ERŐMŰ FÓRUM Március A Magyar Energetikai Társaság szervezésében

Átírás

1 ERŐMŰ FÓRUM Március A Magyar Energetikai Társaság szervezésében helyszín: BALATONALMÁDI Ramada Hotel, Bajcsy Zs. u A hazai villamosenergia-ipar szereplői SZÉLENERGIA kerekasztali beszélgetés hozzászóló: E. Dr. Unk Jánosné*: J A V A S L A T O K * okl. erősáramú, aranydiplomás villamos mérnök, regionális tervező, ügyv. ig. PYLON Építési és Kereskedelmi amerikai magyar Kft. H-1126 Bp., Istenhegyi út 9/D. T: , F: ; M: 06/30/ ; unkedit@upcmail.hu

2 2 MEGÁLLAPÍTÁSOK 1. A megújuló energiák Nemzeti Cselekvési Terve (NCST) végleges változata [1], [2] (PYLON Kft. H kötet) túlzottan a hőenergia-hasznosításra fókuszál, s az új, megújuló bázisú energiatermelés 66,4 PJ/év összvolumenéből a villamosenergia-termelő kapacitásokra mindössze 1122 MWe kiépítését irányozza elő, a hő és hidegenergia termelő új kapacitásokra pedig 7700 M th összteljesítményű létesítmények fejlesztéseit irányozta elő, vagyis a tényleges villamos energia szükségleteket alul értékelte, illetve hőigényeket túlértékelte, ami az eredetileg figyelembe vett elavult erőművek leállítási ütemével nem harmonizál. Az NCST felülvizsgálata és aktualizálása során [3] az arányeltolódás megszűnt, a megcélzott összvolumen változatlanul maradt, ellenben a villamos energia kapacitás célértéke 2020-ig 2363,0 MWe-re módosult. Ezen belül a szélerőmű kapacitás az előirányzott négyféle technológiára összességében 1310 MWe teljesítmény értékre növekedett, az előzetesen tervezett [1] 365 MWe összteljesítményhez képest, azaz több, mint háromszorosára (lásd az 1. sz. táblázatot).

3 3 1. Táblázat / I. rész: Összehasonlító kimutatás a korábbi (NCST) célértékek és az aktualizált, reális, PYLON által javasolt új erőművi-mix célértékeire (Forrás: PYLON Kft., Kapros Z október) [3] Főbb értékek NCST közelítés benchmark projektelemek adataival PYLON közelítés a várható hatások módosításai szerint, célérték változása nélkül sor-szám Név Létesülő becsült projektszám Létesülő becsült projektszám db GWhe/év MWe db GWhe/év MWe - 10 MW fölött 0 0,00 0,00 0 0,00 0,00 1 Fás biomassza, kapcsolt energiatermelés nélküli kond. erőmű 5-10 MW 2 86,33 13,14 0 0,00 0, MW alatt 3 42,88 6,60 0 0,00 0, MW fölött 0 0,00 0,00 0 0,00 0,000 3 Lágyszárú biomassza, kapcsolt energiatermelés nélküli kond. erőmű 5-10 MW 2 86,33 13,14 0 0,00 0, MW alatt 3 58,47 9,00 0 0,00 0, MW fölött 7 848,23 138, ,23 138,600 6 Fás szárú - Biomassza, kapcsolt energiatermelés 5-10 MW 5 199,93 32, ,93 32, MW alatt ,35 30, ,35 30, MW fölött 6 727,06 118, ,58 178,200 9 Lágyszárú - Biomassza, kapcsolt energiatermelés 5-10 MW 6 239,91 39, ,90 45, MW alatt ,54 30, ,54 30, Faelgázosító erőmű, gázmotorral, kapcsolt 12 71,51 12, ,18 20, Fermentációs biogáz 0,5 MW alatt 40 67,44 9, ,44 9,96 13 Fermentációs biogáz 0,,5 0,9 MW ,88 18, ,88 18,40 14 Fermentációs biogáz 0,9-2,5 MW 7 80,88 12, ,21 22,88 15 Fermentációs biogáz 2,5 MW fölött 1 19,70 3, ,39 6,00 16 Iszapgáz motor 2 35,57 8, ,57 8,50 17 Depóniagáz motor 6 18,68 2, ,68 2,70 18 Bio metán ,43 22, ,43 22,45 19 Hulladék égetés 2 94,39 14, ,94 70,00 20 PV rendszer kwp ,89 15, ,50 60,00 21 PV rendszer 500 kw fölött 7 22,40 17, ,40 17,50

4 4 1. Táblázat / II. rész: Összehasonlító kimutatás a korábbi (NCST) célértékek és az aktualizált, reális, PYLON által javasolt új erőművi-mix célértékeire (Forrás: PYLON Kft., Kapros Z október) [3] Főbb értékek NCST közelítés benchmark projektelemek adataival PYLON közelítés a várható hatások módosításai szerint, célérték változása nélkül sor-szám Név Létesülő becsült projektszám Létesülő becsült projektszám db GWhe/év MWe db GWhe/év MWe 22 Szélerőmű 3 MW alatt ,72 214, ,00 500,00 23 Szélerőmű telep 3 MW fölött 5 314,06 150, ,06 150,00 24 Szélerőmű tárolóval 3 MW alatt 0 0,0000 0, ,36 210,00 25 Szélerőmű telep tárolóval 3 MW fölött 0 0,0000 0, ,12 450,00 26 Geotermikus kiserőmű, kapcsolt 2 MW alatt 3 34,13 4, ,52 19,80 27 Geotermikus középerőmű, kapcsolt 2-5 MW 3 82,82 12, ,04 20,00 28 Geotermikus középerőmű, kapcsolt 5 MW fölött 1 348,25 50, ,50 100,00 29 Kisteljesítményű vízerőmű 500 kw alatt 12 7,10 2, ,65 3,20 30 Középteljesítményű vízerőmű 0,5-5 MW 3 42,44 12, ,88 25,80 31 Nagyvízerőmű 5 MW fölött 0 0,00 0, ,08 168,00 32 Üzemanyagcella biogázból származó hidrogénből, kapcsolt 3 5,20 0, ,14 1, , , , ,35 Különbség modell összes és NCST: 26,33 NCST PYLON NCST megújuló energiaforrásból termelt bruttó végenergia termelés összesen közlekedés nélkül GWh/év GWh/év NCST összes hőenergia termelés GWh/év GWh/év NCST összes villamos energia termelés 4 746,5 GWh/év 8 604,5 GWh/év Ebből háztartási kiserőmű és autonóm 164,3 GWh/év 330,0 GWh/év MAVIR Zöld Mérlegkör része 4 582,2 GWh/év 8 274,5 GWh/év Háztartási és autonóm rendszerek Háztartási kiserőmű PV rendszer 50 kw alatt ,10 GWh/év + 158,00 GWh/év Kis teljesítményigényű autonóm PV 734 0,82 GWh/év + 2,00 GWh/év Önellátó háztartások (szél és PV komplex rendszer) ,29 GWh/év 10,00 GWh/év 70% szél és 30% PV hibrid (gazdasági, kisüzemi) autonóm rendszer 407 6,22 GWh/év 10,00 GWh/év Háztartási kiserőmű egyedi szélgenerátor ,88 GWh/év 150,00 GWh/év 164,32 330,00

5 5 1. Táblázat / III. rész: Összehasonlító kimutatás a korábbi (NCST) célértékek és az aktualizált, reális, PYLON által javasolt új erőművi-mix célértékeire (Forrás: PYLON Kft., Kapros Z október) [3] Indokok a változásra: 1. A megvalósítás lehetséges ütemezése és a befektetői forráshiány a megújuló alapú hőenergia területén kitűzött terveket teljesítését lehet nem teszi lehetővé 2. Az időjárásfüggő erőművek növekedése lehetővé válik több intézkedés hatására, pld helyi tárolók elvárt létesítése, smart grid technológiák, erőműi szerkezet alakítása, előjelzések javítása 3. A Duna hajózhatóságának javítása, és hozzá kapcsolódóan vízenergia hasznosítások előtérbe kerülnek 4. Fábiánsebestyén ismert potenciál geotermikus hasznosítása és/vagy HDR jellegű technológiák eljutnak a megvalósításig. 5.. Biomassza égetések erőművi hasznosításai csak távhőszolgáltatáshoz integráltan kapnak lehetőséget. 1. ábra: A megújuló energiára és külön a szélenergiára alapozott villamosenergia-termelés részaránya az EU 27 tagállamában között és várható növekedési aránya nagy távon 2050-ig [3]

6 6 ÁLLAPOTÉRTÉKELÉS I. Európa 2. ábra: A villamosenergia-felhasználás energiahordozói struktúrája %-ban az EU 27 tagállamában 1971 és 2008 években [4] 3. ábra: Új építésű erőművi kapacitások alakulása között az EU 27 tagállamában [4]

7 7 ÁLLAPOTÉRTÉKELÉS II. Magyarország 4. ábra: A szélerőmű fejlesztés megtorpant, elindult a KÁT revíziója Magyarország területén, negyedévi adatok szerint, 155 üzembe helyezett szélerőmű működik, 295 MW-nyi összteljesítménnyel, további 34 MW kiépítése folyamatban van. A Magyar Energia Hivatal 330 MW szélerőmű-kapacitást engedélyezett, a 410 MW pótlólagos kapacitásra kiírt tender 2010-ben visszavonásra került. A parkok elsősorban a kisalföldi régióban lettek telepítve. Az újabb erőművek teljesítménye 1,5-3,0 MW. A szélerőművek átlagos kihasználtsága az elmúlt években évi kb. 2 százalékponttal nőtt, így első felére elérte a 22%-ot. [2/a], [5] 5. ábra A villamosenergia-termelés költségalakulásának becslése Európában a 2015 és 2030 közötti időszakban [2] 6. ábra Egy tipikus kereslet-kínálati görbe, amely a szél és nukleáris erőművi kedvező fajlagos költség kínálatát mutatja, másrészt, hogy a szélerőművek hogyan befolyásolják a nap különböző időszakaiban a csúcsidei áramárat [2]

8 8 1. JAVASLAT: Differenciált KÁT (Kötelező Átvételi Tarifa), illetve METÁR MIELŐBBI BEVEZETÉSE, a évi változat [6] ATUALIZÁLÁSA szükséges, különösen a szél és geotermikus alapú villamos energia termelő technológiák revíziója (lásd a 2. táblázatot) 2. táblázat: A különböző megújuló energia-átalakító technológiák kategóriáira vonatkozó KÁT értékek összefoglaló javaslata ( változat) [6] Kat. sorszám Megújuló energiaforrás fajták Névleges teljesítmény határok Megkötések illetve speciális körülmények KÁT es áron Ft/kWh ,1 kw 500 kw 33,0-1.2 Vízenergia 500,1 kw 5 MW 24, ,01 MW - 20 MW 24, ,1 kw 3 MW 28,6 - Szél-energia 2.2 3,01 MW 20 MW 17,4-3.1 Szabadon álló 79,3 - Háztető(kö)n, homlokzat(ok)on, 50,1 kw 1 MW 3.2 Nap-energia telepített, illetve épületintegrált grid 93,9 - rendszer 3.3 1,01 MW 20 MW 50,7-4.1 Távhőszolgáltatás nélkül 37, ,1 kw 1 MW Hőhasznosítás távhőszolgáltatásban 38, Geotermiku s energia 1,01 MW 5 MW Barna KÁT Ft/kWh Távhőszolgáltatás nélkül 36,1 - Hőhasznosítás távhőszolgáltatásban 36, ,01 MW 20 MW Távhőszolgáltatás nélkül 29, MW fölött Hőhasznosítás távhőszolgáltatásban 29, Termál metán + geotermikus 50,01 kw 20 MW kw fölött 5.1 Szennyvízis zap gáz Termálvízben oldott metán gázmotoros villamosenergia-termelés + geotermikus villamosenergia-termelés 16,9 - Termálvízben oldott metán gázmotoros villamosenergia-termelés + geotermikus villamosenergia-termelés. Ha a kiadott hasznosított hőteljesítmény nagyobb, mint 5 MW. 19,6-50 kw fölött 28,0 22,8 6.1 Depónia gáz 50 kw fölött 26,2 16, ,01 kw 500 kw 43,5 19,7 Mezőgazdas ,1 kw 1 MW 38,2 14,4 ági biogáz MW 20 MW 30,7 14,4 Gázmotoros villamosenergia-termelés igazolt biometán fizikai vagy virtuális 500 kw fölött 20 MW felhasználásával (új építésű 8.1 Biometán alatt földgázhálózatra tápláló biogáz reaktor 29,4 - által kiállított igazolás esetén) Kat. sorszám Megújuló energiaforrá s fajták Fás szárú biomassza Névleges teljesítmény határok Megkötések illetve speciális körülmények KÁT es áron Ft/kWh Barna KÁT Ft/kWh 9.1 Villamosenergia-termelés 40,8 25,0 50,1 kw 1 MW 9.2 Kapcsolt energiatermelés minősítés 44,9 25,0 9.3 Villamosenergia-termelés 26,4 21,7 9.4 Kapcsolt energiatermelés minősítés 29,3 18,1 9.5 Energetikai ültetvény igazolása a 1,01 MW 10 MW tüzelőanyagra (100%) 27,2 22,6 9.6 Kapcsolt energiatermelés minősítés + Energetikai ültetvény igazolása (100%) 35,6 19, MW fölött Kapcsolt energiatermelés minősítés 22,3 14, MW fölött Kapcsolt energiatermelés minősítés + Energetikai ültetvény igazolása 26,2 14, Villamosenergia-termelés 30,6 25, Kapcsolt energiatermelés minősítés 35,6 22, Energetikai ültetvény igazolása a 50,1 kw 10 MW tüzelőanyagra (100%) 31,3 25, Lágyszárú biomassza Kapcsolt energiatermelés minősítés + Energetikai ültetvény igazolása (100%) 42,9 23, MW fölött Kapcsolt energiatermelés minősítés 25,0 14, MW fölött Kapcsolt energiatermelés minősítés + Energetikai ültetvény igazolása 25,7 15,1 (100%) ,1 kw 2 MW A termelt áram 50%-ra jár a KÁT, másik fele piaci ár. 27, Kommunál is hulladék Vegyes tüzelés 2 MW fölött (20 MW fölött csak kapcsolt esetben) 500 kw 20 MW szintézisgáz-bázisú középerőmű Legalább 20%-ban, energiaültetvényből származó biomassza A termelt áram 50%-ra jár a KÁT, másik fele piaci ár. A termelt áram 49%-ra jár a KÁT, másik fele piaci ár. A termelt áram minimum 20%-ára maximum 30%-ára jár a KÁT a biomassza arány függvényében, másik részre piaci ár. 23,1-43,7 - egyedi vizsgálat alapján 14,4

9 9 2. JAVASLAT: Az AKTUALIZÁLT METÁR ELFOGADÁSÁRA (átvételi árak GKIE és GREEN-X WACC változatokkal) [7] hazai 32 választott benchmark technológiára 3. ábra: A METÁR kezdeti átvételi ár 2012-ben [Ft/kWh, évi árakon]* [7] Ssz. Név 2012 GKIE WACC GREEN-X WACC - Fás biomassza, kapcsolt 10 MW fölött 1 energiatermelés nélküli kond. erőmű 5 10 MW 40,62 35, MW alatt 49,65 43,91 - Lágyszárú biomassza, kapcsolt 10 MW fölött 3 energiatermelés nélküli kond. erőmű 5 10 MW 42,38 37, MW alatt 53,73 46,97 5 Fásszárú Biomassza, kapcsolt 10 MW fölött 36,44 31,71 energiatermelés MW 39,77 34, MW alatt 49,59 43,20 8 Lágyszárú Biomassza, 10 MW fölött 37,41 32,27 kapcsolt energiatermelés MW 41,30 35, MW alatt 53,76 46,32 11 Faelgázosító erőmű, 67,88 56,28 gázmotorral, kapcsolt 12 Fermentációs biogáz 0,5 MW alatt 52,82 43,87 13 Fermentációs biogáz 0,5 0,9 MW 47,35 38,37 14 Fermentációs biogáz 0,9 2,5 MW 38,80 32,05 15 Fermentációs biogáz 2,5 MW fölött 36,25 30,23 16 Iszapgáz motor 29,52 27,96 17 Depóniagáz motor 30,21 26,38 18 Biometán 44,15 36,16 Ssz. Név 2012 GKIE WACC GREEN-X WACC 19 Hulladék égetés 48,31 29,80 20 PV rendszer kwp 128,88 93,63 21 PV rendszer 500 kw 84,56 62,55 fölött 22 Szélerőmű 3 MW alatt 39,44 28,81 23 Szélerőmű telep 3 MW fölött 30,75 22,31 24 Szélerőmű tárolóval 3 MW alatt 93,21 69,67 25 Szélerőmű telep tárolóval ** 3 MW fölött 60,04 44,61 26 Geotermikus kiserőmű, 2 MW alatt 48,88 38,71 kapcsolt 27 Geotermikus középerőmű, 2-5 MW 42,43 32,80 kapcsolt 28 Geotermikus középerőmű, 5 MW fölött 38,41 31,39 kapcsolt 29 Kisteljesítményű vízerőmű 500 kw alatt 54,46 44,28 30 Középteljesítményű vízerőmű 0,5-5 MW 40,82 30,61 között 31 Nagyvízerőmű 5 MW fölött 34,76 25,17 32 Üzemanyagcella biogázból származó hidrogénből, kapcsolt 99,97 69,00 A szélerőműre kidolgozott változatok közül még a GREEN-X szerinti kisebb értékű [6,80-7,83% WACC (reálszintű súlyozott átlagos tőkeköltség)] tőkeköltség mellett is jóval kedvezőbb átvételi árak alkalmazhatók.

10 10 3. JAVASLAT: ÚJ SZÉLERŐMŰVEK TERÜLETI IGÉNYEK SZERINTI TELEPÍTÉSI JAVASLATA Kvótával rendelkező erőművek összteljesítménye: 198,9 MW Üzemelő szélerőművek összteljesítménye: 117,4 MW Tervezett projektek összteljesítménye: 1695,0 MW 7. ábra: Magyarország Szélerőműveinek jelenlegi területi elhelyezkedése Üzemelők, kvótával rendelkezők és tervek [8]

11 11 TERÜLETI IGÉNYEK A DUNA-TISZA KÖZÉN: (a HOMOKHÁTSÁGON, A VÍZMŰVEK SZIVATTYÚTELEPEINEK KÖZVETLEN, ÖNELLÁTÓ VILLAMOSENERGIA-ELLÁTÁSÁRA, SZOLGÁLTATÁSÁRA (smart grid rendszeren) előnyök: magánvállalkozás kvótamentes kapacitásnövelés menetrend tartási függetlenség munkahely teremtés szabadpiaci kereskedés

12 12 4. JAVASLAT: INNOVATÍV SZÉLENERGIA HASZNOSÍTÓ TECHNOLÓGIÁK BEVEZETÉSE 4.1Mágneses magler rendszerű szélkerék alkalmazása (kínai gyártmány) a jobb hatásfok elérésére 4.2 Függőleges tengelyű szélturbinák belterületre 4.3 Villamos alapú és főelosztóhálózati (400 kv, 20 kv és 120 kv) tartószerkezetekbe ( pylon -okba) épített turbinák (lásd a 10. ábrát) alkalmazása Magyarországon 10. ábra: A Wind-it koncepció alapján működő, autonóm szélerőmű ötletterve, mely a 2009 Next Generation pályázatra készült Nicola Delon, Julia Choppin és Raphael Menard kutatók szabadalma szerint forrás: dvice.com jövőkutató oldal a Metropolis Magazine folyóirat [11] forrás: [12]

13 13 IRODALOMJEGYZÉK [1.] Nemzeti Fejlesztési Minisztérium: Magyarország Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terve a 2020-ig terjedő megújuló energiahordozói felhasználás alakulásáról december [2/a.] MEH-PYLON Kft. Dr. Unk Jánosné és munkacsoportja: Nemzeti Megújuló Energiahasznosítási Cselekvési Terv (NMCST) háttértanulmányai A", ;,B", C" kötet: Hasznosítható megújuló energiaátalakítási technológiák, megújuló energiapotenciálok, gazdasági-benchmark technológiák GREEN-X modell szerinti számításai, alapforgatókönyvek, változatok" Bp május. A támogatás politikai téma szerzői: Dr. Unk Jánosné, Kapros Zoltán, Mészáros Géza [2/b.] MEH-PYLON Kft., Dr. Unk~ Jánosné, Kapros Z.: Az NMCST háttértanulmánya, D", E", F", G" és H" kötet: Magyarország 2020-as Megújuló Energia-hasznosítási Terv programjavaslata GREEN-X, HUN-RES modellel. A végleges NMCST részletes számítási eredményei a döntéshozók számára." Bp nov. [3.] GKI Energiakutató és Tanácsadó Kft. PYLON Kft. Dr. Unk Jánosné, Kapros Zoltán: A MEGÚJULÓ ENERGIAHASZNOSÍTÁSI CSELEKVÉSI TERV KÖVETKEZMÉNYEI A HAZAI VILLAMOS ENERGIA PIACRA c. kutatás keretében: A hazai hosszú távú rendszerfejlesztési forgatókönyv-változatok és struktúrák több szempontú, modellszerű értékelésére és korszerűsítési javaslatára a szabadpiaci és rendszerszabályozási igények, változatok, új támogatási módok figyelembe vételével, a GREEN-X HUNRES modellezési eredményekre és kiegészítő új számításokra alapozva Budapest, október [4.] EWEA The European Wind Energy Association: En Energy Policy to 2050 Achiering 80-95% emissions reduction. March 2011 [5.] Price Waterhouse Coopers Kt PwC. I.E.A. World Energy Outlook Riso DTK. [6.] MEH PYLON Kft. Dr. Unk Jánosné és munkacsoportja: Módszertan a megújuló és hulladékenergia forrású villamos energia kötelező átvételi ártámogatásának meghatározására szakági kutatási munka keretében: JAVASLAT A MAGYARORSZÁGI KÁT Kötelező Átvételi Tarifa RENDSZER GREEN-X ALAPÚ ÁTALAKÍTÁSÁRA évre Budapest, március [7.] MVM Trade Zrt. GKI Energiakutató és Tanácsadó Kft.: A MEGÚJULÓ HASZNOSÍTÁSI CSELEKVÉSI TERV HATÁSAI A HAZAI VILLAMOS ENERGIA PIACRA Energiapolitikai Füzetek XXIV. sz. Budapest, december [8.] MAVIR Kozna Imre: Szélerőművek fejlődése a villamos energia rendszerben. Szeged, V. Klímaváltozás Konferencia [9.] Rónay István: A HOMOKHÁTSÁG VÍZPÓTLÁSA ÉS A DUNA-TISZA csatorna MÉRNÖK ÚJSÁG XIX. évf február [10.] ADUKÖVIZIG PYLON Kft. Dr. Unk Jánosné, Kapros Zoltán: AJÁNLAT A HOMOKHÁTSÁGI SZIVATTYÚS VÍZPÓTLÁS MEGÚJULÓ ENERGIÁVAL TÖRTÉNŐ ELLÁTÁSÁRA, HÁROM ELTÉRŐ KONCEPCIONÁLIS VÁLTOZAT ELŐZETES MEGVALÓSÍTHATÓSÁGI SZAKTANULMÁNY-SZINTŰ KIDOLGOZÁSÁRA Baja-Budapest, május [11.] Nicola Delon, Julien Choppin, Raphael Menard: Wind-it concept Metropolis Magazine Next Generation-competition. Dvice.com [12.] Magyar Köztársaság Kormánya: ORSZÁGOS TERÜLETFEJLESZTÉSI KONCEPCIÓ az Országgyűlés 35/1998. (III.20.) OGY Határozatával elfogadott kutatás háttéranyaga: VÁTI PYLON Kft. Dr. Unk Jánosné: Energiafejezet: Megújuló energiahasznosítások területi javaslata Budapest, 1997.

14 14 ERŐMŰ FÓRUM Március A Magyar Energetikai Társaság szervezésében KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET!