Megújuló energiák. használata a mindennapi életben. Győr 2010 január 27.

Átírás

1 Megújuló energiák használata a mindennapi életben Győr 2010 január 27. Pozsgai András okl.vill. mérnök, környezetvédelmi szakértő EU programok szakértője 1

2 A világ energia felhasználása 2060 ig 2

3 Miről is beszélünk? Üvegházhatásnak nevezzük azt a jelenséget, amely során a napsugárzás be tud hatolni a Föld légkörébe, a felszínről visszasugárzott energia egy része azonban nem jut ki belőle, mert a légkörben megtalálható por és üvegházhatású gázok nem engedik ki. Az üvegházhatás kialakulásának meghatározó mozzanata az, amikor a visszaverődés során az energia jellege megváltozik: fényből hőenergia lesz. A hőenergia egy része pedig bennreked, ezért a légkör felmelegszik. 3

4 Az üvegházhatás A nap 98%-át kitevő hidrogénatomok termonukleáris fúzió során alakulnak át héliumatommá. A felszabaduló energia a Nap felszínéről elektromágneses sugárzás formájában lép ki. Ezen belül:7% röntgen és UV,46% látható fény, 47% infravörös A magas légköri Ózon az UV és Röntgen sugárzás nagy részét elnyeli. A vízgőz és a széndioxid az infra tartományban jelentős abszorbens Ez a légkör hőmérsékletének növelésére fordítódik. 4

5 Elektromágneses hullámok Látható fény 5

6 AZ ÜVEGHÁZI GÁZOK JELLEMZŐI CO 2 CH 4 N 2 O CF az ipari forradalom előtti koncentráció 280 ppm 700 ppb 275 ppb - koncentráció 1994-ben 358 ppm 1720 ppm 312 ppb 0,27 ppb légköri tartózkodási idő (év) relatív üvegház-gáz hatékonyság változás %-ban

7 A megújuló energiaforrások Folyamatosan,emberi mértékkel időtlenül megújulóan rendelkezésre álló, regenerativ energiaforrások Ilyenek: a napsugárzás,a földhő, a szél, a vízenergia a fotoszitézissel létrejövő szerves biomassza (fa, növények stb.) és annak másodlagos termékei. 7

8 Megújuló energia: Azon energiahordozók, amelyek hasznosítása közben a forrás nem csökken, hanem újratermelődik, megújul vagy mód van az adott területről ugyanolyan jellegű és mennyiségű energia kitermelésére. Kedvező tulajdonságuk, hogy környezetszennyező hatásuk a fosszilis energiahordozókhoz képest lényegesen kisebb, felhasználásuk mérsékli a klímaváltozást okozó üvegházhatású gázok kibocsátását és a levegőszennyezést. 8

9 2001/77/EK irányelv AZ EU IRÁNYELVEK Az EU-ban megújuló energiahordozóval előállított villamosenergia jelenlegi 14%-os arányát 2010-re 22,1%-ra kell növelni (erősen differenciált arányok szerint) Fehér Könyv A megújuló energiahordozók EU-beli 5,3%-os részarányát 2010-re 12%-ra kell növelni. 2003/30/EK irányelv a bio motorhajtóanyagokról A 2005-ben felhasznált 2%-os arányt 2010-re 5,75%-ra kell növelni. 9

10 ELVÁRÁSOK MAGYARORSZÁG FELÉ A jelenlegi 3,6%-os megújuló energiahordozó részarány növelése - hosszú távú energiatakarékossági program A megújuló forrásokkal termelt villamos energia 0,8%-ról 3,6%-os arányra történő emelése 10

11 GAZDASÁGI FEJLŐDÉS ÉS ENERGIAFELHASZNÁLÁS MAGYARORSZÁGON 11

12 Az energiaforrások szerkezete a fűtőérték alapján Magyarországon Villamos energia import 1,7% Nukleáris 11,6% Szén 10,2% Földgáz 39,4% Kőolaj 33,1% Az energiaforrások inport aránya: 66,7 % Megújuló energiaforrás 4,0% 12

13 A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK MAGYAROSZÁGON (PJ/ÉV) 13

14 Megújuló energia fajták Napenergia: Energiaforrásaink jelentős része a napsugárzásra vezethető vissza. A Föld felszínére érkező, sugárzás formájában fellépő energia nagy része hővé változik, a levegőben, a vízben és a talajban tárolva. Kisebb része kémiai úton átalakulva a növényekben elraktározott szerves vegyületekben és a fosszilis tüzelőanyagok formájában tárolódik, illetve meteorológiai energiává válik (szél, hullám, csapadék, víz). 14

15 Napenergia 15

16 Közvetett hasznosítás: A hőenergia melegítésre, az elektromos energia mechanikai munkavégzésére használható. Közvetlen hasznosítás: Passzív: Kiegészítő eszköz, berendezés nélkül használják az energiát, az épületek kialakításával, tájolásával kapcsolatos. Aktív: Erre a célra készített eszköz (napkollektor, napelem) segítségével alakítják át a nap sugárzó energiáját hővé vagy villamos energiává 16

17 Vízenergia A folyók a különböző tengerszint feletti magasságból adódóan helyzeti energiával rendelkeznek Magyarországon a vízenergia-felhasználás a múlt század végéig az egyik alapvető energiatermelési mód volt, különösen a malomiparban. A századfordulón néhány vízimalmot törpe vízerőműre alakítottak, amelyek csak elektromos energiát termelnek. 17

18 Vízenergia hasznosítás 18

19 Szélenergia: A napenergiából származik azáltal, hogy a földet érő napsugarak a légkört különböző mértékben felmelegítve légnyomáskülönbséget okoznak. Ez a nyomáskülönbség és a Föld forgásából eredő kitérítő erő hatására a levegő mozgásba jön, szél támad. A gazdasági megfontolások azt mutatják, hogy a szelet elsősorban azokon a vidékeken érdemes kiaknázni, ahol a szélsebesség évi átlaga meghaladja a 4-5 m/s értéket. Ez többnyire csak tengerparti helyeken van így, a szárazföld belseje felé haladva a belső súrlódás erősen csökkenti a szél sebességét 19

20 Széltérkép A gazdasági megfontolások azt mutatják, hogy a szelet elsősorban azokon a vidékeken érdemes kiaknázni, ahol a szélsebesség évi átlaga meghaladja a 4-5 m/s értéket. Mosonmagyaróváron, hazánk legszelesebb részén sem haladja meg az 5 m/s értéket. Nyíregyházán van 4-5 m/s, sőt ennél nagyobb szélsebesség is, de nem tart annyi ideig, hogy ezt tartósan ki lehessen használni. Az utóbbi időben elkészült Magyarország nagyobb magasságra jellemző széltérképe is. Eszerint az ország nagy részén mérhető a szükséges szélsebesség. (10 m magasságban 2-3 m/s, 100 m-en 5-7 m/s) 20

21 Szélenergia hasznosítás 21

22 Geotermikus energia: A Föld szilárd kérgét alkotó kőzetek belső hője, melynek forrása a magma felől folyamatosan működő hőáramlás. Villamos energiatermelés termálvíz ill. gőz hőjének átalakításával Közvetlen hő hasznosítás - átalakítás nélkül (pl. gyógyfürdői termálvíz) 22

23 Bioenergia: Biomassza (valamely élettérben egy adott pillanatban jelen lévő szerves anyagok és élőlények összessége) segítségével állítják elő. A biogáz előállítás nyersanyagaként felhasználható az állati trágya, a mezőgazdasági élelmiszer- és takarmánynövények, valamint hulladékaik. Az élelmiszeripari hulladékok, szennyvíziszap, és a kommunális zöld hulladék. 23

24 Bioenergia hasznosítás Energiatermelésre nemesített fák (pl. akác, ezüstjuhar) és lágyszárú növények (pl. káposztarepce, bambusz), takarmánynövények, faipari hulladékok tüzelése: - gázmotorban való elégetése elektromos áram - közvetlen elégetés épületek fűtése 24

25 Bioenergia termelés 25

26 A szilárd biomassza energetikai célú hasznosítását szolgáló kapacitások várható bővülése 2015-ig Magyarországon MW évek

27 A mezőgazdasági eredetű energetikai célú biomassza potenciál és hasznosítási lehetőségei Magyarországon Trágyák, Biogáz, Szubsztrát 11,6% Szalmák, energiafű, nyesedék 33,0% Gabonafélék 27,0% Olajosnövények 6,0% Energetikai faültetvény 22,4% 27

28 Biodízel A legkedvezőbb tulajdonságú olajnövények közé sorolhatjuk a repcét, a napraforgót, a szóját és egyes pálmafajtákat. Az európai kontinensen az éghajlati viszonyokból adódóan elsősorban a repce és a napraforgó termeszthető. 28

29 Bioetanol A motoralkoholok közül a világon a legelterjedtebben alkalmazott bioüzemanyag a bioetanol (víztelenített alkohol). A bioetanolt használhatják a kőolaj alapú üzemanyag helyettesítőjeként, vagy a benzinbe keverve. Így jön létre a bioetanol tartalma miatt bioüzemanyagnak tekinthető etil-tercier-butil-éter (ETBE). 29

30 Bio-motorhajtóanyag gyártó kapacitások várható bővülése 2015-ig Magyarországon tonna évek Biodízel Bioetanol 30

31 A biogáztermelő kapacitások várható bővülése Magyarországon 2015-ig MW évek ,7 31

32 32

33 Hidrogén energia Az üzemanyagcella (olyan készülék vagy berendezés, amely bizonyos éghető anyagokat és oxidáló anyagokat olyan módon reagáltat, amely folyamat eredményeképpen a készülék belső felületein elektromos feszültség-különbség lép fel, valamint hő és égéstermék keletkezik) az elemekhez hasonlóan vegyi reakciókkal közvetlenül elektromosságot állítanak elő, a különbség az, hogy míg az elemeket lemerülésük után el kell dobni, az üzemanyagcella mindaddig üzemel, amíg üzemanyagot töltünk bele. 33

34 Hidrogén energia telep 34

35 Két éves energiafa 35

36 Pellet prés 36

37 Fa pellet 37

38 Pellet kazán 38

39 Fűtés környezeti energiával Hőszivattyú elve elektromos energia kompresszor szívó vezeték (gáz állapotú munkaközeg) nyomó vezeték előremenő környezeti energia fűtési energia elpárologtató expanziós szelep (adagoló szelep) kondenzátor visszatérő befecskendező vezeték folyadék vezeték (folyadék állapotú munkaközeg) 39

40 A környezeti hőt a föld, a levegő, a napsütés, a szennyvíz vagy bármilyen más hőforrás szolgáltathatja. Ezeknek a hőforrásoknak a hőmérséklete azonban viszonylag alacsony (nem minden esetben) ahhoz, hogy azt közvetlenül tudjuk hasznosítani, ezért azt meg kell emelni. Erre való a hőszivattyú. 40

41 Kompakt-talaj/víz- hőszivattyúk 41

42 Melegvíz + fűtés napenergiával Kollektorfelület m² sík kollektor Tároló térfogat liter Éves energia megtakarítás % a melegvíz előállítás költségeiből % a fűtési költségből 42

43 Napkollektorok teljesítménye Melegvíz / nap Melegvíz / nap Február Melegvíz / nap Április Augusztus Melegvíz / nap Október Napi 45 C fokos melegvíz termelés 6 m 2 napkollektor felülettel 43

44 Az EURO C20-AR sík kollektor jellemzői Méret: mm Bruttó felület: 2,61 m² Tömeg: 48 kg Üvegborítás: reflexiómentes edzett üveg Üzemi nyomás: 10 bar Nyugalmi hőmérséklet: 232 C Hatásfok: 85,4 % Garancia: 10 év Élettartam: év Beépíthetőség: ferde tetőre, tetőszerkezetbe vagy sík tetőre Karbantartási igény: nincs 44

45 Egyszerű szerelés tetőre 45

46 Meleg víz termelés napenergiával Javasolt kollektor felület: 1,2 1,5 m² /személy Javasolt tároló térfogat: liter / személy Éves energia megtakarítás: % a melegvíz előállítás költségeiből 46

47 Villanyáram termelés napenergiával Solar napelem Monokristály szerkezet, Magas, 17% hatásfok Különböző méretek, teljesítmények, feszültségek 47

48 Villanyáram termelés napenergiával Gridpower rendszerek hálózatba történő visszatáplálásra Mono- vagy polikristály napelemek, hálózatba tápláló készülék -8 nm felülettel segítségével, 1kW teljesítménnyel 230 voltos el. villanyáramot kapunk. 48

49 Villanyáram termelés napenergiával 49

50 Passzív épület Szellőzés hővisszanyeréssel: - 80% hővisszanyerés az elhasználódott levegőből elvonják a hőt mellyel a friss levegőt felmelegítik - A friss levegőt talajkollektorokon keresztül előmelegítik 50

51 Passzív épület - 65 nm sík kollektorral literes tárolót fűtenek max. 95 C hőmérsékletre - A szezonális tárolón 500 mm vastag hőszigetelés található 51

52 Nyugat Európa első passzív fűtésű irodaépülete - A kiváló hőszigetelés 95 % energia megtakarítást jelent - A jelenlegi szabványok szerint épülő épületekhez képest 10 % energiaigény 52

53 KÖSZÖNÖM a megtisztelő FIGYELMÜKET! 53