Stróbl Alajos: Gondolatok az energiahordozókról 2. Kovács Ferenc: Szénkészletek és széntermelés a világban és hazánkban 7

Átírás

1 ENERGETIKA M A G Y A R XX. évfolyam, 3. szám május Alapította a Magyar Energetikai Társaság Együttműködő szervezetek: Magyar Atomfórum Egyesület, Magyar Kapcsolt Energia Társaság, Magyar Napenergia Társaság, Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége Főszerkesztő: dr. Veresegyházi Mária Mobil: szerkeszto@e-met.hu 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 Budapest, Róbert Károly krt. 90. Telefon: Fax: Laptulajdonos: Magyar Energetikai Társaság 1094 Budapest, Ferenc krt. 23. II. em. 2. Telefon/fax: Tervezőszerkesztő: Büki Bt. Borítóterv: Metzker Gábor Nyomda: Prospektus Kft. Felelős vezető: Szentendrei Zoltán ügyvezető igazgató ISSN: tartalom Stróbl Alajos: Gondolatok az energiahordozókról 2 Kovács Ferenc: Szénkészletek és széntermelés a világban és hazánkban 7 Kőrösi Tamás: Áttekintés az ENSZ Gáz Munkabizottságának januári üléséről 10 Emhő László: Jellegzetes energiaaudit-csoportok és auditok 14 Hírek 20 Hegedűs Miklós: Gázpiaci aranykor és a hazai felemásság 22 Balajti László: A geotermikus energiahasznosítás elterjedésének rövid története 27 Cserháti András: Az új atomerőművek nemzetközi kilátásai 30 Szigethy László, Szijártó Gábor, Ruff Engelbert: Villamos meghajtású járművek jelenlegi és jövőbeli energiafelhasználása 36 Fosszilis energiahordozók Az energiapolitika legfőbb kérdése az egész világon az, hogy mekkora része van benne a politikának, és mekkora a szakmának? Mert míg az energetikai szakma tényekre, számokra, de legalábbis tudományos módszerekkel megalapozott előrejelzésekre alapozza véleményét, addig a politika sok más szempontot mint jól kommunikálhatóság, népszerűség, eladhatóság, a tömegek hangulata stb. is magáévá tesz, sokszor a műszaki érvek előtt. Egy szaklapnak nincs más lehetősége, mint hogy közvetítse a szakma nézeteit, és terjessze azokat, a maga szerény eszközeivel, és remélve, hogy a mérleg serpenyőjébe azért súlyt helyezett. Torma Zoltán, Peter van Vuuren: A tisztaszén-technológiák alkalmazási lehetőségei Magyarországon 40 Fuchsz Máté, Kohlheb Norbert: Mezőgazdasági biogázüzemek környezeti hatásainak összehasonlítása életcikluselemzéssel 44 Előzetes 48 1

2 HITEK ÉS TÉNYEK Stróbl Alajos Gondolatok az energiahordozókról Sokat hallani manapság az energiahordozókról, főleg készleteikről, hasznukról vagy kárukról, de leginkább az áraikról. Talán célszerű egy rövidebb írásban lefektetni az alapokat, bemutatni a típusokat és nagyságokat annak érdekében, hogy a hazánkban kialakult vitákban elvek és számok segítsék az egy-egy energiahordozóban valódi megváltást látókat. Szakirodalmi források alapján a hazai és az európai helyzet mellett a világon kialakult irányzatok is felvázolhatók messze nem törekedve a teljességre. Alapok és felosztások Fizikailag az energiahordozó energiaforrásként használható anyag jelzi az értelmező szótár. Az energia pedig nem más, mint az anyagnak munka végzésére való képessége. Einstein óta ismerjük a tömeg és az energia egyenértékűségét, még korábbról az energia megmaradásának törvényét. Csak a való helyzetet nem ismerjük, hiszen a világegyetem nagy részét sötét anyag (~23%,) és még több sötét energia (~72%) alkotja. Nem tudom, mik ezek, ezért erről nem írok. Megmaradó energiánk forrása a Nap. Sugárzása révén egy évben átlagosan ~5,4 millió EJ energia jut a Földre, s bár a rövidhullámú sugárzással a légkörtől az űrbe visszaverődik ennek 30%-a, mégis, a megmaradó több mint szerese a Földön egy évben felhasznált összes fosszilis és nukleáris energiának. A Földre jutó napenergiából sok (~2,55 millió EJ/a) közvetlenül hő formájában elnyelődik a levegőben, a tengerekben és a földön, és ezt jól lehet hasznosítani. A napenergia másik jelentős része (~1,26 millió EJ/a) közvetve a hidrológiai körfolyamattal hasznosítható vízenergia. Sokkal kevesebb (~11,7 ezer EJ/a) marad a légkör mozgatására, a szélenergiára. A közvetett napenergia-hasznosítás harmadik fontos területe a fotoszintézis, az élet szempontjából lényeges bioenergia, de ez a többihez képest nagyon kevés (~1260 EJ/a). Nem közvetlenül a Napból ered a Föld geotermikus energiája (~1020 EJ/a), és a Hold okozta árapály-energia (~94 EJ/a). 1. ábra. Az energiahordozók felosztási vázlata 2. ábra. A világ energetikájának átalakítási vázlata megújuló nukleáris fosszilis energiahordozó elsődleges másodlagos harmadlagos (primer) (szekunder) (tercier) alapenergia szén, lignit kőolaj olajpala, olajhomok földgáz metánhidrátok urán, tórium, deutérium trícium (lítium) nap szél víz földhő bio t e r m e l ő i á t a l a k í t á s o k végső energia villamos energia távhő üzemanyagok mesterséges gázok kőolaj-finomítási termékek szénnemesítési termékek hidrogén f o g y a s z t ó i á t a l a k í t á s o k hasznos energia mechanikai energia fűtési hő ipari hő meleg víz fény informatika hang szén gáz olaj atom Két új fogalom jelent itt meg a napenergia mellett: a fosszilis és a nukleáris energia, amelyek anyaghoz kötött energiahordozók. A fosszilis magyarul kövült állapotot jelent, azaz megkövesedett állapotban fennmaradt állati, növényi eredetű anyagot. A latin szótár szerint a fossilis szó jelentése: kiásott. Régebbi szerves tehát szenet (karbont) tartalmazó anyagok az élő természet maradványai, amelyek átalakultak szilárd, cseppfolyós és gáznemű energiahordozókká, azaz szénné, olajjá, gázzá. Ezeket aztán kiásva hasznosítani lehet. A nukleáris energia (atomenergia) részben az atommag hasadásából ( fissilis = hasítható), részben atommagok egyesüléséből adódik. Az előző bekezdésben említetteket, a Napból származókat pedig elnevezték megújuló energiahordozóknak, noha nem újulnak meg, csak sokáig tartanak (még jó néhány milliárd évig). Egyelőre elég ezt a három fő csoportot elkülöníteni: vannak fosszilis, nukleáris és megújuló energiahordozók. Más felosztási rend szerint vannak elsődleges (primer) és másodlagos (szekunder) energiahordozók. Az energiaátalakítás alapján különböztetik így meg a munkavégző képességeket hordozókat. Az átalakítás célja a kedvezőbb forma kialakítása a végső felhasználáshoz. Elméletileg van harmadlagos (tercier) energiahordozó is, amit gyakran hasznos energiának neveznek. A fogyasztó alakítja át végső soron, ő használja fel saját céljaira az elsődleges (nevezhető alapenergiának is) vagy a másodlagos energiákat (nevezhető végső energiának, bár nem az). A megértést segítheti e folyóirat egyik régebbi számában már bemutatott magyarázó kép (1. ábra). Egyéb felosztási mód szerint vannak kereskedelmi és nem kereskedelmi energiahordozók. Az előbbieket adják és veszik, az utóbbiakat közvetlenül használják fel saját célra. Itt főleg az első csoporttal foglalkozunk, mert ezekre vonatkoznak az ismert nemzetközi és hazai statisztikai adatok. Röviden ki kell térni a mértékegységekre. Az energia SI-egysége: J (Joule), de a nemzetközi gyakorlatban sokszor használják az olaj- vagy szénegyenértéket. A megfelelő előtag (prefixum), sokszorozó ehhez is ren- megújulók A globális energiarendszer 2010-ben, Mtoe Fosszilis tüzelőanyagok átalakítása Villamos energia és hő 818 veszteség és saját felhasználás átalakítási veszteség ipar szállítás épületek egyéb Forrás: Forrás: IEA: World Energy Outlook p

3 HITEK GEOTERMIA ÉS TÉNYEK delhető. A leggyakoribb a Mtoe (=41,868 PJ) vagy a Mtce (=29,308 PJ). A villamos energiára és újabban a földgázra (néha a hőre) elterjedt a kwh vagy ennek többszöröse. Az átszámítások közismertek. Fel kell hívni még a figyelmet, hogy a nemzetközi gyakorlatban gyakran az égéshőre vonatkoztatják a fosszilis energiahordozókat. A hazai és az általános európai gyakorlat még a fűtőértékkel számol, bár újabban megjelenik kontinensünkön is a felső fűtőérték, azaz az égéshő (GCV = gross calorific value) [1]. Elsősorban a földgáz elterjedésének és az égéshőt hasznosító technológiák megjelenésének hatása ez, mert így elkerülhető a fűtőértékkel számított, 100%-nál nagyobb hatásfok értelmezése. importszaldó fosszilis hasadóanyag megújuló 7,2% 42,7% 43,5% 6,6% 100,0% 47,7% termelt (bruttó) villany bevezetett energia hő veszteség 52,3% Az energiahordozók átalakítása A kiásott (fosszilis) anyagokat, a hasadóanyagokat, és sokszor a megújuló energiahordozókat is átalakítják, és az átalakításnak mindig vannak veszteségei. Az energia egy része hasznosítatlanul, gyakran hő formájában távozik. Az elsődleges energiahordozókat a termelők a kereskedők vagy fogyasztók részére jobban értékesíthető másodlagos energiahordozókká alakítják. Ez a termelői átalakítás adott technológiához kötött. Bemutatható az energiaellátás általános vázlata a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) ismert éves kiadványa (WEO = kitekintés a világ energetikájára) alapján (2. ábra) a évre vonatkozó adatokkal [2]. Két fő területe van az átalakításnak: a fosszilis energiahordozók közvetlen átalakítása (nemesítése) és az erőműves átalakítás a két termékkel. Látható az öt primerenergia-hordozó aránya a világ energetikájában, és kiemelhető a négy legfontosabb fogyasztási csoport: az ipar, a szállítás, az épületek és az egyéb (pl. mezőgazdasági) terület. Veszteség már az átalakítás előtt is van (kitermelés, szállítás energiaigénye stb.), de a legnagyobb átalakítási veszteséget az erőművekben jegyzik, hiszen a legjobban használható másodlagos energiahordozóvá, a villamos energiává való átalakítás fizikai okokból a hőerőművekben ezzel jár. Magyarország a szintén 2010-re vonatkozó általános, egyszerűsített energiamérlege alapján (3. ábra) egyéb fontos fogalmakra is fel lehet hívni a figyelmet. Az elsődleges energiahordozónál a viszonylag szerény hazai termelést jelentős behozatallal kell kiegészítenünk. De van kivitel is, így a hazai forrást a nettó importtal (import export) kiegészítve adódik az összes forrás. Amennyiben készletezésre fordítjuk ennek egy részét, akkor ezt le kell vonni a forrásból, hogy az évi összes energiafelhasználást megkaphassuk. Ezt szokás 100%-nak tekinteni az összehasonlításokban. Az átalakítási veszteségeket, valamint az átalakítók saját felhasználásait és veszteségeit levonva kapható előzetes kép a végső fogyasztásról. Az energiahordozók egy részét azonban anyagként, nem energiaként hasznosítják (pl. műanyag 45,0% eladott villany eladott hő 36,4% 8,6% saját hő saját villany Forrás: MAVIR (Napi Jelentések és az Erőművek Havi Műszaki Jelentései) saját fogyasztás 2,7% 4. ábra. A magyar villamosenergia-mérleg 2012-ben vagy műtrágya gyártásához), ezért ezt is le kell vonni. Végül itt 64,3%-kal kiadódik a bruttó végső energiafogyasztás a nálunk szokásos négy szakterületre osztva. Amennyiben a nettó végső energiafogyasztást is ki akarnánk számítani, akkor le kellene vonni az itt fel nem tüntetett szállítási veszteségeket, amelyek a hőnél vagy a villamos energiánál elég nagyok lehetnek. Külön érdekes lehet az erőműves energiamérleg megtekintése, mert itt két terméket villamos energiát és hőt értékesítenek jelentős veszteség mellett. A példa a teljes magyar villamosenergia-mérleg évi előzetes számai alapján állítható össze (4. ábra). Ezen az ábrán jól látszik a kapcsolt energiatermelés haszna, azaz energetikailag előnyös, ha a hőerőmű hőt is termel és értékesít. Itt kell megjegyezni, hogy a nukleáris és a megújuló energiahordozóknál egységes nemzetközi hatásfokkal számolnak a termelt (bruttó) villamos energiára vonatkoztatva: atomerőművekben 33%, víz-, szél- és naperőművekben 100%, geotermikus energiát hasznosító erőművekben 10% hatásfokkal. A bruttó villamosenergia-termelésből így adódik az értékelhető, az átalakításhoz bevezetett energiahordozó. Természetesen az importált (nettó) villamos energiát is 100%-kal számolják át (külföldön marad a veszteség). Talán nem lesz haszontalan, ha az olvasó megismeri (5. ábra) a magyarországi nagyerőművek átlagos hatásfokait (a kiadott energiák összege osztva a bevezetett energiák összegével). Szembetűnő a fűtőerőművek jó hatásfoka a kiadott nagymennyiségű hő hatására. Az ipari kapcsolt energiatermelés hatékonysága már nem olyan nagy. A tisztán vagy többségében 3. ábra. Egyszerűsített magyar energiamérleg 2010-ben 5. ábra. Magyarországi nagyerőművek hatásfoka 2012-ben hazai termelés + import: 1247,9 PJ Évi hatásfok = értékesített energiák / bevezetett energia; η = (E + Q) / B összes forrás 1096,4 100% 71,9% 64,3% hazai nettó termelés import 460,6 635,8 összes felhasználás 1086,7 végső fogyasztás 781,8 energetikai fogyasztás 698,7 228,1 76,9 83,0 240,6 186,8 120,0 151,3 import (787,3) export (151,5) készletezésre (9,7) átalakítási veszteség saját igény és veszteség nem energetikai célú felhasználás lakosság közlekedés 22,1% 17,2% ipar 11,0% szolgáltatás 13,9% és egyéb bruttó végső energiafogyasztás CCGT erőművek OCGT (nyíltciklusúak) vízgőzkörfolyamatúak fűtőerőművek ipari erőművek kondenzációs erőművek Az adatok PJ-ban Forrás: MAVIR (Napi Jelentések és az Erőművek Havi Műszaki Jelentései) 3

4 HITEK ÉS TÉNYEK villamos energiát termelő erőművek hatásfoka 2012-ben kisebb. Ennek az ún. kondenzációs villamosenergia-termelésnek (annak ellenére, hogy nem mindenütt van lecsapatás, kondenzáció) a hatásfoka a legújabb gázturbinás, földgáztüzelésű, összetett körfolyamatú erőműveknél a legnagyobb. Az alaperőművek (Paksi Atomerőmű, a lignittüzelésű Mátrai Erőmű) hatásfoka kicsi, és természetesen a perces tartalékként üzemelő, nyílt ciklusú gázturbinák hatásfoka sem nagy. A régi, fél évszázados széntüzelésű erőmű hatásfokát még a kis hőkiadása sem emeli nagyon meg. Természetesen az erőmű gazdaságosságát önmagában a hatásfok alapján nem lehet megítélni. Az energiahordozók nem csak a hatásfokot befolyásolják, hanem az átalakított energetikai termék árát is, és ez fontosabb lehet. Az energiahordozók és a technológia alapvetően meghatározza például az átalakító kihasználását, amely gazdaságilag nem közömbös, különösen a drágán létesíthető erőműveknél. A hasadóanyagokat szinte kizárólag villamos energia termelésére hasznosítják a világon és Európában, de azért több atomerőmű (Magyarországon, Szlovákiában, a Cseh Köztársaságban és Bulgáriában) kapcsoltan hőt is termel. Nem sokat, összesen kb. 5 PJ/a-t. Az EU-27-ben 2652 PJ hőt adtak ki az átalakítók 2010-ben, ennek többségét földgázzal (1140 PJ) [1]. Az energiahordozók jövőjéről Az egyes energiahordozók arányát a távoli (1990) és a közeli (2010) múlt adataival be lehet mutatni a világ átlagában, az Európai Unióban és Magyarországon. Többféle forgatókönyv alapján jelzéseket kapunk a negyed évszázad (2035-re) távlatában előre várható energiahordozó-összetételre. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) újabban négy forgatókönyvvel számol: 1. Jelenlegi politika. (A kormányzati politika, amit 2012 közepéig elfogadtak vagy változatlanul fenntartanak.) 2. Új politika. (A meglévő politika megmarad, de vannak újabban tervek, melyeket óvatosan elfogadnak és bevezetnek.) 3. A 450 pp-es politika. (Feltételezik, hogy a világ 50%-os esélyt ad a 2 C alatti globális hőmérséklet-növekedésnek.) 4. Hatékonyabb világ. (Minden gazdaságos hatékonysági beruházást megvalósítanak, megszüntetik a hatékonysági akadályokat.) Ebben az írásban az új politika forgatókönyvéhez tartozó számokat fogom bemutatni. A cél itt az, hogy megfelelő alapértékeket adjanak a fejlődés várható eredményeinek és határainak becsléséhez a bekövetkező energetikai és éghajlati fejlemények valószínű jövőjét jelezve [2]. A magyar Nemzeti Energiastratégia nem ilyen forgatókönyvekkel dolgozva készült, de érvényesnek tekinthető az Országgyűlés elfogadott határozata, azaz az atom, szén, megújuló változat alapján formálódhat 2030-ig energiapolitikánk. Az anyagot ismertnek tekintem, ezért itt nem tárgyalom. A világon 1990-ben 8779 Mtoe (~358 EJ) elsődleges energiát igényeltek, melynek 81%-a fosszilis energiahordozó, 6%-a nukleáris energia, 13%-a megújuló energia volt. Húsz év elteltével aztán Mtoe-re (~533 EJ) nőtt a kereslet, tehát 45%-kal több energiát igényeltünk, ami ~1,9% éves növekedésnek felel meg. Az energiahordozó-összetétel gyakorlatilag nem változott, de egy kicsit kevesebb lett a nukleáris energia részaránya, és alig nőtt a megújulós arány. Ez a múlt, amelynek változási okait szükségtelen most elemezni. A következő negyed évszázadban az új politika alapján való változásokat már diagramban célszerű követni (6. ábra). Külön kiemeltem az éves átlagos növekedési vagy csökkenési százalékokat az egyes energiahordozóknál, valamint az összesnél. Az összes igény ebben a forgatókönyvben a világon 1,2%-kal növekedhet évente. A jelen politika 1,5%/a-t feltételez, a zöld, a 450 pp-es forgatókönyv 0,6%/a növekedéssel számol. Minden szcenárióban nő tehát az energiaigény, de kisebb mértékben, mint az elmúlt húsz évben. Az egyes energiahordozóknál eltérő változások várhatók. A legjobban a szél- és a napenergia (az egyéb megújulók) nőnek, de nagyobb lesz a biomassza és a vízenergia iránti igény is. Egyaránt többet használnak majd hasadóanyagból és fosszilis energiahordozóból, különösen földgázból. A hasadóanyag részaránya 2035-ben megközelíti a 7%-ot, a megújulóké a 18%-ot. Ez azt jelenti, hogy a világ energiaigényének háromnegyed részét még mindig a fosszilis energiahordozókkal fogják ellátni. Az összességében 35%-kal növekedő igény 25 év alatt azért kisebb emelkedés eredményét ( Mtoe 720 EJ) jelzi, mint amilyen mértékű változást az elmúlt húsz évben tapasztaltunk. A hatékonyság növekedésére szinte mindenütt számítanak, ami fontos. Az Európai Unióban kicsit másként számolnak, mert komolyabban veszik az energiaigények növekedésével járó veszélyeket. Az előbbiekhez hasonlóan itt is jelezhető a húszéves múlt és a huszonöt éves jövő. Az 1990-ben mért 1633 Mtoe (~68,3 EJ) energiahordozó több mint 83%-a volt fosszilis, 12,7%-a nukleáris és csak 4,5%-a megújuló. Aztán húszéves változás után nemrég már 1713 Mtoe-t (~71,7 EJ) igényeltünk, ami alig évi 0,2%-os növekedésnek felelt meg. Figyelemre méltó, hogy most már talán valóban csökkenni fog az EU-27-ben az energiaigény, és huszonöt év múlva kevesebbet fogunk fogyasztani, mint most, ha az új politikát követjük (7. ábra). Az EU összes energiaigénye évi átlagban 0,1%-kal fog mérséklődni az e forgatókönyvet készítők szerint. Még leginkább a megújulók növekednek, de a hasadóanyag, a szén és az olaj iránti igény csökken. A fosszilis energiahordozók közül egyedül a földgáz növekedése várható. A hasadóanyag- 6. ábra. A világ primerenergia-igényének változása 7. ábra. Primerenergia-igény az EU-27-ben Mtoe Az átlagos éves növekedés 2010 és 2035 között Mtoe Az átlagos éves növekedés 2010 és 2035 között összes 1,2% összes -0,1% megújuló 7,7% megújuló 6,9% 1,6% 2,3% 2,0% 0,4% 1,9% -0.4% 1,6% 0,6% 0,5% -1,2% 0,8% -2,6% Forrás: IEA: World Energy Outlook p. 53. Forrás: IEA: World Energy Outlook p

5 HITEK GEOTERMIA ÉS TÉNYEK részarány negyed évszázad alatt alig változik, de a fosszilis energiahordozók részaránya 64%-ra csökken, míg a megújulóké 23%-ra nő. Lényeges különbség van tehát az energiahordozók összetételének változását tekintve a világ és az Európai Unió jövője között. Meg lehet állapítani, hogy az európai törekvések a hatékonyság javításában, a károsanyag-kibocsátás csökkentésében nem mindig találnak követésre a világ egyes területein. Elsősorban Ázsia, különösen Kína és India fejlődése nagy. Meg kell még említeni, hogy az USA-ban sem számolnak 2035-ig ebben a forgatókönyvben növekedéssel, bár igaz, hogy csökkenéssel sem. Elsősorban a földgázra támaszkodva változtatják meg az energiahordozó-szerkezetet [2]. Nagyon nehéz általában az Európai Unió energiaszerkezetéről írni, hiszen a 27 tagállam a jelzett energiahordozóknak igen eltérő keverékét mutatja. Az egyik államban ezt szeretik, a másikban azt. Az adottságok is mások. Követendő példákat se keressünk, mert nem érdemes, csak az ismeret a fontos. A évi energiafogyasztás százalékos összetételét célszerű megismerni, ha kedveljük a változatosságot (8. ábra) [1]. A huszonhét tagország közül 13-ban van atomerőmű. Franciaország mellett Svédország, Szlovákia, Belgium és Bulgária igényel sok hasadóanyagot, meg természetesen Magyarország. Az atomerőműves villamosenergia-termelési arányt tekintve (a hazai bruttó villamosenergia-termelésben) hazánk a tavalyi ~46%-kal a negyedik helyen volt Európában, a világon az ötödikek voltunk. A fosszilis energiahordozók Svédország kivételével mindenütt többségben vannak. Elsősorban az olajfogyasztás sok, de jelentős a földgázigény is. A szénfelhasználásban Lengyelország, Bulgária, Észtország és a Cseh Köztársaság áll az élen. A megújuló energiahordozók részaránya Svédországban, Ausztriában, Lettországban, Finnországban, Portugáliában és Dániában nagy. Ez utóbbi azért emelhető ki, mert itt gyakorlatilag vízenergia nélkül érték el ezt az arányt, míg a többi ország elsősorban a vízenergiára támaszkodik. Hogyan állunk itthon, Magyarországon? A 8. ábra ezt ugyan jelzi, de azért ki kell térnem a fejlődésünkre (9. ábra). Kiemelhető, hogy 1990 óta csökken az energiafelhasználásunk az általános irányzatot tekintve. Ez nagyrészt az ipari szerkezetváltozás, a globális felmelegedés vagy a kisebb értékteremtés következménye, talán kevésbé a célirányos hatékonyságjavításnak. Mi egy kicsit másként számolunk, eltér néhány fogalom az európaitól. Itt van például a primer villamos energia, amely az atomerőműves, szél-, víz- és naperőműves villanyhoz egyezményesen megállapított primer energiahordozót jelenti. A többség természetesen a hasadóanyag (évente most 172 PJ körül), míg a primer megújulós villamosenergia-termelés nem éri el a 3 PJ-t (2012-ben szélerőművek 743 GWh-t, vízerőművek 203 GWh-t termeltek). Az egyéb megújulók most már közel 90 PJ-ra nőtt értékét természetesen külön jelöltem. A fosszilis energiahordozók részaránya 80%-ról 73%-ra mérséklődött az elmúlt 22 évben (főleg a szénfogyasztás csökkenése miatt), míg a hasadóanyag és a megújulók részaránya nőtt. Az utóbbi főleg az elmúlt öt évben. Amennyiben összehasonlíthatom az EU-27 egészének és hazánknak a évre vonatkozó primerenergia-fogyasztását százalékos arányban, akkor jellegzetes eltérések adódnak. Mi több földgázt és hasadóanyagot használunk, de kevesebb szenet, olajat és megújuló energiaforrást. Olyan nagy eltérések azonban nincsenek talán a földgázban és olajban van jelentős aránykülönbség, de az egész szénhidrogén-részarányban már nincs. Nem tudni, hogy nálunk mi lesz 25 év múlva. Biztos támpontot ne keressünk erre vonatkozóan a Nemzeti Energiastratégiában! Várjuk meg a cselekvési terveket! Az energetikai importfüggőségről A következő kérdés általában az, hogy egyes országok vagy országok csoportjai (kontinensek) mennyiben önellátók az energiahordozók területén, és mennyiben szorulnak behozatalra. Minél nagyobb egy ország energiahordozó-behozatala, annál nagyobb az energetikai importfüggősége. Ez a függőség részben politikai természetű vita tárgya, részben biztonsági kérdés. Az energetikai importfüggés legtöbbször a fosszilis energiahordozókra, a feketeszénre, a kőolajra és a földgázra vonatkozik. Jóllehet a hasadóanyagbehozatal nagyon sok országban 100%-os, mégsem foglalkoznak ezzel anynyit, sőt, még teljes import esetén is belföldi energiahordozónak tekintik a hasadóanyagot, mert ez hosszú ideig tárolható. Bár az imént említett három kövült energiahordozó is jól tárolható, akár évekig is, ezt mégsem tekintik hazainak. Megállapodás kérdése az egész. A megújuló energiaforrások túlnyomó többsége hazai (szél, nap, víz), de a biomassza kereskedelmi termék lehet, tehát ez is importálható és exportálható mind primer formában (pl. tűzifa), mind szekunder energiahordozóvá átalakítva (pl. pellet). Vonatkozik ez mindhárom ún. biogén tüzelőanyagra: a sziládra, a cseppfolyósra és a gázneműre. Egyelőre ezekkel kapcsolatban sem jelentenek függőségi gondokat az országok. Az Európai Unióban a hasadóanyagot hazainak tekintik, és csak a három fosszilis energiahordozóval, azok együttesével készítenek elemzéseket. Mivel a belföldi termelés az EU országok többségében az igénynél jobban csökken, ezért nő az energetikai importfüggés, amely főleg a politikusok szemével nézve kellemetlen lehet. A mai EU-27 eredő energetikai import- 8. ábra. Az energiahordozó-összetétel az EU tagországaiban 9. ábra. A magyar primerenergia-felhasználás PJ HU Forrás: EU Energy in Figures Statistical Pocketbook

6 HITEK ÉS TÉNYEK Szén, Mrd tonna Földgáz, Mrd m 3 Kőolaj, Mrd hordó tartalék készlet tartalék készlet tartalék készlet OECD Fejlődők Világ R/P 132 év 2780 év 71 év 241 év 55 év 189 év 1. táblázat. A hagyományos fosszilis energiahordozók igazolt tartalékai és készletei 2011-ben, valamint a tartalékok és készletek aránya (R/P) az éves kitermeléshez függősége a kilencvenes évek közepén alig volt több 43%-nál, de a közelmúltban (2010-ben) már megközelítette az 53%-ot, ma pedig még több. Az egyes tagországok energetikai importfüggőse természetesen eltérő az EU-ban (11. ábra). Egyedül Dánia nem szorul behozatalra, sőt exportál, így az importfüggősége negatív (-18,2%). Sok feketeszenet importál ugyan, de még sokkal több olajat és földgázt ad el külföldön. Több kis ország (Málta, Ciprus vagy Luxemburg) szinte teljes egészében az energiahordozók behozatalára szorul. A évi adatok alapján Magyarországnál 13 tagországnak nagyobb volt az energetikai importfüggése (többek között Olaszországé, Spanyolországé, Belgiumé, Portugáliáé, Németországé vagy Ausztriáé). Tavaly az importfüggésünk 60% közelébe került. Ha a hasadóanyagot is importnak vennénk, akkor a függőségünk ~75% lenne. Térségünkben Lengyelország, Románia, a Cseh Köztársaság, Bulgária és Szlovénia helyzete kedvezőbb. Más a helyzet a feketeszén-behozataltól való függésben (2010-es adatokkal). Az EU átlaga 58%, de 12 tagország köztük hazánk szinte teljes egészében behozatalra szorul. Egyedül a Cseh Köztársaság nettó exportőr (importfüggősége itt -58%). Az olajbehozatal tekintetében az EU 84%-ban importra szorul, és ennyi hazánk olajimport-függősége is. Az EU-nak 22 tagországában nagyobb ez a függés, mint nálunk. Itt is Dánia a kivétel (-52%), mert többet exportál. Tekintettel arra, hogy Magyarország energiahordozó-összetételében nagy a földgáz aránya, így elsősorban az e területen jelentkező importfüggés jelenthetne gondot, ha csak egy helyről, egy szállítási utat használva vásárolhatnánk. Külön meg kell ismerni itt is a évre vonatkozó jelzésekkel [1] az EU tagországok földgáz-behozatali függőségét. Az EU átlaga 62% felett volt, a magyar függőség megközelítette a 79%-ot (de tavaly már 75% alá csökkent). Az EU 17 tagországa jobban függ a földgáz behozatalától, mint mi, és tizenegy ország teljesen vagy majdnem 100%-ban importfüggő. Csak két ország exportál: Hollandia (-62% importfüggés ) és Dánia (-68% függés). A biztonságot a többirányú beszerzés, továbbá a nagyobb értékteremtésünk exportbevételeinek emelkedése növelheti meg. Nem kell ezért feltétlenül energiahordozó-cseréhez folyamodni, bár a megújulók növekedése sokat segíthet. Az energiahordozók készletei és tartalékai Befejezésként röviden kitérek a fosszilis energiahordozók kimerülésére, melyet sokszor hangsúlyoznak, amikor más energiahordozó választására hívják fel az állam vagy a vállalkozók figyelmét. Nézzük a táblázatot [2]! A fosszilis tartalékok még sok évtizedig, a készletek több száz évig elegendők. Nem is szólva a nem hagyományos olaj- és gázkészletekről. A tartalékok és készletek többsége nem a fejlett (OECD) országokban található, de azért a megfelelő kereskedés lehetővé teszi a beszerzést és hasznosítást. Egyesek szerint a XXI. évszázad a földgáz évszázada lesz, ezért ne nagyon bánkódjunk azon, hogy mi már most elég sok földgázt használunk. Összefoglalás Az energiahordozók rendelkezésre állnak az átalakításhoz, a hasznos energia legjobb módozatainak megtalálásához. Az ötféle fő energiahordozó (szén, olaj, gáz, atom, megújulók) között időnként választani szeretnének a kormányok, a politikusok, de még az elkötelezett szakemberek is. Egységes kép nincs a világon vagy Európában. Hosszabb távra, harminc-ötven évre talán nem kell tervezni, mert a tervek a negyvenéves hazai tapasztalat alapján gyakran nem a jó útra vezetnek. Részt kell venni az energiahordózók nemzetközi kereskedelmében, az egyes energiafajtákhoz tartozó technológiák fejlesztésében és elterjesztésében, de csak a gyakran és gyorsan érkező információk alapján kell gyakorlati döntéseket hozni. A politikusoknak be kell mutatni a sokféle lehetőséget, az irányzatokat számokkal jelző forgatókönyvekkel, hogy ne érzelmek és népszerűségi versenyek bizonytalan kecsegtetéseire támaszkodva rögzítsenek stratégiákat, hanem a sokváltozós függvény megoldásában támaszkodjanak a független szakértőkre, azok csoportjaira. Ez az energiahordozókkal foglalkozó rövid írás csak egy csepp a közhelyekből, amelyeket a köz nem mindig helyén kezel. A leírtak általában régóta ismertek, a változások követéséhez szükséges statisztikák azonban általában késnek, nehezen jutnak el az érdeklődőkhöz. Irodalom [1] European Commission: EU energy in figures Statistical Pocketbook 2012 [2] International Energy Agency: World Energy Outlook ábra. Az EU-27 és hazánk primerenergia-felhasználása, ábra. Az EU tagországok energetikai importfüggősége 2010-ben EU-27 Magyarország 1759 Mtoe 26,0 Mtoe HU A hasadóanyag hazainak tekintve szén olaj földgáz atom megújuló átlag 52,7% Forrás: EU Energy in Figures Statistical Pocketbook 2012 DK Forrás: EU Energy in Figures Statistical Pocketbook

7 GEOTERMIA FOSSZILIS Kovács Ferenc Szénkészletek és széntermelés a világban és hazánkban A cikk a világ primer energiahordozó-készleteinek megoszlásáról, a használat/igénybevétel jelenlegi és tervezett arányairól közöl adatokat. Bemutatja a világ első tíz kőszéntermelő országának közötti kőszéntermelési adatait, a termelés növekedésének arányait, a világ kőszén, illetve barnaszén + lignit, valamint az összes széntermelés adatait, a növekedés évi átlagos értékeit. egyes energiahordozófajták más-más szempontok miatt ismételten vitát indukálnak. Ilyen szempontok az atomenergiával kapcsolatos veszélyforrások, a fosszilis energiahordozóknál jelentkező SO 2, majd CO 2 légszennyező hatása, a megújuló fajták aránytalanul magas költségei. Jelen tanulmány elsősorban a szén szerepével foglalkozik, annak jelenlegi és jövőbeli hasznosítási arányát érinti, kiemelten a villamosenergia-ellátás témakörében. A primer energiahordozó-készletek, az energiahordozófajták ellátásban A 2. ábra az egyes energiahordozó-fajták jelenlegi és ra prognosztizált arányait mutatja a villamosenergia-termelésben. A tanulmány 3. táblázata Magyarország, a világ, illetve a világ első nyolc széntermelő országa adatai alapján adja meg a kitermelhető (1) és az ipari (2) szénvagyon-mennyiséget, a évi széntermelést, az egy főre (lakosra) eső fajlagos szénvagyont, továbbá a vagyon, illetve az évi termelés aránya alapján az ellátottsági mutatót. Megállapítható, hogy mind a fajlagos szénvagyon, mind pedig az ellátottság alapján hazánk lényegesen kedvezőbb helyzetben van, mint a világ, illetve a vezető széntermelő országok. Ezen adatok, illetőleg a szénfelhasználásra vonatkozó világ-prognózisok alapján teljességgel indokolatlan, hogy a Nemzeti Energiastratégia a jövőt illetően a villamosenergia-termelésben a jelenlegi 14%-os szénarány helyett ra csupán az öt mix egyikében (Atom-Szén-Zöld) számol 5%-os szénfelhasználási aránnyal. A társadalom energiaigényei biztosításában a régi korokban és a megelőző évszázadokban a természetes módon domináló faanyag után a 19. század második felétől, a gőzgép térhódításától indulva a szén lépett előre, majd a század végén a szénerőművek szolgáltatták a villamos energiát. A 20. század elején a robbanómotorokkal a kőolajtermékek is nélkülözhetetlenné váltak, a földgáz a 20. század második felében lépett előre, szinte párhuzamosan az atomenergiával. Az össz energiatermelésben a vízenergia más-más hasznosítási területeken régen is jelen volt, majd hozzá csatlakoztak az utóbbi évtizedekben az ún. megújuló energiahordozók. A természeti erőforrások használata a hasznosítás környezeti hatásaival kapcsolatban, az betöltött arányai, a jövő lehetőségek elemzése, a világra és az egyes országokra vonatkozó prognózisok napjainkban széles körben váltanak ki érdeklődést. Ebből adódóan számos forrásból tájékozódhatunk, a különböző nemzetközi szervezetek éves statisztikákat, újabb és újabb előrejelzéseket közölnek. Ezek adatai azonban, bizonyos határok között, eltéréseket mutatnak, különösen az energiahordozófajták (szén, kőolaj, földgáz, nukleáris stb.) készletei, továbbá azok minőségi jellemzői (pl. fűtőérték, olaj-, szénegyenérték), a gazdasági megítélés, a kategória-besorolás (földtani, műre való, kitermelhető, ipari vagyon) vonatkozásában is. Ezért indokolt az egyes adatoknál a forrásra történő hivatkozás. A világ fosszilis és sugárzó energiahordozó készletei százalékos arányának megoszlását az 1. táblázat első számoszlopában adjuk meg [1]. Az egyes energiahordozó-féleségek kitermelésének/használatának mennyiségéről, arányairól a [2] forrás közli az 1. ábrán látható adatokat. A szemléltető ábra adatait az 1. táblázatba is átvettük. Az közötti és a 2008-as tényadatokat, továbbá a és évi használat prognózisadatait értékelve egyrészt az látszik, hogy a négy évtized során az egyes energiahordozófajták használati arányai számottevő mértékben nem változtak/változnak, közel átlagos értékek, másrészt látható, hogy a szénhidrogének (olaj, gáz) használati aránya jelentősen meghaladja a szenek (kőszén + lignit) készleteinek kihasználási arányát. A készlethasználat átlagos aránya a kőolaj esetében 135%, a földgáznál 118%, a szenek esetében pedig csupán 50%. Ezen adatok tükrében is említhető, hogy a fosszilis energiahordozó-készletek ellátási prognózisai kőolajból éves, földgázból táblázat. Primer energiahordozó-készletek és a kitermelés/használat arányai (100) éves, szénből viszont az ipari készleteknél Energiahordozófajta A használat világátlagban éves, egyes területeken Készletarány aránya [%] éves ellátottságról szólnak. Az energiahordozó aránya a termelésben [%] és a készlet [%] Átl. Ha mondjuk egy úgynevezett ökölszabály szerint a három fő fosszilis energiahordozó Szén (kőszén+lignit) 53,8 25,6 25,5 26,1 28,5 29,0 26,9 50,0 igénybevételi/használati arányát (olaj 135%, Kőolaj 24,2 36,0 33,6 31,9 31,9 29,6 32,6 135,0 földgáz 118%, szén 50%) a készletek arányához Földgáz 17,6 19,8 20,9 21,8 20,1 21,6 20,8 118,0 mindhárom fajtánál %-ra kiegyenlí- Tórium, uránium 4, tenénk természetesen a kialakult helyzetben Nukleáris+víz+egyéb - 18,6 20,0 20,2 19,4 19,8 19,6 - ez aligha lehetséges, akkor az ellátottsági szint 7

8 FOSSZILIS (hány évre elegendő a készlet) a évhez közelítene. A széntermelésre vonatkozó elemzésindítás során jellemző adat, hogy a feketekőszéntermelés 1980 és 2011 között 2805 millió t-ról 6637 millió t-ra, átlagosan évi 4,5%-kal, 2,4-szeresére nőtt, a barnaszén- és lignittermelés pedig 1990 és 2011 között lényegében változatlan volt (1184, illetőleg 1041 millió t), mivel időközben az NDK kiesett évi kb. 230 millió t-s termelésének az egyesülés után csak kisebb hányada maradt meg [3]. A széntermelési mutatók részletezése során a 2. táblázat a kőszéntermelés országonkénti, illetve a világtermelés adatait mutatja [3]. A tíz vezető kőszéntermelő ország állandósult arányban a világtermelés 95%-át adja. A tíz ország, illetve a világ kőszéntermelése az öt év során egyaránt 25%-kal a évi termelés 125%-ára nőtt, az évi átlagos bővülés 5%, a barnaszén+lignit esetében átlagosan évi 3,4%, az összes széntermelésre vonatkozóan évi átlagban 4,6%. A 2011-es év során 5,8%-kal (7678/7259 = 105,8%) nőtt a világ széntermelése. A tanulmány fő témája más vonatkozásban is érdekes. Mértékadó összehasonlítás, hogy a világ az 1. ábra szerinti, a primer energiahordozók között 25-30%-os aránynyal szereplő az ásványi (fosszilis) energiahordozó-készletek között 54%-os szenet milyen arányban hasznosítja a villamosenergia-termelésben. A 2. ábra a világadatokat mutatja a 2003., évi tényleges, illetve a és évi prognózisadatok alapján [4]. Primer energiahordozó arányok Mrd t ce olaj szén földgáz más, víz, atom 24,3 Mrd t ce 25 21,6 Mrd t ce 20 17,8 Mrd t ce 16,6 Mrd t ce 15 12,6 Mrd t ce [Év] 1.ábra. A világ villamosenergia-előállítása (milliárd MWh) szén földgáz kőolaj atomenergia megújuló energia 100% 90% 80% 70% 60% 50% 30% 20% 10% 0% ,7% 4,2% 4,1% 2. ábra. Primer energiahordozó-készletek és a kitermelés/használat arányai 2. táblázat. A világ első tíz kőszéntermelő országának termelése, a világ összes kőszén- és barnaszén+lignittermelése ( ) /2005 [%] Kína USA India Ausztrália Dél-Afrika Oroszország Indonézia Lengyelország Kazahsztán Kolumbia ország összesen %/5=5,0%/év Világtermelés %/5=5,0%/év Barnaszén+lignit világtermelés Összes széntermelés %/5=3,4%/év %/5=4,6%/év A hazai ásványvagyon-gazdálkodás, illetőleg az energiaellátás kérdéseinek említése során úton-útfélen halljuk: Magyarország ásványi nyersanyagokban, energiahordókban szegény ország. Vizsgáljuk meg most csak a szénféleségekre vonatkozóan ezen állítás valós, avagy a realitásokat teljességgel figyelmen kívül hagyó voltát. Az 3. táblázatban hazai, továbbá vezető széntermelő országok és a világátlag adatait mutatjuk be. Szakirodalmi források [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] alapján nevezetesen megadjuk az ipari (jelenlegi technikai megoldásokkal gazdaságosan kitermelhető) szénvagyon, az évi széntermelés, a népesség, az egy lakosra jutó ipari szénvagyon, illetve az ipari szénvagyon és az éves (2011) termelés alapján számított szénvagyon-ellátottságot. A hazai ellátottság esetén a évi 10 millió t, illetőleg a 2030-ra a villamosenergia-termelés 5%-os szénarányához tartozó 4 millió t/éves adattal is számolunk. A táblázat adatai önmagában is beszédesek. A látó ember számára az mindenesetre világos, hogy az egy főre jutó, reálisan (potenciálisan) kitermelhető ipari, ipari+tartalékvagyon alapján adódó hazai t/fő mutató a világátlag 150 t/ fő, a vezető széntermelő, szénben gazdag országokban 260 8

9 GEOTERMIA FOSSZILIS Ország Kitermelhető (1) vagyon, ill. ipari Termelés (millió t/év) Népesség (millió fő) Egy lakosra jutó szénkészlet Ellátottság (év) Az ún. széntermelő országokban természetesen a szénalapú villamosenergia-termelés aránya magas. készlet (2) (millió t) (t/fő) A szén szerepe egyes országok villamosenergia-termelésében a es évek adatait/arányait felemlítve: Dél-Afrika 93%, Kína 79%, Ausztrália 76%, Kitermelhető 8516 (1) 2010: (NE 27. o.) 2030: Izrael 63%, Kazahsztán 70%, Marokkó 55%, India Ipari tömeg 3325 (2) 2010: (2) 333 (2) 69%, USA 45%. EU-s országok: Lengyelország 90%, Magyarország 2030: (2) Csehország 56%, Görögország 55%, Németország (MGSz) 44%, a világátlag ben 42%. Magyarország Ipari+ipari tartalék (MGSz) napjainkban: 14%, ra tervezett (NE) op : : timális Atom-Szén-Zöld mixben: 5%, non-optimális Világ (2) (2) 130 (2) négy mixben 0%. USA (2) (2) 250 (2) Úgy tűnik, hogy más országok (a villamosenergia-termelés Oroszország (2) (2) 470 (2) szénhasználati arányaival) nem kí- Kína (2) (2) 35 (2) vánnak küzdeni a globális felmelegedés, a légkör India (2) (2) 137 (2) karbonizációja ellen, nem bíznak a napsugárzás és Ausztrália (2) (2) 180 (2) a Föld-pálya paraméterek alakulása ember (kormány) Németország (2) (2) 340 (2) általi változtatásának lehetőségében. Továb- Dél-Afrika (2) (2) 200 (2) bá az EU-s országok sem nagyon méltányolják a Ukrajna (2) (2) 375 (2) brüsszeli háromszor 20-as irányelvet, nevezetesen Németország a 190 millió t széntermeléssel, mellette 3. táblázat. Szénkészletek a világ egyes vezető széntermelő országaiban és hazánkban 8 ország összegzett (2) 131 (2) átlagadatai 45-50%-os szénalapú villamos energiával, avagy Lengyelország a 140 millió t-s széntermeléssel, mellette 90%-os szénalapú villamosenergia-termeléssel nem nagyon harcol a globális felmelegedés ellen. t/fő mellett aligha igaz a szegény minősítés. Az ellátottság , illetve t/fő éves adata a világ és a vezető széntermelő országok 130 t/fő éves ellátottsága mellett ugyancsak nehezen minősíthető gyengének. Az egy főre eső magyar (hazai) szénvagyon 333/143 = 2,3-szor magasabb, mint a világátlag, és 333/260 = 1,3-szeresen haladja meg a vezető (szénben gazdag) országok átlagos jellemzőjét. A szénben való ellátottságunk a 10 millió t/év termelés mellett 333/130 = 2,6-szeresen, 4 millió t/év termelés mellett 830/130 = 6,4-szeresen haladja meg a világ, illetve a vezető széntermelő országok átlagos ellátottságát. Ezzel szemben, úgy tűnik, hazánk a világ széntermelésében a jelenlegi 10 millió t/7678 millió t = 0,0013 tízezredes, az Atom-Szén- Zöld mixben tervezett 4 millió t/7678 millió t = 0,0005 tízezredes (0,13%, illetve 0,05%) arányával magára vállalja a földi klíma megvédésének elsődleges feladatát, a napsugárzás, illetve a Föld-pálya paramétereinek megváltoztatása nemes feladatát, annak ellenére, hogy a fogyasztók teherviselő képességére tekintettel [8] a szénből (lignit) termelt villamosenergia-költség 2-2,5-szereséért termelt gázt, illetve az ún. megújuló energiafajtákat preferálja a gázimport tervezett növelésével, tekintettel arra is, hogy a NE egyik kiemelt célja: függetlenedés az energiafüggőségtől [8]. Kérem, aki olvassa ezeket az adatokat, adja tovább: Magyarország hasznosítható ásványi nyersanyagok vonatkozásában KÖZEPE- SEN, a kitermelhető szénvagyon vonatkozásában a világátlagnál jóval magasabb szinten (2,6-6,4-szeresen) ellátott ország. Talán (?) számunkra (Magyarország, Nemzeti Energiastratégia, Erőműfejlesztési Cselekvési Terv) [8] is fontos tény (példa, figyelmeztetés) lehet, hogy a világátlagban a villamosenergia-termelésben a szén aránya jelenleg is 38% (2. ábra), a as prognózisban 38-40%. A hazai 14%-os ténnyel, illetve a tervezett 5% (0%)-os aránnyal szemben, miközben a hazai fajlagos szénvagyon 2,5-szer, a szénellátottság 6-szor nagyobb (jobb), mint a világátlag. További fontos számunka megszívlelendő világ-jellemző, hogy a primer energiahordozó-termelésben 26-30%-os aránnyal szereplő szén a villamosenergia-termelésben 38-40%-os aránnyal szerepel, annak ellenére, hogy a világ széntermelésében a feketekőszén 6637/7678 = 86%-os arányt képvisel, és ott még jelentős más iparági (pl. kohászat) felhasználás is van. A villamosenergia-termelésben a 2. ábra szerinti magasabb földgázhasználati arány azon ún. gáztermelő országok magas használati aránya miatt adódik, ahol a villamosenergia-termelés szinte kizárólag Irodalom [1] European Coal Days [2010] Eurocoal. [2] BP Statistical Review of World Energy 2009/World Energy Outlook 2009, IEA [3] World Coal Institute Coal Facts. ( évi jelentések) European Coal Days 2010 Eurocoal. [4] Department of Energy [2010] Energy Information Administration, Washington, [5] FABIAN, J. [2011]: Steinkohle-Lokale Anwirkungen eines globalen Aufschwungs. 12 November Clausthal-Zellerfeld [6] KARNIS, M. [2010]: Carbon capture and Storage (CCS) The Road to Deployment. Annual General Meeting Society of Mining Professors, Tallin, Estonia, June [7] KARCHER, C. [2012]: RWE The energy to lead. Bergheim [8] Nemzeti Energiastratégia 2030 [2011]: 77/2011. (X.14.) Országgyűlési Határozat. (Magyar Közlöny évi 119. szám) o. földgázalapon történik. 9

10 GÁZ Kőrösi Tamás Áttekintés az ENSZ Gáz Munkabizottságának januári üléséről Az ENSZ Gáz Munkabizottsága (UN WorkingPartyonGas) minden év január végén tartja éves plenáris ülését Genfben, a Nemzetek Palotájában. Az ülésen a tagállamok képviselői beszámolnak az előző év gázipari eseményeiről, valamint egyéb meghívott nemzetközi intézmények bemutatják a földgázszektort érintő folyamatokat, fejlesztéseket, eredményeket. A Gáz Munkabizottság üléseiről minden évben rengeteg friss adattal, hasznos információval térek haza, ezért örültem a felkérésnek, hogy megoszthatom ezeket a cikk útján a hazai érdeklődőkkel. A kétnapos ülésen elhangzott előadásokból válogattam értékes információkat. Elsőként Marion Le Roy (Eurogas) az európai gázpiacokról tartott előadásának néhány érdekes adatát tartom említésre méltónak. Az EU földgázigénye 2010-ről 2011-re 10%-kal csökkent. Ennek fő mozgatórugói a következők voltak: 1. ábra. Az EU primerenergia-fogyasztása [Mtoe] Olaj Solids Natural gas Nukleáris RES Egyéb Az időjárás 2011-ben jóval enyhébb volt, ezáltal a háztartási és kommunális gázfogyasztás átlagosan 18%-kal csökkent. Az erőművi gázfogyasztás átlag 10%-kal visszaesett, egyrészt az általános gazdasági krízis miatt, másrészt sok helyen újra előtérbe kerültek a széntüzelésű erőművek. Az ipari gázfogyasztás 3%-kal csökkent a gazdasági helyzet miatt. Az 1. ábra szemléletesen mutatja, hogy az Unió gázfogyasztása 10%-kal csökkent, míg a szénfelhasználás 3%-kal nőtt. Az Eurogas még nem végleges adata szerint 2012-ben további 2%-kal csökkent az európai gázigény. Az Európai Unió földgázellátásának források szerinti megoszlását láthatjuk a 2. ábrán. A saját termelésű földgáz aránya még mindig 33%, azonban mennyisége egy év alatt 11%-kal csökkent, egyrészt a visszaeső igények, másrészt az öregedő mezők folyamatosan csökkenő ütemű termelése miatt. A távvezetékes gázellátás fő forrásai az Európai Unió számára továbbra is Oroszország és Norvégia. Algéria mind csővezetéken, mind cseppfolyósított formában (LNG) szállít földgázt Európába. Több mint tíz országból származik az LNG, melynek aránya 15% volt az EU földgázellátásában 2011-ben. A 3. ábrán az EU cseppfolyósított földgázellátásának források szerinti megoszlása látható. Katar maradt Európa vezető LNG-ellátója ben üzembe lépett az első holland LNG-regazifikációs terminál, ez is jelentős mértékben hozzájárult, hogy az EU LNG-importja az elmúlt öt évben több mint a duplájára növekedett. Az Európai Unió LNG-fogyasztása 2%-kal nőtt az előző évhez képest. Az európai gázfogyasztás előrejelzése 2035-ig (4. ábra) mutatja, hogy a 2012-es 260 milliárd m 3 -es import várhatóan milliárd m 3 -re nő. 2. ábra. Az Európai Unió földgázellátása, ábra. Az EU LNG-ellátása,

11 GEOTERMIA GÁZ ábra. Gázfogyasztás Európában, ábra. A világ NGV-állományának fejlődése [1000 db] Érdekes szakmai információkat tartalmazott Phil Fathers (NGV Global) előadása a földgázmeghajtású gépjárművekről (Natural Gas Vehicle NGV) (5. ábra). Az 1998-as 850 ezerről 2012-re 16,4 millióra emelkedett a világ földgázmeghajtású járműparkja ra 20,4 millióra becsülik ezt az értéket. Érdekes képet mutat az NGV-k számának területi megoszlása (6. ábra). Az összes NGV 87%-a Ázsiában és Latin-Amerikában közlekedik, míg a gazdaságilag sokkal fejlettebb Európában csak 8%-uk. Azonban a nehéz gépjárművek (buszok és teherautók) részaránya Európában 27%, Ázsiában 5,6%, Latin-Amerikában pedig csak 0,51%. Ez utal a légszennyezés csökkentésére való erőteljesebb európai törekvésre. Fathers úr előadásához csatlakozva, Eugene Pronin (Gazprom) beszámolt a Blue Corridor (Kék Folyosó) projektről. A project célja a legfontosabb európai szárazföldi tranzitútvonalak mentén komprimált földgáz (CNG) üzemanyag-kúthálózat létrehozása. Az átalakított járműveket elsősorban kamionokat így tankolva a nemzetközi személy- és teherszállítás nyomán keletkező légszennyezést jelentősen lehet csökkenteni. Tapasztalati értékeken alapuló számítások alapján a szennyezőanyag-kibocsátás az útvonalak mentén várhatóan kevesebb, mint negyedére csökkenne. Ezt a számítást a Berlin-Róma útvonalra elvégezve, az éves szennyezőanyag-kibocsátás diesel üzemanyag esetén 752 ezer tonna, míg komprimált földgáz felhasználásával csak 179 ezer tonna lenne. A Berlin- Moszkva útvonalon ez az arányszám / tonna. Az üzemanyag-költségmegtakarítás átlagosan 20-26%. Az első kék folyosó a Helsinki Szentpétervár Moszkva Minszk Varsó Berlin útvonal, melynek kialakítása folyamatban van. Helsinkitől Minszkig elkészültek a CNG-kutak létesítésével; 17 helyen lehet komprimált földgázt tankolni. A kísérleti kamionforgalom 2011 novemberében elindult a Helsinki-Moszkva-Minszk kék folyosón. A projekt folytatásaként a következő kék folyosó a Kalinyingrád-Gdanszk-Berlin-Prága-Graz-Mestre-Róma lesz. Ezen az útvonalon átlagos éves forgalmi adatok szerint csak a kamionforgalom CNG-re állításával évente tonna CO2-emissziócsökkenést lehet elérni szeptemberében 18 NGV európai Kék Folyosó bemutató utat tartott (7. ábra). A Moszkvából Varsón, Prágán és Párizson át Brüsszelbe, majd a vissza az Essen-Berlin-Varsó-Minszk vonalon át Moszkvába tartó út 6100 km hosszú volt és 18 napig tartott, s közben 10 alkalommal bemutató előadásokat és kerekasztal-beszélgetéseket tartottak a program népszerűsítésére. Az országbeszámolók közül a világ két legnagyobb földgáztermelőjének, Oroszországnak és az Egyesült Államoknak az előadásából emelem ki a legfontosabb részleteket. 6. ábra. NGV-k számának területi megoszlása a világon Region Total NGVs MD/HD buses MD/HD trucks %MD/HDV of Total NGVs Ázsia % Eurázsia % Afrika % Európa % Dél- és Közép-Amerika % Észak-Amerika % Világ % 7. ábra. BlueCorridor bemutató

12 GÁZ 8. ábra. Yamal megaprojekt 9. ábra. Szahalin II. Projekt 10. ábra. Vlagyivosztok LNG Az Orosz Föderáció képviseletében Szergej Balasov, a Gazprom Nemzetközi Üzletfejlesztési Részlegének helyettes vezetője beszámolt a legfontosabb orosz fejlesztésekről. Yamal megaprojekt A Yamal-félszigeten az elmúlt évek intenzív szénhidrogén-kutatásának eredményeként a félszigeten található földgázkészletek menynyiségét milliárd m 3 -re becsülik a szakemberek. Ez óriási mennyiség, hiszen 2011-ben milliárd m 3 -re becsülték a teljes orosz földgázkészletet. A számok magyarázzák, miért nevezik a Yamal-programot megaprojektnek. A Bovanenkovo mező a legjelentősebb, melynek bizonyított készlete 4900 milliárd m 3. Az óriás földgázmezőben 2012 végéig 261 kutat fúrtak le júniusában elkezdték a Bovanenkovo Uhta 1240 km hosszú gázvezeték építését januárjában a Gazprom és az utána második legnagyobb orosz földgáztermelő vállalkozás, a Yamal fő kutatója, a Novatek szerződést kötött LNG-terminálok létesítésére a félszigeten. Szahalin II. Projekt A Szahalin II. projekt kapcsán több mint 600 milliárd m3 földgázt, valamint 180 millió tonna kőolajat és gázkondenzátumot kívánnak kitermelni. A 2007-ben létrehozott Sakhalin Energy konzorciumban 50% a Gazpromé, 27,5% a Shellé, 12,5% pedig a japán Mitsui Holding és 10% a szintén japán Mitsubishi részesedése. Vlagyivosztok LNG A Szahalin projekthez kapcsolódik, hogy a szigettől északkeletre fekvő offshore gázmezők termelvényét távvezetéken Vlagyivosztokba szállítanák, ahol már elkezdték az LNG-terminál építését (10. ábra). Stokman Projekt Folyamatban van a Barents-tengeri Stokman gázmező fejlesztési projektje (11. ábra). A Murmanszktól 600 km-re északkeletre fekvő offshore gázmező ipari készlete 3,9 billió m 3 földgáz és 56 millió tonna gázkondenzátum. A mező földgázkincsének kiaknázására ben létrehozott Stokman Development AG főrészvényese a Gazprom (51%), míg a Total 25%-ban, a Statoil Hydro 24%-ban részesedik. A várhatóan 2014-ben induló termelés 71 milliárd m 3 /év lesz, s ez 2017-re a tervek szerint felfut 95 milliárd m 3 /évre. A kitermelt földgáz 11. ábra. Stokman Projekt 12. ábra. NordStream Projekt 12

13 GEOTERMIA GÁZ ábra. South Stream Billion Cubic Feet per day ábra. Az USA palagáz-termelése kb. 1/3-át LNG-ként akarják értékesíteni. Épül az 565 km-es tenger alatti vezeték a termelő platformoktól a szárazföldig. Már elkezdték Murmanszktól északra, a Pecsenga-öböl partján a cseppfolyósító üzemek építését. A Pecsenga várhatóan komoly LNG-szállítási versenytársa lesz a norvég, az algériai és az ománi kikötőknek. A Teriberka mellett épült első LNG-terminál már elkészült 2012-ben, kapacitása 7,5 millió tonna/év. A Stokmanból termelt földgáz másik harmada európai csővezetékes exportra fog menni. Ennek érdekében tervezik azt a távvezetéket, amely Viborgnál csatlakozik a NordStream vezetékhez. A termelés harmadik harmada hazai felhasználásra kerül. Ehhez elkezdték azt a projektet, amely 1365 km-es vezetékkel Volhovnál csatlakozik a meglévő hálózatra. Nord Stream Az 1224 km hosszú Balti-tengeri vezeték teljes gázszállító kapacitása 55 milliárd m 3 /év. A kétéves rekordidő alatt ( ) megépült Nord Stream (12. ábra) első vezetékét novemberben, a második (párhuzamos) vezetéket október 8-án helyezték üzembe. A tulajdonosi szerkezet: Gazprom (51%), BASF (15,5%), E.ON (15,5%), Gasunie (9%), GDF SUEZ (9%). South Stream 2012-ben véglegesítették a vezeték nyomvonalát, amely szerint a 63 milliárd m 3 /év kapacitású vezeték a szerb-horvát-magyar hármas határnál fog belépni Magyarország területére, és a Pécs-Lendva vonalon, délkelet északnyugat irányba átmetszve a délnyugati régiót, lép szlovén területre (13. ábra). 14. ábra. US Natural Gas Sector Overview Producers Majors Independents Résztvevők 21 5,000 csővezeték hossza mérföldben Transmission Pipelines ,000 Natural Gas Traders 750 Distribution Utilities Investor-owned Municipal End Users Residential Commercial Industrial Electric Utilities million 5 million 200, , , ábra. USA palagáz-lelőhelyek A nemzetközi projektek mellett az Orosz Föderáció területi gázellátás-fejlesztési programjára 2010-ben 25,6, 2011-ben 29,7, ben 33,8 milliárd rubelt költött a Gazprom. Az USA beszámolóját Dr. Branco Terzic (Deloitte Center for Energy Solutions) tartotta. Az amerikai primerenergia-mérlegben a földgáz részaránya 24,9%. A felhasználási szektorok szerinti megoszlás: ipar 34%, háztartások 32%, erőművek 31%, közlekedés 3%. Az Egyesült Államok gáziparáról rövid áttekintést a 14. ábra táblázata ad. A számok önmagukért beszélnek. A több mint 1,2 millió mérföld elosztóvezeték a tekintélyes számú, 65 millió háztartási fogyasztóhoz viszi el a földgázt. Ez jelentős érték, hiszen tudvalévő, hogy a déli államokban nincs szükség gázfűtési rendszer kiépítésére. A palagáz forradalmian átalakította az USA földgázforrás-szerkezetét, elsősorban a 2007-től exponenciálisan növekvő termelés miatt (15. ábra). A jelentősebb amerikai palagáz-lelőhelyek láthatók a 16. ábra térképén ben az USA földgázigényének 20%-át adta a palagáz, re ez az érték 26,4%-ra emelkedett. A 2005-ben még 15%-nyi LNGimport 2012-re 3%-ra csökkent. Ennek következtében 2009-től az USA-nak szánt LNG-t az exportőr országok (Trinidad, Katar, Egyiptom) kénytelenek voltak Nyugat-Európában értékesíteni. A nagy mennyiségben megjelent LNG a spot-piacokon levitte a földgáz árát, így az Nyugat-Európában jelenleg is olcsóbb, mint az orosz gáz. 13

14 ÉPÜLETEK, LÉTESÍTMÉNYEK Emhő László Jellegzetes energiaaudit-csoportok és auditok A 20. századra az energiakeresletnek általában a kínálattal viszonylag korlátozás nélkül történő kielégítése volt a jellemző, leszámítva a háborús és tervgazdálkodási" időszakokat. A villamosenergia-termelés legtöbbször nagy erőművekben történt szeptember 11. óta az energiatermelés döntően más irányba halad: világunk sérülékennyé vált, a viszonylag olcsó olaj és földgáz korszakának végén járunk, a helyi energiafejlesztő rendszerek pedig kevésbé vannak kitéve rosszindulat provokálta rombolásnak! A kimerülő olcsó fosszilis energiahordozó-készletek, valamint a fejlődő országok (pl. Kína és India) meredeken növekvő energiaigénye rákényszeríti a világot az energiahatékonyság növelésére, azaz hogy valamilyen terméket legyen az bármilyen gépjármű, áru, épület minél kevesebb energiával lehessen előállítani, működtetni, végül újrahasznosítani vagy megszüntetni. Ennek megvalósításának egyik alapvető eszköze az energiaaudit. Példáink mutatják, hogy ezzel a módszerrel jelentős fosszilis energiaforrás takarítható meg, aminek eredményeként csökkenhet energiafüggőségünk és energiaszámlánk. Jól látható ez a világ egyik energiahatékonysági agytrösztje, a Nemzetközi Energia Ügynökség pálfordulásából is a korábbi világméretű múlt-, jelen- és jövőidejű energiafogyasztástól az energiahatékonysági és megújuló energiás fejlesztések, mint súlypontok felé! Erre utal az IEA World Energy Outlook kiadványa [1] és társaik, például [2], [3] is, valamint a beinduló munkamegbeszéléseink során hallottak. A már kimerülőben lévő olcsó fosszilis energiaforrások amelyek nagyrészt az évmilliókkal ezelőtti napenergia földkéregben eltárolt végtermékei árnyékában különleges jelentősége van a modernkori formájában is már több évtizedes energiaauditnak, mint az energiafogyasztás-csökkentés vagy energiahatékonyság-növelés egyik legoptimálisabb eszközének. Jelentősége tovább nőtt a ma már jól ismert 2012/27/EU (2012. október 25.) Energia-hatékonysági Irányelvnek [4] köszönhetően amelyről az elmúlt másfél év során még javaslatként is többször szólhattunk. Az Irányelv 8. cikke az Energetikai auditokról és az energiagazdálkodási rendszerekről (2) pontjában kimondja, hogy a tagállamok programokat dolgoznak ki annak érdekében, hogy a KKV-ket [5] is energetikai auditok elvégzésére, ezt követően pedig ezen auditokban foglalt ajánlások végrehajtására ösztönözzék ; továbbá a (4) pont szerint: a tagállamok biztosítják, hogy a KKV-nek nem minősülő vállalkozásoknál december 15-ig, majd azt követően a megelőző energetikai audit napjától számítva legalább négyévenként energetikai auditokra kerüljön sor, amelyeket képesített és/vagy akkreditált szakemberek végeznek független és hatékony módon, vagy amelyeket a nemzeti jogszabályoknak megfelelően független hatóságok hajtanak végre és felügyelnek. Az energiaaudittal foglalkozik a jelenleg előkészületben lévő, immár magyar nyelvű MSZ EN Energia-auditok szabvány (és további társszabványai is), amely szerint [6] az energiaaudit valamely helyszín, épület, rendszer vagy szervezet energiahasználatának és energiafogyasztásának rendszerszemléletű felülvizsgálata és elemzése, az energiafolyamatok és az energiahatékonyság javítási lehetőségének beazonosítása és írásbeli jelentésbe foglalása. A szabvány szerint az EU-szinten elfogadott csoportosítás épületekről, gyártási folyamatokról és szállításról szól. Jelen cikk ilyen nemzetközileg elfogadott megosztásban kíván bemutatni néhány jellegzetes energiaauditot vagy például a szállításnál azok kidolgozásához szükséges adatsort, az azokból leszűrhető tapasztalatok felvázolásával együtt. Gács Iván (BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék) kutatásaiból tudjuk, hogy az emberiség teljes története során 1900-ig összesen EJ (exa J) energiát használt fel, annak nagy részét is emberi-állati erő igénybevételével, azután 100 év alatt EJ-t. (Ez utóbbit természetesen már gépi berendezések felhasználásával. EL.) Már az elmúlt évezredek során is minden építmény, gép esetében fel kellett mérni a létesítéséhez, működéshez, javításhoz szükséges emberi, állati és természeti (víz, szél, tűz stb.) tényezőket, a lehetséges építő- és egyéb anyagokat, valamint más, például pénzügyi forrásokat. Ezekből kellett a legtöbb hasznos építményt vagy átalakított energiát kihozni az arra hivatottaknak legyen az épület, piramis Egyiptomban, Mexikóban, öntözőmű Mezopotámiában, fűtött épület, út, amfiteátrum a Római Birodalomban (lásd például szűkebb környezetünkben a Légiók Fürdőjét a budapesti Flórián téri felüljáró alatt!), vagy a középkori bányalift Európában, a Nagy Fal Kínában. James Watt óta egy gőzgépnek, Stephenson óta egy gőzmozdonynak mindig volt energiahatékonysága a kinyert és befektetett energia arányában, ezt időről időre felül kellett vizsgálni a további gazdaságos működtetés biztosítására. Ilyen vizsgálatok vezettek el hazánkban többek között ben a villamosvasút bevezetéséhez Budapesten az eddigi lóvasút helyett, vagy 2012-ben az Újpesti Hőerőmű létrehozásához regionális villamos és hőenergia-termelésre. Már 1865-ben felmerült egy jelentős ellentmondás is: a józan meggondolással szemben a hatékonyság növekedése nem feltétlenül eredményez energia-megtakarítást, az többlet használatra sarkall ([7] Jevon paradoxon) után a megfelelő mennyiségű és minőségű szén biztosítása ( széncsata ) után elkezdődött a szénről olajra, majd földgázra, illetve a 80-as évektől részben atomenergiára történő átállás, esetről esetre és országos szinten is energiahatékonysági felmérések, tanulmányok, megvalósíthatósági tanulmánytervek kíséretében. Úttörő jelentőségű volt Heller László és Lévai András tevékenysége a modernkor energiagazdálkodási tudomány és az azt tükröző, azzal kölcsönhatásban lévő gyakorlata, valamint az energiaracionalizálás megteremtésében, ahogyan azt Lévai András évi előadása, illetve annak ez évi kivonata világosan bemutatja [8]. (A szerkesztő ezt Történelmi visszatekintés Még mindig aktuális? felütéssel vezeti be. A mai olvasó válasza egyértelműen: igen!) Előadása a szénfogyasztás, illetve az energiafelhasználás fogyasztók szerinti megoszlásával indít, majd teljes körűen sorra veszi az energiaracionalizálás beruházások nélküli, illetve kisebb-nagyobb összegek befektetésével megvalósuló véghezvitelét, ennek céljait, módszereit, majd hogy milyen legyen egy létesítmény energiairodája ( ütőképes, gyorsan működő és bürokráciától mentes, viszonylag kis létszámú, mivel egy szervezet annál ütőképesebb, minél kisebb és rugalma- 14

15 ÉPÜLETEK, LÉTESÍTMÉNYEK GEOTERMIA sabb!). Ezek a gondolatok ma is nagyon fontosak! Az energiaracionalizálás a 80-as években még inkább elterjedt itthon is, az akkor a Világbank által támogatott programok keretében. Nemzetközi téren az energiaaudit megfogalmazása és megteremtése az 1977-ben megalakított Energia Mérnökök Szövetsége (AEE Association of Energy Engineer, Atlanta, GA, USA) keretében, A. Thumann alapító elnök vezetésével történt [9]. A szövetség Capehart és Spiller által alkotott részletes megfogalmazása szerint [10] az energiaaudit részletes vizsgálat arról, hogy a létesítmény hogyan használja fel az energiát, mennyit fizet ki ezért, és végül milyen változtatásokat javasol az üzemelési gyakorlatban vagy az energiafogyasztó berendezések tekintetében, amelyek hatására hatékonyan (!) tud költségmegtakarítást elérni. Ez utóbbi meghatározással közel egy időben az Európai Unió, ezen belül a PHARE Program Energia Konzorciuma megbízásából az IPARTERV Rt. és a MARCH Consulting (Manchester, Egyesült Királyság) Energia Auditor képzést dolgozott ki [11], az akkor Gazdasági Minisztérium vezette hat cég képviselőiből összeállt szakértő bizottság (steering committee) szigorú bírálata, majd jóváhagyása mellett. Ebben az energiaauditot az alábbiak szerint határoztuk meg: Egy épületben, intézményben, létesítményben, ipari üzemben adott tulajdonos, üzemeltető, illetve szolgáltató esetén: az alkalmazott energiahordozók és költségeik meghatározása, az energia használatának és feltehetően pazarlásának megértése (mit, miért, hogyan?), költséghatékonyabb energiafelhasználási módok feltárása és értelmezése, fejlettebb üzemeltetési eljárások, új, hatékonyabb berendezések alkalmazása, ezen változatok teljes élettartamra vetített gazdasági elemzése (LCCC), opcióban bankrakész javaslat, majd mindezekről jelentés készítése. Ezek után tekintsük át néhány létesítménynek a fenti fő meghatározások szerinti energiaauditját és tapasztalatait az elmúlt 15 éven átívelő portfóliónkból az MSZ EN szabvány elfogadott csoportosítása, azaz épületek, gyártási folyamatok, illetve szállítás tekintetében (ez a felosztás csak fő irányvonalakat jelöl, mivel a legtöbb létesítmény vegyes területekkel rendelkezik - pl. épületetek, létesítmények gyártási folyamatokkal, esetleg szállítási vagy logisztikai funkciókkal). Ezeket az energiaauditokat még minden EU irányelv, illetve hazai rendelet vagy a törvény kényszerítő ereje nélkül végeztük, a megrendelők jól felfogott energia- és energiaköltség-megtakarítási késztetéséből, velünk megkötött vállalkozási szerződések alapján. (További energiaaudit-példák találhatók többek között a [11] hivatkozásban, illetve a névadó tanfolyamban.) Épületek energiaauditjából (pl. egészségügyi, iroda, oktatási, és kereskedelmi épület esetén) É-1. Kisvárosi egészségügyi rendelőintézet (1998, KKV nagyságrend) Beépített alapterület 732 m 2, fűtött térfogata 2250 m 3, éves villamosenergia-felhasználása 12 MWh, földgázfogyasztása m 3 (~300 kwh/m 2 a), vízfelhasználása 687 m ben épült téglaépület, részben régi külső üvegezett nyílászárókkal, 90/70 C radiátorfűtéssel, gázkazánnal, szobatermosztát-szabályozással. HMV-ellátás gázüzemű melegvíztárolóval. Megtakarítási lehetőségek: a.) Fűtés programozott időjárásfüggő szabályozással, 25 ezer Ft/év megtakarítással, 450 ezer Ft beruházási költséggel, 18 év megtérüléssel. b.) Külső üvegezett nyílászárók korszerűsítésével: javítás esetén U = 3 W/m 2 k-re, éves megtakarítás 79 ezer Ft, beruházási költsége 1860 ezer Ft, megtérülése 23,5 év; ablakcserével: U = 2,5 W/m 2 K-re, éves megtakarítás 95 ezer Ft, beruházási költség 4960 ezer Ft, megtérülés 52,2 év. A fűtéskorszerűsítés megvalósult. É-2. Kisvárosi polgármesteri hivatal (1999, KKV nagyságrend) Beépített alapterület 4280 m 2, fűtött térfogata m 3, éves villamosenergia-felhasználása 88 MWh, földgázfogyasztása 340 m 3, termálvíz 1945 GJ (~150 kwh/m 2 a) ben létesített vasbetonvázas épület, tégla kitöltő falazattal ben külső üvegezett nyílászárócserét hajtottak végre rajta. Fűtés termálvízzel, tartalék olaj- és gázkazánnal, radiátor hőleadókkal, termosztatikus szabályozó szelepekkel. Megtakarítási lehetőségek: időjárásfüggő gázkazán-szabályozás, éves megtakarítás: 102 ezer Ft, beruházási költség: 400 ezer Ft, megtérülés: 3,9 év. É-3. Kisvárosi általános iskola (2000, KKV nagyságrend) Alapterület 3920 m 2, fűtött térfogat m 3, tégla és vasbeton panel épületszerkezet. Éves villamosenergia-felhasználás 5,4 MWh, távhő 1965 GJ (~140 kwh/m 2 a; fajlagos hőveszteség 22 W/m 3 ) konyhai földgáz 1927 m 3, vízfelhasználás 827 m /80 C távfűtés, 90/70 C radiátoros fűtés. Tantermek, tornaterem, szociális rész, gondnoki lakás: mind egy fűtőkörön, túl- és alulfűtött részek, mivel égtáj szerinti megosztás sincs! Javaslatok: Tornaterem és gondnoki lakás leválasztása külön szabályozással (egyszerű megtérülés 18,4 év), megvalósult. Éjszakai és hétvégi leszabályozás (megtérülés 6,7 év), megvalósult. Üvegezett nyílászáró-felújítás (megtérülés 19 év), megvalósult. Ugyanez cserével (megtérülés 32 év). É-4. Nagyvárosi bevásárlóközpont (2004, nagyobb, mint KKV nagyságrend) A létesítmény éves energiaszámlája 2003-ban villamos energiára 430 millió Ft volt, földgázra 44 millió Ft. A megtakarítási lehetőségeket és azok mértékét az 1 és 2. táblázat mutatja be. Ésszerűsítések a berendezések, rendszerek változtatása nélkül Ésszerűsítés megnevezése Ésszerűsítés lényege Megtakarítás a) Átmeneti, majd végleges energiastratégia kialakítása az alábbi területeken b) Világítási programmódosítás c) Légkezelők és más szellőző-berendezések szivattyúk program módosítása Kereskedelmi, látogatottsági menetrendhez alkalmazkodás 7:00-9:30 között 2/3 lux értékű megvilágítás Menetrend módosítás, üzemóra szám csökkentés d) Hűtés program módosítás Indulási, leállási idők változtatása, hűtőtornyos szabadhűtés +7 C alatti külső hőmérsékleteknél e) Fűtés program módosítás Későbbi kazán üzemindulás, a légkezelőkkel harmonizálva f) Nyári éjszakai előhűtés (természetes, mesterséges) g) Felelős energetikus beállítása, energiatanács létrehozása és működtetése Ennek kiterjesztése,megszervezése, koordinálva az őrző-védő szolgálattal Napi folyamatos energetikusi szolgálat, havi egyszeri operatív energiatanács ülés mint alább! 3% 10% Összesen: 25% 1. táblázat. Az f) és g) kivételével megvalósult 2% 5% 5% 15

16 ÉPÜLETEK, LÉTESÍTMÉNYEK Ésszerűsítések pénzügyi befektetésekkel Ésszerűsítés Ésszerűsítés lényege megnevezése a) Közös területek energiafogyasztásának önálló mérése b) Túlnyomásos szellőzőberendezés kialakítása c) Túlnyomásos szellőző-berendezés kialakítása d) Ventilátorok fordulatszámszabályozása e) Hűtés osztó-gyűjtő optimalizálása f) Mozgólépcsők automatikus indítása, leállítása g) Épületfelügyeleti rendszer optimálisra bővítése h) Távműködtetett szellőző ablakok éjszakai előhűtéshez Az eddigi maradvány-elv feladása, pontos mérés szerinti arányos költségszétosztás Új légkezelők beállítása, az infiltráció és porszennyeződés megszüntetése Új légkezelők beállítása, az infiltráció és porszennyeződés megszüntetése Várható megtakarítás 4-8% 1-3% 1-3% Villamosenergia-megtakarítás 1-3% Többlet hűtésigény elkerülése az egyenletes zóna biztosításával 3% Villamosenergia-megtakarítás 4% Hatékony programozáshoz 3% Természetes hűtés 2% i) Forgóajtók beépítése Infiltráció csökkentése 1-3% j) Megújuló energiák felhasználása k) Folyadékhők, kondenzátorhő hasznosítása l) Ko- és trigenerációs energiatermelés Hőszivattyú, napkollektor, bemutató szélgenerátor Használati meleg víz előmelegítésére 3-5% 3-5% Gázmotor + generátorcsoporttal 3-5% m) Tüzelőanyagcella Tartalék áramforrásként, energiatudatos arculat megjelenítéseként Összesen: 29-47% 2. táblázat. c) d) e) f) g) megvalósult Megoldás Paraméter Beruházási költség Éves megtakarítás Egyszerű megtérülés Belső megtérülési ráta É-5. Nagyvárosi iroda- és laborépület-csoport (2012, nagyobb, mint KKV nagyságrend) A 70-es években épült létesítmény a szomszédos erőműből kapott hőenergiát 280 ±20 C hőmérsékletű, illetve 7,1 bar (abs) ±1,5 bar nyomással gőz formájában. Ezt a ma már túlzott paramétert annak idején autoklávokhoz kötötték le. A kondenzátum egy része visszajutott az erőműbe, más része állandó jelleggel a közcsatornába került, a jelentős maradék pedig elszivárgott az egyre több helyen teljesen átkorrodált valamikori csővezetékek lyukain. A környék 110 éve még tó- és lápvidék volt, ezt a jellegét az altalaj ma is őrzi, így ez a víz nyomtalanul eltűnt, tetemes kárt okozva a létesítmény és az erőmű tulajdonosainak. Az épületek fűtését már részben 90/70 C hőmérsékletű melegvízfűtés látta el a fenti gőzrendszerre kötött hőcserélőkön keresztül, de sok helyen megmaradtak a gőzös radiátorok, 100 C feletti felületi hőmérséklettel. Az épületek nagy részében reggelenként érzésre történő kézi (!) szabályozással adagolták a hőt a gőz-víz hőcserélőkre, néhány helyen már DC-rendszerű külső hőmérsékletet követő rendszer gondoskodott az előszabályozásról. Termosztatikus radiátorszelepek csak kevés helyen voltak felszerelve. A évi hőenergiaköltség 89 millió Ft volt, ebben 23,5 millió Ft gőzrendszeri veszteség jelent meg, amihez még 15% szekunderköri túlfűtési, és beszabályozottság hiányából további 10% veszteség is hozzájárult. A leromlott állapotú épületszerkezetek már a 40 évvel ezelőtti előírásoknak sem feleltek meg, további veszteséget okozva. A megvizsgált változatok a meglévő hőenergia-ellátó rendszer primer oldalon forróvizesre, szekunder oldalon teljesen meleg vizesre történő átalakítása főirányban három optimum-közeli rendszert adott (3. táblázat). É-6. Nagy-, és középnagy- városi irodaépület-pár (2012, nagyobb, mint KKV nagyságrend) Az A irodaépület csoport távfűtött, nemrégen korszerűsített éves épü letekből állt össze, a B pedig földgáz-, illetve kiegészítő villamos hőforrású fű téssel ellátott, elhanyagolt évesekből. Az energiaaudit feladat-meghatározása szerint fűtésnél és HMV-nél a szekunder körökkel, míg a légkondicionálásnál a teljes rendszerrel kellett foglalkozni, teljes, részletes gépészeti és villamos rendszer-, illetve épületszerkezet-felméréssel, energiahatékonyság-növelő javaslatok kidolgozásával, figyelembe véve a megrendelő szakemberei által készített hőkamera-felvételeket is. Dinamikus megtérülési számításokat nem kértek. Az A irodaépületcsoport legfontosabb épületgépészeti korszerűsítési javaslatai a 4. táblázatban láthatók. A B irodaépület-csoport gépészeténél fűtésnél a túlfűtés megszüntetése, a rendszer beszabályozhatóvá tétele/beszabályozása, a szivattyúk fordulatszám-szabályozása és a villamos fűtések gázüzeműre való kiváltása volt javasolható. Az elavult léghűtő rendszerek helyett korszerű VRF/V megoldás kiépítését javasoltuk, a villamos fűtésű forróvíztárolók helyett pedig központi HMV-ellátást a kazánházból. Ezek megtérülési ideje 1,54-11 év közöttire adódott. A korszerűsítési javaslatok megvalósítása mindkét helyen folyamatban van. Ipari üzemek auditjaiból Távfűtés* Gázkazánok Gázkazán és távfűtés* 85,3 millió Ft 132,0 millió Ft 100,5 millió Ft 59,0 millió Ft 68,3 millió Ft 56,7 millió Ft 1,45 év 2,02 év 1,77 év 69,3% 44,5% 64,5% Nettó jelenérték 237,5 millió Ft 183,0 millió Ft 222,2 millió Ft Gazdaságilag és helyigény szerint is a távfűtéses megoldást választotta a tulajdonos, többek között a legmagasabb belső megtérülési ráta és nettó jelenérték miatt. Végül ezt valósították meg. * Győri Szovaterm kompakt hőcserélő egységekkel (változattól függően egészen, részben). 3. táblázat GY-1. Szaniterárugyár (Erdély, 2001, nagyobb, mint KKV nagyságrend) Főbb energia-megtakarítási lehetőségek és költségadatok az 5. táblázatban találhatók. A korszerűsítési javaslatok nagy többségét megvalósították. GY-2. Hazai ipari holding öt telephellyel (2002, nagyobb, mint KKV nagyságrend) Éves energiaköltség: 2,252 milliárd Ft. 40%, azaz 901 millió Ft megtakarítható. Javaslatok: forróvízkazánok (a gőz helyett), fűtési távvezeték hőszigetelésének pótlása, égtáj szerinti fűtőrendszer-szétválasztás, 16

17 ÉPÜLETEK, LÉTESÍTMÉNYEK GEOTERMIA N Energia-megtakarítási lehetőségekből eredő korszerűsítési javaslatok 1. Frekvenciaváltók és állandó nyomáskülönbség-távadók beépítése a központi keringtető szivattyúkhoz db radiátorszelep, termosztatikus szelepfej és visszatérő csavarzat pár strang/felszálló beszabályozó szeleppár az A-B épületekhez, az eddigi nem beszabályozhatók helyett 4. A fentiekkel beszabályozhatóvá tett fűtési rendszer beszabályozása 1-4. tételek célszerűen együtt valósíthatók meg! 5. Termosztatikus radiátorszelepek 1 C-kal alacsonyabb hőmérsékletmaximumra állítása 6. Kezelési utasítás kidolgozása, és aszerint a fűtési hőmérséklet napi visszaszabályozása a 12 órás éjszakai időtartamra, az egyes irodahasználók által 7. Jelenlétérzékelő és bekötése a beltéri klímaegységekhez és a mennyezeti fénycső fényforrásokhoz, az üres, de világított, hűtött, azaz energiapazarló szobajelenség elkerülésére 8. Napkollektoros HMV-előállítás közvetlenül a mosdó WC-csoportokhoz (Rozsdamentes acélcsővel, falba szerelve ugyanez Ft + ÁFA, 8,49 év egyszerű megtérülési idővel!) 9. Energia Tanács megalakítása, működtetése Éves becsült megtakarítás (Ft*) közvetlen ( kwh) közvetlen (256 GJ) (652 GJ) ( tételre szétoszlik) 5. táblázat. Főbb energia-megtakarítási lehetőségek és költségadatok épület- és létesítményfelügyeleti rendszer, távfűtés gőzről forró vízre, Becsült beruházási költség (Ft) Egyszerű megtérülés (év)! ,2290 év ,1854 év ,1391 év ,6017 év ,2681 év ,0 év * Ennél az épületcsoportnál az épülethatároló szerkezeteknél csak kisméretű ablakvasalat-javítás, illetve hézagtömítés volt javasolható. 4. táblázat Energia-megtakarítás Beruházás (USD) Megtakarítás (USD/év) Megtérülés (év) 1. Energiagazdálkodási rendszer ,1 2. Gőzrendszerek megszüntetése ,3 3. Forróvízkazánok hatásfoknövelése 4. Forróvíz- és technológiai rendszer szétválasztása , ,0 5. Hatékony épületfűtés ,5 6. Hőhasznosítás égető kemencéből 7. Hőhasznosítás porlasztva szárítóból 8. Villamos/sűrítettlevegőrendszer racionalizálás , , ,7 9. Új kútrendszer kiépítése ,4 10. Gázmotorrendszer létesítése ,1 A legfontosabb energia-megtakarítási lehetőségek Leírás 1. Ablak hőszigetelése 2. Fal hőszigetelése 3. Tetőhőszigetelés sorszám Megtérülési idő (év) IRR* [%] NPV** (MFt) Megvalósulás 9,5 23,2 3,9 részben megvalósult 4,1 - - részben megvalósult 41,0 - - részben megvalósult 4. Ablakcsere 20, Épületfelügyeleti rendszer 6. Lenyomó-ventilátor 7. Kemence hővisszanyerés 8. Olajköd-leválasztás, visszakeringtetés 9. Sűrített levegő szivárgáscsökkentés 10. Saját levegőkompresszor levegőkompresszor 11. Saját hűtöttvízellátás 12. Öltözővilágítás automatikus szabályozása 13. Csarnokvilágítás automatikus szabályozása 14. Egyszeri rendkívüli karbantartás 15. Energia Tanács, energetikus alkalmazása 2,5 41,4 41,4 több lépcsőben megvalósul 0,7 368,5 14,4 részben megvalósult 1,5 - - módosítva megvalósul 5,2 - - részben megvalósult 0, ,0 megvalósult 1, ,4 központi marad, áram-engedménnyel 0, ,6-2,6 - - megvalósult 2, ,1 több lépcsőben megvalósul 1,4 - - módosítva megvalósult 0,05 (!) - - módosítva megvalósult Megjegyzés: IRR > 13 %, NPV pozitív, így a javaslatok megvalósítása gazdaságilag előnyös; a nagyobb IRR-hez tartozó javaslat gazdaságosabb a kisebbhez tartozónál! *belső megtérülési ráta **pénz nettó érték 6. táblázat. Főbb energia-megtakarítási lehetőségek és költségadatok fűtőrendszer gőzről meleg vízre vagy gáz sötéten sugárzókra, villamos motorok fordulatszám-szabályozása, magas hatásfokú villamos motorok, hővisszanyerés sűrített levegő-kompresszorokból, légoldali rövidzárás megszüntetése, szezonális felkészülési terv és végrehajtás, kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés gázmotorokkal, helyi, egyben Központi Energia Tanács létrehozása. A korszerűsítési javaslatok nagy részét megvalósították, a gázmotoros megoldás jelenleg üzemen kívül van. GY-3. Nemzetközi, alumíniumterméket előállító üzem energiaaudit-szempontjai (2006, nagyobb, mint KKV nagyságrend) Az üzem éves energiaszámlája 2007-ben 3,5 millió USD, 35 éves épületek, 1-5 éves technológiák, barnamezős beruházás. A javaslatok 82%-a megvalósult (6. táblázat). 17

18 ÉPÜLETEK, LÉTESÍTMÉNYEK No Megnevezés IRR (%) NPV (millió Ft) Egyszerű megtérülés (év) 1. Energiatudatosság 71,02 0,09 2. Energia Tanács, energiagazdálkodási ,09 rendszer 3. D-E-G épület, téli frisslevegőcsökkentés 206,9 9,46 0,83 4. Jenbacher-teszt, gázellátás optimalizálása 563,5 46,64 0,08 5. Villamos teljesítménylekötés 60,1 1,89 1,94 optimalizálása 6. Fitnessterem, világítás, fűtés, 115,6 7,60 0,97 szellőzés 7. D-E-G épület, lenyomó ventilátor 17,4 9,96 5,32 8. D-E-G épület, világítás automatikus 52,9 29,67% 1,75 szabályozása 9. Sűrítettlevegő-rendszer, 1232,0 64,61 0,31 szivárgáscsökkentés 10. LM 6000 teszt, gázellátás optimalizálása 2,1-531,25 26,29* 11. 0,5 MW kogenerációs gázmotortelep 23,7 72,91 3, ,2 MW saját kogenerációs gázmotoros 21,3 241,91 3,63 erőmű 13. 3,2 MW saját trigenerációs gázmotoros erőmű 14,2 59,86 5,01 * De szükség van rá Az közötti javaslatok megvalósultak. 7. táblázat GY-4. Nemzetközi, nemesacél alapanyagból energetikai berendezéseket gyártó üzem energiaaudit-szempontjai (2007, nagyobb, mint KKV nagyságrend) Az üzem 459 millió Ft energiaköltségéből a villamos energia 362,5 millió Ft-ot, a földgáz 85,5 millió Ft-ot, míg a víz 11 millió Ft-ot tett ki. Gyártási és korszerűsítési tevékenységhez hangolt audit. A gázturbinák iránt csökkent a kereslet, megújulókat hasznosító szélgenerátorok, napelemek, tüzelőanyagcellák iránt ellenkező a tendencia, régebbi gyártmányaik korszerűsítésére is. Az energiaköltségek a termelési költségek 1%-át teszik ki. A cég világszerte az ÜHG-kibocsátás 1%-os csökkentését tűzte ki célul, társcégeik egymással versengenek ebben. Ellentmondás, hogy sok munkagép használt, esetleg többször felújított. Különleges igény a 47 MW teljesítményű hőerőgépek heti egyszeri 8 órás házi, majd 1 órás ügyfél jelenlétében zajló átadási tesztje, melynek során 5400, illetve 9800 Nm 3 /h gázfogyasztás lép fel a csúcsvételezés Nm 3 /h néhány percre, míg a feltöltés két héten át 185 Nm 3 /h. A 18 összes korszerűsítési javaslatból a legjobb 13-at a 7. táblázat eredményei alapján értékelhetjük. Gazdaságosság: A hőerőgép teszt gázellátás optimalizálását kivéve látható, hogy valamennyi projekt pozitív nettó jelentértéket eredményez, és az IRR értékek a legtöbb esetben messze meghaladják az elvárt 13%-osat. Így megvalósíthatóságuk kizárólag gazdasági szempontból is javasolt, az IRR fentről lefelé haladó sorrendjében. Környezetvédelmi szempontok: Az egyes megoldások kölcsönhatásai miatt a gazdaságosság javulásával az ÜHG-kibocsátás növekszik. A gázmotorok nélküli 1786 t-s kibocsátás-csökkenéssel szemben a gázmotorokkal már ijesztő, t kibocsátási növekmény jár együtt, így itt tulajdonosi mérlegelést javasoltunk a gazdaságossági, illetve a környezettudatosság között. (Megtörtént, a környezettudatosság győzött: elhagyták a gázmotoros kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés megvalósítását.) Mértékegység: ktoe* Motorbenzin- és a bekevert bioetanol-felhasználás alágazatok szerint Közút Légiközlekedés Gázolaj- és a bekevert biodízel-felhasználás alágazatok szerint Vasút Közút Belvízi hajózás Kerozin-felhasználás Nemzetközi légiközlekedés A közúti közlekedés energiafelhasználása energiahordozók szerint Motorbenzin Gázolaj LPG Közút összesen A vasút közlekedés energiafelhasználása energiahordozók szerint Gázolaj Elektromos energia Vasút összesen A légiközlekedés energiafelhasználása energiahordozók szerint Könnyű benzin Kerozin Légiközlekedés összesen *1ktoe = 11,63 MWh táblázat Szállítási energiafogyasztási táblázat audit-feldolgozásokhoz Ebben a csoportban nem készítettünk energiaauditot, és a látókörünkben sincs ilyen, ezért ide hazánk közlekedési energiafogyasztásának a évekre vonatkozó legfontosabb összesített adatait foglaltuk be [6], amelyek egy országos energiaaudit kiinduló adatai lehetnek, létesítményauditnál pedig az adott helyi energiafelhasználásból kell kiindulni. A 8. táblázat: közlekedés energiafelhasználása és annak megoszlása energiahordozók, valamint alágazatok szerint ( re vonatkozó adatsorból) ([10] pp. 31.4). Összefoglalás A bevezetésben felsorolt szempontok szerint bemutatott energiaauditok is világossá teszik, hogy ezzel a módszerrel kiemelkedően ütős javaslatokat lehet tenni meglévő létesítmények energiafogyasztásának csökkentésére, energiahatékonyságának növelésére. Ezt mutatja a sok javaslatot támogató gyakori, igen magas belső megtérülési ráta, és az egyértelműen pozitív nettó jelenérték-szám is. További tapasztalatok: Viszonylag új (néhány éves, jól megtervezett és kivitelezett) létesítményeknél is sok javaslat volt tehető. Ebből kifolyólag a megvalósított korszerűsítések aránya a legtöbb projektnél 70% felett van, de nem ritka a 90%-os arány sem. Az auditor és az üzemeltető, tulajdonos cégek közötti együttműködés során jelentősen javult a megrendelő alkalmazottainak energiatudatossága, ugyanekkor az auditor szakmai tárháza is lényeges elemekkel gazdagodott, azaz mindkét fél nyert az együttműködéssel. Hazánk a világ CO 2 -kibocsátásának kevesebb, mint ezredrészét képviseli. Ennek csökkentésével nem sokat javítunk a saját vagy a világ helyzetén. Az energia- 18

19 ÉPÜLETEK, LÉTESÍTMÉNYEK GEOTERMIA auditokkal kimunkált korszerűsítések viszont jelentősen növelik a szükséges szakértői, tervezői, gyártói, kivitelezői kapacitásunk munkaellátását, lépésrőllépésre gazdasági potenciálunkat is. Végül a korszerűsített létesítmények és azok megtakarításai itthon maradnak, miközben jelentősen csökkentik fosszilis energiafüggőségünket. A rendszer működését mind az energiahatékonysági irányelv, mind a kapcsolatos szabványhálózat segíti [12]. Az előbbi azzal, hogy javasolja a tagországoknak a KKV-k ösztönzését energiaauditok elvégzésére és az azokban javasolt ajánlások végrehajtására, azon kívül a KKV-nek nem minősülő, tehát annál nagyobb vállalkozásoknak négyévenként kötelező energiaauditot ír elő. A hivatkozott szabványhálózat pedig megadja azt a lehetőséget, hogy a témakörben több és több rész- vagy átfogó számítást, értékelést egyöntetűen, összehasonlíthatóan, rendszerszemléletben végezhessünk. Irodalom: [1] IEA World Energy Outlook Nemzetközi Energia Ügynökség, IEA Párizs. pp : [2] Technology Roadmap, Concentrating Solar Power IEA, Párizs [3] Transport Energy Efficiency IEA, Párizs. [4] Az Európai Parlament és a Tanács 2012/27/EU Irányelve (2012. október 25.) az Energiahatékonyságról, a 2009/125/EK és a 2010/30 EU Irányelv módosí tásáról, valamint a 2004/8/EK és a 2006/32/EK Irányelv hatályon kívül helye zéséről [5] évi XXXIV. törvény a kis- és középvállalkozásokról, fejlődésük támogatásáról, amely kimondja: 3. (1) KKV-nak minősül az a vállalkozás, amelynek a) összes foglalkoztatotti létszáma 250 főnél kevesebb, és b) éves nettó árbevétele legfeljebb 50 millió eurónak megfelelő forintöszszeg, vagy mérlegfőösszege 43 millió eurónak megfelelő forintösszeg. [6] MSZ EN : 2012 magyar nyelvű szabvány: Energia auditok, p. 4. (ki adása előkészületben) [7] Cullon, Philip: Navy Energy Program, World Energy Engineering Conference, december 8-10, Washington D.C., USA [8] Lévai András: Az ipari energiafogyasztás racionalizálásának irányelvei. Eredeti leg előadás az március i országos energia-takarékossági konferencián. Akkor megjelent a Magyar Energiagazdálkodás szá mában. Jelenkori bőséges kivonat ugyanazon folyóirat számban, ppl [9] Thumann, Al: The mission of the Association of Energy Engineers is to promote the scientific and educational interests of those engaged int he energy industy and to foster action for sustainable development. Klímaválto zás, energiatudatosság, energiahatékonyság konferencia, Győr, április. [10] Turner, Wayne C.: Energy Management Handbook, Third Edition, The Fairmont Press, Inc., 700 Indian Trail, Lilburn, GA 30247, USA, p.21. [11] Emhő László, Flanagan, Joe: EU rendszerű energia auditor képzés, IPAR- TERV Rt és MARCH Consulting, Budapest, 1997., azóta is szemeszterenkénti, folyamatos korszerűsítéssel a BME Mérnöktovábbképző Intézetben. [12] Emhő László: Az energiahatékonyság nemzetközi szabványrendszere. Klímaváltozás, energiatudatosság, energiahatékonyság konferencia, Siófok március 7-8. A Magyar Energetikai Társaság IX. Energia Műhelye Az előző műhelyekhez hasonlóan nagy sikere volt a kilencedik rendezvénynek is. A témaválasztás (településenergetika) és az Expo kiállítás mintegy 120 érdeklődőt vonzott. A szokásos menetrend szerint három előadás és öt hozzászólás hangzott el. Az első előadó Kis Zoltán osztályvezető volt a Vidékfejlesztési Minisztériumból: előadása a kormányzat terveiről szólt, kiemelve a települések energetikai reformját. A Nemzeti Vidékstratégia főbb célkitűzései között szerepel a helyi erőforrásokra támaszkodó energiaellátás, az energiabiztonság növelése és a kiszolgáltatottság csökkentése. A kitűnő programcélokhoz tartozó támogatási rendszerről keveset hallhattunk, pontosabban kevés támogatási program futott még a célok eléréséhez. Így kissé üresnek tűnik a fő haszonvételű energianövények termelésének beillesztése a szociális és különleges társadalom-politikai szempontok közé. Mindenképpen üdvözölni lehet a további biogázüzemek létesítésének támogatását: örömmel látnánk e célt támogató pályázati felhívásokat. Szintén kiváló cél lesz az energiatermelés és más ágazati célok összekapcsolása, ha ezek a célok egyértelműek, világosak lesznek, és hosszabb távra vonatkoznak. A második előadó dr. Fábián Zsolt volt, a Magyar Önkormányzatok Szövetsége főtitkára, aki pontosan vázolta a települések lehetőségeit bármilyen fejlesztés, köztük az energetikai fejlesztések felgyorsítására. Vitathatatlan, hogy a kormány adósságátvállalási akciója sok forrást szabadított fel az önkormányzatoknál, és hatékonyabb pályázással még energetikai célokra is juthat forrás. Barótfi István, a gödöllői Szent István Egyetem professzora nem a számtalan kormányzati program köré fonta mondanivalóját, hanem a következőkben foglalta össze a települések energetikai céljait: az energiahatékonyságra és a takarékosságra fordítsuk minden erőnket, és ne az energiahordozó-cserékre (ne akarjuk megújuló energiahordozókkal kiváltani a meglévő energiaellátó rendszereket), a hőszigetelés, nyílászárócsere legyen kiemelt célja az önkormányzatoknak a saját intézményeik korszerűsítésében, és az energiamegtakarításhoz kapcsolják hozzá a felújított épületek szakszerűen tervezett és kivitelezett szellőztetését, integrált energetikai rendszerekben gondolkozzunk, ekkor a hatékonyság növelése nagyobb mértékben érhető el, a biomassza-hasznosítást nagyobb épületeknél célszerűbb indítani, és mindenekelőtt csak fűtésre. A hozzászólók közül kiemelhetjük Kurunczi Mihályt, aki a Magyar Termálenergia Társaság elnöke. Rövid hozzászólásából az az ellentmondásos kép bontakozott ki, hogy hazánk termálenergia szempontjából különösen kedvező helyzetben van, de a hasznosítás legtöbbször szórványos, nem integrált, szakszerűtlen és gazdaságtalan. A termálenergia-hasznosítás gondjait is vázolta: drága beruházás, különösen a visszasajtolásos rendszer megépítése, a lelőhely bizonytalansága magas, nagy adminisztráció tapad az egyes támogatásokhoz, a koncessziós kötelezettség lerontja a projektek hatékonyságát. Németh István a gyáli hulladékgazdálkodási központ bemutatásával arról győzött meg bennünket, hogy a háztartási és kommunális hulladék lerakásos kezelése energetikai eredményeket is hoz, bár a depóniák elsődleges célja a hulladék környezetbarát elhelyezése. 19

20 HÍREK Hírek Elmaradt a visegrádi Energia Fórum A vállalatok és intézmények nehéz gazdasági helyzete következtében Társaságunk április ra Visegrádra tervezett Energia Fórumára kevesen jelentkeztek. Ezért a rendezvény nem érte volna el azt a célját, hogy az iparág szakembereinek jelentős találkozója legyen. Erre való tekintettel a MET Elnöksége úgy döntött, hogy a rendezvényt lemondja. A döntést nehezen hoztuk meg, különösen annak tudatában, hogy felkért előadóink már munkát fektettek a felkészülésbe. A Fórum témája az energiahatékonyság fontos és aktuális, ezért Társaságunk más formában azt napirenden tartja. Ilyen forma lehet Energia Műhely sorozatunk, amiről sok információ található honlapunkon. Zarándy Pál MET ügyvezető elnök A tűz örök energiaforrás - A szén és a fosszilis tüzelőanyagok a természetben 2013 márciusában jelent meg Reményi Károlynak az MTA r. tagjának könyve az Akadémia Kiadó gondozásában. A könyv a 2007-ben megjelent Megújuló energiák és a 2010-ben megjelent Energia - CO 2 Felmelegedés folytatásaként a trilógia harmadik kötete. Reményi akadémikus könyve azt mutatja be, hogyan lehet függetlenedni az energiafüggőségtől. Ezt a célt segíti elő tudományos megalapozottsággal és amellett közérthetően, nemcsak szakemberek számára mutatva meg a követendő utat. A 340 oldalas könyv 10 főfejezetre és alfejezetekre tagozódik: A fosszilis energiaforrások kialakulása; Globális levegőparaméterek meghatározása; A szilárd, folyékony és gáznemű anyagok égése; Paradigmaváltás a tüzeléstechnikában; A szén-dioxid; Különböző mozgalmak a CO 2 -kibocsátás csökkentésére; A fosszilis tüzelőanyagok tüzeléssel való hasznosítása; A fosszilis tüzelőanyagok jövője, alap energiahordozó; Pusztító tüzek. Javaslat is tesz, hogy mik a sarokpontok, így a hazai vízenergia-hasznosítási lehetőségek korrekt bemutatása, a hazai energiahordozó-források hasznosítása, különös tekintettel a lignitvagyonra, a természeti közvetlen energiaforrások (megújulók) szerepe és hatása (támogatás, beruházás stb.), a nukleáris energia jövője, megoldások (részben elhatározott), a globális felmelegedéssel kapcsolatos magatartás. Ezt a könyvet nemcsak az energetikával foglalkozóknak kellene elolvasni, hanem gazdaságpolitikusoknak, a zöld mozgalmak képviselőinek is, hogy megismerjék ezen a területen is a valóságot, a nemzetgazdaság számára fontos előnyöket. De azt is gondolom, hogy ez a könyv nem hiányozhat szakirányú egyetemek, egyetemi tanszékek könyvtáraiból sem, mert a jövő nemzedékének felelőssége ezen a területen is kiemelt jelentőséggel bír. Számos dicséret mellett egy kritikai megjegyzés a recenzió írójától: a 324.oldalon azt olvashatjuk, hogy közismert tény, hogy energiahordozókban szegény ország vagyunk. Ez így hál istennek nem igaz, mert például a ma már ismert feketekőszén-, barnakőszén-, lignitvagyon szinte egész mennyiségében ki tudná váltani az energiafüggőség döntő százalékát. Egy 1000 MW-os lignitbázisú erőmű igénye 50 évre 400 millió tonna, míg jelenleg az ismert lignitvagyon több milliárd tonna. A könyv megvásárolható a nagyobb könyvesboltokban, vagy rendelje meg 20%-os kedvezménnyel közvetlenül az Akadémia Kiadótól a oldalon. A könyvet Horn János ajánlotta, az alábbiakban pedig Ujhelyi Géza sorait olvashatjuk róla. A szerző célkitűzése az volt, hogy feltárja a fosszilis energiaforrások hasznosítása és a környezet közötti kölcsönhatásokat. Ennek érdekében méltatja a tűz szerepét, mely az emberi civilizáció fejlődésére talán legnagyobb hatást gyakorolt. A tűz megjelenésében, felhasználásában a legfontosabb szerepet a fosszilis tüzelőanyagok játszották, és még ma is játsszák, annak ellenére, hogy időközben új energiaforrások is hatalmas fejlődésen mentek át. A szerző a bevezetőben foglalkozik a fosszilis tüzelőanyagok (szén, szénhidrogének, biomaszsza) kialakulásával, keletkezésük elméletével, lelőhelyeivel. A klímakérdések bevezetéseként a globális levegőparaméterek meghatározásának összetettségét és a definíció problémáit járja körül. Mint kiindulási állapotot rögzíthetjük, hogy a vitatott 150 éves iparosítási időszak alatt a Föld átlaghőmérséklete 0,74 ±0,18 C volt. Ennél rövidebb időszakokon belül azonban jelentős és eléggé megmagyarázhatatlan 10 éves változási trendek alakulnak ki. A fosszilis tüzelőanyagok égéselméletének ismertetése az égés környezetre gyakorolt hatásának bemutatásán keresztül elemzi a légkörbe kerülő szenynyezők (kén, NOx) csökkentésére tett intézkedések módszereit. A környezetvédelmi mozgalmak világszerte a fosszilis tüzelésből keletkező CO 2 - kibocsátásban látják a Föld globális felmelegedésének elsőszámú előidézőjét. A szerző vitatja, hogy egyetlen paraméterre szűkíthető korreláció lenne a légkör CO 2 -tartalma és a hőmérséklet között. A szerző sorra veszi különböző tüzelőanyagok égésénél keletkező CO 2 -mennyiségeket, valamint az elmúlt időszakban világszerte számítható összes kibocsátásokat. Ezeket egybevetve a klímakutatásokból eredő mért CO2-értékekkel, látható, hogy légkör valós CO2-tartalma jelentősen elmaradt a számított mennyiségektől. A könyvben közölt ábrán az is látható, hogy a világ néhány jelentős kutatóhelyének a globális hőmérséklet emelkedésére vonatkozó 100 éves prognózisa oly mértékű szórást mutat, mely alapján is indokolatlan az a már-már hisztérikus CO 2 -kibocsátáscsökkentési akció, mely a fosszilis tüzelőanyagok teljes háttérbe szorítását célozza. A könyvben megtalálhatók a különböző nemzetközi konferenciák és megállapodások, 20

21 GEOTERMIA HÍREK melyek rendre nem teljesültek, de szó esik azokról a tudományos körökről is, melyek felemelték szavukat a gyakran túlzott költségeket felemésztő, sokszor erősen parciális érdekeket képviselő ajánlások, előírások, irányelvek vonatkozásában. Az írás befejező részében néhány új típusú fosszilis tüzelőberendezésének ismertetése található. Úgy gondolom, sikerült a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával kapcsolatos környezetvédelmi szempontokat reálisan bemutatni, ezért jó szívvel ajánlom a könyvet a kérdéssel foglalkozó szakembereknek. A Magyar Kapcsolt Energia Társaság XVI. konferenciája A Magyar Kapcsolt Energia Társaság, mint a Cogen Europe tagja, a hazai energiatermelés elősegítését, fejlesztését és érdekképviseletét hivatott ellátni. A Társaság saját szervezésében immár a XVI. alkalommal tartotta konferenciáját március én Balatonalmádiban, a Ramada szállodában. A konferencia évek óta jelentős eseménye az energetika, a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés területén dolgozó szakembereknek, amely egyúttal lehetőséget biztosít e fórummal a termelők, a felhasználók és az államigazgatási szervek párbeszédének is. Az energiagazdálkodásban fontos szerepet tölt be a nagyhatékonyságú kapcsolt termelés, amely döntően a távhőellátó rendszerekre települt, és igen jelentős tüzelőanyag-megtakarítást, ebből eredően környezetterhelés-csökkenést is eredményez. Ezért az energiatermelés e módja nemzetgazdasági jelentőséggel bír, fejlesztése hosszú távú stratégiai cél lehetne. A jelenlegi hazai szabályozás egyelőre viszszarendezésre kényszeríti az iparágat: a kapcsolt termelés aránya 7,4%-kal esett vissza két év alatt a hazai nettó áramtermelésben. A szabályozási környezet utóbbi két évben történt módosításának hatására a 2010-ben elért 20,9%-ról két év alatt 13,4%-ra zuhant a kapcsoltan termelt villamos energia aránya, és a technológia a hőtermelés területén is jelentősen visszaszorult. A közvetlen áramértékesítés lehetőségének megteremtése, a hatékonyságnövelő beruházások támogatása, valamint az alacsony károsanyag-kibocsátás és a primerenergia-megtakarítás ösztönzőkön keresztüli elismerése mind javíthatná az iparág helyzetét hangzott el az éves szakmai konferencián. Az Európában a kapcsolt energiatermelőket tömörítő Cogen Europe szakmai szervezet főigazgatója, Fiona Riddoch asszony előadásában kiemelte, hogy világszerte egyre több helyen ismerik fel a kapcsolt energiatermelés előnyeit. Példaként említette, hogy Németország 2020-ra a jelenlegi kapacitások megduplázásával kívánja elérni a párhuzamosan, azonos tüzelőanyagbázison a hőt és áramot termelő berendezések 25%-os részarányát. Németország mellett jelentős fejlődés előtt áll az iparág az USA-ban és Kínában is. A nehéz gazdasági körülmények az ipari üzemek figyelmét is a Energiarendszerek jellemzői és auditálása A Magyar Mérnöki Kamara ENERGETIKAI SZAK- KÖNYVEK könyvsorozata első köteteként megjelent Büki Gergely könyve a Mérnöki Kamara Nonprofit Kft. kiadásában (B5, színes, 192 oldal). A könyv és a könyvsorozat a hazai energetika gyakorlatában és fejlesztésében dolgozó tervező és a szakértő mérnökök munkáját kívánja segíteni. A könyv fejezetei: Az energiaellátás Az energiarendszerek mutatói Az energiatermelés mutatói Gazdasági mutatók Az energiamutatók terhelésfüggése, átlaga Energetikai minősítés, energiaaudit A könyv megvásárolható a Mérnöki Kamara Nonprofit Kft. pénzügyi osztályán, 1094 Budapest, Angyal u. 1-3 (Szentpéteri Brigitta, szb@mmk. hu), 2940 Ft-os áron. A könyv postai utánvétellel is megrendelhető a fenti címen. Büki Gergely ENERGIARENDSZEREK jellemzői és auditálása ENERGETIKAI SZAKKÖNYVEK kogeneráció felé fordítják. A nemzetközi tendenciáknak ellentmond a technológia hazai visszaszorulása. A megváltozott szabályozó és gazdasági feltételek révén az iparág teljesítménye jelentősen visszaesett. A mesterségesen alacsonyan tartott hőárak és az alacsony piaci áramár miatt a berendezések alig üzemeltek az elmúlt évben (a gázmotorok átlagosan évi 1950 órát, a nagyerőművek pedig 3490 órát működtek 2012-ben, miközben az optimális üzemóra-mennyiségnek között kellene alakulnia). A jelenlegi helyzeten jelentősen javíthat az Európai Unió új energiahatékonysági irányelvének hazai jogrendbe ültetése, hiszen ez kiemelten számít a nagy hatásfokú kapcsolt berendezésekre. A szabályozást június elejéig át kell ültetni a magyar jogrendbe emelte ki előadásában az MKET elnöke, Rudolf Viktor. Megerősítette továbbá azt a szándékot, hogy továbbra is kész a Társaság a párbeszédre a szabályozó hatóságokkal annak érdekében, hogy a joganyag átültetése után valóban hasznosulhasson a kapcsolt technológia előnye. Ez nemzetgazdasági érdek, fontos hatása lehet az ellátásbiztonságra, és a nemzeti energiahatékonysági célkitűzések teljesülését is jelentősen elősegítheti. Egy egészséges jövőbeni magyar energiamixben legalább 20%-os arányt kell képviselnie a kapcsolt technológiának. Ettől a korábban elért szinttől mostanában jelentősen távolodás mutatkozik. Dr. Toldi Ottó, az NFM főosztályvezető-helyettesének előadásában rámutatott arra, hogy a jövőben is kiemelt szerepük lesz a fosszilis energiahordozóknak, melyek még évszázadokig rendelkezésre fognak állni. Ezek környezetbarát, nagy hatásfokú berendezésekben történő felhasználása szintén a fenntartható energiagazdálkodás irányába mutat. Ezek az erőművek vitathatatlanul fontos eszközei lesznek a magyar energiarendszernek, ezért közép- és hosszútávon biztos helyük, szerepük lesz. A szektornak azonban lehetőleg meg kell állnia a saját lábán a piacon. Minden résztvevő egyetértett abban, hogy az érintett felek számára optimális megoldás eléréséhez elengedhetetlen a párbeszéd. A konferencián a szabályozó oldal és az iparági szereplők is megerősítették, hogy a jövőben továbbra is keresik az egyeztetési lehetőséget a tapasztalatok és elgondolások megosztására. A rendezvénynek közel 150 résztvevője volt, a kétnapos konferencián 19 előadás hangzott el, és egy sikeres, aktív pódiumvitán ütköztek a szereplők álláspontjai. Összeállította: Hamvai László 21

22 KORSZAKVÁLTÁS Hegedűs Miklós Gázpiaci aranykor és a hazai felemásság Az energiaszektor egyik alapvető hosszú távú jellemzője, hogy rövid időn belül érdemleges struktúra- és technikai átrendeződésekre nem igazán számíthatunk, röviden szólva, az energiaszektor és benne a földgázhasználat is merev struktúrát képez, sem a termelés, sem a felhasználás oldalán látványos elmozdulások nem történnek. Mindezeket cáfolni látszik az utóbbi 1-2 évben kibontakozó, a földgáz aranykorának is nevezett folyamat, amelynek legfőbb eleme, hogy az eddigi hagyományos gázforrások mellett megjelentek és gazdaságilag is valós kínálatot jelentő, nem hagyományos földgázforrások. A forradalmi változások mindenekelőtt az USA-ban jelentkeztek és váltak versenyképes alternatívává. Az elmúlt évtizedekben a legtöbb szakértő a világ földgázkészletét a jelenlegi felhasználási adatok alapján 80 év körülire becsülte, a jelenlegi hitelesnek tekinthető becslések szerint, a nem hagyományos forrásokat is figyelembe véve, a gáz élettartama évre becsülhető. Igaz, elméleti lehetőségként a nem hagyományos források eddig is ismertek voltak, de áttörés az utóbbi 2-3 évben történt, amelynek eredményeként a nem hagyományos földgázforrások kitermelhető, gazdaságos lehetőséggé értékelődtek (1. ábra). A földgázszektor várható aranykora szerteágazó és alapvető átrendeződéseket indíthat nem csak a hagyományos energiahordozók jövőbeni szerkezetében, de befolyásolhatja a megújuló energiaforrások kihasználásának várható előretörését is. Ami talán még ennél is fontosabb, az az, hogy a nem hagyományos földgázforrások földrajzi eloszlása jelentősen gyengítheti az eddigi eloszlásból adódó monopolpozíciókat, javítva a piaci versenynek az árakra gyakorolt csökkentő hatását. A földgáztermelés globális földrajzi eloszlása a hagyományos energiaforrásokhoz képest jelentősen diverzifikálódik. Bizonyos prognózisok feltételezik, hogy az USA eddigi jelentősebb importpozíciója 2020-ra ellenkezőjére fordul, és gázexportálóvá válik. Bár a nem hagyományos földgáz kitermelésének környezeti hatásai ma még teljes körűen nem kellően ismertek, ebből adódóan a jövőbeni szerep még több bizonytalanságot hordoz, de a 2035-ig kiterjedő globális prognózisok szerint a földgáz súlya a hagyományos energiahordozó-struktúrában minden lehetséges alternatívában növekedni fog. A megújuló energiaforrások várható látványosabb előretörése ellenére, a földgázfelhasználás éves dinamikája a teljes energiafelhasználás növekedési ütemével azonos, a fejlett országokban annál valamivel erőteljesebb lehet. A prognózisok szerint az USA, Kanada és Kína gáztermelésében 2035-ben a nem hagyományos földgáz a teljes termelés több mint 50%-át képviselik majd (2. ábra). A nem hagyományos földgázforrások gyors ütemű hatását jól jellemzi az USA elmúlt évekbeli néhány mutatója (3. ábra). A közötti időszakban, szerény gazdasági növekedés mellett, az USA energiafelhasználása csökkent, és érzékelhetően mérséklődött a CO 2 -kibocsátás is, döntően a gázfelhasználás mintegy 15%-os bővülése miatt, amely a szénhasználatot, különösen az erőművekben, jelentősen mérsékelte. Miután az USA-ban a földgáz ára az EU áraihoz képest rendkívül alacsony, az erőművek által eddig használt szén szerepe már eddig is csökkent, de 2020-ig drámaian csökkenhet. Az USA és az EU nagyon eltérő gázárai miatt az amerikai szénpiacon erős túlkínálat alakult ki, amely Európában a gázüzemű erőművek kihasználtságának visszaesését és az amerikai szénimporton alapuló európai szénerőművek arányának jelentős növekedését hozta. Környezeti szempontból ez az átrendeződés a nagyon eltérő gázárak miatt meglehetősen vitatható, és veszélyezteti a CO 2 - kibocsátás vállalt és kívánatos mérséklődését. A nem hagyományos földgáz megjelenésétől nem teljesen függetlenül, a földgázpiac másik alakító tényezője az LNG megjelenése, és a 1. ábra. Nem hagyományos gáztermelés a piacvezető országokban, az új politikák forgatókönyve alapján, 2035 (Forrás: WEO 2012) 2. ábra. A világ földgázigénye, különböző forgatókönyvek alapján (Forrás: WEO 2012) 0% 15% 30% 45% 60% 75% 90% Egyesült Államok Kína Kanada Ausztrália India Oroszország Argentína Mexikó Indonézia Algéria Európai Unió bcm palagáz CBM tömör rétegből származó gáz nem hagyományos földgázlelőhely a teljes termelésben (felső tengely) 5500 bcm jelenlegi politikák forgatókönyve alapján új politikák forgatókönyve alapján környezetvédelmi forgatókönyv alapján 22

23 KORSZAKVÁLTÁS GEOTERMIA GDP (MER) teljes primer energiaigény 90 bcm 75 30% 25% CO2 kibocsátás gázkereslet % 15% rövid távú kereskedelem gáztüzelésú teljesítmény szénkereslet széntüzelésú teljesítmény % 5% teljes LNG kereskedelem megoszlása (jobb tengely) megújulók -15% -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% % MER = market echange rate/ piaci árfolyam 3. ábra. Százalékos változás a kiválasztott gazdasági és energetikai mutatók alapján az USA-ban, (Forrás: WEO 2012) 4. ábra. A világ cseppfolyós földgáz (LNG) kereskedelme, rövidtávon, (Forrás: WEO 2012) mára jelentős piaci tényezővé válása. Ez esetben nem csupán látványos forrásbővülésről van szó, hanem a hozzáférhetőség, a beszerzési lehetőségek diverzifikációjáról is. A gazdasági válság miatt a gazdasági növekedés lelassulása, a fejlett országokban csökkenése jelentősen mérsékelte általában az energiaigények, különösen a relatíve drága földgáz használatát. Az LNG-kapacitások gyors ütemű kiépülése különösen a spotpiaci szegmensben jelentős túlkínálatot hozott, az árak az olajhoz indexált hoszszú távú szerződések áraihoz képest felére-harmadára estek (4. ábra). Az utóbbi néhány évben bekövetkezett változások tehát sok vonatkozásban új feltételeket és lehetőségeket valószínűsítenek a globális gázpiaci szektorban: a nem hagyományos földgázforrások belépése a gázellátásba a közeli kimerülés hangoztatott ellenvetését komolytalanná teszi, a feltörekvő országoktól eltekintve a globális energiafelhasználás csak lassan növekszik vagy stagnál, a földgáz szerepe, súlya növekszik a hagyományos energiahordozók között, a földgázkitermelés eddigi koncentrált, erősen monopolizálható földrajzi eloszlása erőteljesen diverzifikálódik, és ez önmagában is az árak eddiginél szerényebb dinamikáját eredményezheti, a szűkösségből való félelem gyengülése, a források diverzifikálódása és a 2020-ig tartósnak ígérkező túlkínálat nem csak a reálárak szerényebb növekedését hozhatja, hanem az eddig általánosnak és megingathatatlannak tűnő kőolajhoz kötött ármozgást is kikezdheti. Valószínűleg erősödik a kőolaj árától egyre függetlenebbé váló, a keresleti és a kínálati viszonyokat jobban követő gázár. Ezzel szemben függetlenül a Magyarországon is kimutatott, a belső fogyasztáshoz képest jelentős, nem hagyományos földgáztól a hazai energiapolitika túlzottnak értékeli a földgáznak az energiahordozókban elfoglalt súlyát, és a földgázfogyasztás visszaszorítását célozza, szorgalmazza. Energiapolitikánk az atom-szén-megújulók hármasságára épít. A szén ismételt kiemelése energiaellátásunkban számomra megfejthetetlen rejtély. Miközben a világ a bőségesnek ígérkező földgáz növekvő és szerteágazó felhasználására törekszik, nálunk éppen ellenkezőleg, a földgáz mielőbbi alkonyát sürgetik. Ismerve a hagyományos és a megújuló energiaforrásaink komparatív előnyeit, hátrányait, ez a fajta hozzáállás nem tűnik racionálisnak. Ellentmondani látszik ennek, hogy ugyanakkor az EU-val kapcsolatos összes reménybeli földgázhálózat kiépítésében részt kívánunk venni. Szándékoltan csökkenő földgázfogyasztás és a jelenlegi 6 milliárd m 3 -t meghaladó tárolókapacitás mellett még a legfokozottabb ellátásbiztonsági követelmények sem indokolják ezen törekvéseket. A külső és a belső hálózatfejlesztés ugyan a hozzáférést javíthatja, a liberalizációt és a versenyt erősítheti, de a kormányzat ki nem mondott hosszú távú szándékai és a legutóbbi intézkedései éppen a piaci működést, és az árak szabályozási funkcióját kérdőjelezik meg. A világpiaci földgázszektor várható jövőbeni alakulása szintén megkérdőjelezi a hazai energiapolitika földgázzal kapcsolatos szándékait. Földgázpiac az EU-ban ben az EU-27 országok földgázfelhasználása több mint 10%-kal mérséklődött, s a I. félévi felhasználás összességében 7%-kal volt alacsonyabb a megelőző év azonos időszakához viszonyítva. Ez a fogyasztási mélypont még súlyosabb lett volna, ha január-februárban az átlagosnál jóval hidegebb időjárás nem növelte volna meg a fűtési igényeket. Az EU statisztikája szerint 2012 első félévében az importált gáz volumene 12%-kal csökkent, azaz jóval nagyobb mértékben, mint a fogyasztásé. A felhasználás csökkenése egyértelműen a kedvezőtlen gazdasági környezet számlájára írható, azonban a magas földgáz- és az alacsony villamosenergia-ár kiszorította a földgázt a villamosenergia-piacról ben Németországban és esetenként Angliában is a villamos energia- és a tüzelőanyagárak (plusz a kvótaárak) közötti különbség negatívvá vált (clean spark spread). Eközben ben az amerikai feketeszénimport jelentősen nőtt, leszorította az európai 5. ábra. Földgázimport, EU-27, Magyarország (PJ, bruttó) (Forrás: Eurostat) Magyarország (jobb tengely) 2009M M M M M M M M M M M M09 EU-27 (bal tengely)

24 KORSZAKVÁLTÁS piaci szénárakat, s a hagyományos importőrök piacát is visszavetette. 6. ábra. Tüzelőanyagok szerinti spread-ek a német villamosenergiapiacon (euró/mwh) (Forrás: Market Observatory for Energy. Vol. 5. Issue 2-3. European Commission 2012) villamosenergia-árak és szénárak különbsége villamosenergia-árak és földgázárak különbsége Norvég Orosz Algériai Holland LNG HUB földgáz ára Egyesült Királyság 24,1 24,4 21,5 24,2 Franciaország 31 24,8 Belgium 24,2 24,2 24,2 24,2 Spanyolország 26,4 28,6 25,8 Portugália 23,1 Olaszország 37, ,3 34,5 30,1 Németország 24,6 27,7* Csehország 37,2 Ausztria 26 Szlovákia 30,4 Szlovénia 42,8 40,5 Magyarország 30 Észtország 34,1 Lettország 33,8 Litvánia 38,3 Románia 34,1 Bulgária 42,8 Görögország 35,3 33,3 * I. negyedév átlaga 7. ábra. Szerződéses és piaci földgázárak az EU-ban, I. félév átlaga (euró/mwh) (Forrás: Market Observatory for Energy. Vol. 5. Issue 2-3. European Commission 2012) A számítások szerint ezek a folyamatok kedvező villamos energia-szén árkülönbséget jelentenek a villamosenergia-termelőknek (5. ábra). Az előrejelzések szerint a világgazdaság növekedési üteme lassabb lesz a korábbi időszakénál, az EU gazdasági növekedése az elkövetkező 3 évben igen szerény lesz. A gazdasági növekedés és az energiapolitikai célok teljesítése érdekében az energiafelhasználás alig emelkedik, ezen belül a földgázfelhasználás 2015-ig ugyan évi 1-1,5%-kal nő, de nem éri el 2015-re a 2010-es szintet, ez az emelkedés csak korrekció. Míg az Egyesült Államokban és néhány más országban a földgáz aranykora köszöntött be bőséges kínálattal és alacsony árakkal, Európát talán ez az aranykor elkerüli (6. ábra)? Ennek oka egyrészt az, hogy a nem hagyományos földgáz-kitermelési módok környezetvédelmi okok miatt Európában nem, vagy csak lassan terjedhetnek, másrészt az importált gáz ára jóval magasabb, mint az Egyesült Államokban. Bár az árak területén is várható változás, a hosszú távú szerződéses árak (akár csővezetéki, akár LNG) 2015-ig magasabbak lesznek, mint az európai gázközpontokban kialakult ár, pedig a legolcsóbb angliai HUB ár is mintegy háromszorosa az amerikai tőzsdei áraknak. A magas árak miatt az erőművi szektor földgázigénye visszaesett, s ez csak akkor módosulhat, ha a villamosenergia-árak visszatérnek a válság előtti szintekre, s ezzel együtt a földgázárak kevésbé emelkednek. Az európai energiapolitika is a földgáz ellen hat: a megújuló energiaforrások felhasználásának növelése a földgázt szorítja ki a villamos energia- és a hőtermelésből. Az atomenergia elutasítása elvben teret adna a földgáz erőteljesebb felhasználásának, de Németország a megújuló energia-alapú áramtermelést intenzíven támogatja. A megújuló energia kötelező átvételének mennyiségi növekedése egyébként azt is eredményezi, hogy kiszorítja a drágábban termelő fosszilis erőműveket a piacról, azaz a földgázzal működőket. A lakossági szektor földgázfelhasználása jórészt időjárásfüggő, s az energiahatékonyságot javító programok megvalósulásával inkább csökken a háztartási szektor földgázfelhasználása. A magas európai árak miatt veszélybe kerülhet az európai földgázalapú vegyipar is, mivel az olcsó forrásokkal az Egyesült Államokban rohamos növekedésnek indult a műtrágyagyártás és a polietilénipar. A földgáz alacsony ára a vegyipar egyes területein kiszorította a kőolajból nyert kondenzátumot, amely jóval drágább az olajárak szintje miatt. A piaci elemzések azt valószínűsítik, hogy az európai gázközpontokban (HUB) kialakuló árak már a közeljövőben is hatásosan befolyásolják a hosszú távú szerződéses árakat. A Bizottság rendszeres, negyedéves gázpiaci elemzése rámutat, hogy az egyes országokban 2012 elején kialakult hosszú távú szerződéses árak már nem kizárólag az olajárak követésén alapulnak, hanem az árszint %-os csökkentése történt, és/vagy a földgázárak kialakításánál a súlyozásba már HUB árakat is beszámítottak. Az elmúlt másfél évben híradások sora közölte, hogy a Gazprom inkább vállalta az árképzési gyakorlata elleni perek elkerülését, és több esetben megegyezett a vele perben álló vásárlóival, sőt német partnerének visszamenőlegesen is árkorrekciót adott (7. ábra). A magyarországi importőr is sikeresen tárgyalta újra a szállítási szerződést, mivel a hazai és európai statisztikák szerint csupán Németországban és valószínűleg Ausztriában alacsonyabbak az orosz importból származó földgázárak, mint Magyarországon. A Bizottság már hivatkozott negyedéves gázpiaci publikációja szerint továbbra is óriási az eltérés az egyes országok között az árakban. A szerződéses és piaci földgázárakat bemutató táblázat is jelzi, hogy az erőviszonyokat, a földrajzi helyzetet és a verseny hiányát jól ki tudja használni az orosz szerződő fél, hiszen a gazdasági racionalitás alapján eléggé furcsa, hogy Bulgária 423,8 euró/mwh-s árat fizet a földgázért, míg Görögország, amely a Bulgáriából érkező csövön át kapja a gázt, 20%-kal alacsonyabb árat fizet. Hasonló helyzetben van Szlovénia mindkét beszállítójával szemben (8. ábra). Az Európai Bizottság a harmadik energiacsomag érvényesítésével, valamint Oroszországgal folytatott tárgyalásaiban törekszik piaci alapúvá tenni a szerződéses árakat, erre már van is egy példa. Az angol Centrica energiaszolgáltató 2,4 milliárd m 3 gáz vásárlásáról 24

25 KORSZAKVÁLTÁS GEOTERMIA kötött 3 éves szerződést a Gazprom angliai cégével. A szerződésben a gáz árát az angol gáztőzsde következő napra vonatkozó határidős áraihoz igazítják. Az EU versenybizottsága is vizsgálja a Gazprom kelet-európai ármeghatározását, de a korábbiak mellett újabb bírósági ügyek is jelentkeztek, idén októberben Litvánia perelte be a Gazpromot, hogy között torzította az árakat. Érdekesen zárult a cseh RWE Transgas bírósági ügye: a Gazprom beperelte a Transgas-t, mivel a cég nem fizetett a take-or-pay (büntetés a leszerződött, de át nem vett gáz után) klauzula értelmében. A bíróság azonban úgy határozott, hogy a cégnek a take-or-pay klauzula értelmében sem kell fizetnie az át nem vett gázért. Ez valószínűleg alapvetően befolyásolja a további hasonló ügyeket. Bizonytalanság és kérdőjelek a hazai gázszektorban A hazai földgázfelhasználás a válság óta csökken, az összes gázfelhasználó szektor mérsékli fogyasztását. Hogy pontosan mennyivel, azt nem lehet tudni, mivel az energiastatisztika megszűnt, s az elérhető információk ellentmondásosak. A földgáz felhasználása igen érzékeny az időjárás változásaira, ezért tendenciáinak bemutatásához általában a felhasználás idősorából kiszűrik az időjárás okozta változásokat között a kedvező időjárásnak köszönhetően évi kb. 3-4%-kal kevesebb gázt használtunk fel, mint átlagos hőmérsékletű évben ben azonban, a szigorú tél miatt 4%-kal, fél milliárd m 3 -rel több gáz fogyott, mint egy átlagos hőmérsékletű évben ben, illetve 2012-ben valószínűleg nagyon közel lehetett az átlagos hőmérséklet a hosszú távú átlaghoz, ezért a korrekció nélküli, illetve a korrigált felhasználás között alig van különbség. A MEH adatai alapján 2012 első 10 hónapjában, a megelőző év azonos időszakához viszonyítva 8%-kal kevesebb volt az országos és az egyetemes szolgáltatás földgázfelhasználása, de azon belül a háztartások felhasználása 5%-kal csökkent. A nem háztartási célú, de egyetemes szolgáltatásban levő fogyasztók földgázfelhasználása 26%-kal csökkent. Itt is, ahogy a villamos energia egyetemes szolgáltatásban, a csökkenés jelentős részét valószínűleg a nagyobb fogyasztók egyetemes szolgáltatásból való kényszerű vagy önkéntes kilépése okozza. A MEH villamosenergia-statisztikája szerint az erőművek 2011-ben 10,5, 2012 első nyolc hónapjában 11%-kal kevesebb földgázt használtak fel. Az egyetemes szolgáltatás és a villamosenergia-termelés földgázigényének változása 2011-re és 2012 első nyolc hónapjában közel PJ-lal mérsékelte a földgázigényeket (9. ábra). A közötti földgázigények alakulását az egyes felhasználó szektorok várható igényváltozása alapján becsüljük, mivel a gazdasági növekedés és a földgázfelhasználás között 2005 óta nincs egyértelműen számszerűsíthető kapcsolat. A fajlagos mutató 2005 óta a földgázfelhasználás visszaesésének mértékével változik, azaz makrogazdasági hatékonyságjavulás a földgázfelhasználásban nem mutatható ki. A GKI Energiakutató Kft. szerint a földgázfelhasználás mélypontja 2012, s a következő években lényegében véve ezen a szinten stagnál a felhasználás. Az előrejelzés a kiinduló adatok bizonytalanságán túl számos feltételezésen alapul. Egyrészt a lakossági felhasználás területén jóval nagyobb lehetőség lenne a csökkenésre, ha végre elindulnának a nagyobb volumenű energiahatékonyság-javítási programok. Feltételezésünk szerint erre 2014-től kerülhet sor. A villamosenergia-termelés földgázigénye lassan növekvő lesz. Az előrejelzésben nagyon szerény igénynövekedés szerepel, ez a csak lassan emelkedő villamosenergia-árral és kissé mérséklődő földgázárral képzelhető el ben. Összességében 2012-re mintegy 366, re 370 PJ (10,8 Mrd m3) földgázfelhasználást valószínűsítünk. Az előrejelzés különösen nagy bizonytalanságot rejt, hiszen az energiastatisztika hiányában a múlt jellemzőit sem tudjuk megadni (10. ábra). A földgázigények kielégítéséhez az import és a hazai termelés járult hozzá. A földgáz importja között 30%-kal csökkent úgy, hogy a szállítási irányok (nem feltétlenül országok) is megváltoztak. A keleti határ felől betáplált földgáz mennyisége 38%-kal csökkent 3 év alatt úgy, hogy az Ausztria felől érkező gáz mennyisége több mint kétszeresére nőtt, s aránya a földgázimportból 2011-re 55%-ra emelkedett. Az elkövetkező 3 évben e tendencia csendesedik, részben kapacitási korlátok miatt, továbbá, ameddig a szabadpiaci földgázár alacsonyabb lesz, mint a hosszú távú szerződéses ár, addig nyilvánvalóan a kereskedők a spotpiaci beszerzést részesítik előnyben. Az egyetemes szolgáltatásban a kereskedőket az árszabályozás is erre kényszeríti. A jelentős árkülönbség miatt a nyugati határmetszéken többször alakult ki szűkület, a szűkület kezelésére vonatkozó szabályokat többször módosították, főképp az EU eljárás 8. ábra. Német és magyar import földgázárak (USD/m 3, nettó) (Forrás: BAFA, KSH) 9. ábra. Földgázfelhasználás és GDP, (%) (Forrás: KSH, Energia Központ NKft, MEH) január május szept január május szept január május szept január május szept január május szept importált földgáz ára a magyar határon importált földgáz ára a német határon GDP (volumenindex, %) Földgázfelhasználás változása Fajlagos földgázfogyasztás (TJ/Mrd Ft) változása 25

26 KORSZAKVÁLTÁS Egyéb szektorok Lakosság Villamosenergia-termeléshez Keleti határ felől betáplálva Nyugati határ felől betáplálva 10. ábra. A földgázfelhasználás előrejelzése, (milliárd m 3 ) (Forrás: MEH, előrejelzés: GKI Energiakutató) 11. ábra. Az importált földgáz mennyisége határkeresztező pontok szerint (milliárd m 3 ) (Forrás: MEH, Tájékoztató kiadvány ) rend nem megfelelő adaptációja miatt. A földgázszektor piacszabályozása az elmúlt időben és várhatóan a jövőben is az EU harmadik energiacsomagjának teljesítéséhez szükséges. A legfontosabb változtatások már megtörténtek, de az átláthatóság, az információk közzététele, az egyetemes szolgáltatás hatósági árazásának megszüntetése, valamint az Energia Hivatal függetlenségének erősítése még várat magára. Ezeket a kritikákat fogalmazta meg nemrég az EU Bizottság a magyarországi energiaszabályozással kapcsolatosan. Nagy változást hozhat a földgáztőzsde elindulása, amely az eddig homályban levő nagykereskedelmi, piaci földgázárakról már információt közöl. A tavaly elfogadott Energiastratégia 2030 a földgáz szerepét mérsékelni akarja, de egyúttal elsősorban a biztonságra és a diverzifikációra törekszik végén már a valaha volt legnagyobb napi csúcsigény kétszeresét volt képes a magyar földgázrendszer biztosítani, s a tervezett változtatásokkal már a két és félszeres szintet is elérhetjük, miközben a hazai gázigény csökken. Az FGSZ több éves, elhúzódó folyamat után 2012-ben jóváhagyást kapott a MEH-től a 10 éves hálózatfejlesztési tervére vonatkozóan. Sajnos a cég nem tette közzé (a MAVIR-tól eltérően) a tervet, csak a MEH különböző határozataiból lehet a tartalmára következtetni. A jóváhagyott változat a belső nagynyomású hálózaton kívül tartalmazza a határkeresztező kapacitások létesítését valamennyi szomszédunk irányában, mégpedig megfordítható szállítási lehetőséggel. Ezek a fejlesztések nyilvánvalóan bekerülhetnek a rendszerhasználati díjak költségei közé, így várhatóan dinamikusan növekvő szállítói tarifákra számíthatunk (11. ábra). Az Energiastratégia is tartalmazta az energetikában az állami szerepvállalás erősítését, több lépésében a kormány ezt meg is tette. Elsősorban az állami tulajdonú cégén keresztül érvényesíti döntéseit (magyar-szlovák vezeték), s az E.ON Földgáz Trade és az E.ON Storage visszavásárlásával szintén az MVM-et erősíti. A politikai és esetleg a biztonságpolitikai érveken túl nincs olyan bizonyíték, amely az állami szerepvállalás hatékonyságát a magántulajdonú gazdálkodás hatékonysága fölé helyezné. A földgázpiaci, de a teljes energiapiaci szereplők is az állam elmúlt két évben alkalmazott adózási és egyéb szabályozási tevékenységét szektorellenesnek értékelik. Az adózási és árképzési szabályok súlyos veszteséget okoznak egyes cégeknek, a nyereség gyakorlatilag eltűnik, s a tevékenység veszteségesbe fordul. A döntések nyomán legfőképp a bizalmatlanság erősödött fel. Ilyen gazdálkodási környezetben szó sem lehet fejlesztésekről, beruházásokról, ami az energiaszektor esetében pedig kulcskérdés. Az egyetemes szolgáltatás árszabásainak és az árak képzésének megállapításáról szóló rendeletek is többször módosultak az elmúlt év folyamán. A kormány egy hirtelen döntéssel december elején a vezetékes energiahordozók lakossági árának 10%-os csökkentéséről döntött. Az ilyen mértékű csökkentés jogosságát gazdálkodási körülmény nem igazolhatja. Ráadásul a fogyasztókra gyakorolt hatása szociálisan méltánytalan, a nem kívánatos keresztfinanszírozást erősíti, és torz árrendszert hoz létre. A torz árrendszer egyrészt rontja a piaci szereplők eddig is gyenge versenyképességét, másrészt gyengíti, kiiktatja a piacgazdaságban semmivel sem helyettesíthető árak szabályzó és ösztönző hatásait. A valóságos költségeket és a méltányos profitot tartalmazó árak nélkül mind a termelők, mind a fogyasztók jövőbeni döntései gazdaságilag irracionálissá válhatnak. Összességében a szabályozás kedvezőtlenebbé vált a szolgáltatók, a kereskedők és az elosztók számára, az egyetemes fogyasztók átmenetileg ugyan jól jártak, de az áttételes hatások miatt később kamatostul kell ezt majd megfizetniük. A transzparencia bizonyos mértékig növekedett a szolgáltatási területeken, de állami és hatósági szinten a transzparencia nem jelentkezik. Nincs igazi energiastatisztikai szolgáltatás, továbbra sem elérhetők a nagykereskedelmi, szabadpiaci szolgáltatásokra vonatkozó árinformációk, a döntések pedig egyeztetések nélkül születnek. Ilyen körülmények között valódi energiapiac nem alakulhat ki. Lábjegyzet: 1. Megjegyzés: A magyar gazdaság és az energia szektor helyzete, kilátásai 2015-ig (GKI Energiakutató Kft., december) Barta Judit által írt fejezet felhasználásával készült. 26

27 MEGÚJULÓK GEOTERMIA Balajti László A geotermikus energiahasznosítás elterjedésének rövid története A hévízhasznosítás hosszú történeti múltra tekint vissza. Kínában maradt fenn a legrégebbi ismert termálvizes fürdőmedence. A Quin dinasztia korában, a Kr. e. 3. évszázadból származó, kőből épült medence a Huaging Chi császári palotához tartozott. Az I. évszázadból maradtak fenn Caracalla császár termálfürdői, ahol a balneológiai hasznosítás mellett a fürdő padlófűtésére is használták a meleg vizet (1. ábra). A Római Birodalomban minden fontosabb településen, ahol termálforrások voltak, az angliai Bathtól Aquincumon át Herkulesfürdőig és Várnáig, nyilvános fürdők épültek padlófűtéssel, s ez már energetikai hasznosításnak tekinthető (Cataldi, 1995). A középkori Európában egyedülálló geotermikus távfűtőrendszert építettek ki a XIV. századi Franciaországban, Chaudes-Aigues kolostor együttesében. Ez az elszigetelt megoldás nem talált követőkre (Lund, 2005). Az Egyesült Államokban, Idaho államban épült ki Boise geotermikus távfűtőrendszere 1892-ben, amit az oregoni Klamath Falls követett 1900-ban (Lund, 2005). A geotermikus forrásból történő villamosenergia-termelés úttörője volt az olasz Piero Ginori Conti herceg, aki a Pisa közelében lévő larderellói birtokán helyezte üzembe az első geotermikus gőzzel hajtott 1. ábra. Caracalla császár termálfürdőjének maradványai (forrás: gőzgépet és generátort 1904-ben (Bertani, 2005). A larderellói helyszínen épült első nagyobb erőműegység 1912-re készült el. Itt a nagy oldottanyag-tartalmú geotermikus gőzzel kútvizet, mint szekunder közeget fűtöttek fel. Ez hajtotta a gőzturbinát és a Ganz gyártmányú generátort, ami ma is látható a helyi múzeumban (2. ábra). Az olasz mérnökök elvitathatatlan érdeme, hogy már a II. világháború előtt bebizonyították, hogy geotermikus forrásból nagyipari méretekben is gazdaságosan termelhető villamos energia. A 300 MW-os larderellói erőmű egy II. világháborús amerikai bombázás áldozatául esett, de romjaiból újjáépítették, és jelenleg 487 gőztermelő kútból 480 MWe teljesítményével ma is Európa legnagyobb geotermikus erőműve. A korszerű hévíztermelés elképzelhetetlen mélyfúrású kutak nélkül. A mélyfúrású kutak kialakításában kiemelkedő szerepet játszott Zsigmondy Vilmos, a legendás hírű magyar bányamérnök. Zsigmondy nem csak jelentős tudós, az MTA tagja volt, hanem a gyakorlatban is számos mélyfúrású kút tervezője és kivitelezője. A Margitszigeten és Félixfürdőn fúrt kútjai után 1868-ban kezdett legnagyobb vállalkozásához Budapesten a Városligetben. A 970 m mélységű városligeti hévízkút 1878-ban készült el, amely a maga idejében Európa legmélyebb kútja volt l/perc vízhozamot szolgáltatott, 73 C kifolyó hőmérséklettel (Csath B., 1983). A magyar hévízfeltárás másik nagy alakja Pávai-Vajna Ferenc, aki az Alföldön folytatott rendszeres vízkutatásokat. Legjelentősebb felfedezése a hajdúszoboszlói hévíztároló és a vele kölcsönhatásban álló földgázmező. Pávai-Vajna 1925-ben tárta fel 1080 m mélységben a hajdúszoboszlói hévizet tartalmazó tárolórétegeket. Hidrológiai szempontból fontos törekvése volt, hogy tegyük hazánkat fürdőországgá, amelyet a gyógyturizmus gazdaságilag is felvirágoztathat. Pávai-Vajna a hévizek 2. ábra. Piero Ginori Conti első geotermikus áramfejlesztőjével (forrás: 3. ábra. Sókiválás Egerszalókon ( ) 27

28 MEGÚJULÓK és a hévízben oldott metán energetikai hasznosítását is kezdeményezte (Barabási Ország Installed in 2005 Energy in 2005 Installed in 2010 Energy in 2010 Forecast for 2015 Increase since 2005 I., 2008). A Debreczen című újság- MW GWh MW GWh MW MW GWh Capacity % Energy % ban (1925) szorgalmazta a mélyfúrások Argentína vizének többlépcsős hasznosítását. Ausztrália 0,2 0,5 1,1 0, % -5% Ezzel 60 évvel megelőzte korát, hiszen Ausztria 1,1 3,2 1,4 3, % 19% csak az 1980-as években kezdték szorgalmazni a közvetlen hőhasznosításban Kanada az ún. kaszkádüzemet, a nagyobb Chile hasznosítható hőlépcső eléréséért. Kína % 57% Ugyancsak ő kezdeményezte a gáztartalmú Costa Rica 163 1, , % -1% hajdúszoboszlói hévízből a föld- El Salvador , % 47% gáz leválasztását és energetikai célú Etiópia 7,3 0 7, % hasznosítását. Franciaország % -7% Ugyanebben az időben Budapesten Németország 0,2 1,5 6, ,774% 3,249% is találunk példákat a geotermikus Görögország energia fűtési célra való alkalmazására. Guatemala % 36% A margitszigeti termálkút vizét a Margit-híd Honduras alatt vezették át a pesti oldal- ra, ahol a Szent István park környékén Magyarország lakást láttak el használati meleg Izland 202 1, , , % 210% vízzel. A városligeti kút termálvizével Indonézia 797 6,085 1,197 9,600 3, ,515 50% 58% a Szabolcs utcai MÁV Kórházat, az izraelita Olaszország 791 5, , % 3% felekezet kórházát, valamint az Japán 535 3, , % -12% Állatkert néhány épületét és a víziló Kenya 129 1, , % 31% medencéjét fűtötték (Csath B. 1983). Mexikó 953 6, ,047 1, % 12% A hajdúszoboszlói hévíz metántartalmát St Kitts és Nevis leválasztva, gázmotort hajtva vil- Új-Zéland 435 2, ,055 1, ,281 44% 46% lamos áramot állítottak elő, a palackozott Nicaragua % 15% földgázt pedig a MÁV használta Pápua Új-Guinea 6, % 2547% vasúti kocsik világítására (Holoda A., 2003). Megállapítható tehát, hogy Magyarország Fülöp-szigetek 1,930 9,253 1,904 10,311 2, ,058-1% 11% az elsők között vett részt a Portugália % 94% geotermikus energia hasznosításában Románia (4. ábra). Ma is a világ legnagyobb Oroszország % 419% geotermikus távfűtő rendszere a Reykjavíkban, Spanyolország Izlandon között Szlovákia kiépült városi távfűtő rendszer. A vállalkozás Thaiföld 0,3 1,8 0,3 2, % 11% gazdaságosan működik kert- Hollandia városi beépítettségű területen is, inspirálva Törökország % 368% a világ más területein is nagyobb USA 2,564 16,840 3,093 16,603 5, % -1% léptékű alkalmazások bevezetését. Összes 8,933 55,709 10,715 67,246 18,500 1,783 11,538 20% 21% A második világháborút követő 1. táblázat. A geotermikus alapú villamosenergia-termelés helyzete (Bertani R., 2005) években a geotermikus energia hasznosítása ugrásszerű fejlődésnek indult. Ebben nagy szerepet játszott Boldizsár Tibor professzor, aki a Föld statikus termodinamikai modelljét váltotta fel a földi hőáram kéregfejlődéstől függő, dinamikus modelljével, ugyanakkor a hévízhasznosítás gyakorlati elterjesztésében is meghatározó szerepet játszott. A hosszú ideig egyedüliként működő larderellói geotermikus erőmű mellett 1958-ban az új-zélandi Wairaikei, majd 1960-ban az amerikai Geysers Field erőmű-csoportja épült meg, azóta töretlen a fejlődés. Az iparág helyzetét a 2010-ben Indonéziában, Balin megrendezett World Geothermal Congress előadásai alapján mutatjuk be, az 2-3. táblázatok segítségével. Az elektromosenergia-termelést Bertani (2005), a közvetlen hőhasznosítás helyzetét Lund (2005) nyomán ismertetjük. Magyarország geotermikus energiatermelését és -hasznosítását Tóth A. (2010) foglalta össze a Világkonferencián. A táblázatokat az ő adataival egészítjük ki röviden, hogy a nemzetközi háttérhez viszonyítva kapjunk egy gyors benyomást a jelenlegi hazai helyzetről, amelyet a későbbiekben természetesen részletesen kívánok vizsgálni. A 3. táblázat Magyarország működő hévízkútjainak számát mutatja a kútfej-hőmérséklethatárok és a felhasználás célja szerint csoportosítva. Látható, hogy legnagyobb számban ivóvízellátásra és gyógyfürdők céljára hasznosulnak a kutak. A nagyobb hőmérséklettartományban, 80 C felett, egyértelműen a mezőgazdasági célú hasznosítás dominál. Félrevezető lehet, ha a különböző kutak kútvizsgálati eredményeit egyszerű összegezésével lenne meghatározva az eredő hőteljesítmény. Ezek az egykori kútvizsgálatok különböző időpontokban történtek, sok termálkút csak időszakosan üzemel, és lényeges különbségek adódhat- 28

29 MEGÚJULÓK GEOTERMIA Ország GWh/év MWt TJ/év Kihasználtság Tkf [ C] Ivóvíz Gyógyfürddasámunális Mezőgaz- Kom- Ipari Többcélú Összes Kína ,27 USA , Svédország , Törökország , Japán , Norvégia , Izland , Franciaország , Németország ,16 > Hollandia ,24 Összes Olaszország ,36 3. táblázat. Magyarország geotermikus kútjainak adatai (Tóth A., 2010) Magyarország ,47 Új-Zéland ,77 T kf [ C] m [kg/s] mátl [kg/s] P [MW] Pátl [MW] Kanada , ,662 16, ,12 Finnország , ,418 16, ,80 Svájc , ,065 20, ,47 Brazília , ,659 21, ,07 Oroszország , ,012 24, ,57 Mexikó ,82 >100 0,062 31, ,50 2. táblázat. A legjelentősebb közvetlen hőhasznosító országok (Lund. J., 2010) 4. táblázat. Magyarországi hévízkutak kumulált elméleti hőteljesítményei 4. ábra. Pávai-Vajna Ferenc fúróberendezésével 1925-ben (forrás: Barabás I., Közép-Tisza XXXI. Évfolyam. 1 szám. 2008) nak a jelenlegi vízhozamok és az egykori kútvizsgálatkor kapott eredmények között. A kutakat a kútfejhőmérséklet szerint csoportokba rendeztem,10 C-os hőmérséklet-intervallumokat képezve. A kutak tömegáram- és hőmérsékletadatai az üzembe helyezésükkor elvégzett kútvizsgálati mérésekből származnak. A számított elméleti hőkapacitás-értékeknél a tényleges értékek nyilvánvalóan kisebbek. Az összes termálkút elméleti teljes hőteljesítménye 1513 MWt miközben az eredő tömegáram 5,88 kg/s. Ezzel szemben a Magyar Bányászati és Földtani Hivatal önbevalláson alapuló termálvíz-felhasználási adatai m 3 /év értéket adnak. Ez egyenértékű 444,4 kg/s eredő tömegárammal. Nyilvánvaló, hogy a teljes rendelkezésre álló termálvíz-kapacitás a magyarországi hévízkutak esetében lényegesen nagyobb, mint a ténylegesen kitermelt mennyiség. Ez utóbbi 644,6 MWt teljesítményt jelent. Ebből következik a 42%-os kihasználtsági mutató (Tóth A., 2010). Az elméleti hőteljesítmény-értékeket a 3. táblázat tartalmazza. Mindebből kiderül, hogy a geotermikus energia a MW e feletti elektromosenergia-termeléssel és az MW t feletti közvetlen hőhasznosítással kilépett a kísérleti fázisból a gazdaságos, világgazdasági jelentőségű iparágak sorába. Magyarország kedvező természeti adottságai predesztinálják energiapolitikánkat a geotermikus energia fokozottabb igénybevételére. A pejoratív megítélések kora lejárt, a geotermikus energia termelésének és hasznosításának dinamikus fellendülése várható hazánkban is. Irodalom [1] Barabás I. (2008): Közép-Tisza XXXI. Évfolyam. 1 szám. [2] Bertani, R. (2005): World Geothermal Generation : State of the Art, Proceedings World Geothermal Congress, Antalya, Turkey [3] Cataldi, R. Chellini, P. (1995): Geothermal energy in the mediterranean area before the middle ages proc. The World Geothermal Congress, Florence, Italy [4] Csath B. (1983): A Zsigmondyak szerepe a magyar vízkutatás és fúrás történetében, VIZDOK, ISBN [5] Holoda, A. (2003) A hajdúszoboszlói földgázbányászat 40 éve, Kőolaj és Földgáz 36., 7-8., [6] Lund J. at al. (2005): World-Wide Direct Uses of Geothermal Energy Proceedings World Geothermal Congress, Antalya, Turkey. [7] Tóth A. (2010): Hungarian Country Update , Proceedings World Geothermal 29

30 ATOMENERGIA Cserháti András Az új atomerőművek nemzetközi kilátásai Az alábbi cikk fő üzenete az, hogy az atomenergetika minden ellenkező híreszteléssel és magyarázkodással szemben korántsem lejárt lemez, átlépendő múlt. A jelentős többség nem leépít, hanem megtorpanva vagy töretlenül tovább épít, illetve új belépőként kezdi meg a nukleáris blokkok létesítését. Bemutatjuk a visszafejlesztés túlpolitizáltságát, és azt a hatalmas igényt, jelentős erőfeszítéseket, amelyeket a többség vállal atomenergetikája fejlesztéséért. A magyar viszonyok részletes tárgyalása nem cél. A márciusi földrengés és szökőár által előidézett japán atomerőműbaleset sorsdöntő hatást fejtett ki egyes országok atomenergetikájára: tisztán vagy túlnyomóan politikai motivációk következtében megindította, illetve felgyorsította a leépítést. Ezt a pár országot viszonylag egyszerű áttekinteni, de olyan nagy az atomenergiával nem szakító országok száma, hogy tételes ismertetés nem adható. A reprezentativitásra törekvő leírás jobbára a nagy szereplőket mutatja be. Látszólag egyszerűsítené a képet, ha a viszonylag kevés atomerőmű-szállító szerint rajzolnánk meg, de több jövőbeli építő még nem jutott el a típus és szállító kiválasztásáig sem. A cikk műfaja nem csak műszaki, társadalmi területekre is kitekint. A leépítők: Ausztria, Olaszország, Németország, Svájc és Japán Ausztria Ausztria nem Fukushima óta, hanem már több mint három évtizede atomellenes. Útja egy el nem indított kész atomerőműtől a küldetéstudatos antinukleáris gyakorlatig vezetett. A Duna mentén, Zwentendorf közelében 1972 tavaszán kezdték a Siemens KWU forralóvizes típussorába (SWR 69) tartozó reaktor létesítését. Az építés folyamán fokozatosan erősödtek az antinukleáris hangok, így a kormányzat 1976-ban a beruházás mellett érvelő féléves tájékoztató kampányt indított ra az erőmű gyakorlatilag elkészült, már a nukleáris üzemanyag berakása folyt. Mivel az ellenzék megosztott volt, a saját jövőjét is az atomerőművel összekötő Kreisky kancellár úgy érezte, hogy sikerült a közvéleményt a saját oldalára állítania. Népszavazást írt ki, de a november 5-én tartott referendumon váratlan vereséget szenvedett: 64,1%-os részvétel mellett a választók nagyon szűk többsége, 50,47% a politikája és a nukleáris energia ellen szavazott. A projektet november 9-én leállították, december 13-án a parlament alkotmányba foglalta Ausztria atommentességét. A jól lavírozó Kreisky így végül nem bukott meg, sőt egy év múlva választási sikert ért el. Az ellenzők rendkívül szerény túlsúlya később Ausztria külfölddel szemben is fokozódó, offenzív atomellenességébe torkollott. Hosszan sorolhatók az ország néha már-már irracionalitásba átcsapó atomfóbiájának megnyilvánulásai. Emellett Ausztria évtizedekig képmutató gyakorlatot követett: éjjel importálta a francia és cseh atomerőművekben (korábban németekben is) termelt olcsó áramot, szivattyús-tározós erőműveiben felpumpálta velük a magasba a vizet, és másnap reggel már tiszta, környezetbarát vízi energiával fejlesztett áramként kínálta fogyasztóinak. Ma már el akarja kerülni vagy pénzügyileg nehezíteni a szürkeáram behozatalát, de ez nem egyszerű az EU versenyjog keretében. Olaszország Olaszországban ugyancsak referendum vetette el az atomenergiát. A júniusi népszavazás iskolapéldája annak, hogy nem energetikai és pénzügyi megfontolások alapján, hanem érzelmi alapon és egy belpolitikai csomag elemeként is születhet döntés. A referendum abrogatív volt: az igen szavazat a hatályos törvény hatályon kívül helyezésének szándékát jelenti, a nem szavazat pedig a fenntartását. Négy kérdésben várták a polgárok véleményét. Az első és második a vízközművek privatizálásáról, valamint a beruházási ráfordítások és nyereség tarifákban való elismerhetőségéről szólt. A harmadik kérdés az atomenergia alkalmazásának elvetésére irányult. Csernobilt követően leálltak az olasz atomerőművek, de új, nagyszabású nukleáris építési terv beindítását tette lehetővé egy 2008-ban hozott törvény. A japán események nélkül reális esély lett volna a nukleáris újrakezdésre, de a súlyos baleset váratlanul felszította az érdeklődést és az aggodalmakat, jelentős politikai és pszichikai munícióval szolgált az ellenzőknek. A negyedik kérdés ugyancsak sokat emelt a részvételi arányon a kormányellenes hangulat miatt, mivel azt célozta, hogy perbe vont politikusok ne odázhassák el hivatali elfoglaltságaikra hivatkozva a bíróságok előtti megjelenést. Igen fontos, hogy ez érintette a több eljárásban szereplő Berlusconi kormányfőt is. Az ellenzék a modern médiapolitizálásban jól bevált eszközökhöz nyúlt: a lehetőségek határáig leegyszerűsített populista üzeneteket fogalmazott meg, és kiaknázta a csomag elemeinek egymást erősítő, részvételnövelő hatását. Az említett több ok miatt is felfokozott közhangulatban a választásra jogosultak csaknem 57%-a adta le voksát. 95% a vízszolgáltatás privatizációja és piaci díjszabása ellen foglalt állást; 92% elutasította, hogy ismét atomerőművekből nyerjenek energiát; 94% vélte úgy, hogy a kormány tagjainak is részt kell venniük az ellenük indított bűnvádi eljárásokban. A népszavazást így a japán hírek mellett a miniszterelnök népszerűségének zuhanása befolyásolta. Az olasz nukleáris elutasítás tehát ugyancsak egy szélesebb politikai játszma keretében értelmezendő. Németország Németországban is belpolitikai gyökerű döntéseket hoztak, mélyreható következményekkel. Merkel kancellár március 15-én azonnal három hónapra leállíttatta a hét legöregebb német atomerőművi blokkot. A pánikreakció hátterében a két hét múlva esedékes tartományi választások álltak: Baden-Württenbergben, illetve Rajna-Pfalzban okkal lehetett tartani attól, hogy az ellenzék kihasználja a japán földrengés által indított eseményeket. De a leállítások mit sem értek, sőt kontraproduktív módon az ökopárti önbizalmat növelték. A Zöldek előretörtek, az ellenzéki koalíció mindkét tartományban megelőzte a kormányzó párost. A vereség 30

31 ATOMENERGIA GEOTERMIA mértéke azt mutatta, hogy nem tartható a kancellár asszony előző évben meghirdetett, elődjénél engedékenyebb atompolitikája, a blokkok 8-14 éves üzemidő-hosszabbítása. Az atomvita egész tavasszal uralta a politikát és a médiát. A józan szemlélő azt várná, hogy ilyen vitában biztonsági, klímavédelmi, műszaki és gazdasági érvek csatáznak, de nem így volt. Az energiapolitikai fordulat az atomenergiáról való lemondás és a megújuló energiaforrásokra való mielőbbi áttérés előkészítésére Merkel régi politikusokból, tudósokból és egyházi személyiségekből álló etikai bizottságot (Bölcsek Tanácsa) hívott össze. A bizottság összetételénél, indíttatásánál fogva a racionalitás felől átcsúszott egy kevésbé megfogható erkölcsi alapra. Kezdettől nem titkolták, hogy javaslatuk a nukleáris energiától való elfordulás lesz. Az üzemeltetőkkel a szövetségi kormány nem tárgyalt, a politikai ellenzékkel igen. A végső, nagy hatású kormányhatározat szerint: a három hónapra leállított hét legidősebb reaktor már nem indulhat újra, a többi blokk fokozatosan, zömmel 2021-ig végleg beszünteti működését, három erőművet csak 2022-ben zárnak be (készenlétként arra, ha az energiaellátás nem biztonságos, vagy az ígért energiapolitikai fordulat problémás), a nukleáris üzemanyagadó marad. A legnagyobb bezárás 2011 márciusában következett be, amikor a 20 GW beépített atomerőmű-teljesítmény egyik napról a másikra a 60%-ára esett vissza. A következő 5 évben nincs változás, majd 2 évenként fokozatos csökkentés jön, rendre 50%, 45%, 40%-os lépcsőkkel Az utolsó évben pedig már a három legkorszerűbb reaktor által képviselt 20%-ra (4 GW) fogy a nukleáris termelés. Az ellátásbiztonság, stabilitás megsínylette az intézkedéseket ra a villamosenergia-rendszer 10 GW teljesítményhiányt mutat, és ma sincs végleges elképzelés, hogyan kellene ezt kezelni. Felborul a termelés és felhasználás viszonylag kiegyensúlyozott területi eloszlása ra az északi szélparkoknál teljesítmény-többlet, illetve az atomerőművek bezárása miatt tartós déli teljesítményhiány áll be, ami az egész országon átívelő jelentős távvezeték-építéseket követel. Minden megújuló egység beépítése azok ingadozó teljesítménye miatt amúgy is tehertétel a hálózatnak, nehezebb a villamosenergia-rendszert szabályozni, stabilitását megtartani, a kiélezett üzemállapotokat elkerülni. A Bundesnetzagentur óriási erőfeszítéseket tesz a kieső nukleáris kapacitás pótlására, az ellátásbiztonság gyengülésének mérséklésére és a hálózat szabályozására. A realitásoknak engedve 2011 őszén kiöregedett széntüzelésű erőművek üzemidő-hosszabbítását kérte a termelőktől. Németország vészhelyzetben osztrák áramra is szorulhat. Biblisben a reaktorok már nem működnek, mégis forog az egyik nagy generátor, mert szinkron-kompenzátor géppé alakították át a meddőteljesítmény-szabályozás érdekében. Németország villamosenergia-exportőr pozíciója importőrbe fordult át. A legnagyobb szállító a francia EdF, a cseh CEZ és középtávon a szlovák-olasz SE-Enel, a mochovcei 3. és 4. blokk indítása után. Az atomenergiából való kiszállás 2020-ig 370 millió tonna CO 2 többlet kibocsátással jár. A tartományi választásokon elért zöldpárti előretörés után a német áramtőzsdén azonnal felszökött az áram ára. A piac előre látta és azonnal beárazta a várható atomerőmű-bezárásokat: a határidős kontraktusok ellenértéke már másnap rekorddöntő 59,30 MWh/ ra emelkedett. A drágulás hamar konkrét ipari következményekkel járt. A német alumíniumgyártó Voerde csődöt jelentett a könnyűfém árának csökkenése és az emelkedő termelési költségek a német áramár miatt (a német ipari felhasználók évi 20 GWh felett 11,95 eurocentet fizetnek egy kwh-ért, míg a franciák csak 6,9-et). Az atomerőmű-bezárások és az üzemidő-hosszabbítások elmaradása nehéz helyzetbe hozta a négy nagy üzemeltetőt (E.ON, RWE, EnBW, Wattenfall). Megfosztották őket legfontosabb bevételi forrásuktól, terhelik őket a leszerelési költségek, óriási összegű illeték megfizetésére kötelezik őket az újrahasznosítható energiaforrások kiépítése érdekében. Az energetikai átállás költségei és gazdasági áttételei rendkívül súlyosak. Németországnak 2020-ig évente 25 milliárd -t kell befektetnie ahhoz, hogy céljai érdekében két évvel a nukleáris termelés vége előtt 40%-kal csökkenthesse az üvegházhatású gázok kibocsátását, 35%-ra (duplájára) emelhesse a megújuló hányadot a villamosenergia-termelésben, és 20%- kal mérsékelhesse az elsődleges energiafogyasztást. A KfW Bankengruppe fejlesztési bank elemzése szerint az ehhez szükséges teljes beruházási költség milliárd. Lassú fuldoklásba kezdtek a nukleáris képzési programok: gyakorlatilag eltűnt a finanszírozás korábbi kurzusaik mögül, az autóipari óriások sem pénzelik már tanfolyamaikat. A müncheni székhelyű ENELA korábban posztgraduális nukleáris menedzserkurzusokat szervezett, nagy igényességgel megkomponált szakmai vezetőképzést folytatott, illetve nukleáris agytröszt-jellegű szerepet is vállalt, de tevékenységét pénzügyi okok és a nukleáris kilátások romlása miatt nem folytatta. Mindezek elszomorító példák arra, hogy az atomenergiából való közvetlen kiszállás hatása hogyan terjed át a szponzoráció, a továbbképzések, a szakmai háttérintézmények területére is, a nukleáris kompetenciák fokozatos degradációjáig vezetve. Eltűnőben egy iparág, a német high-tech egy jelentős szelete, egy kapcsolódó szakmakultúra. Svájc Svájcban már a fukushimai balesetet követő harmadik napon felfüggesztették a három építeni tervezett atomerőművi blokk előkészületeit, nem kis mértékben a német és olasz szomszédok belpolitikájából átszivárgó atomhisztéria miatt. A helyi antinukleáris aktivisták sem pihentek. Félelemkeltő kampányuk egyik fő érve az a csúsztatás volt, hogy Mühlebergben és Leibstadtban ugyanolyan General Electric szállítású forralóvizes reaktorok működnek, mint amelyek Fukushimában tönkrementek. Az legkevésbé sem zavarta őket, hogy a svájci blokkok már jobbára későbbi, BWR-4, illetve BWR-6 típusúak, és rendelkeznek egy sor további módosítással, kiegészítéssel (pl. megerősített védőépület, szükségáramforrásként közeli vízerőmű, egyiknél a szomszéd hegyen magaslati tartalék víztartály) - illetve hogy Svájcban nincs cunami. Olyan mértékben sikeres volt a hozzá nem értő átlagpolgár féligazságokkal történő befolyásolása, hogy Aargau kantonban 20 ezer főt sikerült kivinni az utcára egy nagy atomenergia-ellenes tüntetésére. Ezt pár napon belül követte az a kormánydöntés, hogy az új blokkok nem épülnek meg. Japán Japánban az a kérdés, hogy mekkora marad az atomerőmű-flotta május elején a sajtó tele volt a hírrel, hogy leállították az utolsó atomerőművet is. A lelkendező zöldek és felszínesebb tudósítások arról persze nem szóltak, hogy mi az egyébként valós hír háttere, és a várható folytatás. Az összes ép japán blokkra ugyanis kiterjed egy kétlépcsős biztonsági értékelési program, melyet a soros leállások után végeznek el a szokásos rutinellenőrzéseken felül. A Gazdasági és Ipari Minisztérium létrehozott egy energiapolitikai szakbizottságot, amelyben számos energetikus, kutató és nagyvállalat vett részt nyarán négy hosszú távú forgatókönyvet vázoltak fel az ország számára: az összes reaktor leáll 2030-ig (atom 0%, megújulók 35%), jelentős csökkentés 2030-ig (atom 15%, megújulók 30%, majd új döntés), 31

32 ATOMENERGIA mérsékelt csökkentés (atom 20-25%, mértékét még pontosítani kell), az önszabályzó piac határozza meg az energiaszerkezetet. A nincs változás (atom 35%) lehetőséget, mint ötödik forgatókönyvet, elvetették. Munkájuk lényegi eleme volt annak a meghatározása, hogy az atomenergia részarányának csökkentésével hogyan pótolható a szükséges villamos energia mennyisége más forrásokból. Bármely változatnál egyértelmű volt, hogy a szolgáltatók emelni fogják az áraikat, mert a nem nukleáris források mind drágábbak. A testület figyelmeztetett arra is, hogy minél kisebb az atomenergia aránya, annál súlyosabban sérül a gazdaság. Ha az összes atomerőmű leáll, a GDP akár 5%-kal is csökkenhet, eközben Japán, amely korábban a klímaváltozás elleni mozgalom élén járt, évente több mint 15%-kal több üvegházhatású gázt bocsát ki, mint az 1990-es bázisévben. Időközben két új pozitív hír is érkezett: 1) 2012 nyarától sok egyeztetés és huzavona után, tiltakozások ellenére az Ohi-3, majd Ohi-4 blokkok újra termelnek. 2) 2012 decemberében az országos választáson a kormány megbukott, és újra az atomenergiával megengedőbb Liberális Demokrata Párt került hatalomra, egy realistább nukleáris hányadot (15-20%) ígérve. Tehát az atomenergetikával való teljes szakítás az antinukleárisak illúziója. Világtendenciák, általános megnyilatkozások A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség szerint mindezek ellenére tovább fog nőni az atomenergia-termelés a világon, mivel jóval több más állam gondolja úgy, hogy szüksége van a nukleáris energiára a klímaváltozás elleni harcban. Ugyanez az okfejtés, megállapítás köszön vissza Nukleáris Energia Ügynökségnél: az atomenergia fontos szerepet játszik a CO 2 - kibocsátás csökkentésében és a megbízható, megfizethető energiaellátás biztosításában. Több forgatókönyv alapján akkor járul hozzá jelentősen az emisszió csökkentéséhez, ha a világ villamosenergia-ellátásának közel negyedét képes biztosítani 2050-ig. Ehhez azonban a következő években tovább kell fokozni az új blokkok építését, 2020-ig évente csaknem 16 GW új atomerőművi kapacitást kell létesíteni. Nem mutatnak ki egyetlen leküzdhetetlen akadályt sem, ami a következő 40 évben gátolná a termelőkapacitás ilyen mértékű bővülését, de jelzik, hogy milyen kihívások hátráltatják a gyors növekedést: finanszírozási nehézségek a magas beruházási költségek miatt, társadalmi elfogadottság helyreállítása a Fukushima előtti szintre, radioaktív hulladékok biztonságos kezelésének demonstrálása, ezen belül nagy aktivitású hulladékok elhelyezésére vonatkozó tervek megvalósítása, atomerőművek építése újonnan belépő országokban, egyidejűleg gátolva a fegyverkezésre is alkalmas nukleáris anyagok és technológiák terjedését, nukleáris üzemanyag-kínálat növelése, megbízható üzemanyagellátás 60 év üzemidőre. Az országok hatósági követelményeinek harmonizálása is jelentős előnyökkel járna, segítene csökkenteni az építési időt és a költségeket. A KPMG pénzügyi tanácsadó is hasonló érvrendszert használ. Azt nyilatkozza, hogy a nukleáris energia a legolcsóbb és legjobb választás a CO 2 - kibocsátás csökkentésére irányuló nemzetközi célkitűzések betartására. A felcsapó antinukleáris hangulat ellenére szerinte még mindig e technológia az árban versenyképes és leghatékonyabb energiaforrás. Rámutat, hogy egy modern atomerőművi blokk élettartama év, és termékének önköltségében az üzemanyag 20% a hagyományos erőművek 80%- ával szemben. Ez /MWh termelői árhoz vezet (ami pl. tengerparti szélerőművekre /MWh). 1. ábra. Kevés leépítő, sokkal több építő (forrás: anti/pronukleáris weblapok) Kiemel egy sor zöld technológiai hátrányt. A napelemek hatásfoka általában 10% körüli, még a drágább és kifinomult fajtáké is csak 20%. Bár a szél, mint üzemanyag, ingyenes, a járulékos költségek nagyon magasak a változó szélsebesség és a termelés ingadozása miatt. Biomasszából pedig nem fejleszthető elegendő villanyáram, az energianövények termelése magasra viheti az élelmiszerárakat, veszélyeztetheti az ellátását. Alább látni fogjuk, hogy a beharangozott nukleáris reneszánsz nem marad el, de kissé realistább hangszerelésre váltott. Mindenesetre az építők markáns többsége fennáll (1. ábra). Akik folytatják az építést Kína Kína villamosenergia-fogyasztása 2011-ben közel 11,7%-nyit nőtt az előző évhez képest. Az év végén a teljes erőműpark beépített teljesítménye 1056 GWe volt, de ezen belül a nukleáris csak 12,57 GWe (1,2%). A termelésből való fosszilis (főleg szén) részesedés 80%. Világosan látszik, hogy a fenntartható és környezetbarát fejlesztés egyetlen kiútja a nukleáris energia fokozott igénybevétele. Az ország ezért az atomerőmű-építésben is szédületes tempót diktál. Jelenleg 28 blokkot épít, a világon most létesülők majdnem felét (a 70-es évek amerikai atomerőmű-építési boomjához hasonlítva mai önmagát) ig évente 6-6 nagy reaktort állít üzembe, nukleáris kapacitását 40 GWe-re emeli. A további dinamika is grandiózus: 2020: 60 GWe, 2030: 200 GWe, 2050: 400 GWe. Az épülő típusok jellemzően 4-18 elemű sorozatokban több nyugati gyártó típusai amerikai AP1000, francia EPR, kanadai CANDU-6; keleti gyártó típusa orosz VVER/AES-91; önállóan tervezett sorozat CNP- 300, CNP-600, CNP-1000; honosított (Framatome M310 alapú) sorozat CPR-1000, és egyediek (magas hőmérsékletű reaktor, kis moduláris reaktor, gyorsreaktor). Nincs olyan hét, hogy kínai atomerőmű-építők ne érnének el fontos mérföldköveket a különféle telephelyeken. Egyre inkább önellátók reaktortervezésben, -kivitelezésben, nukleáris üzemanyagciklusban. Főként nyomottvizes típusokra alapoznak (kooperáció + saját gyártás). A technológia-átvétel, -adaptálás, fejlesztés térnyerése már az első négy kínai AP1000 esetében is szembeszökő. Figyelemreméltó, hogy Kínában az atomerőmű-beruházások gyakorlatilag alig csúsznak, és tartják a régióra jellemző viszonylag olcsó beruházási költségeket is. A jövő fősodra az amerikai passzív reaktor honosítása, gyártásba vétele, továbbfejlesztése, teljesítményének növelése lesz. Ugyancsak feljavítják CNP és CPR sorozatokat. Minden más így a CANDU, a VVER és 32

33 ATOMENERGIA GEOTERMIA 2. ábra. Az első AP1000 reaktortartály-beemelések, Sanmen és Haiyang (forrás: Flickr) az EPR csak múló epizód, hiába épül belőlük akár 4-8 egység is. Kína jobb híján ma még kis CNP-300 blokkokat exportál Pakisztánba, de nem kétséges, hogy pár éven belül ez is gyökeresen változni fog. Oroszország Oroszország 33 működő és 11 épülő atomerőművével, közel 18%-os nukleáris hányadával változatlanul a világ élvonalában van. Soha nem állt le az atomenergetika fejlesztésével, 2020-ig másfélszeresére növeli meglévő kapacitásait. A nukleáris termékek, szolgáltatások exportja nemzeti cél. Világelső a gyorsreaktorok technológiájában. Belföldön az új blokkok létesítésének fő irányai: sokadik blokkok meglévő telephelyen, új kiépítések, zöldmezős beruházások, gyorsreaktor és úszó atomerőmű. Külföldön is egy sor orosz projekt fut a készültség különféle fázisaiban vagy van indulóban. Az orosz nukleáris technológia globális terjesztésére megalapították a Rusatom Overseas (RO) céget. A harmadik világ mellett nagyon fontos célja betörni és további megbízásokat nyerni az EU-ban (cseh, szlovák, magyar beruházások). Néhány éve igen intenzív a vegyes vállalatok alapítása (pl. a francia Alstom turbinagyárral), és jelentős európai gyártó- és nukleáris cégfelvásárlások is történtek, például a cseh Skoda JS: reaktor; a cseh ARAKO: atomerőmű szerelvények; a magyar Ganz EEG: atomenergetikai gépek; a Nukem Technologies: radioaktív hulladékkezelés, atomerőmű-leszerelés; az ukrán Energomasszpecsztal: öntött, kovácsolt acél nagyberendezések; a cseh Chladiciveze Praha: hűtőtornyok. Marketingirodák hálózatát állítják fel Szingapúrtól Dél-Afrikáig. A Rosatom-leányok agresszív személyzeti politikát folytatnak (pl. a jó nevű cseh Tomíček és Kouklík, a finn Laaksonen bevonása elnökhelyettesi szinten). Az intenzív nyomulás azt is hozhatja, hogy túlnyerik magukat, azaz nem lesz elég gyártó- és szállítókapacitásuk, ami az ügyfelek sorban állását és a beruházások elhúzódását okozhatja. Az otthon már létesülő 11 reaktort 2030-ig legalább másfélszer ennyi követi. A külföldi potenciális projekteket külön összegyűjtöttem, lásd az 1. táblázatban. A megkezdettekhez annál nagyobb valószínűséget rendeltem, minél közelebb állnak a befejezéshez, a tervezett projekteknél az előkészítés foka volt az irányadó, versenytársak esetén figyelembe vettem azok számát és az RO nyerési esélyeit is. Mindehhez a piaci események naprakész ismeretére volt szükség. A táblázat 50 blokkot tekint át. A fenti egyszerű analízis megerősítette, hogy a hazai és külföldi elnyerhető blokk 2030-ig végletekig kiterhelheti az orosz kapacitásokat. Dél-Korea Dél-Korea az atomenergia területén is felzárkózik a nagyokhoz. Az országban a nukleáris hányad 35%, 23 blokk működik, 4 épül otthon és 1 külföldön. Szép ívű pályát jártak be a hetvenes évek óta, az egyes évtizedeket az indulás, tudásgyűjtés, önállósodás, majd a kitörés a világpiacra jellemezte végén ugyanis nagy meglepetésre győztek az Egyesült Arab Emírségek tenderén négy APR1400-as blokkal. A dél-koreai beruházások ugyancsak jellemzően határidő- és költségtartók. USA Az Egyesült Államokban működik változatlanul a legtöbb atomerőmű, 104 reaktor termeli a világ nukleáris eredetű villamos-energiájának több mint 30%-át. Az elmúlt 30 év alatt nem épült új blokk, de a termelés érezhetően bővült a működők teljesítményének növelésével (összesen 5800 MWe), élettartamuk hosszabbításával (73 reaktor), a beépített teljesítmény sokkal jobb kihasználásával (50%-ról 90% fölé nőtt). A gazdaságpolitika együttműködik az iparral az új tervek és építések gyorsított jóváhagyása érdekében től 24 új reaktor engedélyezése indult. Bár az alacsony palagázárak a szándékokat részben kikezdték, 2020-ig 4-6 új blokk üzembe léphet februárjában a több évtizedes szünet után az amerikai nukleáris hatóság kiadta az építési engedélyt a georgiai Vogtle-3 és -4 blokkokra, márciusban a dél-karolinai VC Summer-2 és -3 is megkapta az engedélyt. Mind Westinghouse AP1000 technológia, melynek prototípusa Kínában épül. Nem kizárt félbehagyott atomerőmű-építések újrakezdése sem, a Tennessee-i Watts Bar-2 80%, az alabamai Bellefonte-1 55% készültségű. A francia EdF pedig szeretne egy amerikanizált EPR reaktort építtetni Marylandben: ez a Calvert Cliffs-3. India Indiában a 2012 nyári áramkimaradások ébresztőként hatottak az infrastruktúrafejlesztésre. Kétszer is kiesett az ország északi részén a hálózat, sok más régióra is átterjedve, több száz millió fogyasztót érintve. Rendkívüli kihívás a hatalmas és növekvő lakosság, a gyorsan fejlődő gazdaság és az ennek megfelelni képtelen, elavult infrastruktúra. Az atomenergia részesedése az energiaellátásban alacsony (3,7%), de stratégiai szerepe rendkívül fontos. A tervek célja éppen az, hogy ezt a hányadot 2050-ig 25%-ra emeljék. A működő 20 reaktor egységteljesítménye viszonylag kicsi, ezt töri meg két nagy, indítás előtt álló, orosz szállítású VVER-1000 reaktor Kudankulamban. Továbbiak létesítése is előkészületben van, de tervezik más gyártóktól származó technológiák beruházását is: AREVA EPR, Westinghouse AP1000 és GE-Hitachi ABWR. 33

34 ATOMENERGIA Ország Telephely Blokk szám RO projekt valószínűsége Kapacitást leköt Megjegyzés, státusz India Kudankulam-1,2 2 0,99 1,98 az első blokk gyakorlatilag indításra kész, a második majdnem kész Kína Tianwan-3,4 2 0,95 1,90 a betonozás decemberben megindult Fehéroroszország Asztravec 2 0,90 1,80 szerződve, előkészítve, az első blokk betonozása idén nyártól, a másodiké jövőre Ukrajna Hmelnyicki-3,4 2 0,85 1,70 az 1990-ben leállított (75% és 28% kész) beruházások befejezése Törökország Akkuyu 4 0,80 3,20 államközi szerződés megkötve, BOOT, a földmunkák idén indulnak Vietnam NinhTuan 1-1,2,3,4 4 0,80 3,20 államközi szerződés van 4 blokkra, az elsőt 85%-ban a szállító fizeti Örményország Metsamor-3 1 0,70 0,70 Metsamor-2 rövidesen leáll, az országnak létfontosságú az orosz atomerőmű Banglades Ruppur-1,2 2 0,70 1,40 államközi szerződés van, finanszírozás kérdéses, infrastruktúrafejlesztés kell Csehország Temelín-3,4 1 0,65 0,65 tenderezés folyik (AREVA kizárva, W még áll), jelentős orosz előny érezhető India Haripur-1,2 2 0,60 1,20 a sok erőműprojekt közül a nyugat-bengáli elvben az oroszoknak ígérve Bulgária Kozloduj-7 1 0,50 0,50 Belene helyett létesülne, de az RO verseng más szállítókkal (főleg W) Szlovákia Bochunice ,50 0,50 ha a CEZ eladja JESS üzletrészét, és az RO megveszi, tender nélkül is épülhet Jordánia Jordan-1,2 2 0,50 1,00 idén májusra ígértek döntést (RO vagy ATMEA) India Kudankulam-3,4 2 0,40 0,80 a további két blokkról még csak beszélnek Magyarország Paks-5,6 2 0,35 0,70 öt jelölt, tenderkiírás még nincs, a sajtó már most orosz előnyt rebesget Finnország Hanhikivi-1 1 0,30 0,30 nemrég felmerült az RO bevonása a Fennovoima tenderbe két másik szállító mellé Kazahsztán Balhas-1 1 0,30 0,30 a kezdés bizonytalan, az orosz esélyesen kívül a japánok, koreaiak is érdeklődnek Jordánia Jordán-3,4 2 0,25 0,50 kérdés, hogy a négy blokk nem túl sok-e a kis energiarendszernek? Egyiptom Daaba-1,2,3,4 4? 0,10 0,40 az előkészítés vontatott, az arab tavasz nagy bizonytalanság forrása Dél-Afrika? 2? 0,10 0,20 az RO már irodát is nyitott Nigéria? 1? 0,05 0,05 alacsony energiafogyasztás, gyorsan fejlődő GDP, kaotikus közállapotok Kenya? 1? 0,05 0,05 tájékozódás, szándéknyilatkozatok nukleáris együttműködésről Ghána? 1? 0,05 0,05 tájékozódás, szándéknyilatkozatok nukleáris együttműködésről Brazília? 2? 0,05 0,10 tájékozódás, szándéknyilatkozatok nukleáris együttműködésről Argentína? 1? 0,05 0,05 tájékozódás, szándéknyilatkozatok nukleáris együttműködésről Szaúd-Arábia? 2? 0,05 0,10 tájékozódás, rövidesen előtárgyalás nukleáris együttműködésről Bulgária Belene-1,2 2 0,01 0,02 több főberendezés elkészült, de a projekt leállítva összesen 50 23,35 1. táblázat. Potenciális RO-szállítású blokkok 2030-ig becsült gyártókapacitás-lekötése Európa is tovább épít bizonyos nehézségekkel Finnországban az Olkiluoto-3 már 2014-re sem készül el. Az EPR prototípus építése a 2005-ös kezdet óta több kudarcot megélt, a jelentősebbek: betonozási anomáliák, majd a primerköri fő keringtető vezeték újragyártása, illetve egy irányítástechnikai áttervezés voltak. Az építészeti munkák és gépészeti szerelés gyakorlatilag befejeződött, de csúszik a végleges tervek, dokumentáció szállítása és a primerköri irányítástechnika szerelése, üzembe helyezése. Folytatódik a megrendelő, illetve a kulcsrakész szállító közötti egymásra mutogatás, a választott bírósági eljárás. Ezzel együtt aligha kétséges, hogy az elkészülő egyik legelső harmadik generációs blokk műszaki megoldásait, kivitelét tekintve eredeti és különleges lesz, hosszútávon tervezői, kivitelezői és üzemeltetője büszkesége még ha nagy áron is. Az Olkiluoto-4 tendert várhatóan 2013 elején írják ki öt szállító várható típusaira, a blokkot 2020 körül indítanák. A 2007-ben alakult Fennovoima 2010 nyarán szerzett kormány- és parlamenti jóváhagyást. Sajátos a részvényesi összetétele: 2/3-ban összesen 69 finn nagyfogyasztó, áramszolgáltató birtokolja, míg 1/3-a a német E.ON tulajdona. Kiválasztották a harmadik finn telephelyet a Botteni-öböl ÉK-i partján. A versenyben lévő AREVA és Toshiba mellé áprilisban meghívták az oroszokat is. Franciaország jelentős nukleáris technológiai fejlesztései nyomán igen alacsony költségekkel a villamosenergia-szükséglete több mint 75%-át atomerőműben termeli. A világ legnagyobb villamos áram-exportőre, emellett kiviteli profiljába tartoznak reaktorok, nukleáris üzemanyag és szolgáltatások is. Blokkjai részben újra feldolgozott nukleáris üzemanyagot használnak. A két legöregebb blokkot az elzászi Fessenheimben várhatóan politikai alapon bezárják (Hollande ígérete elnökválasztási kampányában), bár a nukleáris hatóság még nem túl nagy átalakításokkal engedné üzemelni. Az épülő Flamanville-3 a finn után a második EPR, és az új generációs reaktor létesítése otthon sem gondok nélküli. Nagy-Britanniában az atomerőművek ma az ellátás 16%-át adják, de 15 éve még 25%-ot hoztak ig az üzemelő 10 blokk közül 9-et le kell állítani, az új atomerőmű-flotta terve 16 GW nagyságú. A politika kitart nukleáris programja mellett, komoly szerepet szán a szigetország jövőbeni energiaellátásában, klímavédelmi vállalásainak teljesítésében. Előkészületben három cég beruházásai vannak: A Horizon eredetileg E.ON UK és RWE Npower vegyesvállalat, a németek azonban pénzügyi okokból kiszálltak a projektből, a céget a japán GE-Hitachi vásárolta meg, így a létesítendő blokkok típusa várhatóan ABWR lesz (Wylfa, Oldbury telephelyek). Az EDF Energy projektcég 80%-ban francia, 20%-ban brit 34

35 ATOMENERGIA GEOTERMIA Banglades Fehéroroszország Egyesült Arab Emírségek Egyiptom Indonézia Jordánia Lengyelország Malajzia Nigéria Szudán Törökország sűrűn lakott, szegény, alacsony fogyasztás, gyorsan fejlődik, orosz megállapodás közepesen fejlett kelet-európai ország, eltökélt vezetés, előkészített orosz projekt dúsgazdag olajtermelő, olaját eladná, koreai blokkok már nyár óta épülnek előkészített projekt, politikai bizonytalanság (arab tavasz), nincs döntés nagy ország, erőforrások koncentrálhatók, de lassan halad az előkészítés viszonylag stabil arab királyság, kis hálózatba nagy blokkok, döntés a közeljövőben közepesen fejlett kelet-európai ország, nagy ambíciókkal, csúszásban előkészületek, tanulmányok, az infrastruktúra megalapozása akadozva folyik gyenge infrastruktúra, kaotikus közállapotok, próbálkozások, orosz ambíciók szigetes kis hálózat, polgárháború, bojkott, csak kínai beszállítás lehetséges délen orosz megállapodással BOO, északon várhatóan ázsiai eredetű blokk Vietnam jól haladó nukleáris program, orosz/japán blokkok eldöntve, koreai nem 2. táblázat. Az atomenergetikába belépni kívánó 12 kiválasztott ország rövid jellemzése tulajdonnal indult, azonban a brit Centrica idén ugyancsak kiszállt, helyüket kínai cég veheti át. Itt 2-2 UK EPR típusú blokk fog létesülni (HinkleyPoint, Sizewell). A NuGen francia-spanyol projektje összesen 3,6 GW kapacitást készül építeni (Sellafield). Közép- és Kelet-Európában nem csak országonként, hanem politikai vezetők összejövetelein is felmerül a nukleáris téma. A visegrádi országoknak kell az atomenergia, nyilvánította ki a magyar, szlovák, cseh és lengyel államfő 2011 októberében, csúcstalálkozóján. A balti miniszterelnökök találkozóján, 2012 márciusában is támogatták a Litvániában építendő közös atomerőművet (itt annyiban változott a helyzet, hogy a visaginasi atomerőmű létesítésének ügyében 2012 októberében a litván országos választásokkal együtt véleménynyilvánító népszavazást tartottak; a lakosság végül leváltotta a kormányt és 64%-ban az atomerőmű ellen voksolt; de az új vezetést nem köti az eredmény, csak bizonytalanságot keltett). A térségben ugyancsak a már elindított, majd leállított atomerőműberuházások újrakezdése hozhatja legkorábban új reaktorok belépést: Ahogy a német fejleményeknél már utaltunk rá, a szlovák Mochovce-3 és -4 befejezése az energetikai privatizációt követően az olasz ENEL projektjében. A román Cernavoda egyes el nem készült blokkjai. Az eredetileg tervezett öt CANDU-6 típusú reaktor közül kettő épült meg, majd a kormány úgy döntött, hogy már csak további kettőt létesítenek. A bővítési projekttársaságában eredetileg a román állam többségi tulajdona mellett cseh, olasz, francia, német, román és spanyol befektetők voltak, de idővel kiszálltak. Újabb befektetőket keresnek. Csehország villamos társasága, a ČEZ jár élen az új építések előkészítést tekintve. Korábbi tenderezési szándéka 2 alapblokk (Temelín-3, -4) és 3 opciós blokk (Dukovany-5, -6 és a szlovák Bochunice-5) volt. Mivel a megváltozott cseh közbeszerzési törvény szerint az opció mértéke legfeljebb további 30% lehet, a 2011 októberében indult verseny tárgya már csak a temelíni bővítés lett. Három szállítótól (AREVA, Atomsztrojexport Hidropress-Skoda JS konzorcium és Westinghouse-Toshiba) kaptak ajánlatokat. Az ügylet nem csak a cég, hanem az egész Cseh Köztársaság eddigi legnagyobb szerződése. Az értékelés folyik, a szerződést a nyertessel várhatóan 2013 végén írják alá. Bulgária 2012 tavaszán lemondott Belenéről, nem folytatja az elkezdett orosz atomerőmű-építést. A projekt már jó ideje alig haladt, finanszírozási problémákon túl árviták is voltak Moszkvával. A legújabb döntések szerint a belenei reaktort inkább Kozlodujban építenék fel, az ott működő 5. és 6. blokk folytatásaként, infrastrukturális megtakarításokat és nagyobb befektetői bizalmat remélve. Augusztusban a Westinghouse nyerte a versenyt a bolgár Kozloduj márciusáig elkészítendő megvalósíthatósági tanulmányára. Akik belekezdenének az atomenergetikába az új belépők Világszerte közel 50 ország fontolgat atomerőmű-építést, ebből nagyjából 20 tette meg az komolyabb előkészületeket. 12 kiválasztott országra táblázatba foglaltam a területi, demográfiai, gazdasági (GDP és növekedési üteme), villamosenergia-termelési és fogyasztási adatokat, belőlük képezhető fajlagos értékeket (népsűrűség, egy főre eső adatok). Különféle következtetésekre adtak alkalmat arra az alapra nézve, amelyről indulva nukleáris energetikai létesítményekhez akarnak jutni. A kép nagyon összetett. Látszik, hogy vannak bizonyos nehezen megkerülhető feltételek infrastrukturális fejlettségben, humánerőforrásokban, a jogrendet és közállapotokat illetően. Kirajzolódnak ökölszabályok is: például legalább 5 GW beépített villamos termelőkapacitás megléte egy nagyobb atomerőművi blokk befogadására. A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség nagy erőfeszítéseket tesz az új belépő országok támogatására: műszaki tanácskozásokat, felülvizsgálati missziókat szervez, információs fórumokat és műszaki dokumentációt biztosít számukra. A közelmúltban magam is részt vettem legalább 4 nemzetközi tanácskozáson e tárgyban, megosztva egyes magyar tapasztalatokat, gyakorlatot, de ugyanakkor sokat tanulva tőlük is. Mindezek bemutatására itt a keretek nem elegendők, ezért a 2. táblázat csak lakonikus rövidséggel foglalja össze az előkészületeket, helyzetet (orosz kapcsolódás esetén egyes adott országok már szerepeltek az 1. táblázatban, de ennyi ismétlés talán tolerálható). Irodalomjegyzék A cikkben jelentősen rövidítve, és ha kellett, aktualizálva használtam több korábbi munkámat, melyek a Nukleonban, a Magyar Nukleáris Társaság on-line műszaki-tudományos folyóiratában jelentek meg ( mnt.kfki.hu/nukleon/). Az eredeti forrásokat azok irodalomjegyzékeiben részletesen felsoroltam. Cserháti András: Koreai atomerőmű az Öböl partján, 4/1/85, Cserháti András: A leépítők osztrák, olasz, német, svájci és japán atomenergia, 5/3/115, Cserháti András: Az építők a többség folytatja vagy megkezdi, 5/5/123, Az ott leírtakhoz képest új információ az orosz kapacitásigény felmérése és az új belépők szisztematikus áttekintése. Utóbbit egyelőre csak előadások formájában tettem közzé: Cserháti András: Atomerőmű-építők új belépők, FINE szakmai hétvége. Eger, március 9. Cserháti András: Atomerőmű-építők és leépítők a világban. Energetikai Szakkollégium, Budapest, április 11. Ezek is jelentős primer kutatást igényeltek, pl. a NucNet, World Nuclear News és World Nuclear Association, AtomInfo.ru lapjain, ill. szakfolyóiratokban, pl. NEI, NucleonicsWeek. 35

36 ZÖLD OLDAL Szigethy László, Szijártó Gábor, Ruff Engelbert Villamos meghajtású járművek jelenlegi és jövőbeli energiafelhasználása Az elektromos és hagyományos autók élettartama során felmerülő költségek összehasonlítása című cikkhez kapcsolódóan felmerül a kérdés, hogy mi történne abban az esetben, ha hazánkban növekedésnek indulna a villamos meghajtású járművek száma. Az elmúlt időszakban különböző forrásokból olvashattunk számszerű becsléseket. Az utóbbi években átlagosan 45 ezer darab jármű kerül forgalomba évente (KSH, 2012). Összehasonlítva ezt a számot a magyarországi becslésekkel, az elektromos járművekből éppen ennyit becsülnek a szakértők. Jelenlegi cikkünkkel szeretnénk bemutatni az e-járművek várható terjedéséhez szükséges villamosenergia-ellátás infrastruktúráját. A közlekedés kiemelkedő jelentőséggel bír civilizációnkban, így környezettudatos fejlődése kulcsfontosságú az emberiség jövője szempontjából. A személy- és áruszállítás állapota jól mutatja egy adott régió, ország vagy akár egész kontinens fejlettségi szintjét. 1 Az olajárak állandó növekedése és a robbanómotorral hajtott járművek számának folyamatos emelkedése hamarosan az üzemanyaghiány megjelenését vonhatja maga után. 2 Több forrást figyelembe véve elemzésünk során 2020-ra 45 ezer villamos meghajtású járművet prognosztizálunk Magyarországra. 3 Hogy jelenik meg ez a fogyasztásváltozás térben és időben? Milyen hatással lehet mindez a villamos hálózatra? Cikkünk a továbbiakban ezen kérdésekre 1. táblázat. Privát autó használata 1 hétig nap csütörtök péntek szombat vasárnap hétfő kedd szerda távolság (km) utazás időtartama (perc) időpont (mettől meddig [hh.pp]) és és és és és és próbálja megadni a választ. Elemzésünk a fogyasztásbecslés módszerén alapul: a múlt és a jelen adataiból, és az előrejelzés alapján egy várható jövőbeli fogyasztást (MWh) tudtunk megállapítani. A kutatási feladat leírása A fogyasztásbecslés készítéséhez ismertetnénk a kutatás 3 pillérét: először is, milyen vezetési habitusok társulhatnak a különböző járművekhez. Másodszor, az elektromos töltőállomások műszaki paramétereit vizsgáltuk. Végül az elektromos járművek műszaki adottságait, lehetőségeit tártuk fel. Az elkövetkező pár oldalon bemutatjuk egy olyan dinamikus szimuláció eredményeit, amely az elektromos járművek várható terjedését vizsgálja Magyarországon 2012 és 2020 között. Járműhasználati szokások feltérképezése A járműhasználati szokások feltérképezése igen komplex feladat: gazdasági, politikai 4, technológiai 5, környezeti 6 és társadalmi 7 szempontokból is meg kell vizsgálni az igényeket, hogy azután következtetéseket tudjunk levonni az átlag járműhasználati szokásokra vonatkozóan. Elemzésünk során cél volt, hogy minél több fogyasztói csoportot hozzunk létre, ezáltal lefedve a lakosság jelentős hányadát. A járműhasználati szokások feltérképezése során két konkrét példát is megvizsgáltunk (saját háztartások). A két csoport utazási időit és napi elosztását prezentálják az 1. és 2. táblázatok. Teszteltünk egy Citroën C-Zero-t két hónapig, mellyel így valós járműhasználati szokást elemeztünk. A használat során egy héten át figyeltük a járműhasználati szokásokat (1. ábra). Vizsgáltunk speciális esetet is: például nyaralás során általában a helyszínre utazás jelent nagyobb távolságot, a helyi közlekedés nem jelentős. Az adatgyűjtés segítségével a befolyásoló tényezők és a járműhasználati szokások elemzése után három fogyasztói csoportot hoztunk létre. Az első csoport a személyautókat használóké (családi, vállalati, taxi). A máso- 1. ábra. Citroën C-Zero használatával kapott távolság- és töltésmutatók 2. táblázat. Vállalati autó használata 1 hétig nap csütörtök péntek szombat vasárnap hétfő kedd szerda távolság (km) utazás időtartama (perc) időpont (mettől meddig [hh.pp]) és és és és és és és

37 ZÖLD GEOTERMIA OLDAL dik csoport tagjai a kétkerekű közlekedési eszközöket használók lennének, a harmadik pedig a nagyobb tömegű járműveket képviseli (fuvarozás, busz, tömegközlekedés). A taxitársaságok, fuvarvállalatok 8 és áruszállítás 9 vonatkozásában pilot project jelleggel felmérhető lenne, mennyire alkalmas az elektromos autó bevezetése. Az egyértelműen látszik, hogy a villamos meghajtású járművek számos előnye mellett az Akhilleusz-sarka a hatótávolság. Éppen ezért olyan csoporton belüli kategóriákat határoztunk meg, amelyek ennek ellenére hozzárendelhetők valamelyik járműtípushoz. Jól 1. kép. Folyamatos mérésre (2 hónapig) telepített PQube mutatja ezt a harmadik csoportban műszer az Elmű Váci úti a városnéző busz, a helyi tömegközlekedés 10 és a reptéren belüli töltőoszlopánál busz esete. A fogyasztói csoportok igényei során azt állapítottuk meg, hogy az elektromos járművek a mai technológiai állás szerint elsősorban még mindig a városi közlekedésnél kerülhetnek számításba. Elektromos töltőberendezések vizsgálata Jelenleg a villamos meghajtású járműveket üzemeltetők az otthonukban, illetve néhány nyilvános töltőállomáson (pl. az ELMŰ Váci úti székháza előtt vagy az E.ON által telepített, Balaton körülieken) tölthetik fel a járműveiket. Magyarországon ez idő szerint 21 darab nyilvános töltőállomás található, és körülbelül hasonló számú, magántulajdonban lévő fali töltő. Becslésünk szerint 50 darab járműtöltő lehet ma használatban az országban, de számuk folyamatosan bővül. Az elektromos járművet a hagyományostól számos jellemző különbözteti meg. Az e-járművek egyik fontos paramétere a töltési idő, amit számos tényező befolyásol, nemcsak az áram és a betáplálható teljesítmény, hanem az akkumulátor állapota és a környezeti hőmérséklet is. A 2. táblázat adatai egy összehasonlítási képet mutatnak. Mérések Feladatként tűztük ki az elektromos autótípusok és a járműveket vezető 2. kép. Mérés az Óbudai Egyetemen a Schneider Electric fali töltőjével emberek használati szokásaiból következő elektromos töltések villamos hálózatra tett hatását. Méréseket végeztünk egy elektromos töltőoszlopnál feszültségminőség-detektálás céljából. Számos mérési sorozatot végeztünk a töltőberendezések gyakorlati üzemének megismeréséhez elektromos fali töltőkön és utcai töltőoszlopokon. Megvizsgáltuk az ELMŰ töltő-infrastruktúrájának energiaforgalmi adatai alapján annak a hálózatra gyakorolt hatását. Mindezeket valós idejű mérési sorozat is alátámasztja, melyet az ELMŰ Váci úti töltőoszlopánál telepített műszerrel végeztünk (1. kép). A PQube műszer által gyűjtött adatokat kiértékeltük (feszültségminőségi jellemzők szempontjából). Mérést végeztünk az Óbudai Egyetemen (2. kép) és a saját háztartásunkban a Schneider Electric háztartásméretű fali töltőjével, illetve egy Citroen C-Zero típusú járművel. A teljesítményés áramértékek méréséhez PQube mérőműszert használtunk. A járművet három órán keresztül töltöttük körülbelül 50%-os akkumulátor-töltöttségi szintről. A mérés a várt értékeknek megfelelően alakult, a 3. ábrán jól látható, hogy a berendezés közel a névleges teljesítménnyel (3 kw) tölti a járművet, eközben 14 A-t ad le. Ahogy az akkumulátor kezdi elérni a 100%-os töltöttségi szintet, úgy a töltőáram is csökkenni kezd. Ez a folyamat addig folytatódik, míg a töltőáram az állandó érték 15%-ára nem csökken; ezután a töltőberendezés lekapcsol. A töltő feszültsége a mérés során a névleges érték (U n =230 V) 5%-án belül volt. 2. ábra. C-Zero elektromos töltésének alakulása és a teljesítmény-áram az idő függvényében 3. ábra. E-járműszám becslése Magyarországra 37

38 ZÖLD OLDAL töltési idő [óra] betáplált teljesítmény [kw] Konkrét e-járműtípusok feszültség (V) maximális áram (A) 6-8 3,5 (1 fázis) 230 AC (3 fázis) 400 AC (1 fázis) 230 AC (3 fázis) 400 AC 32 0,25-0,5 63 (3 fázis) 400 AC 63 0,25-0,5 egyen áram DC táblázat. Töltési idők A járműhasználati szokások feltérképezése által meghatározott fogyasztói csoportokat hozzárendeltük elektromos járművekhez. A 4. táblázatban hét konkrét példát szeretnénk bemutatni, amelyek valamilyen szinten lefedhetik a mostani járműhasználati szokások jelentős részét. Dinamikus szimuláció A PwC as tervezetét figyelembe véve három lehetséges forgatókönyv képzelhető el Magyarországon. Az optimista verzió szerint 2020-ra 5, a realisztikus szerint 1,2 (43 200), a pesszimista szerint pedig 0,7%-os arányt érhetnek el az elektromos autók a teljes járműállományon belül 12 (3. ábra). A részletes számolásnál heti megtett átlagos távolságokat (km) vettünk, azokat megszoroztuk a járművek fajlagos kapacitásával (kwh/km). 12 fogyasztói csoportot határoztunk meg ezekből az adatokból, majd éves felbontásba helyeztük át azokat. Megbecsültük, hogy bizonyos csoportoknál hány tipizált jármű várható az egyes években. Az összesített táblázat (5.) megmutatja, hogy megyeszékhelyenként milyen fogyasztásváltozások várhatók a következő 8 évben. Szemléletesen mutatja be a villamos meghajtású járművek várható fogyasztásnövekedését az exponenciálisan változó diagram (4. ábra). Citroen C-Zero Jelleg Töltési idő [óra] Hatótáv [km] (elektromosan) Sebesség [km/ óra] Teljesítmény [kw] Fajlagos kapacitás [kwh/ km] személy ,123 Tornádó robogó ,3 0,012 Tesla Roadster Peugeot Partner Nissan Leaf IVECO Daily sport 394 3, , ,132 személy ,2 kisáruszállító haszongépjármű ,1615-0,2347 BYD autóbusz ,032 e-bus 12 Tipizált ,2 4. táblázat. Járművek összehasonlítása Eredményeink A három vizsgálati terület adatai alapján megalkottunk egy MATLAB-os szimulációt, mely prognosztizálja az elektromos járművek elterjedését Magyarországon 2020-ig. Egy jövőbe tekintő forgatókönyvet állítottunk fel a villamos iparban tevékenykedő vállalatoknak, valamint minden olyan cégnek vagy fogyasztónak, akik érdekeltek, vagy szeretnék figyelemmel követni az eseményeket. Mindebből egy modellt dolgoztunk ki, mellyel kiszámolható, hogy az e-mobilitás terjedése esetén milyen fogyasztásnövekedés várható az elektromos járművek megjelenése esetén. Ezzel kapcsolatosan alkottunk egy leegyszerűsített képletet is: típusautó (kwh/km) szokástípus (km/év) darabszám = töltési igény (kwh/év), 5. táblázat. Összesített fogyasztások megjelenítése megyeszékhelyenként Békéscsaba Budapest Debrecen Eger Győr Kaposvár Kecskemét Miskolc mellyel a prognosztizált járműszám megváltozása esetén könnyedén újrakalkulálható a fogyasztáseltérés. Következtetések A Magyarországra megbecsült villamos meghajtású járművek által generált energia- és teljesítményigények térbeli elosztását feltérképeztük és vizualizáltuk. Véleményünk szerint 2012-ben Budapest és Győr volt meghatározó az elektromos közlekedés területén, ami 2020-ra szinte az Nyíregyháza Pécs Salgótarján Sopron Szeged Székesfehérvár Szekszárd Szolnok Szombathely Tatabánya Veszprém Zalaegerszeg Összesen (MWh) Köszönetnyilvánítás A téma iránti érdeklődésünket Hollandi Gábor (E.ON) indította el. A munkánk során sok segítséget kaptunk Dr. Kádár Pétertől, továbbá az Óbudai Egyetem Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar Villamosenergetikai Intézet eszközöket és helyszínt biztosított. Az ELMŰ-nél Bessenyei Tamás lendítette előre a munkánkat. Az egyes méréseket Szabó Ferenccel végeztük el. A Schneider Electric vállalat biztosította számunka a további eszközöket és egy elektromos autót (Citroen C-Zero). 38

39 ZÖLD GEOTERMIA OLDAL Magyarország fgyasztás (MWh) Év ábra. Villamos meghajtású járművek várható fogyasztásváltozása 5. ábra. Fogyasztásbecslés Magyarországon 2012-re és 2020-ra összes nagyvárosban megjelenhet (lásd az 5. ábrát). Számításaink szerint 2020-ban az ország éves villamosenergia-fogyasztásának 0,3%-át fogják a villamos meghajtású járművek felhasználni. Javaslatok Az e-mobilitás a szmogriadók időpontjaiban különösen hangsúlyos lehet. Azon időszakokban, amikor a robbanómotoros járműveket tiltják, az elektromos járművek használatát engedélyezhetik. Cél lehet továbbá, hogy a Nyugat-Európában már megvalósult támogatási rendszer Magyarországon is elérhető legyen, például ingyenes parkolás, a buszsáv használata, vagy az elektromos autók vásárlása, illetve a töltőinfrastruktúraépítés elősegítése kedvezményekkel. Az elterjedés egyetlen jelentős infrastrukturális feltétele a töltőállomás-hálózat kiépítése. A tapasztalatok szerint minden elektromos autó után másfél töltőállomást kell létrehozni a kényelmes használat érdekében ez azt is jelenti, hogy még a pesszimista várakozások szerint is jóval több, mint 40 ezer töltőállomásra lesz szükség. A töltőállomások mintegy 60 százalékának a fogyasztó lakásánál kell létesülnie, célszerűségből például az éjszakai töltés érdekében. Jövőbeli tervek Számos területe van az e-mobilitásnak, amivel foglalkozni lehetne, de az idő szabta korlátok gátolták ezt. A jövőben a munka továbbfejlesztéseként a villamos meghajtású járművek töltésével kapcsolatos jogszabályi hátteret fogjuk áttekinteni, különös tekintettel a töltő-infrastruktúra kialakítására. Megemlíthetnénk továbbá az elektromos járművek műszaki vizsgáztatását, forgalomba helyezését. Közúti jelzőtáblák (töltőpont jelzése), parkolás és töltés kezelése (töltőhely kijelölése és jelölése). Töltőhely szabadon tartása, parkolási díjfizetés. Szabványosítási teendők: Villamos biztonság: érintésvédelem, javítás, baleset. Tűzvédelem. Töltési folyamat és eszközök: csatlakozó, töltő, akkumulátor, azonosítás. Citroën C-Zero az Óbudai Egyetem udvarán Lábjegyzetek 1. dr. Csepi Lajos (2008). A közlekedés jelentősége, nemzetgazdasági pozíciója, fő stratégiai feladatok. A közlekedés helyzete, jövője ma Magyarországon, Balatonföldvár, Ian Francis, (2009). Hydrocarbons: a fossil but not (yet) extinct. 3. Elektrotechnika 2011/04 Pike Research Forecasts 1 Million Plug-in Electric Cars by E.ON (2012). Energia új utakon, Az E.ON Fenntarhatósági Programja. Új lendület elektromos meghajtással. 4. Fenntartható fejlődés az Európai Unióban, évi jelentés az EU Fenntartható Fejlődési Stratégiájának eddig elért eredményeiről 5. Dr. Jeszenszky Sándor, Elektrotechnika 2011/04 Villanyautók egykor 6. Európai Bizottság, A gépjárművek CO2-kibocsátásának csökkentése, NRC Piackutató Kft 2010 Autóvezetési szokások, vezetési morál Paksi D., (2012). A Gólem. Az elektromos autó társadalma 8. peugeot_partner/ 9. teszt_felvillanyozva_51o4lc jonnek_magyarorszagon/ Irodalom [1] Elektrotechnika, április. Villamos autókról és az okos hálózatokról közérthetően, pp. 5-7, szerző: Haddad Richárd. E-mobility A villamos autók hatása a villamos hálózatra, pp. 9-13, szerzők: Farkas Csaba, Szabó Kristóf István. Nincs új a nap alatt... Villanyautók egykor, szerző: Dr. Jeszenszky Sándor [2] ETV-Erőterv Zrt. E-mobility, Elektromos meghajtású járművek, I. kötet, november 22. [3] Communities and Local Government. Review of permitted development for charging points for electric cars, Will French, november [4] Electric Transportation Engineering Corporation. Electric Vehicle Charging Infrastructure Deployment Guidelines British Columbia, július [5] City of Westminster. Installation of Two On-Street Recharging Points for Electric Vehicles, december [6] Tohoku University Sendai, A LP based Solution to Determine Maximum Number of Available Electric Vehicle Fast-Chargers without Distribution Voltage Deterioration, Masanori Abe, Hiroumi Saitoh [7] RWE Autostrom, Statusbericht zum Projekt e-mobility, Dr. Gaul, augusztus [8] BME Filozófia és Tudománytörténeti Tanszék. Paksi Dániel, BME A technológiai fejlődés útfüggése, 2012/13 [9] Pöyry Erőterv Zrt., Arnold Ákos, Bessenyei Tamás Elektromos mobilitás E-mobility, Lehetőségek és feladatok az elosztó hálózati engedélyes számára, szeptember 12. [10] ABB elektromos autó (EV) infrastruktúra. Suhajda Gábor, ABB Kft PP-PS divízió, február

40 FOSSZILIS Torma Zoltán, Peter van Vuuren A tisztaszén-technológiák alkalmazási lehetőségei Magyarországon A tisztaszén-technológia elnevezés olyan gyűjtőfogalom, amely a szénfelhasználás ökológiai lábnyomát csökkentő technológiákat foglalja magában. E technológiák kifejlesztésének további célja a szén jövőbeni erős helyzetét az energiamixben biztosítani. Ezen módszerek nagy része a hagyományos bányászatot egészíti ki, például a hagyományosan bányászott szén felhasználásának hatékonyságnövelésével. Más, jelenleg fejlesztés alatt álló tisztaszén-módszerek célja továbbá a szénkitermelési technológiák modernizálása, melyek segítségével a nagy mélységben található széntelepek is felhasználhatók lehetnek, amelyek a hagyományos technológiák alkalmazása esetén gazdaságosan nem kitermelhetők. Cikkünk célja röviden bemutatni a tisztaszén-technológiák jelenlegi állását, és ezen technológiák bevezetésének magyarországi lehetőségeit. Rövid történeti és módszertani áttekintés Az 1800-as évek elején a szén elsősorban közlekedési tüzelőanyagként szolgált gőzhajók és gőzmozdonyok üzemeltetéséhez től kezdve a szén elsődleges felhasználását az acélipar jelentette. A villamosenergia-ipar az 1980-as években indult fejlődésnek, és az as évekre a szén vált az energiatermelés fő tüzelőanyagává. Jelenleg a világ energiatermelését a fosszilis tüzelőanyagok uralják, amelynek 40%-át szén felhasználásával állítják elő. A technológia szakadatlan fejlődése, valamint a szabályozás egyre növekvő szigorodása különösen az 1980-as években a szénfelhasználás fejlődését közel a maximálisan elérhető hatékonysági szintre emelte. A korai tisztaszén-felhasználási technológiák a kénkibocsátás csökkentésére koncentráltak. Ezt követően a fejlesztések, valamint a szabályozások eredményeként csökkent a por- és az NO x -kibocsátás, miközben a nyomelemek (pl. Pb és Hg) hatásának felismerése ezek megfigyelésére és csökkentésére helyezte a hangsúlyt. A jelenleg uralkodó környezettudatosság minden eddiginél erősebben megköveteli az energia felelősségteljes felhasználását és a környezeti hatások csökkentését. A CO 2 üvegházhatásának felismerése további nehéz kérdéseket vetett fel a már akkor is heves vitákat kiváltó energiabiztonsággal és a globális felmelegedéssel kapcsolatosan. Ezek a kihívások az ipart, a tudományos közösségeket és a kormányokat arra kényszerítették, hogy átgondolják paradigmáikat, és teret engedjenek új tisztaszén-felhasználási technológiák kifejlesztésének. Ezek közül a jelenlegi tanulmány számára a következő technológiák fontosak: oxigénes égetés (Oxy-Combustion), gázturbinás kapcsolt ciklusok (Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC), felszín alatti szénelgázosítás (Underground Coal Gasification, UCG), valamint a CO 2 befogása és föld alatti tárolása (Carbon Captured and Storage, CCS). Hagyományos szénerőmű A hagyományos szénportüzelésű erőművek (PC erőművek, PC: Pulverised Coal) esetén a szenet elporlasztják és egy nagy kazánban elégetik, mely folyamat során gőz képződik. A gőz meghajtja a gőzturbinát, amely a generátoron keresztül villamos energiát állít elő. Többféle ilyen rendszer létezik (pl. SubPC, SupPC, USupPC, CFB 1 ), azonban mind nagy mennyiségű füstgázt termel, amelyet kezelni kell a szennyeződések eltávolítása és a kibocsátás megakadályozása érdekében. E módszer számára a hagyományos szénbányászat biztosítja a szenet, és a hatékonysága nagyon korlátozott. Oxigénes égetés Az oxigénes égetés során a hagyományos PC erőművekben a bevezetett levegőt tiszta oxigénnel helyettesítik. Ezzel a keletkező füstgáz mennyisége jelentősen lecsökken (~75%-os csökkenés), és főleg vízből és CO 2 -ból áll. Ez lehetővé teszi az olyan szennyezőanyagok, mint az SO x és a CO 2 könnyebb befogását, és a jobb vízgazdálkodást. Ez a technológia sok szempontból hasonlít a hagyományos szénportüzelési technológiához, így ugyanazt az infrastruktúrát használja (pl. üzemanyag-ellátási lánc, hamukezelés). Fő célja az olcsóbb CO 2 -befogás, amelyet úgy ér el, hogy a CO 2 a füstgázban koncentrálódik, így könynyebb a befogása. Néhány oxigénes égetéses technológiát használó próbaüzem működik, azonban CCS nélkül a technológia elveszíti vonzóerejét. Gázturbinás kapcsolt ciklusok (IGCC) Az IGCC technológia egyetlen folyamatba integrálja a szénbányászatot, az elgázosítást és az energiatermelést. Egy IGCC üzemben a szenet hagyományos módon bányásszák, és azt követően alakítják éghető gázzá oxigén és vízgőz felhasználásával egy felszíni elgázosítóban. Ezután a létrejött szintézisgázt vagy szingázt hatékonyan lehet tisztítani, majd a tiszta szingázt a gázturbinára vezetni, így elektromos áramot lehet létrehozni tiszta módon. A turbinából kilépő forró gázt aztán a gőzkazánba engedik, ezáltal további elektromos áram előállítására nyílik lehetőség a gőzturbinával. Az oxigénelőállító üzem, az elgázosító rendszer és a CCGT közötti különböző integrációs lehetőségek tovább növelhetik a hatékonyság fokát. Az IGCC áramlási rendszere lehetővé teszi az energiatermelés mellett szintetikus tüzelőanyag, kemikáliák és különböző értékesíthető melléktermékek előállítását is. Mindemellett a gáztisztítási szakasz során a CO 2 -t be lehet fogni még az elégetés előtt, ami nagymértékben tovább növeli a hatékonyságot, és csökkenti a CO 2 -befogás költségét. Maga az IGCC, valamint a technológiák, amelyek felépítik, nagyon jól demonstrálhatók. Mindezek mellett további kiegészítő fejlesztések folynak, amelyek még tovább fogják növelni a hatékonyságot és a technológia költséghatékonyságát. 40

41 GEOTERMIA FOSSZILIS Felszín alatti szénelgázosítás (UCG) Az UCG egy olyan szénelgázosítási technológia, amely a szenet éghető gázzá alakítja különböző termékek előállítása érdekében, mint például energia, szintetikus tüzelőanyag, kemikáliák és egyéb értékesíthető melléktermékek. Az IGCC-től eltérően az elgázosítás folyamata UCG esetén a feszín alatt történik, oxigén és vízgőz in-situ beinjektálásával a nagy mélységben található széntelepekbe. Az így képződő szingázt egy kúton keresztül hozzák a felszínre, míg a hamu a felszín alatt marad. Ennek az elgázosítási módszernek a legnagyobb előnye, hogy egyetlen lépésben kombinálja a bányászatot, a szénelőkészítést és a hamukezelést, így egyesítve az életciklus további részét, csökkentve a teljes folyamat környezeti hatását. Abban az esetben, ha a UCG technológia energiatermeléssel van kombinálva, CCS-sel együtt vagy anélkül lehet használni. Ebben az esetben a CO 2 belső hasznosítása is lehetséges, ami csökkenti a nettó CO 2 képződését MWh elektromos áramra vonatkoztatva. Ezt a technológiát a hagyományos szénbányászat kiegészítéseként lehet alkalmazni, mivel elsősorban a nagy mélységben elhelyezkedő, vékony széntelepekre koncentrál, amelyek a hagyományos technológiákkal nem termelhetők ki gazdaságosan. CO 2 befogása, használata és felszín alatti tárolása (CCUS) A CCUS a fosszilis tüzelőanyagok hasznosítása során képződő CO 2 befogására és hasznosítására vagy nagyléptékű felszínalatti tárolására utal. E hasznosítás révén a CO 2 nem kerül a légkörbe. Sokféle eltérő befogási módszer létezik, melyek nagymértékben eltérő tőke- és energiaszükséglettel rendelkeznek. Az 1. ábra a fent említett tisztaszén-felhasználási technológiákat mutatja a különböző befogási módszerek ábrázolásával. Figyelembe kell venni, hogy az első típusú befogás (CO 2 -befogás 1) alacsony CO 2 - nyomáson és koncentráció mellett működik. Ezt a módszert szokták másként égetés utáni CCS-nek is nevezni. A második típusú befogást (CO 2 -befogás 2) az oxigénes égetéses technológiával kapcsolják öszsze, és alacsony nyomáson, de magas CO 2 -koncentráció mellett üzemel. A harmadik típusú befogás (CO 2 -befogás 3), melyet égetés előtti befogásnak is neveznek, magas CO 2 -nyomás és koncentráció mellett üzemel, amely által ez válik a leggazdaságosabb módszerré (IGCC és UCG alkalmazások során használva). Továbbá a szállítási, tárolási és felhasználási lehetőségek költségesek és gyakran nem elérhetők. 1. ábra. Hagyományos szénportüzelésű (PC) erőmű, oxigénes égetéses erőmű és IGCC erőmű (hagyományos elgázosítással vagy UCGvel) CCUS lehetőségekkel A módszerek összehasonlítása A különböző szénfelhasználási lehetőségek egymással és más alternatív energiaforrásokkal való összehasonlításához életciklus-elemzés (LCA) szükséges. Az LCA, amelyet a bölcsőtől a sírig alapelv határoz meg, olyan holisztikus módszer, amelyet annak megállapítására használnak, hogy bizonyos termék egy egységének előállítása egy bizonyos technológiai folyamat során mekkora környezeti és gazdasági következményekkel jár. Az LCA segítségével tehát környezeti truecost-of-ownership modellt alkothatunk, amelyet aztán elemezni tudunk, és összehasonlításokat tudunk végezni. A tisztaszén-felhasználási technológiákkal kapcsolatosan a legnagyobb kihívást nem a technológiai korlátok, hanem inkább az anyagi lehetőségek és a jogszabályi környezet jelenti. A 2. ábra a hagyományos kombinált ciklusú, földgázalapú erőmű (natural gas combined cycle, NGCC), a hagyományos SubPC és az IGCC (hagyományos 2. ábra. Árteljesítmény és az 1 MWh elektromos áram előállítása során termelt CO 2e mennyisége, valamint egy tonna CO 2 előállításának költsége és a CO 2-kibocsátás csökkentésének költsége [2011]. CCS 1: égetés utáni CCS; Oxy CCS 2: oxigénes égetés CCS-sel; CCS 3: égetés előtti CCS. 41

42 FOSSZILIS Légkibocsátás Pb Hg NH3 CO NOX SOX VOC PM CCS nélkül CCS 1 CCS nélkül CCS 1 Oxy CCS 2 CCS nélkül CCS 3 UCG, CCS nélkül, CCS3 Szilárdhulladék Szilárd 140 anyagok NGCC SubCPC IGCC 3. ábra. Kibocsátás és szilárdhulladék-termelés 1 MWh-ra vonatkoztatva és UCG) technológiák árteljesítményét mutatja Közép-Európában a 2011-es évre vonatkozóan. Az összes opció fel van tűntetve CCS-sel és anélkül. Az elektromos áram ára tartalmazza a tőkeköltséget, a teljes üzemelési költséget, a tüzelőanyagot, a CO 2 árát ( 20/t-val számolva), a beruházások 10%-os megtérülésével kalkulálva. A 2. ábra az NGCC, a PC és az IGCC technológiákat hasonlítja öszsze energiatermelési szempontból. A CCS lehetőségek általában növelik az elektromos áram költségét, de csökkentik az 1 MWh elektromos áram előállítása során képződő CO 2 e mennyiségét. A leválasztott CO 2 - ot különböző módszerekkel fogják be, így az ár is változik. A CO 2 -árak ( /tco 2 ) az összes CCS lehetőség esetén azt az árösztönzést reprezentálják, amelyek igazolják a CCS-sel járó kiadásokat, amelyekkel ugyanakkora mértékű lesz a beruházás megtérülése, mint az eredeti erőműberuházás esetén (10%). Az 1 euró villanyáram-áremelkedésre jutó CO 2 -csökkenés (tco 2 /, piros nyíl) szintén minden CCS lehetőségre fel van tüntetve az összehasonlíthatóság érdekében. A CCS használata nélküli hagyományos technológiák közül az NGCC a legolcsóbb, amit a PC (SupCPC) követ, míg az IGCC a legdrágább. Az UCG-IGCC CCS nélkül azonban versenyképes lehet az NGCCvel. Az NGCC és a PC hagyományos CCS-sel (CCS 1) a legdrágább módja a CO 2 -kibocsátás csökkentésének (~10 tonna CO 2 per euró áremelkedés). Az oxigénes égetéses és az IGCC megoldások a CCS árát ~20 tonna CO 2 per euró áremelkedés mértékűre csökkentik. Az IGCC UCG-vel és CCS-sel kombinálva tovább csökkenti a CCS költségét ~50 tonna CO 2 per euró áremelkedés mértékűre. A bizonyos tüzelőanyagok bizonyos technológiával történő felhasználása során létrejövő környezeti hatások a következők szerint csoportosíthatók: 1. Az 1 MWh elektromos áram előállítása során keletkező légkibocsátás és szilárd hulladék (Pb, Hg, NH 3, CO, NO x, SO x, VOC, CO 2 ). 2. Az 1 MWh elektromos áram előállítása során jelentkező vízbehatás (vízszükséglet és szennyvíztermelés). A 3. és 4. ábrák különböző egyéb szennyezőanyagokat, illetve a vízfelhasználást mutatják az áramtermelés céljából kitermelt fosszilis tüzelőanyagok kitermelése során. Az NG, az IGCC és az UCG-IGCC felhasználása során jelentősen csökkent a kibocsátás, szemben a hagyományos szubkritikus szénportüzelésű erőművekkel. A magyarországi alkalmazás lehetőségei A fentebb bemutatott tisztaszén-felhasználási módok magyarországi alkalmazási lehetősége az alábbiaktól függ: Akar-e Magyarország erős ipart támogatni? Van-e Magyarországon lehetőség a CO 2 -t megfelelő földtani szerkezetekben vagy kimerült kőolaj/földgázmezőkben (EOR) tárolni, vagy felhasználni? Rendelkezik-e Magyarország hasznosítható szénvagyonnal vagy széniparral? Rendelkezik-e Magyarország UCG-re alkalmas szénvagyonnal? Fenntarthatóan magas földgáz- és CO 2 -árak biztonsága Magyarországon. Kőszénvagyon és -felhasználás Magyarországon 11 nagyobb szénmező található az ország területén elszórva, melyek többsége barnaszén (Dorog-Pilis, Tatabánya, Oroszlány, Bakony, Nógrád, Borsod), illetve a Mecsekben feketekőszén található. Az ország teljes kitermelhető szénvagyona ~3,9 milliárd tonna. Barnakőszenet az ország északi részén bányásznak energiatermelési céllal; ez a bányák közelében kerül hasznosításra. A mecseki feketekőszenet az 1900-as évek elejétől kezdve bányászták, később azonban a gazdaságtalan feltételek miatt a bányákat felhagyták. A fentebb említett tisztaszén-technológiák mindegyike alkalmazható a magyarországi széntelepek esetén. Általában a jobb minőségű szén felhasználása környezetbarátabb. A korábban említetteknek megfelelően az oxigénes égetéses, az IGCC és a CCUS javítják a hagyományosan bányászott szénből történő energiatermelés környezeti hatását. Ezen technológiák alkalmazása révén a szén szerepe növekedhet az ország energiamixében. Továbbá, az UCG olyan széntelepeket céloz meg, amelyek a hagyományos bányászat számára nem alkalmasak. Ennek megfelelően a mecseki mély, meredeken dőlő széntelepek nem alkalmasak a hagyományos bányászatra, viszont nagy vonzerővel rendelkeznek az UCG technológiák számára. Ez egy jó példaként szolgál annak bemutatására, hogyan képes a tisztaszéntechnológia újraéleszteni egy egyébként felhagyott szénvagyont. CO 2 -tárolás és -felhasználás A szén-dioxid biztonságosan tárolható megfelelő földtani képződményekben, mint például mély, sós víztartókban, nem bányászható szénrétegekben és kimerült kőolaj- és földgázmezőkben (melyek jellemzően 800 méter alatti mélységben találhatók a felszín alatt, és nem tartalmaznak ivóvizet). A szén-dioxid részlegesen feloldódik a formációvizekben, illetve a mikropórusokban csapdázódik permanensen. A jelenlegi letermelt kőolaj- és földgázmezők bizonyítottan ké- 42

43 GEOTERMIA FOSSZILIS H 2O kivétel Hulladékvíz-kifolyás H 2O felhasznás CCS nélkül CCS1 CCS nélkül CCS 1 Oxy CCS 2 CCS nélkül CCS 3 UCG, CCS 3 CCS nélkül 4. ábra. Vízfelhasználás 1 MWh-ra vonatkoztatva pesek évmilliókon keresztül tárolni a kőolajt és a földgázt, tehát nagyon jó potenciállal rendelkeznek a szén-dioxid hosszú távú tárolásra. CO 2 beinjektálása a létező kőolajmezők esetén az EOR (Enhanced Oil Recovery: serkentéses kőolajkitermelés) technológia során is használt módszer. Magyarország teljes CO 2 -tárolási kapacitása még meghatározásra vár. Néhány tanulmányt az ELGI (Eötvös Loránd Geofizikai Intézet) már elvégzett az EU GeoCapacity-val 2 és a MOL-lal együttműködve 3. Ezeknek a tanulmányoknak megfelelően az ország teljes CO 2 - tárolási földtani kapacitása 600 és 3240 millió tonna közé esik (EU GeoCapacity, illetve MOL), a következő megoszlást mutatva: millió tonna mély sósvíztárolókban, millió tonna nem bányászható széntelepekben és letermelt kőolaj- és földgázmezőkben. A MOL-jelentésben említést tesznek arról az elméleti lehetőségről, hogy a földgáztározókat a jövőben CO 2 tárolására is lehetne használni. Kőolaj- és földgáztermelés az 1940-es évektől folyik Magyarországon. A termelés a csúcsát 1985-ben érte el (~9000 millió t), azóta, 2013-ra ennek harmadára esett vissza. A kőolaj- és földgázmezők az ország délkeleti és délnyugati részén koncentrálódnak, de az ország területén szétszórva is lehet találni mezőket. Sok kőolaj- és földgázmező már kimerült, így CO 2 -tárolási vagy EOR potenciállal rendelkeznek, ahogy fentebb említettük. CO 2 -árbiztonság: Habár a CO 2 árképzését már kidolgozták és használatban van, a rendszer még nem érett meg döntéshozás irányítási szintre. A kihívást leginkább az EU tagállamok eltérő jóléti szintje és áramtermelési módja jelenti. A közép-európai országok, különösen Lengyelország, a fejlődés útjába igyekeznek állni a nagyfokú szénalapú energiafüggőségük miatt. A CO 2 ára nagyfokú pénzügyi piaci függőséget mutatott az elmúlt 4 évben. A jelenlegi CO 2 -ár 5 euró/ tonna körül mozog. A CO 2 -piac helyreállása csak az EU ETS (Európai Unió Emisszió-Kereskedelmi Rendszer) IV. megvalósítási fázisa körül várható ( ), és attól függ, hogy a döntéshozók továbbra is kitartanak-e a hosszadalmas alkalmazkodási fázisok mellett. Földgáz-árbiztonság A CO 2 ára, a nukleáris energia jövője Németországban, Ázsia növekedése, energiafüggetlensége, gazdasági helyreállási periódusai csak néhány faktor, amelyek a földgáz árbiztonságát befolyásolják. Az Egyesült Államok energiapiacát a nem-konvencionális gáztermelési technológiák teljesen átformálták az elmúlt 10 évben, Európában, Oroszországban és Ázsiában pedig a palagáz-potenciált még nem tárták fel teljesen. Még a nem-konvencionális gázpotenciál feltűnésével sem feltételezhető, hogy a földgáz ára jelentősen csökkenne a jövőben, ami a szénfelhasználás fényes jövőjét biztosíthatná. Magyarországi alkalmazhatóság A magyarországi kőolaj- és földgázvagyon kimerülésének fényében a szénportüzelésű erőművek és az IGCC-preferált tisztaszén-felhasználási technológiák lehetnek a megoldások az energiabiztonság szemszögéből. Ugyanakkor ezt veszélyezteti, ha csökkentik a földgáz- és növelik a CO 2 árát. Abban az esetben, ha a CO 2 -t kritikus döntést befolyásoló tényezőként látják, az oxigénes égetéses PC erőműveket és a CCS-t részesítik előnyben az IGCC-vel szemben költségvetési alapon, amennyiben a CCS lehetőségek elérhetők. Az IGCC még ekkor is uralkodó maradhat átfogóan jó környezeti hatása és széleskörű alkalmazhatósága miatt, különösen, ha más iparágakkal is együtt tud működni. Magyarország számára az UCG-vel kapcsolatos tisztaszén-technológia a legelőnyösebb lehetőség. Nagy mennyiségű szénvagyon érhető el az országban, mely számára a hagyományos szénbányászat nem jelent versenytársat. Az így termelt áram ára versenyképes a földgázzal, emiatt a földgáz árának ingadozása nem veszélyezteti. Jó környezeti profilja van CCS-sel és anélkül is. Továbbá a CO 2 -t eléggé olcsón állítják elő (~30-45 /tonna) ahhoz, hogy az EOR tevékenység melléktermékeként nyereségesen eladható legyen. További előny, hogy ezek az új technológiák nem befolyásolják negatívan a hagyományos szénbányászatot, mivel nincsenek közvetlen versenyben ugyanazon ásványvagyonért. Ebben az esetben az UCG csak egy kiegészítő bányászati tevékenység, amelynek során az egyébként nem bányászható szén átminősíthető kitermelhető vagyonná. Jegyzetek 1 SubPC: Subcritical Pulverised Coal=Szubkritikus porszén; Super Critical Pulverised Coal=szuperkritikus porszén; Ultra Super Critical Pulverised Coal=ultrakritikus porszén, CFB: Continuous Fluidised Bed Boiler = folytonos üzemű fluidágyas kazán. 2 EU GeoCapacity (2009), Assessing European Capacity for Geological Storage of Carbon Dioxide (Projektszám: SES ). 3 CO 2 Storage Possibilities in Hungary K+F tanulmány. ELGI, MOL, Miskolci Egyetem. 43

44 MEGÚJULÓK Fuchsz Máté, Kohlheb Norbert Mezőgazdasági biogázüzemek környezeti hatásainak összehasonlítása életciklus-elemzéssel A biogázüzemek létesítésének környezetre gyakorolt hatását eddig keveset vizsgálták. A technológia az elmúlt egy évtizedben nagy fejlődésen ment keresztül, egyre jobb hatásfokkal dolgozó berendezésekkel lehet biogázt termelni. Célunk egyrészt az volt, hogy megvizsgáljuk, a beruházás milyen környezeti teherrel jár. Másrészt arra kerestük a választ, hogy azonos teljesítményű, de különböző alapanyagokat feldolgozó biogázüzemek teljes életciklusa alatt milyen környezeti hatások keletkeznek. Az eredmények alapján elmondható, hogy a növényi alapanyagot feldolgozó üzem szén-dioxid-nyelőnek tekinthető, bár mindhárom vizsgált üzem CO 2 -kibocsátása a jelenlegi, konvencionális módon előállított villamos energia átlagértéke alatt van. Ugyanakkor a környezet savasodásának csökkentéséhez a trágyaalapú üzemek járulnak inkább hozzá. A mezőgazdasági eredetű alapanyagokat feldolgozó biogázüzemek száma Németországban 2012-ben 7874-re nőtt, míg a beépített villamos teljesítmény 3384 MWel volt (Fachverband Biogas e. v.). Magyarországon 2011-ben 31 volt az üzemek száma, és 28,46 MWel beépített teljesítménnyel rendelkezett a hazai termelés (MEH), 2012-ben számottevő új termelő kapacitás nem létesült. Az 1000 főre jutó beépített kapacitás Magyarországon így 2,84 kw, míg ugyanez az érték Németországban 41,39 kw volt. Az Európai Unióban 2011-ben ,4 GWh villamos energiát termeltek (Biogas Barometer 2012). Magyarországon a mezőgazdasági biogázüzemek csak 92 GWh villamos energiát állítottak elő úgy, hogy 2010-hez képest több mint 70%-os volt a növekedés (MEH), és re további növekedés várható az üzemek termelésének felfutása miatt. A biogázüzemek 2011-ben a teljes hazai villamosenergia-fogyasztás csupán 0,25%-át adták (KSH, MEH), ezzel szemben Németországban már több mint 3%-ot (Biogas Barometer 2012). A fentiek alapján kétségkívül jelentős az elmaradásunk németországi biogáztermeléshez képest. Tudvalevő azonban, hogy a német üzemek túlnyomó része szántóföldi biomasszából, elsősorban silókukoricából állít elő biogázt, amelyet leginkább villamos energia termelésére használ fel. Magyarország mezőgazdasági termelésre alkalmas területeinek nagysága 2011-ben 5,34 millió ha volt, melyből szántóföldi növénytermesztésre 4,32 millió ha-t használtak (KSH3). Összehasonlításul, Németországban csak biogázüzemi felhasználásra szánt energianövényt 800 ezer ha-on termesztettek (Statista) a rendelkezésre álló 11,874 millió ha szántóföldből, ami a szántóterület 6%-át jelentette. Ezen mutatók alapján látható, hogy Magyarországon a biogázalapú energiatermelésnek többféle fejlődési lehetősége van. Kérdés tehát, hogy Magyarország számára is követendő út-e a német példa, vagy a mezőgazdasági termelés káros hatásai miatt ez valóban elvetendő? A lehetséges környezetpolitikai célok meghatározásakor energianövénytermesztés vagy hulladékfeldolgozás érdemes figyelembe venni a környezetre gyakorolt hatásokat is, és számszerűsített értékekre alapozva meghatározni a fejlesztési irányokat. Tanulmányunkban célunk volt megvizsgálni, hogy a hazai alternatívák közül mely irányok a legkedvezőbbek környezeti szempontból, vagyis a high-tech ipari körülmények mekkora ökológia terhet jelentenek a biogázüzemek esetében, illetve az egyes alapanyagok hasznosítása hogyan befolyásolja a biogázüzem környezeti teljesítményeit. Módszertan A fenti célkitűzés megvalósítása érdekében életciklus-elemzést végeztünk a GaBi 6 életciklus-elemző szoftver és a hozzá kapcsolt EcoInvent 2.2 adatbázis felhasználásával. Az életciklus környezeti hatásainak meghatározásához első lépésben az életciklus határait és időbeli hosszát állapítottuk meg. Esetünkben a bölcsőtől a kapuig (cradletogate) életciklust vizsgáltuk, amelynek értelmében a biogázüzem létrehozásához és üzemeltetéséhez szükséges öszszes anyag- és energiaáramot, valamint területigényt is figyelembe vettük, azok teljes felmenő (ún. up-stream) anyag- és energiaáramaival együtt az üzemben megtermelt villamos energiáig bezárólag. Esetünkben ez a megtermelt villamos energia jelenti a vizsgált folyamat végtermekét és egyben referenciaáramát is, amelyre az összes felmerülő környezeti hatást vonatkoztatjuk. Tehát a vizsgált életciklus rendszerhatára a biogázüzem létrehozásától kezdődik és a biogáz villamos energiává alakításáig tart. Egyedül a felhasznált istálló- és hígtrágya, mint biogáz-alapanyagok esetében vettük figyelembe csupán a kaputól a kapuig (gatetogate) életciklust, hiszen a trágya közvetlen emisszióit terheltük csak a biogázüzemre, az állattartás és az azt fenntartó növénytermesztés anyag- és energiaáramait már nem. Az összehasonlíthatóság érdekében az általunk vizsgált üzemeket úgy állítottuk össze, hogy a termelt villamos energia minden esetben azonos legyen, vagyis a termelt energiához igazítottuk az egyes üzemek méretét. Az üzem élettartamát 20 évben határoztuk meg, amelynek következtében az ennél rövidebb élettartamú elemek, például szivattyúk, többször is szerepelnek az életciklusban (1. ábra). A következő lépésben az életciklusba be- és kilépő anyag- és energiaáramok listáját állítottuk össze. Ez az ún. életciklusleltár (life cycleinventory LCI), amely tartalmazza a valóban környezeti hatással járó anyag- és energiaáramokat, hiszen ezeket vagy elvonjuk a környezetből, vagy oda juttatjuk. Ezeket az áramokat nevezzük összefoglalóan elementáris vagy alapvető áramoknak (elementary flow). Ábránkban ezen elementáris áramok az input oldalon zöld nyilakkal, a kibocsátási oldalon pedig szürke nyilakkal jelennek meg. A sárga nyíl a referenciaáramot, mint hasznos inputot szimbolizálja. A rendszeren belül megjelenő anyag- és energiaáramok csupán az egyes rendszerelemek összekapcsolását szolgálják (ún. tracked flow) (Frischknecht, Jungbluth 2007; Sára 2010). Vizsgálatunkban három típusüzemet vizsgáltunk, amelyek felépítése és jellemzője az 1. táblázatban került összefoglalásra. A három üzem a következő: 44

45 MEGÚJULÓK GEOTERMIA Energianövényes üzem Energianövény + trágya Energianövény (t/a) 1. csak energianövény-alapú biogáztermelés; 2. energianövény- és almos + hígtrágya-alapú biogáztermelés; 3. csak almos és hígtrágya-alapú biogáztermelés. Az életciklus-elemzés során a biogáztermelés üvegházhatású gázkibocsátás-mérlegét szén-dioxid ekvivalens kg/kwh dimenzióban, a savasodási pontenciált SO 2 -ekvivalens kg/kwh mértékegységgel és az eutrofizációs potenciált PO4-ekvivalens kg/kwh értékben kifejezve vizsgáltuk. Károsanyag-kibocsátások Módszertanunk annyiban rendhagyó, hogy az életciklus határainak megfelelően a biogázüzem környezeti terheihez számítja a feldolgozott alapanyag hatásait is, függetlenül attól, hogy az fő- vagy melléktermékként került az üzemben. Ennek alapján az energianövényt hasznosító üzem esetében a növény teljes életciklusa az üzemhez kapcsolható, valamint állati trágya feldolgozásakor a trágya közvetlen kibocsátásai szintén az üzemet terhelik, hiszen annak működése során keletkeznek. Tehát az energianövény használatakor a teljes up-stream áramot az üzemhez kapcsoljuk, míg a trágya erjesztésekor csak kaputól a kapuig életciklussal számolunk. Az állattartásból származó trágya károsanyag-kibocsátásait számos tanulmány vizsgálta (Dämmgen et al. 2009, EMEP/CORINAIR 2007, IPPC 2001). Az egyes vizsgált változatok esetében kiszámították, hogy mekkora károsanyag-kibocsátással kell számolni, ha a biogázüzemekben felhasznált trágya anaerob kezelés nélkül kerül kijuttatásra a termőterületekre, illetve ha az állati trágyát anaerob fermentációba visszük be, majd ezt követően juttatjuk ki a termőterületekre. Az eredmény az lett, hogy ugyanazon károsanyag-kibocsátási értékekkel kell számolnunk mindkét esetben, vagyis a biogázeljárás esetében csak a metánkibocsátással lehet csökkenteni az értékeket. Regina-Perälä (2006) és Turnbull-Kamthunzi (2006) kutatásai alapján az N2O-kibocsátás, míg B. Amon et al. (2006) alapján az NH 3 és egyéb károsanyag-kibocsátás megegyezik a lebontási maradék és kezeletlen hígtrágya esetében. Ezeket a paramétereket figyelembe vettük a számítások során, és a kijuttatásra kerülő lebontási maradékot 1 m 3 -re visszavezetve vettük fel a leltárba. Életciklus input anyag- és energiaáramai Szarvasmarha almos trágya (t/a) 1. ábra. A vizsgált rendszer határai és bemeneti áramai Sertés hígtrágya (t/a) Csak trágya táblázat. A biogázüzemekben felhasznált alapanyagok éves mennyisége BGA1 BGA2 BGA3 Fermentor mérete (m 3 ) Fermentorok száma Fermentációs térfogat (m 3 ) Alapanyag-adagolók száma Lebontási maradéktároló mérete (m 3 ) Lebontási maradéktárolók száma táblázat. A biogáz üzemek technikai paraméterei Területigény Növényi Vegyes Trágya Beépített terület (fermentáció) m Beépített terület (végterméktároló) m Igénybevett terület (30%-os beépítettség) m táblázat. A biogáz üzemek területfoglalása A gázmotor üzemelése során a füstgázokkal a levegőbe jutó anyagok értékeit egy 625 kw elektromos teljesítményű gázmotor adatlapja alapján számítottuk ki (GE Jenbacher, 2012.). A növénytermesztés során felszabaduló üvegházhatású gázok mennyiségének meghatározása során az életciklus-elemző szoftver adatbázisába beépített folyamatok értékeit vettük figyelembe. Biogázüzemi technológia A számítások alapjául szolgáló biogázüzemek technológiájának kialakítsa során két, Magyarországon megépítésre került, mezőgazdasági eredetű alapanyagokat (trágyát és energianövényeket) feldolgozó biogázüzemi technológia kivitelezése és üzemeltetése során szerzett tapasztalatokat és adatokat használtuk fel. Az egyes üzemek kivitelezése során felhasznált anyagáramok pontos mennyiségének meghatározásához alapul szolgáltak többek között az üzemek kiviteli terveiben szereplő anyagkiírások, valamint a berendezés- és alkatrészszállítók dokumentációiban fellelhető adatok. A már termelő biogázüzemek üzemeltetése során felhasznált energiaés anyagmennyiségek saját mérések alapján kerültek meghatározásra, melyek eredményeit a számítások során felhasználtuk. A három különböző alapanyagbázisra épülő biogázüzem méretezése során moduláris felépítést alkalmaztunk, illetve figyelembe vettük a hazai jogszabályi előírásoknak való megfelelést, valamint a gazdaságos üzemeltetéshez szükséges gépészeti kialakításokat (2. táblázat). A biogáz átalakítására egy 600 kw elektromos teljesítményű gázmotor került kiválasztásra, aminek gyári adatait használtuk az LCI és az üzemeltetés során kibocsátásra kerülő anyagáramok meghatározásakor. Az LCA során figyelembe kell venni a biogázüzemek felépítésére felhasznált terület nagyságát is. A magyar jogszabályi előírások többnyire 30%-os beépíthetőséget engedélyeznek, ami alapjául szolgált a területigény-számításnak (3. táblázat). Biogázüzem létrehozása Alapanyagter melés Biogázüzem üzemeltetése Szállítás Villamoe nergiatermelés Életciklus output anyag- és energiaáramai Villamos energia betáplálása a hálózatba Módosító tényezők A biogázüzemek, amennyiben kogenerációs berendezéssel vannak ellátva, a működésükhöz szükséges villamos és hőenergiát saját maguk képesek előállítani, ezért az üzemeltetési adatokból extrapolációval külön kiszámításra került az egyes vizsgált kiserőművek teljes önfogyasztásának nagysága (4. táblázat). Az egyre növekvő hulladék- (trágya) felhasználás az egyes üzemek saját villamosenergia-fogyasztását egyre nagyobb mértékben növeli - a csak trágyát hasznosító üzem közel háromszor akkora villamosenergia- 45

46 MEGÚJULÓK BGA1 BGA2 BGA3 Éves bruttó villamosenergia-termelés kwh Saját fogyasztás kwh Saját fogyasztás % 7,32% 10,91% 21,42% 4. táblázat. A biogázüzemek villamos energia önfogyasztása (kwh/év) mennyiséget használ fel, mint a csak energianövényes. Ez rámutat arra, hogy a sokak által fontos összehasonlítási paraméternek szánt saját fogyasztás nagysága nem mérvadó azonos beépített teljesítmény esetén, a teljesítmény sokkal inkább attól függ, hogy milyen alapanyagokból kerül előállításra a biogáz. Az egyes üzemek 20 éves életciklusa során megtermelt nettó villamosenergia-mennyiség alapján lehet további következtetéseket levonni arról, hogy a különböző alapanyagbázisok milyen környezeti hatással rendelkeznek. Az életciklus-elemzésben meghatároztuk az egyes üzemek építése és üzemeltetése során elnyelt vagy felszabadult CO 2 mennyiségét, valamint külön korrekcióra került a rövid életciklusú CO 2 mennyisége is. A rövid életciklusú CO 2 alatt a növénytermesztésben megkötött, vagy az állati trágyában lévő és az eljárás során felszabaduló CO 2 -t értjük. A trágyákból nyert biogáz esetében külön kiszámításra került a biogáz CO 2 -tartalma, valamint a metántartalom elégetése során keletkező CO 2, aminek öszszegével korrigáltuk a gázmotor CO 2 -kibocsátási paramétereit. A biogáz 1 kwh energiatartalmára vetített fajlagos CO 2 -kibocsátása 0,35 kg/kwh volt (5. táblázat). A teljes életciklus alatt CO 2 -nyelés vagy -megkötés az üzem építése vagy a felhasznált alapanyagok termelése során keletkezik. Így lehetséges az, hogy a csak trágyát hasznosító üzem esetében nagyon alacsony, mindössze 72 t CO 2 -megkötéssel számolhatunk. A teljes élettartamra vetített CO 2 -egyenleget a kibocsátásból levont nyelés- és korrekciós értékek adják meg. Ezek alapján elmondható, hogy a csak energianövényt feldolgozó üzem teljes élettartama alatt CO 2 -megkötő, a trágyát is felhasználó üzemek többlet CO 2 -kibocsátást okoznak. 2. ábra. A különböző üzemtípusok környezetre gyakorolt hatásai (készítette Sipos Balázs) Növényi Vegyes Trágya alapú Termelt villamos energia - kwh (nettó) CO2 egyenérték (kg/kwh) PO4 egyenérték (kg/kwh) SO2 egyenérték (kg/kwh) CO2 egyenérték (kg/kwh) BGA1 BGA2 BGA3 CO2-nyelés (kg) CO2-kibocsátás (kg) CO2-korrekció trágya miatt (kg) CO2-egyenleg (kg) Foszfát-egyenérték (kg) SO2-egyenérték (kg) táblázat. A biogázüzemek környezeti hasznosságának összefoglalása BGA1 BGA2 BGA3 Termelt villamos energia - kwh (nettó) CO2-egyenleg (kg/kwh) -0, , ,41320 Foszfát-egyenérték (kg/kwh) 0, , ,00974 SO2-egyenérték (kg/kwh) 0, , , táblázat. A teljes életciklus alatt, 1 kwh hálózatra betáplált villamos energiára vonatkoztatott környezeti teljesítmények Eredmények A 20 éves életciklus-elemzés során az egyik alapvető kérdés az volt, hogy az üzemépítés CO 2 -kibocsátása mekkora részét teszi ki a teljes szén-dioxid-terhelésnek. Számos biogázüzemi életciklus-elemzés elhanyagolhatónak tartja az építés hatásait (Belgrun 2006., Juryatal ). Számításaink szerint a csak energianövényt feldolgozó üzem esetében valóban elhanyagolható (0,92%) a teljes élettartamon belül az üzemépítés károsanyag-kibocsátása, azonban a trágyát részben vagy egészében feldolgozó üzemek esetében számottevő ez az érték. A csak trágyát hasznosító biogázüzem a teljes életciklus CO 2 -egyenlegének 7,75%-át az építés alatt bocsátja ki. Ugyanezen üzem esetében a savasodási potenciál 8,87%-kal igen nagy értéket mutat. Az 1 kw beépített teljesítményre vonatkoztatott értékek is érdekesek, és jól mutatják, hogy minél jobban eltolódik a biogáztermelés a kis energiasűrűségű alapanyagok felhasználása felé, annál jobban növekszik minden vizsgált paraméter értéke. A magyarországi erőművek 1 kwh villamos energia megtermelése során 2012-ben átlagosan 784,6 g szén-dioxidot bocsátottak ki. A három vizsgált biogázüzem közül a csak energianövényeket felhasználó üzem 1 kwh villamos energia megtermelése során 188 g CO 2 -megtakarítást ér el, míg a csak trágyát felhasználó üzem 413 g-os kibocsátásával is jóval a magyar átlagos érték alatt van. A különböző alapanyagbázisokra épülő biogázüzemek környezeti hatására vonatkozóan csak a CO 2 -mérleg alapján nem lehet következtetéseket levonni. Ezért a savasodási potenciált (SO 2 -egyenérték) és az eutrofizációs potenciált (foszfát-egyenérték) is meghatároztuk. A más energiatermelési módokkal történő jobb összehasonlíthatóság érdekében pedig a 20 éves nettó villamosenergia-termeléssel elosztottuk az egyes környezeti hasznosságot szemléltető paramétereket (6. táblázat és 2. ábra). Eredményeink szerint az üvegházhatású gázkibocsátás (ÜHG) szempontjából legjobb üzem a növényi alapanyagot használó, azonban savasodás szempontjából a legkedvezőbb az állati trágyát feldolgozó üzem. Az adott helyszín környezeti érzékenysége és a társadalmi megítélés feladata ezután eldönteni, hogy melyik indikátor értéke élvez prioritást. Ha cél az ÜHG-gázok elkerülése és ÜGH-mentes zöld villamos energia termelése, akkor az energianövény-alapú biogázüzemek egyértelműen kedvezőbbek. Szintén az ilyen típusú üzemek az előnyösebbek, ha az eutrofizáció csökkentése a célunk. A savasodás csökkentését pedig egyértelműen a trágyaalapú biogázüzemek szolgálják. Az eredmények alapján tehát nem feltétlenül tekinthető negatív tendenciának a szántóföldi energianövény-alapú biogáztermelés az üvegházhatású gázok kibocsátása szempontjából, valamint nem várható, hogy gyengébb gázhozamú alapanyagot (pl. trágya) feldolgozó üzemek építé- 46

47 MEGÚJULÓK GEOTERMIA sének környezeti hatásai eltörpüljenek a működés hatásai mellett. Ilyen üzemek esetében az egyszerűbb, kevésbé környezetintenzív technológiák alkalmazása lenne indokolt. Irodalom [1] B. Amon et al. (2006): Greenhouse gas and ammonia emission abatement by slurry treatment. International Congress Series p. [2] Berglund M.: Biogas production from a systems analytical perspective. Department of technology and society environmental and energy systems studies. Lund: Faculty of Engineering; [3] Biogas Barometer 2012 ( asp) [4] Dämmgen et al. (2009): Calculations of emission from German agriculture - National Emission Inventory Report (NIR) 2009 for Landbauforschung - vti Agriculture and Forestry Research. Special issue Nr p. [5] Destatis ( LandForstwirtschaft/Bodennutzung/Tabellen/HauptnutzungsartenLF.html) [6] EEA. EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook-2007, technical report No. 30. Third edition. Kopenhagen: European Environmental Agency; [7] Fachverband Biogas e.v. ( DE_Branchenzahlen/$file/ _Biogas%20Branchenzahlen% pdf). [8] Frisknecht R. Jungbluth N. (ed.): Overview and Methodology. Ecoinvent Report No. 1. Ecoinvent Centre, Dübendorf, 77. [9] IPPC. Good practice guidelines and uncertainty management in National Greenhouse Gas Inventories. Intergovernmental panel on climate change, OECD, 2rue Andre Pascal Paris; [10] J. H. Turnbull, W. Kamthunzi, Greenhouse Gas Emission Reduction Associated with livestock Waste Management Systems: A Case study for the Langerwerf Dairy Waste Management System, new case studies (period ), A report prepared by IEA bioenergy agency [11] Jury C., Benetto E., Koster D., Schmitt B., Welfring J. (2010): Life Cycle Assesment of biogas production by monofermentation of energy crops and injection into the natural gas grid. Biomass and bioenergy, 34 p [12] Klíma- és Energiaügyért Felelős Államtitkárság: Manual for evaluating the additionality of Joint Implementation projects and for calculating the baseline emissions of electric power projects ( download/a/70/00000/manual_co2_additionality.pdf) [13] Központi Statisztikai Hivatal (1): ( xstadat_eves/i_zrk004.html) [14] Központi Statisztikai Hivatal (2): ( xstadat_eves/i_qe001.html) [15] Központi Statisztikai Hivatal (3): ( xstadat_eves/i_omf001a.html) [16] Magyar Energia Hivatal (MEH): Beszámoló a megújuló alapú és a kapcsolt villamosenergia-termelés, valamint a kötelező átvételi rendszer évi alakulásáról ( besz%c3%a1mol%c3%b3_2011.pdf) [17] Regina, K. and Perälä, P. (2006): Ammonia and greenhouse gas emissions from pig slurry the effect of slurry fermentation, separation of the fermentation product and application technique. In 12th RAMIRAN International Conference, Technology for Recycling of Manure and Organic Residues in a Whole Farm Perspective Vol. II. Paper P-305, pp [18] Sára B.: Az életciklus felmérés lépései. FEBE ECOLOGIC, 10. [19] Statista ( anbauflaeche-von-energiepflanzen-in-deutschland-nach-sorten-seit-2007/) [20] Technisches Datenblatt - GE Jenbacher J312C kw Biogas BHKW VÍZ-, GÁZ-, FÛTÉSTECHNIKA MEGÚJULÓ ENERGIA Teljes körû megújuló energia megoldások a pályázati á lehetôség felkutatásától, táától a szakmai tanácsadáson át, a komplex rendszer beszerzéséig! További információk a Merkapt Zrt. megújuló energia termékeirôl és megoldásairól: Kis István, kis.istvan@merkapt.hu 47

48 ELŐZETES E számunk szerzői: Balajti László MOL NYRt. elnöki tanácsadó lbalajti@mol.hu Cserháti András műszaki főszakértő, MVM Paksi Atomerőmű Zrt. cserhati@npp.hu Dr. Emhő László c. egyetemi docens, BME Mérnöktovábbképző Intézet emho@mti.bme.hu Fuchsz Máté Szent István Egyetem, Doktori Iskola f-mate@gmx.de dr. Hegedűs Miklós ügyvezető, GKI Energiakutató és Tanácsadó Kft., Energy Research and Consulting LTD. hegedusm@gkienergia.hu Kohlheb Norbert egyetemi docens, Szent István Egyetem Mezőgazdasági és Környezettudományi Kar, Környezet- és Tájgazdálkodási Intézet kohlheb.norbert@kti.szie.hu Prof. em. Dr. hc. mult. Dr. Kovács Ferenc az MTA rendes tagja MTA Alkalmazott Földtudományi Kutatócsoport, Miskolci Egyetem bgtkf@uni-miskolc.hu Kőrösi Tamás az ENSZ Gáz Munkabizottság alelnöke, az OMBKE főtitkárhelyettese, a Magyar Energia Hivatal vezető főtanácsadója. korosit@eh.gov.hu Dr. Stróbl Alajos PÖYRY ERŐTERV Zrt. strobl@mavir.hu Szigethy László villamos mérnök laszlo.szigethy@gmail.com Szijártó Gábor villamos mérnök gabor.szijarto@non.schneiderelectric.com Ruff Engelbert villamos mérnök engelbert.ruff@gmail.com Torma Zoltán vezető környezetvédelmi mérnök, Wildhorse UCG Kft. ztorma@wildhorse.hu e-met.hu Előzetes a következő szám tartalmából: Következő, 2013/4-es számunk tartalmából: Biomassza Magyarország biomassza nagyhatalom. Gyakran elhangzik ez az állítás. A nagyhatalom enyhe túlzás, de azért lenne mit a kazánokba aprítani. Mégis, mennyit? A felmérések és becslések szerint Magyarország szennyvíztelepein évente 1,5 millió tonna szennyvíziszap képződik, legalább 2 millió tonnára tehető az a tüzelhető települési hulladék, amit rossz esetben haszon nélkül elégetnek, vagy hulladéklerakóba szállítják. A legóvatosabb becslés szerint is 5 millió tonnára tehető a mező- és az erdőgazdaságban képződő tüzelhető melléktermék. További 2 millió tonnát jelenthetne a ma használaton kívüli területek energetikai célra való bevonása. Ezen túl még ott vannak a szemétlerakók, amelyek feltárásával hasznosítható alapanyaghoz juthatnánk. Ha a felsorolt, ma részben környezeti terhelést okozó (hulladékként kezelt) melléktermékek felét hasznosítanánk, az gáz-egyenértékben 3-3,5 milliárd m 3 -t jelentene. Szóval ami a forrásoldalt illeti, lenne lehetőségünk. Persze, az eddigi hasznosítást illetően is szó érte a ház elejét. Időnként leleplező írások jelennek meg arról, hogy az erőművek biomassza-tüzelése felelős az erdőirtásért. A bioüzemanyaggyártás az élelmiszerellátás rovására megy. A mezőgazdasági melléktermékek eltüzelése veszélyezteti a talajerő-visszapótlást stb. Az sem ment ritkaságszámba, hogy az elektromos energia árának növekedéséért is a megújuló energiák támogatását tették felelőssé. Milyen szerepet szántak a biomasszának abban a vállalásban, hogy 2020-ig az energiafelhasználásunkban a megújulók arányát 13,6%-ra növeljük? Mi történt eddig, fogjuk-e ezt teljesíteni? A biomassza energetikai felhasználásának lehetőségeit kívánjuk a következő számban áttekinteni, de azt is, hogy melyek azok a tényezők, amelyek fékezik e források kihasználását. 48