvetlen gazdasági előnytől (értékesíthető kvóták, többlet villamosenergia-értékesítési árbevétel, szükségtelen-

né váló ártámogatás megtakarítása és adóbevétel), és Fajsz esetében (illetve az analógia alapján feltehetően Adony esetében is) évenként átlagosan 20-22 milliárd Ft-tól.

• A fogyasztók kényszerülnek pótolni azokat a bevételeket, ame-lyeket az állam ilyen módon nem realizálhatott. Ugyancsak viselniük kell az alacsony árkockázatú forrás pótlásának többletköltségét és tá-mogatásigényét.

Az elvégzett értékelés legfőbb tanulsága az, hogy a hazai vízener-gia-készlet hasznosítása, amelynek a zömét a Duna képezi, indokolt. A klímavédelmi célkitűzések eléréséhez ez jelentheti a villamosener-gia-fogyasztókra és a lakosságra legkisebb gazdasági terhet áthárító megoldást. Ugyanakkor a gazdaság más területein is jelentkezhetnek járulékos hasznok.

A döntések meghozatala azonban csak a lehetséges helyszínek fi-gyelembevételével lefolytatott tudományos igényű, részletes és komp-lex vizsgálatok eredményeire alapozva lehetséges. Tanulmányunk ezen vizsgálatokhoz kívánt az illetékes hatóságoknak alapot nyújtani.

Irodalom[1] European Committee, DG for Energy: EU Energy Trends to 2030,

Publications Office of the European Union, 2010.[2] International Energy Agency: World Energy Outlook 2011. Are we en-

tering into golden age of gas. Special report. 2011.[3] EURELECTRIC: Hydro in Europe. Powering Renewable, Brüsszel 2011.[4] Kerényi A. Ödön: A Duna Komplex hasznosítása. Javaslat. Elektrotech-

nika, 2010[5] Kerényi A. Ödön (2011): A Duna stratégia jelenleg elfogadott változa-

tának hátrányai. Reális Zöldek Klub honlapja (www.realzoldek.hu)[6] Kerényi, A. Ö. (2003): Az EU és a megújuló áramtermelés. MVM Közle-

mények 2003/3, 40-42.[7] Kerényi, A. Ö. (2010): Javaslat a Paksi Atomerőmű tervezett bővítésé-

nek frissvizes hűtés változatára.[8] Szeredi I, Csom Gy, Alföldi L, Mészáros Cs. (2010): A vízenergia-hasz-

nosítás szerepe, helyzete, hatásai, Magyar Tudomány. 2010. 8.[9] Kerényi A. Ödön: Időszerű-e a szivattyús energiatározó? Energia és

atomtechnika 1965. 11. szám.[10] Gerse, K. (2007): Miért kell tározós vízerőmű? MVM Közlemények

2007/1-2., 10-20.[11] Az EURELECTRIC felhívása a vízenergia hasznosítás fejlesztésének

gyorsítására. Hydro in Europe. Powering Renewables - konferencia, Brüsszel, 2011. szeptember 26.

[12] A magyar Kormány internetes portálján megjelent közlemény a Nem-zeti Tervről: http://www.kormany.hu/hu/dok?source=7&year=2011#!DocumentBrowse

[13] Szeredi István: A szivattyús energiatározás helyzetének elemzése. GKI Energiakutató és Tanácsadó Kft. Energiapolitikai Füzetek XXII. szám. Budapest, 2011. június.

[14] Szeredi István: A szivattyús energiatározás Magyarországon. A Magyar Villamos Művek Közleményei 2011/1. szám.

[15] Szeredi István: Funkciók és trendek a szivattyús energiatározásban. MVM Közlemények, 2006. 1-2. szám, p. 35-43.

[16] Szeredi István: A villamos energia rendszer forrásoldali racionalizálása és rugalmasságának biztosítása. Energia és Atomtechnika. Budapest, 1988. 4. szám. pp. 158-165.

[17] Szeredi István: Rendszerfeladatokat ellátó nagyesésű szivattyús ener-giatározó tervezése. KGST Villamosenergia Állandó Bizottság Közlemé-nyek N° 21, pp. 41-48, Budapest, 1983.




Balogh Antal

Szélerőműpark tervezési és üzemi állapotának összehasonlítása

Magyarországon a szélerőművekről sokan és sokat beszélnek, ennek ellenére mind a mai napig számtalan téves információ alakít(hat)ja a civil és (ami sokkalta sajnálatosabb) a szakmai köz-tudatot. A szavaknál beszédesebbek az ábrák és a számadatok – a cikk nyílt tárgyilagossággal mutatja be azt, ahogyan az elméletet a valóság a gondos mérnöki munkának köszönhetően a Mosoni-síkon leképezi.

Vállalatcsoportunk úttörő projektjébe, a „Mov-R H1” szélerőműparkba (Mo-sonszolnok és Levél községek külterülete) 24 db, Gamesa G90-2.0 típusú, 2 MW névleges teljesítőképességű szélturbinát terveztünk, azaz a teljes erőmű-kapacitás 48 MW. A létesítménynek a telepítés helyszínén semmi-lyen műszaki előzménye nem volt. A spanyol anyacégtől érkezett „know-how” hazai környezetbe történő implementálását maroknyi csapatunkkal a győri központunkból vezényeltük le. Mivel a teljes projektmenedzsment bemutatása jelen cikk kereteit meghaladja, itt csak a szélpark tervezésé-nek lépéseit tárgyaljuk, majd az eredményeket összevetjük üzemeltetési tapasztalatainkkal.

Szélmérések és kiértékelésSzélerőműparkot a konkrét telephelyi szélpotenciál ismeretében tervezünk, melyet saját gyűjtésű, szabványosított mérési adattömeg alapoz meg. Mo-sonmagyaróvár térségéről régóta ismert volt, hogy alkalmas lehet ener-getikai céljaink megvalósítására. Minél magasabbról, a leendő szélturbina tengelymagasságához minél közelebbről igyekszünk meteorológiai adato-kat szerezni. A méréseket egy (a 2000-es évek elején szabványos) 60 m magasságú rácsos tornyon végeztük, 30, 45 és 60 méteres magasságok-ban. (Az 1. fotó 2008-ban, a szélpark felépülte után készült, e „H9” megje-

lölésű mérőtornyot azóta már leszereltük.) Szélméréseket minimum 12 hó-napig kell végezni, ennél kevesebb adatot prezentáló befektető nem vehető komolyan. Esetünkben több évnyi adattömeg állt már a rendelkezésünkre.

A továbbiakban közölt adatok a levéli mérési adatgyűjtéseink saját mérnökeink általi kiértékeléséből, majd független auditorcég (Barlovento Recursos Naturales S.L.) által végzett szoftveres ellenőrző számításokból származnak (1. ábra).

A szomszédos burgenlandi szélparkok tapasztalatait saját méréseink megerősítették: az ún. Zurndorf-i szélcsatorna (elsősorban helyi domborza-ti tényezők miatt) a domináns irányokat determinálja. Míg az igen alacsony (<5 m/s) szélsebességek gyakorlatilag minden irányból azonos gyakori-sággal jelentkeznek, addig a nagy sebességek szinte kizárólag az ÉNY-DK-i csatornában érkeznek.

Számunkra az irányoknál sokkal fontosabbak az érkező légáramlatok energiatartalmai. A kinetikus energiák számításakor – a meghatározó se-

1. ábra. A széljárás gyakorisága irányonként a H9 jelű mérőtornyon (60 m magasságban, a vizsgált éves periódusban), %.

1. kép. A H9 megjelölésű mérőtorony helyszíni fotója

2. ábra. Energiatartalmak irányok szerinti megoszlása a H9 jelű mérőtornyon (60 m magasságban, a vizsgált éves periódusban), %

V<=5 V<=13 V<=20 V<50

WNW

W

NW

NNW NNE

NE

ENE

20

15

10

5

0

N

E

S

ESE

SE

SSESSW

SW

WSW

NNWN

3025

2015

105

NNE

NENW

WNW

W

WSW

SW

SSWS

SSE

SE

ESE

E

ENE




bességadatokon túl – felhasználásra kerültek az egyéb meteorológiai méré-si adatok is (nyomás, hőmérséklet, relatív páratartalom).

A 2. ábrán jól követhető, hogy a Mosoni-síkra Ausztria felől (NY-ÉNY) betóduló légtömegek hordozzák az éves energiatartalom mintegy 90%-át. Ezek a jól ismert atlanti eredetű frontok. Bár az afrikai/mediterrán indítású délies áramlások is viszonylag gyakoriak, azok hozzánk „felérve” jelentősen gyengülnek, köszönhetően az Alpok és a Kárpátok egyértelmű visszator-lasztásának.

A mért sebességtartományokra elkészítettünk egy a (szakmában egyébként jó közelítésként Weibull-eloszlással modellezett) létfontosságú grafikont (3. ábra).

A szélsebesség a talajszinten zérus, felfelé pedig hatványfüggvény szerint változik. Ezt szélprofilnak hívjuk, és leíró képleteinkben legegysze-rűbben az ún. Hellmann-féle hatványkitevővel jellemezzük. A szélprofil és

vele a kitevő is számtalan (itt nem részletezett) tényező függvénye, időben folyamatosan változó. Számunkra elegendő egyévi átlagos kitevő megha-tározása a mérési adattömegből, mely az adott telephelyen 0,20-re adódott (1. táblázat).

A szélprofil-kitevő felülbecslése nagyon veszélyes, mert a 60 méterig ismert profil extrapolálása a szélgép leendő tengelymagasságáig (80-100-120 m) alapvetően befolyásolja mind a műszaki, mind a gazdasági jövőké-pet. Az óvatosság létkérdési szükségszerűség – ne feledjük, hogy a mozgó légtömegből kinyerhető energia a sebesség köbével arányos (4. ábra).

Auditoraink a tervezési terület szélklímáját leképezték az ún. Európai Szélatlasz segítségével is, melyre speciális szakipari szoftver (WAsP) állt rendelkezésükre a szellemi éllovas Dániából (2. táblázat). Azt tapasztalták, hogy a program a mérési adatokhoz képest enyhén felülbecsli a ténylege-sen várható szélhozamokat, ezért a WAsP-modellt egy az arányokat leké-pező korrekciós tényezővel módosították.

Géptípus kiválasztása és parktervezésA szélmérési eredmények kiértékelése után (szélprofil, sebességeloszlás, domináns irányok, turbulencia-intenzitás) megerősítettük, hogy a térség a vonatkozó nemzetközi szabvány (IEC) szerinti III. B szélosztályba sorolan-dó, így ahhoz illeszkedő géptípusra lesz szükség. Az anyacég hagyományos jó kapcsolata a Gamesa gépgyárral a márkaválasztást eldöntötte, a típus-választás és az alkalmazandó toronymagasság pedig (itt nem részletezett) gazdasági optimáláson alapult (5. ábra).

3. ábra. Sűrűségfüggvény, illetve „Eloszlásfüggvény”A szélsebességek megoszlása a H9 jelű mérőtornyon (60 m magasságban, a vizsgált éves periódusban), %.

4. ábra.

00

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9m/s

10 11 12 13 14 15 16 17 18 190

20

40

60

80

100

120

Den

sity

func

tion

(%)

Dur

atio

n cu

rve

(%)

Density function Duration curve

Sector60 m, 45 m 60 m, 30 m 45 m, 30 m

V60m/V45m α60m, 45m V60m/V30m α60m, 30m V45m/V30m α45m, 30m

N 1,08 0,26 1,15 0,20 1,09 2,21

NNE 1,08 0,28 1,19 0,25 1,10 0,25

NE 1,10 0,35 1,20 0,27 1,11 0,25

ENE 1,09 0,31 1,19 0,25 1,10 0,23

E 1,07 0,22 1,15 0,20 1,08 0,19

ESE 1,09 0,30 1,18 0,24 1,10 0,24

SE 1,11 0,35 1,16 0,22 1,09 0,20

SSE 1,08 0,26 1,15 0,21 1,08 0,20

S 1,08 0,26 1,15 0,20 1,07 0,17

SSW 1,09 0,30 1,17 0,23 1,10 0,24

SW 1,11 0,36 1,25 0,33 1,13 0,30

WSW 1,11 0,35 1,18 0,24 1,06 0,15

W 1,08 0,27 1,15 0,20 1,08 0,18

WNW 1,06 0,20 1,15 0,20 1,09 0,21

NW 1,06 0,20 1,15 0,20 1,09 0,21

NNW 1,06 0,20 1,15 0,20 1,09 0,21

Total 0,23 0,20 0,21

A H9 jelű mérőtorony különböző szintjei között számított szélprofil-kitevők értékei

60 m 45 m 30 m

Évi átlagos szélsebesség 6.26 m/s 5.76 m/s 5.23 m/s

Legnagyobb széllökés és annak iránya 31.1 m/s W 29.8 m/s W 28.4 m/s W

Átlagos fajlagos szélteljesítmény 284 W/m2 235 W/m2 185 W/m2

1. táblázat

METMAST LEVEL (m)

REFERENCE PERIOD WIND SPEED (m/s)

WAsP ResultH9 Atlas at 60 m

(m/s)

Difference relative to the measurement

H9

30 5,23 5,43 3,8%

45 5,76 5,90 2,4%

60 6,26 6,30 0,6%

78 6,60* 6,71 1,7%

100 6,93* 7,1 2,4%

* 60 méterről extrapolálva a H9 jelű mérőtoronyra elfogadott 0,2 szélprofil kitevővel.

2. táblázat. Saját mérési eredményeink és a Szélatlasz-program számításainak összehasonlítása


44

www.e-met.hu MEGÚJULÓK


MEGÚJULÓK www.e-met.hu

Ezek után hozzáláthattunk a park telepítési terve kidolgozásához (ez az ún. micro-siting). Mivel a terep gyakorlatilag teljesen sík, a gépek elrendezésekor a domborzati szempontok marginalizálódtak. A kialakult gépkiosztást a domináns szélirány figyelembe vételén túl (a „sakktáblás” elrendezés lehetőség szerint merőleges az uralkodó irányra) leginkább

a gépek egymáshoz képest való helyzete és egymásra hatása szabta meg (6. ábra).

A várható energiatermelés számítása és bizonytalanságai (3. és 4. táb-lázat)

A park nettó villamosenergia-termelése (P50 konfidencia-szinten) vár-hatóan 104 608 MWh/év. Az említett értékben már figyelembevételre került 3,5% elektromos veszteség (önfogyasztást is beleértve) és 6% rendelke-zésre állás-csökkenésből adódó termelés-elmaradás. Az energiatermelés (és kapacitás-kihasználás) számításának koncepciója cégeink konzervatív filozófiájából levezethetően az alábbi:

• A park elvi bruttó termelését az egyes gépek adott szélpotenciálból származtatható elvi termelési maximumainak összege adja.

• A szélatlasz és a mérések kontrasztja miatt ezt enyhén korrigáltuk.• A park tényleges bruttó termelése a gépek egymáshoz viszonyított

helyzete és üzeme okozta aerodinamikai veszteségek (wake losses) levo-násával származtatott összeg.

• A park nettó termelése a fentebb nevezett elektromos vesztesé-gekkel és egyéb kimaradásokkal (tervezett leállások és váratlan kiesések) tovább csökkentett összes mennyiség.

• A hosszútávon figyelembe vehető tényleges nettó kiadható mennyi-séget az OMSZ százéves győri regionális adatbázisaihoz képzett korrekciós faktorral származtattuk.

00

500

1000

1500

2000

2500

5 10Hub height wind speed [m/s]

15 20 250.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Power curve Thrust coefficient

Pow

er [k

W]

Thru

st c

oeffi

cien

t5. ábra. A G90-es szélturbina teljesítménygörbéje és nyomatéktényező-függvénye 1,21 kg/m3 levegősűrűségnél.

3. táblázat. A várható energiatermelés számítása és bizonytalanságai. A szélpark várható éves energiatermelése a vizsgált periódus alapján, 78 m tengelymagasságú G90-es szélturbinákkal.

Pos. X[m]

Y[m]

Height[m]

Hub height wind speed

[m/s]

Corrected hub height wind speed* [m/s]

Theoretical gross produc-

tion WAsP [MWh/year]

Corrected theo-retical produc-

tion WAsP*[MWh/year]

Parkeffect

Wind farm production[MWh/year]

1 3 662 221 5 307 920 123 6,72 6,61 5968 5849 0,942 5508

2 3 662 646 5 307 816 123 6,72 6,61 5965 5846 0,882 5155

3 3 662 787 5 308 116 123 6,72 6,61 5966 5847 0,924 5399

4 3 662 924 5 307 385 123 6,71 6,60 5959 5840 0,861 5025

5 3 663 040 5 307 628 123 6,71 6,60 5962 5843 0,852 4975

6 3 663 156 5 307 871 123 6,71 6,60 5962 5843 0,858 5014

7 3 663 547 5 307 655 123 6,71 6,60 5960 5841 0,847 4948

8 3 662 786 5 306 726 122 6,72 6,61 5967 5848 0,877 5130

9 3 662 915 5 306 981 122 6,72 6,61 5965 5846 0,852 4983

10 3 663 305 5 307 126 123 6,72 6,61 5963 5844 0,830 4851

11 3 663 476 5 307 397 123 6,71 6,60 5961 5842 0,812 4741

12 3 663 926 5 307 387 123 6,71 6,60 5960 5841 0,845 4934

13 3 663 828 5 307 081 123 6,72 6,61 5965 5846 0,811 4740

14 3 663 828 5 306 714 122 6,72 6,61 5968 5849 0,836 4891

15 3 663 146 5 306 490 122 6,72 6,61 5970 5851 0,852 4983

16 3 663 037 5 306 490 122 6,72 6,61 5972 5853 0,917 5369

17 3 662 895 5 306 026 122 6,72 6,61 5970 5851 0,966 5650

18 3 663 414 5 305 931 122 6,72 6,61 5968 5849 0,883 5163

19 3 663 606 5 306 122 122 6,72 6,61 5970 5851 0,867 5071

20 3 663 794 5 306 317 122 6,72 6,61 5971 5852 0,869 5087

21 3 663 785 5 306 815 122 6,72 6,61 5967 5848 0,837 4896

22 3 664 196 5 306 651 122 6,72 6,61 5973 5854 0,843 4935

23 3 664 311 5 306 884 123 6,72 6,61 5969 5850 0,865 5057

24 3 662 542 5 307 084 123 6,71 6,60 5961 5842 0,915 5345

Total 6,60 143 182 140 318 0,868 121 850

* A Szélatlasz-program modelljét korrigáltuk.




A jelzett energiatermelést osztva a beépített kapacitással, kapjuk a park kihasználási időtartamát, mely esetünkben 2179 h/év. A kapacitás-kihasználás ennek a teljes év 8760 órájához viszonyított hányadosa, ese-tünkben 24,88%.

Figyelem! A kihasználási időtartam (egyenértékű üzemóra) nem ke-verendő össze a park működési idejével, hiszen utóbbi azt mutatja, hogy mindösszesen az év hány órájában történik (bármekkora terhelésen) szink-ron vonalra táplálás (esetünkben kb. 7200 órán át).

A 7. ábra (éves tartamgörbe) szemlélteti a várható energiatermelés kö-rülményeit a kapacitáskihasználás tekintetében. A független változó adott értékéhez tartozó teljesítmény azt jelenti, hogy az év hány óráján keresztül lehet a park terhelése a függvényértékkel megegyező vagy annál nagyobb. A görbe nettó, kiadható hasznos teljesítmény szemléletű, ezért maximális

értéke a korábban említett veszteségek miatt nem érheti el a teljes kapaci-tást. (Természetesen a bruttó pillanatértékek amúgy igen sokszor elérhetik a 48 MW-ot.)

Az ábra egyben érzékletesen, grafikusan is bemutatja a kihasználási időtartam értelmezését. Az éves nettó energiatermelés a görbe alatti terü-let (a függvény integrálja 0-8760 óra között). Azt az időtartamot keressük, melyen keresztül egyfolytában a beépített teljesítőképességet szolgáltat-

va is ugyanekkora nettó energiatermelés adódna. Egy olyan téglalapról van tehát szó (az ábrán épp pirossal), melynek egyik oldala ismert (48 MW), és tudjuk, hogy területe 104 608 MWh. Az osztás eredménye 2179 óra. (Következik ugyanebből, hogy a kékkel sraffozott területek megegyeznek.)

Az erőműves szak-emberek körében több-féle kihasználási óra-szám definíció ismert, esetünkben azonban mindig kizárólag a beépí-

6. ábra. A G90-es szélturbina teljesítménygörbéje és nyomatéktényező-függvénye 1,21 kg/m3 levegősűrűségnél

7. ábra. A H1 park számított terhelési tartamdiagramja

8. ábra. A H1 park várható kihasználási időtartamának sűrűségfüggvénye

0 1000

2179 h/év

2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 8760Időtartam [h/év]

Kia

dhat

ó te

ljesí

tmén

y [M

W]

4846444240383634323028262422201816141210

86420

Szórás

13,5%

P50=2179 h/év

P90=1802 h/év

13,5%

1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 30000,0000

0,0002

0,0004

0,0006

0,0008

0,0010

0,0012

0,0014

Veszteségek Bizonytalanságok Energiatermelés MWh/év

Villamos Szélhozam megítélése Elméleti bruttó 143 182

Turbinák 0,9% Szélmérés körülményei 4,0% Mérésekkel korrigált bruttó 140 318

20 kV-os hálózat 2,0% Hosszú távú előrejelzések 3,0% Bruttó (parkhatás) 121 850

Alállomás 0,6% Szélmező modellezés (WAsP) 2,0% Rendelkezésre álló 114 539

Összesen 3,5% Szélprofil függőleges extrapoláció 2,0% Nettó kiadható 110 530

Összesen 5,7% Hosszútávra nettó kiadható 104 608

Park belső áramlási hatások 13,2%

Rendelkezésre nem állás 6,0% Energiatermelés számítása

Szélsebességek 11,5% h/év

Levegő sűrűsége Kapacitás-kihasználás, P50 2179 24,88%

Áramlási modellezés hibája 1,32% P75 1980 22,60%

Turbina teljesítménygörbéje 7,0% P90 1802 20,57%

Villamos veszteségek mérlegelése 0,5%

Összesen 13,5%

4. táblázat.




tett kapacitásra vetítve számolunk egyenértékű óraszámot. Az anyagaink-ban esetlegesen előforduló „csúcskihasználás” szóhasználat is a beépített teljesítőképességre vonatkozik, nem pedig a valójában kiadható legna-gyobb teljesítményre!

A P50 szintű konfidencia értelmezéséhez az alábbi magyarázat tartozik.Az éves energiatermelés becslése egy eredő bizonytalansági faktorral

került meghatározásra, az együttes valószínűségre vonatkozó statisztikai törvényszerűségek figyelembevételével. Az egyedi bizonytalansági tényezők (mint valószínűségi változók) egymástól (alapos feltételezhetőséggel) füg-getlenek és azonos eloszlásúak, így az eredő valószínűség (bizonytalanság) az egyes bizonytalansági komponensek négyzetösszegének a gyöke. A tel-jesség igénye nélkül a következőket vettük figyelembe ilyen változókként:

• szélturbina jelleggörbéjének megbízhatósága;• domborzati és felületi érdesség-adatok pontossága;• aerodinamikai veszteségek számításának hibája;• meteorológiai adatok hosszú távú ingadozásai, az extrapolálás meg-

bízhatósága;• az adatgyűjtő műszer (anemométer) kalibrálásának pontossága, in-

gadozása;

• a szélprofil Hellmann-féle kitevőjének számítási bizonytalanságai;• egyéb, kevésbé jelentős tényezők.A várható energiatermelés (és így a 48 MW kapacitással osztva a ki-

használási óraszám is), mint valószínűségi változó, normális eloszlással modellezhető (a centrális határeloszlás jól ismert tételének megfelelően). A H1 park éves energiatermelésére kiszámított, becsült együttes bizonyta-lanság (az eloszlás szórása) ±13,5%-ra adódott.

Figyelem! E változók fenti eredő bizonytalanságának (±13,5%) sem-mi köze a korábban közölt és figyelembe vett, üzemeléshez kapcsolódó veszteségekhez (3,5% + 6%)! Mivel tehát egymástól függetlenek, először meghatározandó a valószínűségi változó (éves energiatermelés) várható

11000

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1300 1500 1700 1900 2100P50=2179 h/év

2300 2500 2700 2900 3100 3300

9. ábra. A H1 park várható kihasználási időtartamának eloszlásfüggvénye

10. ábra.

5. táblázat. Újraszámolt várható hozamok

Pos. X[m]

Y[m]

Altitude[m]

Hub height wind speed

[m/s]

Corrected hub height wind speed* [m/s]

Theoretical gross produc-

tion WAsP [MWh/year]

Corrected theo-retical produc-

tion WAsP*[MWh/year]

Parkeffect

Wind farm production[MWh/year]

3 3 662 787 5 308 116 123 6,72 6,61 5,966 5,847 0,946 5533

4 3 662 924 5 307 385 123 6,71 6,60 5,959 5,840 0,962 5620

5 3 663 040 5 307 628 123 6,71 6,60 5,962 5,843 0,945 5520

6 3 663 156 5 307 871 123 6,71 6,60 5,962 5,843 0,903 5278

7 3 663 547 5 307 655 123 6,71 6,60 5,960 5,841 0,881 5147

12 3 663 926 5 307 387 123 6,71 6,60 5,960 5,841 0,881 5148

18 3 663 414 5 305 931 122 6,72 6,61 5,968 5,849 0,977 5714

19 3 663 606 5 306 122 122 6,72 6,61 5,970 5,851 0,968 5661

20 3 663 794 5 306 317 122 6,72 6,61 5,971 5,852 0,960 5618

22 3 664 196 5 306 651 122 6,72 6,61 5,973 5,854 0,946 5540

23 3 664 311 5 306 884 123 6,72 6,61 5,969 5,850 0,927 5425

24 3 662 542 5 307 084 123 6,71 6,60 5,961 5,842 0,976 5701

Total 6,72 6,60 71,581 70,149 0,940 65 907

* A Szélatlasz-program modelljét korrigáltuk.




értéke és szórása, majd azután csökkentendő a kapott (bruttó) termelés a 90,5%-ára.

Az egyenértékű óraszámra megrajzolt sűrűségfüggvény a 8. ábrán lát-ható alakot ölti.

A szimmetrikus Gauss-eloszlás tulajdonságából adódóan a várható ér-ték azt jelenti, hogy 50% a valószínűsége annak, hogy a kihasználási idő-tartam nagyobb lesz, mint 2179 h/év (illetve az energiatermelés is meg fogja haladni a nettó 104 608 MWh/év értéket). A projektgazdák általában mindig ezzel a konfidencia-szinttel és energiatermelés-értékkel számolnak. Elsősorban a következő okok bátorítottak ebben:

• A szélmérési adatok és a belőlük számított termelési eredmé-nyek három szinten auditáltak: tervező/beruházó vállalat, független auditorcég, végül az alkalmazott szélerőgép gyártójának garanciális el-lenőrzései.

• A spanyol anyacégeink birtokában világszerte üzemelő sok ezer MW szélpark-kapacitás (szélfarmok) valós termelési értékei rendre meghalad-ják a tervezés során kalkulált (P50!) mennyiségeket.

• A választott G90-es géptípus viszonylag új, megbízhatósága elter-jedésével és üzemi tapasztalatainak gyarapodásával törvényszerűen emel-kedni fog. Erre kényszeríti egyébként a gyártót a szerződött garanciális fel-tételrendszer is. A felvett 6% üzembizonytalanság miatti kiesés értékének jelentős csökkenését prognosztizáltuk.

Az egyenértékű óraszámra bemutatjuk annak eloszlásfüggvényét is a 9. ábrán.

Szélerőművi energiatermelés várható értékének számításakor általá-ban nem elégszünk meg a P50 szinttel, hanem a Gauss-eloszlást tovább elemezve vizsgáljuk a magasabb megbízhatósági szinteket is. (Ezt egyéb-ként elsősorban a finanszírozó pénzintézetek igénye, nagyfokú óvatossága diktálja. A projekt kockázati szintjének megítélése és ezzel szoros össze-függésben az alkalmazott hitelkamatlábak beállítása/megalkudása ezek alapján történik.)

Segítségül hívva a normális eloszlás standardizált változatának elosz-lásfüggvényét, a magasabb megbízhatósági szintekhez tartozó (nyilvánva-lóan alacsonyabb) kihasználási óraszámok a következők szerint adódnak:

• 75%-os valószínűség a várható értéktől 0,675 szórásnyira található, így az az éves kihasználási óraszám, melyet 75%-os valószínűséggel meg fogunk tudni haladni:

P(75) = (1-0,675×13,5%)×2179 óra = 1980 óra.Az ehhez tartozó nettó energiatermelés legalább 95 040 MWh/év.• 90%-os valószínűség a várható értéktől 1,28 szórásnyira található,

így az az éves kihasználási óraszám, melyet 90%-os valószínűséggel meg fogunk tudni haladni:

P(90) = (1-1,28×13,5%)×2179 óra = 1802 óra.Az ehhez tartozó nettó energiatermelés legalább 86 496 MWh/év.

Parkméret-redukálás2006 márciusában kiderült, hogy a tervezett gépmennyiség felére kaptuk csak meg a kiserőművi összevont (létesítési és üzemeltetési) engedélyt. Tulajdonosi döntésre a fél parkot is megépítettük, de – bízva a későbbi folytatásban – az eredeti konfigurációt preferáltuk, így a sorszámozás érin-tetlenül hagyásával a tornyok felét egyszerűen elhagytuk. Hogy mely gépek is „estek áldozatul”, azt az újrafuttatott műszaki és gazdasági optimáló szá-mítások határozták meg (10. ábra).

Újraszámolt várható hozamok (5. és 6. táblázat)Mint látható, nagyrészt a park belső gépeit hagytuk el, hogy az áram-

lási/árnyékolási veszteségek drasztikusan csökkenjenek. Kisebb részben szempont volt még a reménybeli bővítéssel összefüggő áramköri il-leszthetőség is. A módo-sult végeredmények ja-vuló mértéke persze csak részben adott örömre okot – a „kiritkított” park relatíve csökkenő áram-lási veszteségei mellett a fajlagos villamos veszte-ségek megnőttek (vasta-gabb kábelek, nagyobb alállomási transzformá-tor stb.), illetve a projekt fajlagos beruházási költ-sége is megemelkedett (11. ábra).

(folytatjuk)

11. ábra

Mov-R H1Szélerőmű park(2007. április)

MSZEAlállomás

Móvár

Parképület Levél

0123/1 hrsz.

8,9,10,11,13,14,15,16,17

21

24

18 19 20 22

23

4 5

31,2

67

12

20 kV

20 kV

20/0,4 kV

20 kV

E.ON 120 kV

50 MVA

20/120kV

2000 kW0,69/20

kV

0,69/20 kV

Veszteségek Bizonytalanságok Energiatermelés MWh/év

Villamos Szélhozam megítélése Elméleti bruttó 71 581

Turbinák 0,9% Szélmérés körülményei 4,0% Mérésekkel korrigált bruttó 70 149

20 kV-os hálózat 2,0% Hosszú távú előrejelzések 3,0% Bruttó (parkhatás) 65 907

Alállomás 0,6% Szélmező modellezés (WAsP) 2,0% Rendelkezésre álló 61 953

Összesen 3,5% Szélprofil függőleges extrapoláció 2,0% Nettó kiadható 59 784

Összesen 5,7% Hosszútávra nettó kiadható 56 581

Park belső áramlási hatások 6,05%

Rendelkezésre nem állás 6,0% Energiatermelés számítása

Szélsebességek 11,5% h/év

Levegő sűrűsége 0,1% Kapacitás-kihasználás, P50 2358 26,91%

Áramlási modellezés hibája 0,61% P75 2143 24,46%

Turbina teljesítménygörbéje 7,0% P90 1950 22,26%

Villamos veszteségek mérlegelése 0,5%

Összesen 13,5%

6. táblázat

48

ELŐZETES www.e-met.hu


Balogh Antal okl. gépészmérnök,MB, műszaki igazgató, Mov-R H1 Szélerőmű [email protected]

Dr. Beke Jánosegyetemi tanárSzent István Egyetem, Gödöllő[email protected]

Dr. Bereczky Ákos PhDBudapesti Műszaki Egyetem, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszé[email protected]

Fenyves Ivánokl. gépészmérnökDél-Afrikai Köztársasá[email protected]

Hoos MarcellBudapesti Műszaki [email protected]

ifj. Jászay Tamásvállalatfejlesztési igazgatóELMŰ [email protected]

Jenei Zsófiaokl. közgazdász, kontroll-ing munkatársELMŰ-ÉMÁSZ Vá[email protected]

Dr. Kerényi A. ÖdönÁllami Díjas, vasdiplomás gépészmérnökMagyar Villamos Művek Zrt. ny. vezérigazgató[email protected]

Kókai PéterBioenergy-Miskolc Kft. [email protected]

Koós Tamásdoktorandusz hallgatóMiskolci [email protected]

Dr. Laza Tamásegyetemi adjunktusBudapesti Műszaki Egye-tem Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszé[email protected]

Lukács Kristófdoktorandusz, MScBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszé[email protected]

dr. Madarász Jánosegyetemi docensBudapesti Műszaki Egye-tem, Szervetlen és Anali-tikai Kémiai Tanszé[email protected]

Raj LeventePhD hallgatóBME Mechatronika, Optika és Gépészeti [email protected]

dr. Szergényi Istvána Budapesti Műszaki Egyetem tiszteletbeli taná[email protected]

Dr. Szeredi Istvána műszaki tudomány kandidátusaMagyar Villamos Művek Zrt. [email protected]

Szűcs Gábor MSc hallgatóBudapesti Műszaki [email protected]

Prof. Dr. Szűcs Istvánegyetemi tanárMiskolci Egyetem, Műszaki Anyagtudományi Kar, Ener-gia- és Minőségügyi Inté-zet; [email protected]

dr. Tar Károlyegyetemi docensNyíregyházi Főiskola Turizmus és Földtudomá-nyi Intézete; [email protected]

dr. Tóth Máté ügyvédFaludi Wolf Theiss Ügyvédi [email protected]

Következő, 2012/5. lapszámunk főtémája: távhő

A kistelepüléseken létrejövő távhő- és termeltetési rendszerek energiajogi problémái

A cikk a kistelepülési energiarendszerek Pornóapátiban felmerült prob-lémáinak ismertetése után a problémák komplex kezelésére keresi a földhasználati és cég-, valamint energiajogi megoldásokat azáltal, hogy meghatározza az ideális földhasználati formát, majd összekapcsolja az alapanyag-termelést és a -feldolgozást, valamint a távhő-szolgáltatást egy komplex energetikai rendszerré. A szerzők számos jogszabály módosítá-sának lehetőségét is felvetik.

Az első, kistelepüléseken működő távhőrendszert Pornóapátiban ala-kították ki. A Vas megyei településen egy központi fűtőművet építettek ki, amire a településen élők háztartásaikkal kapcsolódhattak. A kialakított technológia úgy működik, hogy a komoly erdőterületekkel rendelkező te-lepülésen felvásárolnak fa alapanyagot, illetve fahulladékot. A fát ledarál-ják, majd az aprítékká átalakított alapanyagot égetéssel, hőenergiaként hasznosítják.

A fa alapanyagot az önkormányzat erre a célra létrejött kft.-je felvá-sárolja, és az eladó által kiállított számla alapján kifizeti a vételárat. Ezek után a kft. már a hőenergiát értékesíti a családok, mint fogyasztók felé.

Az önkormányzat tehát egy nyereségérdekelt és a bevételénél fogva áfa-körbe tartozó céget üzemeltet, ami a neki kiállított számlaformában különböző természetes személyektől vagy cégektől vásárol meg alap-anyagot, míg áfával növelt értékkel juttatja vissza a hőenergiát sokszor ugyanazon személyekhez, akik az alapanyagot számára értékesítették. Az önkormányzat kft.-je tehát egyrészt megfizeti az áfát az alapanyagokért,

másrészt a saját maga által kiállított fűtésszámláiban szintén egy más kulcsú forgalmi adót számít fel a hozzáadott értékre.

E számunk szerzői:

Előzetes a következő szám tartalmából:

Documents

MAGY AR 2012-5.pdf · 2017. 9. 26. · valamint a „Járműtechnika, közlekedés és logisztika”. A BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszéke az energetikai programban ve-zetőként,