SZAKDOLGOZAT. Udvardi Nóra 2006.

Átírás

1 SZAKDOLGOZAT Udvardi Nóra 2006.

2 Budapesti Gazdasági Főiskola KÜLKERESKEDELMI FŐISKOLAI KAR GAZDASÁGDIPLOMÁCIA ÉS NEMZETKÖZI MENEDZSMENT SZAK Nappali tagozat EU-kapcsolatok szakirány MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK A SZÉLENERGIA LEHETŐSÉGEI MAGYARORSZÁGON - MENNYIRE ÉLÜNK VELE? Készítette: Udvardi Nóra Budapest,

3 Tartalomjegyzék 1. Bevezetés Az energia jelentősége és történeti fejlődése Energia és fenntartható fejlődés Energiahordozók Fosszilis energiahordozók Szén Kőolaj Földgáz Atomenergia Megújuló energiaforrások Napenergia Szélenergia Új tendenciák Európa szélenergia szektorában Az EWEA célkitűzései UCTE állásfoglalás a szélenergia felhasználásának terjedéséről Az európai szélenergetikai konferencia és kiállítás Biomassza Vízenergia Geotermikus energia Prognózis a megújuló energiaforrások jövőben betöltött szerepéről A megújuló energiaforrások fejlődésének akadálya Az Európai Unió energiapolitikája Történet ALTENER I-II: Zöld Könyv Fehér Könyv Az energiapolitika áttekintése a Bizottság közleményén keresztül Fenntartható fejlődés és ellátásbiztonság A belső piac szabályozása

4 /77/EK Irányelv Közös szabályozás a villanyáram belső piacán Közös szabályozás a gáz belső piacán A gáz- és villanyárak átláthatósága Szénhidrogének Közbeszerzés Támogatási rendszerek A magyar energiapolitika Magyarország energiafelhasználása A megújuló energiaforrások használatának szükségessége Magyarországon Külső függőség Környezetvédelem A megújuló energiaforrások szerepe Magyarországon Napenergia Szélenergia Biomassza Vízenergia Geotermikus energia Szélenergia Magyarországon A kezdetek és ma A hazai szélerőművek működési rendszere Adottságok A szélerőmű-berendezések A magyar gyakorlat Létesítés Széltérkép Várható éves termelés Korrigált ár Az erőmű

5 8.4.6.Engedélyek A beruházási költség csökkentése Hátrányok Magyarországi szélerőművek Szélmotoros szennyvíz-levegőztető A szélenergia tárolása és felhasználása Befejezés Irodalomjegyzék Függelék

6 1. Bevezetés Ez a kor a megtévesztés kora. Hihetjük, hogy a technika fejlődése töretlen, a kényelmünk mindig és minden területen fokozódni fog, társadalmunk gazdagsága az olajra épül, mely mindig a rendelkezésre fog állni, és miután otthon a kényelmes karosszékben hátradőlve a távirányító után nyúlunk, miközben kint viharos és jeges szél tombol, eszünkbe sem jut, hogy ez a kényelem milyen törékeny. 1 A Földünkön használt energia mennyisége növekszik annak ellenére, hogy tisztában vagyunk azzal a ténnyel, hogy a jelenleg felhasznált energiahordozók készletei végesek. A vég bekövetkezte hiszen a jelenlegi gazdasági élet számára az energia elfogyása a véget jelentené- azonban kitolható, vagy akár meg is akadályozható. A társadalmi fejlődésnek mindig jelentős tényezője volt az energiaellátás módja, befolyásolva a termelőtevékenységeket és az életvitelt. A lakosság növekedésével annak energiaszükséglete is egyenes arányban nő. Azonban, amíg a XX. században ez szinte csak a fejlett országokra volt jellemző, a XXI. században szembe kell néznünk azzal a ténnyel, hogy már a fejlődő országok energiaigénye is nő, nem is kicsit! Az elmúlt évek növekményének 80%-a a fejlődők számlájára írható. A szükségletek növekedésének számos oka van, például a városi életmód egyre népszerűbbé válik, ez fokozottabb energiaszükségletet jelent. Mégis a legfőbb ok a Föld lakosságának rohamos növekedése, amely becslések szerint 2050-re a mostani 6,5 milliárd főről egészen 8-10 milliárdig növekedhet, és a fejlődő országokban élő kb. 2 milliárd ember energiaigénye egyáltalán nincs még kielégítve. Az emberiség 30%-a használja a kitermelt energia 80%-át. A fejlődéssel pedig együtt jár az energia iránti igény növekedése is, azaz a termelés növeléséhez egyre több gép kell, és a háztartások is az emberi munkát egyre inkább gépivel helyettesítik. Jelenleg a szükségletek legnagyobb részét, 85%-át, fosszilis energiahordozók felhasználásával elégítjük ki. Mindig is jellemző volt, hogy a legkényelmesebb, legolcsóbb utat választjuk igényeink kielégítésére, nem törődve a közvetett, a jövő generációjára gyakorolt hatásával, de még sokszor a közvetlen hatásokkal sem. A fosszilis energiahordozók azonban erősen környezetszennyezőek, nem beszélve arról, hogy a legoptimistább becslések szerint is ilyen mértékű további felhasználás mellett a készletek csupán ötven évre elegendőek. Ráadásul eloszlásuk sem egyenletes, ezért a birtoklás vágya 1 Vámos Sándor, július 9. 5

7 mindig feszültségeket okozott a különböző országok között, mert legnagyobb készleteik a politikailag instabil országoknak vannak. Ami eddig előny volt- az olcsóság kezdi elveszteni jelentőségét a kőolajárak növekedése következtében. A kimerülés mellett egyre inkább számolnunk kell az üvegházhatású gázok (szén-dioxid, metán, nitrogén-dioxidok) környezetkárosító hatásaival. Az időjárás kiszámíthatatlansága, és egyéb, az ember pusztító tevékenységének következtében (erdőirtás, talajerózió) olyan természeti katasztrófák alakultak és alakulnak ki, amelyekkel egyre inkább számolnunk kell. Előrejelzések szerint a Föld átlaghőmérséklete 2010-re 1ºC-szal, 2030-ra 3ºC-szal nőhet. A szén-dioxid légköri koncentrációjának növekedése miatti felmelegedés következtében (1. ok: víz hőtágulása, 2. ok: jégolvadás) 2050-re a tengerszint 2-5 métert emelkedhet, ami a mezőgazdasági termőterületek 25%-át teszi tönkre, és 1milliárd embert kényszerít lakhelye elhagyására. Tehát a környezetszennyezéssel, a kimerüléssel kapcsolatban felmerülő ellátásbiztonsággal foglalkozni kell, ha meg akarjuk őrizni a versenyképességünket. Vagyis az energiával való ellátottság meghatározója egy gazdaság működésének és versenyképességének. A problémákra megoldás lehet a megújuló energiaforrások használati arányának bővítése. Ezek nem merülnek ki, és nem, vagy csak alig szennyezik a környezetet. Dolgozatom célja elsősorban szemléltetés és bemutatás. Az energia felhasználásának fejlődésétől kezdve, napjaink energiahelyzetéből kiindulva először megkísérlem felvázolni a veszélyekkel teli jövőt, amely a jelenlegi állapotok konzerválása esetén várhat az eljövendő generációkra. Bemutatom a primer energiaforrásokat fosszilis energiahordozókat, atomenergiát és a megújuló energiaforrásokat, legnagyobb hangsúlyt a szélenergiára fektetve. Vázolom mind az Európai Unió, mind Magyarország energiapolitikáját, majd bemutatom a megújuló energiaforrások magyarországi szerepét. Végül a hazai szélenergia-hasznosításnak szentelek külön fejezetet. Bemutatom, hogy bár lehetőségeink a szélenergia területén korlátozottak, vannak azért törekvések ennek kiaknázására, de látható lesz, hogy ennél többet is tehetnénk. Dolgozatom egyik célja tehát, hogy bemutassam a megújuló energiaforrások hasznát, előnyeit és lehetőségeit uniós és hazai szinten egyaránt, valamint az Unió és Magyarország energiapolitikáját. Másik célom, hogy képet adjak a szélenergiáról és annak hasznosítási lehetőségeiről, a magyarországi ilyen irányú kezdeményezésekről, hasznosításról és tevékenységekről. 6

8 2. Az energia jelentősége és történeti fejlődése Az emberiség néhány millió éves történetének legnagyobb részében csak saját fizikai erejére támaszkodhatott. Ősi törekvés az emberi munka kiegészítése természeti erők bevonásával. Ezek egyik lehetősége az állati energia hasznosítása. A lovat kezdetben csak igavonóként, később malmokban, bányákban gépek működtetésére is használták, de a legjelentősebb szerephez a mezőgazdaságban, a szállításban, a kereskedelemben és a hadviselésben jutott. Idővel rá kellett jönni, hogy jobb megoldást jelentenek a természeti erőkre alapuló technikai energiaforrások. A vízfolyások erejét őrlésre, vízemelésre már az ókori folyami kultúrákban is hasznosították, de a vízimalmok tömeges alkalmazására csak a középkorban került sor. A folyóktól távol a szélmalmok töltöttek be hasonló szerepet. Az energetika legnagyobb vívmánya a tűz meghódítása volt. Korszakalkotó felismerés volt, hogy a tűz segítségével egyes kövekből fémeket lehet kinyerni, és a meleg megkönnyíti azok alakítását. Ahogy fejlődött a tüzelés technológiája és sikerült magasabb hőmérsékletet elérni, úgy nyílt meg az út a rézkor, a bronzkor, majd a vaskor előtt. Ezzel párhuzamosan tökéletesedtek a szerszámok, a különféle eszközök, nőtt a termelékenység és javult az élet minősége. A XVII. században a vízikereket is bevonták a fújtatók működtetésébe, a nagyobb légárammal magasabb kemencéket lehetett építeni, megszülettek az igazi kohók. A következő lökést már a gőzgép adta a fújtatók teljesítményének további növelésével. A XVIII. század közepén Angliában minden készen állott az ipari forradalomra. Ez azonban nem indulhatott volna útjára gőzgép (1769) nélkül. Az 1800-as évek közepére Nyugat-Európában és Észak-Amerikában a gőzgépre támaszkodó gépi nagyipar vált uralkodóvá, és alapozta meg máig kiható erővel e térségek ipari vezető szerepét. A gőzgép forradalmasította a közlekedést is: a gőzhajóval (1807) és gőzvasúttal (1814) elérhetővé vált a Föld minden lakott pontja, az áruszállítás tömegméretűvé bővült, megvalósult a világpiac. Később megjelent a gőzgép a mezőgazdaságban és az építkezéseken, ezeken a területeken is megindítva az iparosítást. A gőzgép világhódító útjának feltétele volt egy olcsó, nagy mennyiségben rendelkezésre álló tüzelőanyag is, átértékelve az addig nemigen használt szén megítélését. Az iparosodó Angliában utat tört a szénhasználat. A XIX. századot a szén fokozatos és állandó térhódítása jellemezte a gazdaság minden területén. Néhány nyugati országban 7

9 rohamtempóban épült ki a modern gyáripar, átrajzolódott a települések arculata (és környezetszennyezése), átalakult a társadalom szerkezete, jogrendje, politikai felépítése. Megszületett a modern kapitalizmus. A XIX. század vége felé a gőzgép és a szén egyeduralma megdönthetetlennek tűnt. A villamos motorok és a belső égésű motorok azonban kiszorították a gőzgépeket. Az út megnyílt a korszerű tömeggyártás előtt. A villamosság mélyen behatolt a termelésbe és alapvetően megváltoztatta az emberek mindennapi életvitelét. A könnyű, mobil robbanómotorok és az autó egymásra találása korszakalkotó fejleménynek bizonyult, ami alapvetően átalakította a közlekedést és a hadviselést, lehetővé tette a mezőgazdasági és építőipari munka nagyarányú gépesítését, megszüntette a települések elszigeteltségét, megteremtette az emberek mobilitását és az emberi életvitel új formáját alakította ki. A belső égésű motorok a kőolajjal szövetségben hódították meg a világot. A kőolaj vált a világ alapvető energiahordozójává, ami mellé néhány évtizedes időkülönbséggel a földgáz is felzárkózott. Korunk nagy ígérete, azonban az atomenergia. A békés hasznosítás lehetőségének kezdeti eufóriáját megtörte a társadalmi ellenérzés. Csernobil (1986) megingatta az atomerőművek biztonságának hitelét, bizalmatlanság kíséri a radioaktív hulladékok elhelyezésére irányuló törekvéseket, és kétségbeesett erőfeszítéseket követel, hogy ez a félelmetes erő ne kerülhessen ártó szándékú kezekbe. Mindezek ellenére nehéz elképzelni, hogy a nukleáris energiának csupán epizódszerep jut az energetika színpadán. Új remények élednek a "nem hagyományos", megújuló energiák hasznosításával. A megújuló energiaforrások növekvő mértékű felhasználása a fenntartható gazdasági stratégiák egyik alappillére. Ezt az Európai Unió is felismerte és alapelvévé tette a versenyképesség, a környezetvédelem és az ellátásbiztonság kérdését. A közösségi energiapolitika története az ESZAK létrehozásával kezdődött. Aztán a hatvanas években a szénfogyasztás jelentősége csökkent, a kőolaj került előtérbe, és sok ország importra szorult ben dolgozta ki az Európai Bizottság az első közös energiastratégiát ben a Bizottság által kiadott fehér könyv (Az Európai Unió energiapolitikája) 2 hatására az unió megkezdte az energiapolitika átalakítását. Célozta és célozza az energiafogyasztás csökkentését, illetve növekedésének megállítását, a kőolajimport diverzifikációját, és néhány éve az atomenergia helyett a megújulókra helyezi 2 White Paper: An Energy Policy for the Europen Union COM(95)682 8

10 a hangsúlyt. Ennek oka a környezet megóvásának igénye és az energiaellátás biztonságának megőrzése. Az EU célja tehát, a megújuló energiaforrások részarányának növelése. Egy 1997-ben született döntés szerint, a villamos energia iparban 14%-ról 22%-ra kell növelni a megújuló energiaforrások felhasználását a tagországoknak. A megújuló energia aránya jelenleg az összes energiaszükséglet 6%-át elégíti ki, ami messze elmarad a 2010-re kitűzött 12%-os céltól. Nő ugyan a megújuló forrásokból származó energia mennyisége, de ugyancsak növekszik az energiafelhasználás, így az arány csak lassan és nehezen javul. Sőt előrejelzések szerint az elkövetkezendő 25 évben 20%-kal nőhet az energia iránti kereslet. 9

11 3. Energia és fenntartható fejlődés Az Európai Unió 2001 májusában létrehozta a fenntartható fejlődés stratégiáját. Az Európai Tanács felismerte, hogy a külső dimenziók még fejlesztésre szorulnak, és felhívta a Bizottság figyelmét az Unió szerepére a fenntartható fejlődésben. Ennek hatására a Bizottság meghatározott bizonyos teendőket: A WTO keretében integrálni kell a fejlődő országokat a világgazdaságba és a világkereskedelembe, a GSP rendszert 3 a fenntartható fejlődésnek megfelelően kell alakítani, a fenntartható fejlődést integrálni kell a bilaterális és regionális megállapodásokba, az európai ügyleteket ösztönözni kell a szociális érzékenységre, végül ösztönözni kell az együttműködést a WTO és a nemzetközi környezeti szervezetek között. A fenntartható fejlődésnek fontos szerepe van a szegénység leküzdésében, és a környezetvédelemben, ehhez azonban szükség van az Unió közös politikáinak jobb összehangolására. 4 A Bizottság felismerte, hogy az energiatermelés, -szállítás, és felhasználás komoly hatással van a környezetre. Ezért a közösségi energiapolitika egyik legnagyobb kihívása, hogy a célokba és intézkedésekbe integrálja a környezeti dimenziót, fenntartható energiapolitikát alkosson. A Közösség már számos lépést tett az integráció irányába (SAVE, ALTENER, JOULE, THERMIE programok). Új kezdeményezések vannak a jogalkotás területén, amelyek az adóztatást, hulladékégetést, a hulladék visszagyűjtését és újrahasznosítását valamint a szennyező gázok kibocsátását érintik. A Bizottság három célt jelölt meg a közösségi energiapolitika környezeti dimenziójával kapcsolatban: az energiahatékonyság és megtakarítás elősegítése, tisztább energiaformák termelési és felhasználási arányának növelése, a termelés és felhasználás környezetkárosító hatásainak csökkentése. A célok érdekében a Bizottság szorosabb együttműködésre ösztönzi a tagállamok megfelelő szervezeteit, ösztönzi a specifikus energiapolitikai lépéseket, biztosítaná a jobb koordinációt az intézkedések és a különböző országok között. 5 Az energiapolitikának fontos részét képezi a környezetvédelem. A Közösség felismerte, hogy lépések szükségesek, hogy az energiatermelés és fogyasztás hatását a klímaváltozásra mérsékelje. Legfontosabb lépésként az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését jelölte meg. Az országok többsége csatlakozott az ENSZ 3 GSP: Általános Preferenciarendszer (General System of Preferences) július július 3. 10

12 éghajlatváltozási keretegyezményéhez 6, hogy megtegyék a szükséges lépéseket a globális felmelegedés csökkentéséhez ben a tagországok kormányai csatolták a Kyotói Jegyzőkönyvet a szerződéshez. A résztvevők felismerték, hogy ha ez a trend az energiafogyasztásban fennmarad, az komoly veszélyeket jelent a környezetre: 1990 és 2010 között az EU szén-dioxid kibocsátása 8%-kal fog nőni, az iparosítás és a népesség növekedése következtében Ázsiában, Latin-Amerikában és a Afrikában is nőni fog a szén-dioxid kibocsátás. A Bizottság elkötelezte magát az üvegházhatású gázok 15%-os csökkentésére 2010-ig 1990-hez képest, és az OECD országainak is ugyanilyen javaslatot tett. 6 UNFCCC: United Nations Framework Convention on Climate Change 11

13 4. Energiahordozók 4.1. Fosszilis Energiahordozók Szén A világ szénkészletének eloszlása a kőolajéhoz és földgázéhoz viszonyítva jóval egyenletesebb. A készletek becslések szerint mintegy 200 évre elegendőek. A világ széntermelése az évi 2,2 milliárd toe 7 -ről, várhatóan 3 milliárd toe-re nő 2020-ig. A szénfelhasználás évente 1,5%-kal bővül, elsősorban a fejlődő országok növekvő igényei miatt, de részarány a többi energiahordozóhoz képest mérséklődik. Az EU-országok szénfelhasználása csökken, de a szén szerepe fontos marad a villamosenergia-termelésben. Az elkövetkezendő néhány évtizedben az EU-ba importált szén mennyisége várhatóan egyharmadról kétharmadra nő majd. A csökkenő igények és a növekvő import az európai széntermelés visszaesését jelenti. A felhasználás és a kitermelés visszafogásának hátterében a környezetvédelem és a gazdaságosság áll. A környezetvédelmi szempontot az üvegházhatású gázok csökkentésére tett erőfeszítések indokolják, míg a gazdaságosságit az, hogy az európai szén drágább az importnál. Noha ellátási problémák hosszú távon sem várhatóak, a szén jövője a könnyebb felhasználást elősegítő technológiák kifejlesztésén, valamint a környezetre gyakorolt hatások jelentős csökkentésének lehetőségén múlik Kőolaj A kőolaj 2020-ig a világ energiafelhasználásában meghatározó marad. Az igény növekedése 0,5-1%/év érték között várható, amely - többi energiafajtához viszonyítva - lassabb felhasználási ütemet jelent. Ennek eredményeképpen az olaj részarány a mostani 37%-ról 2020-ra 30%-os szintre süllyed, azonban vezető szerepe valószínűleg így is megmarad. A világ ismert kőolajvagyona összességében mintegy 45 éves ellátást tesz lehetővé a felhasználás jelenlegi szintjén, ami több mint az elmúlt évtizedekben volt. Ez annak tulajdonítható, hogy a lelőhelyek felfedezése gyorsabb ütemben zajlik, mint a kitermelés. A vagyon megoszlása azonban egyenlőtlen, amiből az Unió csak kis mértékben 7 toe (tonne of oil equivalent): egy tonna kőolajjal egyenértékű 12

14 részesedik. Ezzel szemben az OPEC 8 országok részesedése 70%-t is meghaladja, és ra az Unió szükségleteinek 50%-t ezen országok csoportja fogja fedezni. A jelenlegi kőolaj-felhasználás mellett az Uniónak 8 évre elegendő tartalék áll a rendelkezésére. Ennek túlnyomó többsége az Északi-tengerben található, amely a világ kőolaj készletének mintegy 4%-a. Az európai hordónkénti kitermelési költség azonban négy-ötszöröse a közel-keletinek. Az európai országok olajfelhasználása alacsony ütemben fog nőni, függőségük a mostani 85%-ról mégis várhatóan kb. 95%-ra emelkedik 2020-ig. A világtendenciáknak megfelelően a kőolaj klasszikus felhasználási területe Európában az egyelőre kevéssé helyettesíthető közlekedési és vegyi alapanyagként való alkalmazás marad. Az európai motorhajtóanyag-felhasználás évente 1-1,5%-kal emelkedik, a várhatóan javuló üzemanyag-hatékonyság, a sűrített és cseppfolyós gázt, a villamos energiát felhasználó gépkocsik, valamint a hidrogén és a bioüzemanyag megjelenése ellenére. A közlekedési felhasználás mértéke mára már az 50%-ot is meghaladja Földgáz Az EU-ban a primer-energiahordozók közül a földgáz fogyasztása nőtt a legjelentősebben az elmúlt években. Előrejelzések szerint 2030-ra a jelenlegi igény megkétszereződésére lehet számítani. Ez az évi 2-3%-os növekedés eredménye, amely azonban 2010 után várhatóan mérséklődik. A csökkenés ellenére a földgáz marad a szélenergia utánmásodik leggyorsabban fejlődő primer energiaforrás. A földgáz iránt megnyilvánuló kereslet magyarázatául szolgál, hogy elégetése valamennyi fosszilis energiahordozóéhoz képest a legkisebb környezetszennyezéssel jár. A földgázvagyon eloszlása a kőolajéhoz képest egyenletesebbnek mondható, amelyből az Unió 2%-kal, vagyis a jelenlegi felhasználás mellett kb. 20 évre elegendő forrással rendelkezik. Az európai tartalék nagy része Hollandiában (56%), valamint az Egyesült Királyságban (24%), amíg a világvagyon túlnyomó része a volt Szovjetunió tagállamaiban illetve a Közel-Keleten található. A földgáz iránti igény a világátlagnak megfelelően- folyamatosan nő. Ennek oka a földgáztüzelésű erőművek gyors terjedése (5-7 %/év), amelynek következtében az évi 45 milliárd m 3 -es villamosenergia-termelési célú földgázfelhasználás 2020-ra elérheti a 8 Kőolajexportáló Országok Szervezete 13

15 260 milliárd m 3 -t. Az európai termelés ezzel a gyors igénynövekedéssel nem tud lépést tartani. Hosszú távon a függőségi viszony módosulásának kockázatával és az árak emelkedésével kell számolni Atomenergia Az atomerőműveket illetően igencsak megoszlanak mind a lakossági, mind a szakértői vélemények. A lakosság körében sokan asszociálnak a Hirosimáról és Nagaszakiról az atombomba ledobása után látott képekre. Az atomenergia elterjedésének okai: az urán a legkoncentráltabb energiaforrás, az uránkészletek és a szükségletek egyensúlyban vannak, becslések szerint az uránkészlet 3000 évig elegendő, a szén-dioxid (egyesek szerint) nagyobb veszély, mint egy esetleges atomkatasztrófa esetén a radioaktív szennyeződés, alacsony költség. biztonsági és környezetvédelmi feltételeknek való megfelelés. Kockázatok: nukleáris erőmű biztonsága, balesetek kockázata, az atomerőműből kikerülő hulladék veszélye, a folyamatok során az atomerőművekben plutónium képződik, ami az atombomba alapanyaga. Gondot okoz a leállított reaktorok sorsa, és ez költségnövelő tényező is egyben,valamint a radioaktív hulladék elhelyezése: Vannak kis, közepes és nagy aktivitású hulladékok. A kis és közepes aktivitásúakat néhány év pihentetés után 600 évre kell biztonságosan elhelyezni, azonban a nagy aktivitásúaknál az elhelyezést ezer évre kell megoldani. 14

16 4.3. Megújuló energiaforrások Feltétel nélkül megújuló energiaforrások Feltételesen megújuló energiaforrások Napenergia Vízenergia Szélenergia Geotermikus energia Mezőgazdasági energia Energetikai célú ültetvények Hulladék energia Mezőgazdasági hulladék (biomassza) Energiaerdő, energiafű Biodízel Bioetanol Biogáz Hulladékégetés Depónia gáz Megújuló energiaforrásként általában azokat az energiahordozókat vesszük számba, melyek a kiaknázás után rövid időn belül újratermelődnek. A rövid idő kifejezés természetesen relatív, attól függően, hogy milyen időtávot sorolunk ide, ámde rögtön kapunk egy viszonyítási alapot akkor, ha belegondolunk, hogy például a fosszilis energiahordozók geológiai időléptékkel mérve megújulnak, de emberi időléptékkel mérve fogyóknak tekintendők. A megújuló energiaforrás olyan energiaforrás, amely természeti folyamatok során folyamatosan rendelkezésre áll, vagy újratermelődik: a szél-, a víz-, a nap-, a geotermikus energia és a biomassza. Tiszta energiának ezek közül a nap- és a szélenergiát nevezzük, mert ezeknek egyáltalán nincs károsanyag-kibocsátásuk. A vízenergia esetében például egy erőmű fölépítésénél már igen körültekintően kell eljárni, hogy az ne okozzon környezetei kárt. A megújuló energiaforrások térhódítása figyelhető meg. Ennek oka, hogy a fejlett országok felismerték ennek szükségességét a hagyományos energiahordozók mennyiségének csökkenése, a környezetvédelem és az ellátásbiztonság szükségessége, valamint a költségek növekedése következtében. A technikai és technológiai fejlődés lehetővé teszi ezen energiaformák egyre szélesebb körű alkalmazását, azonban ez más típusú és más szemléletű energiatermelést és hasznosítási módszereket kíván. A megújuló energiaforrások használata politikai, gazdasági, környezeti és társadalmi előnyökhöz juttatja a nemzetgazdaságokat: Környezetszennyezés: Csökken a károsanyag-kibocsátás, ez a lakosság egészségi állapotának javulásához járul hozzá. Az olaj- és szénalapú fűtési valamint a villamosenergia-termelő rendszerek kéntartalmú gázkibocsátása savas esőt idéz elő, amely jelentősen károsítja a földeket, erdőket. 15

17 Munkahelyteremtés: Helyi energiaforrás felhasználása és a helyi energiatermelés már önmagában teremt új munkahelyeket. Másik hatása, hogy javul a gazdasági helyzet, energiatermelésre épülő beruházásokat vonz, javul az infrastruktúra. Politikai stabilitás: Csökken egy-egy ország vagy régió függése annak következtében, hogy az importot saját forrásból helyettesíti. Ellátásbiztonság: A végső fogyasztók kiszolgáltatott helyzete nagyban javítható megújuló energiaforrások alkalmazásával. A lehetőségekhez képest az Európai Unióban a megújuló energiaforrások kihasználása szerény, mindössze 6%, amíg a széné 16%, a kőolajé 41%, a földgázé 22%, az atomenergiáé 15%. Az 1997-es Fehér Könyv 2010-re 12%-ra szeretné növelni a megújuló energiaforrások arányát az Unióban. Ezzel a 6%-os kihasználtsággal még mindig az Unió vezet, ez a részarány azonban megegyezik a 95-ös szinttel. Ennek oka, hogy az energiafogyasztás folyamatosan növekszik. A megújuló energiaforrások egy harmada vízenergiából származik. Ezt az arányt nehéz lesz tovább növelni, mert újabb vízerőművek építése társadalmi ellenállásba ütközik. Ez azt jelenti, hogy a megújuló energiaforrások 6%-os részarány-növekedését a többinek (szél-, nap-, geotermikus energia és biomassza) kell majd biztosítani. Az EU 30 milliárd eurót különített el erre a célra, amely egyenlően oszlik meg a nap- és a szélenergia, valamint a biomassza között. A szeptemberi new yorki ENSZ csúcson döntöttek arról, hogy a Világbank felállít egy új alapot a fejlődő országok számára, amely az alternatív energiaforrásokba való befektetéseket ösztönzi. Az IMF pedig azon szegény országok számára állít fel új alapot, akiket az olajsokk (kőolaj hordónkénti ára: $ 65 volt szeptember 13-án) érzékenyen érintett. 9 A Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) 10 figyelmeztet, hogy a gazdag országokban még drágább a bioüzemanyag előállítása, mint a gázolajé, de ha az olaj ára továbbra is nő, ez már nem sokáig marad így. Az IEA prognózisa szerint 2050-ig a világ járműforgalmának 50%-a fedezhető lesz bioüzemanyaggal. A fejlődők önellátóvá és exportálóvá válnak majd The Times, szeptember 13., p. 1.,4. 10 IEA: International Energy Agency 11 The Guardian, szeptember 14., p

18 Az előrejelzők egy másik csoportja szerint egyáltalán nincs energiakrízis. Danile Yergin 12 szerint már legalább ötödszörre hisszük, hogy elfogy az olaj. De az új technológiák minden alkalommal lehetővé tették, hogy az olajtársaságok új forrásokat találjanak. A Cambridge Energy Research Associates kutatásai szerint 2004 és 2010 között a világ olajforrása napi 16 millió hordóval nőhet, vagyis többel, mint a kereslet Napenergia A Napban lejátszódó magfúziós folyamatok során keletkező energiát nevezzük napenergiának. A legnagyobb, legtisztább és egyben kimeríthetetlen energiaforrásunk a Nap. A szél, a víz, vagy éppen a biomassza energiájának hasznosítása során közvetetten a Napból származó energiát hasznosítjuk, mivel ezek mind a Nap sugárzása következtében jönnek létre. A fosszilis energiahordozókban is az évmilliókkal ezelőtt élt élőlények által átalakított napenergia koncentrálódik. Annak ellenére, hogy a Nap által kisugárzott energiamennyiség nagyon kis hányada jut el a Földre, ez az energiamennyiség mégis ezerszer nagyobb, mint amennyi az emberiség jelenlegi teljes energiafelhasználása. Az egyes földrészekre jutó napenergia mennyisége nagy eltérést mutat a Föld egyes területein. Ezt alapvetően a különböző természetföldrajzi adottságok függvénye. Az éghajlat kialakításánál alapvető az a sugárzó energia, amely a Napból a földfelszínre jut. Jellemzésére a globális sugárzás szolgál, értékét MJ/m 2 egységben fejezzük ki. A besugárzás energiahozama mellett fontos tudnunk, hogy milyen hosszú időn át érkezik ez az energia a földfelszínre. Erről a napsütéses órák száma ad tájékoztatást. A napsütés tartamát csillagászati és éghajlati tényezők befolyásolják. 12 Pulitzer-díjas író, a Pulitzer-díjat 1992-ben a The Epic Quest for Oil, Money and Power -ért kapta, a Cambridge Energy Research Associates alapítója 13 The Daily Telegraph The New York Times c. melléklete, szeptember 15., p. 1.,4. 17

19 Az éves napfénymegoszlásból következik a napenergia egyik - s talán legkomolyabb - hátulütője: A napsugárzás a téli hónapokban (északi félteke) a legcsekélyebb, éppen amikor a fűtésre a legnagyobb szükségünk van december 9-én az Európai Közösség és további 43 európai állam (beleértve a volt Szovjetunió utódállamait is), közöttük Magyarország is, aláírta az Európai Energia Chartat, amely az összeurópai energiabiztosítás politikai keretét alkotja. A Charta az energiatermelés, -befektetések, -kereskedelem (tehát gazdasági kérdések) összehangolásán kívül igen komoly hangsúlyt fektet az energiatermelés és a környezetvédelem kapcsolatára is. A napenergia hasznosításának alapvetően két útja van. Hasznosítható passzív, és aktív módon. A passzív hasznosítás azt jelenti, hogy épületeinket úgy tervezzük, hogy az a lehető legoptimálisabban gyűjtse be a napsugárzásból származó energiát, mellyel az épületek fűtési költségei csökkenthetők. Másik út, az aktív napenergia hasznosítás, amikor külön erre a célra tervezett műszaki berendezéseket használunk a napenergia begyűjtésére. Ilyenek a napsugárzás hőenergiáját hasznosító napkollektorok és a fényt elektromos energiává alakító napelemek. Napkollektorok Szinte mindig ingyen rendelkezésére álló napenergia befogásának talán legegyszerűbb, leggazdaságosabb és legnagyobb hatásfokkal rendelkező módja a napkollektorok alkalmazása. A napkollektoros technológia abszolút tiszta energiafelhasználás, valamint a környezetet egyáltalán nem szennyezi, sőt káros emissziót lehet vele megtakarítani. Minden egyes felszerelt napkollektor panel az élettartama során éghajlati viszonyoktól, minőségétől függően a széndioxid-kibocsátást 9-12 tonnával, a nitrogén-monoxid és szén-monoxid kibocsátást m 3 -rel csökkenti. Napelemek A napelemek a fényt elektromos energiává alakítják. A napelemmel saját részre megtermelt elektromos áram manapság már csak elhatározás, és nem utolsósorban pénz kérdése. Az így megtermelt energia viszont felvet egy viszonylag komoly problémát. Nevezetesen azt, hogy az így előállított 18

20 Szélenergia I. Szélenergia a levegő földfelszínhez viszonyított mozgása energiát amennyiben nem közvetlenül és azonnal használjuk fel tárolni kell. A technika mai színvonalán a villamos energia tárolása nem megoldott kielégítően, egyetlen mindennapi használatra alkalmas módja az akkumulátoros tárolás, ami sok problémát vet fel. Az akkumulátorok drágák, helyigényükhöz képest kis kapacitásúak, rövid élettartamúak, elhasználódásuk után pedig környezetszennyezőek. Ennek a problémának a kiküszöbölésére jött létre és terjedt el az a megoldás, hogy a kis energiatermelők a villamos hálózatot használják mintegy akkumulátor -ként. Ha fogyasztásuknál többet termelnek, akkor azt a hálózatba táplálják, ha pedig éppen többet fogyasztanak, mint amit az adott pillanatban megtermelnek, akkor a hálózatból vételeznek villamos energiát. Ez a módszer már sok helyen bevált és egyre elterjedtebb. által létrejövő energia. A szél a légkörben lévő nyomáskülönbségek hatására keletkezik: A légkör alsó rétegeiben végbemenő légáramlást - a szelet - a Nap sugárzó energiája hozza létre. A napsugárzás a Föld felületét érve elnyelődik és átalakul hővé. Az így keletkező hő nagy része kisugárzódik, és a légkört melegíti fel. A felszálló meleg levegő helyébe a hidegebb levegő áramlik, vagyis a hőmérsékletkülönbség hatására légmozgás indul meg. Hasznosítása közvetlen munkavégzésre vagy elektromos energia előállítására kialakított, szélturbinával meghajtott villamos generátor segítségével történik. A szél okozta viharok, természeti csapások (hurrikán, tornádó) hatalmas erejétől régóta retteg az ember és e hatalmas energiát, a szél energiáját is régóta igyekszik felhasználni az emberiség. A szelet előbb használták a vízen, mint a szárazföldön. A vitorlás, amely felváltotta az evezős hajókat, Egyiptomban jelent meg először. Az első szélmalmot feltehetőleg a perzsák építették. Az idők folyamán a szélmalmoknak sok területen volt nagy szerepük, mind az iparban, mind a mezőgazdaságban. Az első megbízható emlék a VII. századból származik. Ez egy víz emelésére, gabonaőrlésre használt szerkezet volt. XIII. századtól kezdve terjedt el Norvégiában a vízszintes tengelyű szélkerék. Ez azért volt döntő lépés, mert ha a szélirány megváltozott képesek voltak átállítani a gépezetet. A XVI- XVII. században élte fénykorát a szélmalom ott, ahol a szélre biztosan lehetett számítani (a tengerpartokon). Pl. Hollandiában már 1700-as években 8000 szélmalom működött, 19