MISKOLC MEGYEI JOGÚ VÁROS ÉS KISTÉRSÉGE ENERGETIKAI TANULMÁNY

Átírás

1 MISKOLC MEGYEI JOGÚ VÁROS ÉS KISTÉRSÉGE ENERGETIKAI TANULMÁNY Készítette Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület február

2 2 Tartalomjegyzék Elızmények, bevezetés...4 I. JELENLEG HASZNÁLT ENERGIAFORRÁSOK, ÉS AZ ÁLTALÁNOSAN HASZ- NÁLT ENERGETIKAI BERENDEZÉSEK ISMERTETÉSE, ENERGIAHATÉ- KONYSÁGI, KÖRNYEZETVÉDELMI ÉS GAZDASÁGI KÉRDÉSEK CÉLKITŐZÉS Bevezetı A tanulmány célja, terjedelme A tanulmány jelen fejezetének forrásai KIINDULÁSI ADATOK A lakásállomány megoszlása domináns főtési mód szerint A hıtermelık tüzelıanyaga szerinti megoszlása A VÁROS FŐTÉSI CÉLÚ ENERGIAFELHASZNÁLÁSÁNAK STRUKTÚRÁJA Főtési mód szerinti csoportosítás Primer hıhordozó szerinti csoportosítás Főtési mód és primer hıhordozó szerinti csoportosítás A FŐTÉSI CÉLÚ ENERGIA-FELHASZNÁLÁS HATÁSFOKÁT BEFOLYÁSOLÓ Fİ TÉNYEZİK Főtési megoldások sajátosságai Egyedi főtések rendszerhatásfoka főtési módok és tüzelıanyag szerint Központi főtések rendszerhatásfoka főtési módok és tüzelıanyag szerint Távfőtési rendszerek rendszerhatásfoka Létesítési, üzemeltetési és karbantartási hatások Létesítési hatások Üzemeltetés Karbantartás A FŐTÉSI VESZTESÉGEK ÉS KÁROSANYAG EMISSZIÓ FİBB ÖSSZEFÜGGÉSEI Ráfordítások és veszteségek főtési módok és tüzelıanyag nélkül Egyedi főtések Központi főtések Lakossági ráfordítások és veszteségek összesen ÖSSZEFOGLALÁS, JAVASLATOK A vizsgálat eredményeinek összegzése Javaslatok Konkrét energia megtakarítási lehetıségek...49 II. MEGÚJULÓ ENERGIAFAJTÁK, HASZNÁLATI LEHETİSÉGEIK, KÖRNYEZETVÉDELMI ÉS GAZDASÁGI VONATKOZÁSOK MEGLÉVİ, ILLETVE ÁTALAKÍTÁSSAL NYERHETİ MEGÚJULÓ ENERGIAFAJTÁK, HAZAI ÉS TÉRSÉGI ADOTTSÁGOK Célok, fejlesztési prioritások Miskolc és kistérsége általános jellemzése, megújuló energiaforrásadottságai, speciális helyzete, elızetes értékelése Országos, potenciális megújuló energiaforrás-adottságok volumene, kistérségi területi megoszlása, bıvíthetısége a fıbb fajtákra Napenergia nagysága, aktív fotóvillamos energetikai hasznosíthatósága Napenergia nagysága, megoszlása aktív-napkollektoros hı-hasznosításra A Napenergia passzív hıhasznosításának területi lehetıségei Szilárd biomassza potenciális adottságai, volumene, villamos és hıhasznosítási lehetıségei...63

3 Biológiai eredető folyékony biodízel bioethanol hajtóanyagok alapanyag lehetıségei, nagysága, potenciálja Energiaültetvényezés lehetıségei energiafő termesztéssel Biomasszából elıállított biogáz volumene, villamosenergia és hıtermelés A geotermikus energia potenciális adottságai Szélenergia forrás-adottságok, hasznosítás Hıszivattyú alkalmazás A megújuló helyi energiaforrás-adottságokra alapozott hasznosítási struktúra Helyzetértékelés A MEGÚJULÓ ENERGIAFELHASZNÁLÁS LEHETİSÉGEI Környezetvédelmi hatások Megújuló, kiválasztott energiafajták hasznosítására ajánlható technológiák Miskolcon és kistérségében valamint BAZ megyében Elsıdleges biomassza-alapanyag termesztés és hasznosítása Másodlagos és harmadlagos biomassza hasznosítás Biomassza elıkészítı-feldolgozó technológiákkal való hasznosítások Biomassza elıállítását, betakarítását, elıkészítését, feldolgozását, átalakítását hasznosítását és elosztását végzı környezetvédelmi iparfejlesztés Hıszivattyús energiahasznosítások technológiái Szélenergia hasznosító technológiák Napenergia aktív (villamos energia) és hı elıállítási technológiák Biogáz technológiák alkalmazása Feldolgozói elemzés Biomassza tüzelıanyagú, CHP kogenerációs technológiájú kiserımő Biogáz átalakítással termelt villamos és hıenergia termelési technológia A javasolt energia átalakító technológiák fıbb mutatói, tájékoztató költségbecsléssel Foglalkoztatási célcsoportok a biomassza projektekhez A MEGÚJULÓ ENERGIATERMELÉS, HASZNOSÍTÁS A KISTÉR- SÉGBEN ÉS A MEGYÉBEN JÖVİKÉP EREDMÉNYEK, HATÁSINDIKÁTOROK Primer energiahordozói kitermelés -bıl származtatható biomassza volumenek energiatartalma Másod, harmadlagos átalakítással nyert megújuló energiahordozók, a választott technológiák mőszaki indikátorai alapján Import, energiamegtakarítások Környezetszennyezés és CO 2 kibocsátás csökkenés A finanszírozási források Forrásmunkák jegyzéke Mellékletek...109

4 4 Elızmények, bevezetés Miskolc Megyei Jogú Város Önkormányzata fejlesztési elképzeléseinek megalapozása céljából fel kívánta mérni a város és kistérsége energiahatékonysági helyzetét, a térség megújuló energiaforrási igénybevételi lehetıségeit és korlátait. Ennek érdekében vállalkozási szerzıdésben bízta meg az Energiagazdálkodási Tudományos Egyesületet a Miskolc és kistérsége energetikai tanulmány elkészítésére. Az Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület a tanulmány kidolgozására szakértıkbıl álló munkacsoportot hozott létre. A munkacsoport tagjai: Dr. Kapros Tibor, Karczagi Gyula, Bányai István, Nagy Gábor, Csikyné Palásthy Zsuzsanna, Mucsi Györgyi. A szerzıdésben rögzített feladatokat a tanulmány két önálló fejezetben tárgyalja. Az elsı fejezet részletezi a Miskolc és kistérségében általánosan használt energiaforrásokat, a főtési célú energiafelhasználás struktúráját. Taglalja az energiafelhasználás hatásfokát befolyásoló tényezıket mind a berendezés, mind az üzemeltetés oldaláról. Az egyes energiahordozók használatával összefüggésben elemzi a főtési veszteségek és a károsanyag emisszió fıbb összefüggéseit. A vizsgálat eredményeit összegezve konkrét energiamegtakarítási lehetıségekre tesz javaslatot. A második önálló fejezet a megújuló energiaforrások hazai és térségi helyzetérıl ad áttekintést. Részletesen bemutatja az egyes megújuló energiaforrásokat, azok volumenét, területi megoszlását. Az energiaforrás adottságok figyelembe vételével hasznosítási struktúrákat elemez, technológiákat, berendezéseket ajánl az egyes megújuló energia fajták alkalmazására. Az energiapolitikai célkitőzésekkel összhangban javaslatot tesz fejlesztések megvalósítására Miskolc és kistérsége speciális adottságainak figyelembe vételével.

5 5 I. JELENLEG HASZNÁLT ENERGIAFORRÁSOK, ÉS AZ ÁLTALÁNOSAN HASZNÁLT ENERGETIKAI BERENDEZÉSEK ISMERTETÉSE, ENERGIA- HATÉKONYSÁGI, KÖRNYEZETVÉDELMI ÉS GAZDASÁGI KÉRDÉSEK 1. CÉLKITŐZÉS 1.1. Bevezetı Miskolc megyei jogú város közel embernek ad otthont. Jelenleg az ország harmadik (negyedik) legnépesebb városa, egyben régióközpont. A nehézipar, mindenekelıtt a kohászat és gépipar jelenléte miatt Miskolc a nagy energiafogyasztó települések közé tartozik. Az ipar fokozott jelenlétének hatása formálta a lakosság energiafelhasználási szokásait is. A vezetékes földgáz hazai viszonyok közötti korai megjelenése a városban (60-as évek) a lakossági szférát is érintette. További hatás, hogy a városfejlesztés intenzív szakasza egybe esett az iparfejlesztés intenzív szakaszával. A viszonylag rövid idı alatt lezajlott lakosságszám növekedés a városépítésben (bontások, területi rehabilitációk, tömeges lakásépítés) azt jelentette, hogy elınyben részesültek az uniformizált, mindenekelıtt paneles megoldások, azaz a távfőtött lakások építése. Ma Miskolc azon városok közé sorolható, ahol kiemelkedıen magas a távfőtésbe bevont lakások aránya. Ez egyben azt is jelenti, hogy az új lakótelepek sok családi házas területet "felfaltak". Figyelembe véve a már korábban megépült egyedi főtésre berendezkedett lakótelepi lakásokat is, ma Miskolcon a lakosság többsége lakótelepi, bérházi lakásban él, ami jelentıs korlátozást jelent az alkalmazható főtési technikák megválasztásában. Ismereteink szerint az elmúlt években nem készült átfogó elemzés a miskolci lakosság főtési célú energiafelhasználásának szerkezetérıl. Egy ilyen áttekintés, mint döntés elıkészítése anyag hasznos lehet, hiszen Miskolc esetében az átlagosnál is nagyobb szerepe van a tárgykörbeli központilag hozott (pl. önkormányzati) elhatározásoknak. A távhıszolgáltatással kapcsolatos önkormányzati terhek a költségvetésben egyre nagyobb tételt jelentenek, ezzel nem csupán a közvetlenül érintettek helyzetét befolyásolják, hanem a többi városlakóét is A tanulmány jelen fejezetének célja, terjedelme A tanulmány jelen fejezetének célja bemutatni az általánosan használt energiatermelı, - átalakító és hasznosító berendezések fajtáit, jellemzıit. A távhıszolgáltatással kapcsolatban hozott bármilyen intézkedés csak abban az esetben lehet alapos, ha a távhıszolgáltatáson kívül esı területtel ezek az intézkedések összevetésre kerülnek.

6 6 Jelen tanulmánynak alkalmasnak kell lennie arra, hogy ilyen összevetésekre a döntéshozónak lehetısége legyen. A tanulmány vizsgálódási területe Miskolc megyei jogú város közigazgatási területe, illetve ezen belül alkalmazott, nem távfőtı jellegő lakossági főtési és tüzelési technikák számbavétele A tanulmány jelen fejezetének forrásai A fentiekben vázolt feladat elvégzése széleskörő adatgyőjtést tételez fel, illetve egyidejőleg ezen adatok sajátos elemzését. Tekintettel arra, hogy explicit formában ezek az adatok a hivatalos statisztikákban nem állnak rendelkezésre, az adatgyőjtésnek ki kellett terjednie több forrás egyidejő vizsgálata mellett konkrét, helyszíni vizsgálatokra is. Az igénybe vett adatbázisok a következık: Központi Statisztikai Hivatal térségre vonatkozó jelentései. Közszolgáltató cégek adatai (TIGÁZ, MOL, ÉMÁSZ, kéményseprı-ipari, közterület fenntartó stb.). Kereskedelmi cégek adatai (mőszaki kereskedık, tüzelıanyag kereskedık). Önkormányzati címnyilvántartás. Földhivatali tulajdonos nyilvántartás. Fontosabb szervizcégek adatai (FÉG, JUNKERS, VAILLANT stb.). Illetékes gázszolgáltató: TIGÁZ Rt. Országos Környezetvédelmi Hivatal adatai stb. A megjelölt forrásokból szerzett adatok egymással összevetésre kerültek, különös tekintettel a létezı ellentmondások feltárására, illetve feloldására. A tanulmányban közölt számszerő adatok többségükben ezen forrásokból és elemzésekbıl nyert önálló adatok, amelyek elemzés eredményeként kerültek megállapításra. A tanulmányban szereplı adatok egy része, mint pontosnak (egzaktnak) vehetı adatok külön megjegyzés nélkül kerülnek közlésre. Értelemszerően bizonyos adatok pontossága nem 100 %-os, ilyenkor ezeket külön megjegyzéssel látjuk el. A legkevésbé pontos adatokat, mint becsült adatokat közöljük. Az a körülmény, hogy a lakosság által használt főtıberendezések száma lakásonként 3-4 db értékre tehetı és lakásonként típusbeli különbségek, illetve tüzelıanyag fajta szerinti keveredések is elıfordulnak, az egyes adatsorok összegzése, illetve összegezhetıségének eldöntése külön figyelmet kíván. További probléma, hogy az egyes tüzelıberendezéseket a lakosság nem mindig a rendeltetésszerő tüzelıanyaggal használja, ami szintén zavarja az áttekinthetıséget (pl. fa- és széntüzelés összes kombinációja).

7 7 2. KIINDULÁSI ADATOK A Miskolc város közigazgatási területén lévı lakások száma jelenleg kb A pontos lakásszámot különbözı források lehetséges eltérései miatt nehéz meghatározni. Tény, hogy az egyes nyilvántartások között max. 3 % eltérés tapasztalható. Az eltérés egyik oka, hogy bizonyos lakásoknak minısülı ingatlanokat vállalkozások használnak, illetve a lakáscélú ingatlanok egy részében kisebb üzemek, mőhelyek mőködnek A lakásállomány megoszlása domináns főtési mód szerint: Távfőtéssel ellátott lakások száma kb db. Ezen belül a paneles építési móddal készült lakások aránya az ország települései közül az egyik legmagasabb arányú, a megyeszékhelyek között pedig a legmagasabb (mintegy 93%) Egyedi vagy központi főtéssel ellátott lakások: A felsorolt adatok a valószínősíthetı domináns főtési megoldásra vonatkoznak. A gázbevezetést követıen jelentıs arányban megtartották a szilárd tüzelés lehetıségét is, melyet kerti és háztartási hulladék eltüzelésére idıszakosan használnak. Ezek használati arányára és súlyozására vonatkozóan csak becslésre vagyunk utalva. Pl. gyakori gázkonvektor és szilárd tüzeléső kályha együttes fenntartása. Valószínősíthetı főtéstechnikai megoszlás: Egyedi főtéső (kb.): Központi főtéső (kb.): Összesen: /mintegy/ db db db Egyedi főtési módok részletezése: Gázkonvektoros lakás Cserépkályha (szilárd tüzelés) Egyéb kályha (széntüzelés) Fatüzelés Olajkályha PB-gáz tüzelés Villamos (hıtárolós kályha) Összesen: db db db db 40 db 160 db 400 db db

8 8 Egyedi főtési módok részletezése (db) Gázkonvektoros lakás: Cserépkályha (szilárd tüzelés) Egyéb kályha (széntüzelés) Fatüzelés Olajkályha PB-gáz tüzelés Villamos (hıtárolós kályha) Központi főtési módok részletezése: Földgáz tüzelés Szilárd tüzelés: Villamos hıtermelés (hıszivattyú is): Olajtüzelés Palackos PB-gáz Tartályos PB-gáz Összesen: db db 150 db 150 db 300 db 150 db db Központi főtési módok részletezése (db) Földgáz tüzelés: Szilárd tüzelés: Villamos hıtermelés (hıszivattyú is): Olajtüzelés Palackos PBgáz Tartályos PBgáz

9 A hıtermelık tüzelıanyaga szerinti megoszlása Az adatok egy részét csak valószínőség alapján lehet számszerősíteni. Az adatok összeállítása az energiaszolgáltatók statisztikai adataira is támaszkodik. Szilárd tüzelés: cserépkályha beépítve lakásban fı főtésként lakásban egyéb kályha beépítve lakásban fı főtésként lakásban kazán beépítve lakásban fı főtésként lakásban kandalló csak eseti használatra 1300 lakásban Szilárd tüzelés (db) cserépkályha egyéb kályha kazán kandalló beépítve fı főtésként

10 10 Folyékony tüzelés: olajkályha beépítve 200 lakásban fı főtésként 30 lakásban olajtüzeléső kazán beépítve 150 lakásban fı főtésként 35 lakásban Folyékony tüzelés (db) beépítve fı főtésként 50 0 olajkályha olajtüzeléső kazán Gáztüzelés: gázkonvektor beépítve lakásban fı főtésként lakásban cserépkályha beépítve 240 lakásban fı főtésként 200 lakásban hısugárzó (PB) becsült fı főtésként lakásban 50 lakásban gázkazán beépítve lakásban fı főtésként lakásban A távfőtéső lakások 100 %-ban gáztüzeléssel főtöttek. Gáztüzelés (db) Gázkonvektor Cserépkályha Hısugárzó (PB) Gázkazán beépítve fıfőtésként

11 11 Villamos főtés: hıtárolós kályha beépítve 520 lakásban fı főtésként 230 lakásban elektromos főtıtest becsült olajradiátor kb db hısugárzó kb db egyedi kb db fı főtésként 50 lakásban elektromos kazán beépítve 40 lakásban fı főtésként 20 lakásban 3. A VÁROS FŐTÉSI CÉLÚ ENERGIAFELHASZNÁLÁSÁNAK STRUKTÚRÁJA 3.1. Főtési mód szerinti csoportosítás Helyi főtés egyedi hıtermelıkkel Az 1. csoportba azok a főtési fogyasztók tartoznak, ahol a hıtermelés és fogyasztás egy fogyasztói egységen és helyiségen belül történik Helyi főtés központi hıtermelıvel A 2. csoportba azok a főtési fogyasztók tartoznak, amelyeknél a hıtermelés központi, és az elıállított hıhordozó közvetlenül kerül az egyes fogyasztói egységekbe Távfőtés A 3. csoportba azok a főtési fogyasztók tartoznak, melyeknél az elıállított hıhordozó - központilag szabályozott hıtartalmú - forróvíz, melyet távvezeték juttat el a felhasználási egységek hıközpontjaihoz, és ott átalakítva kerül az egyes fogyasztói egységekbe Primer hıhordozó szerinti csoportosítás Szilárd tüzelıanyag: fa gyenge minıségő barnaszén jó minıségő barnaszén, feketeszén, koksz biomassza (házt. Hulladék is) Cseppfolyós tüzelıanyag: háztartási tüzelıolaj fáradt olaj, pakura

12 12 Gáznemő tüzelıanyag: vezetékes földgáz propán-bután gáz gázpalack kistartály Villamos energia: elektromos főtéső kazán (központi főtés) hıtárolós kályha villamos hısugárzó hıszivattyú Megújuló energiaforrások: napenergia hasznosítása talajhı hasznosítása (hıszivattyú) biomassza 3.3. Főtési mód és primer hıhordozó szerinti csoportosítás Megjegyzés: Csak az adott kategóriában legalább 5 %-ot meghaladó súlyú adatokat dolgoztuk fel részletesen, az ettıl kisebb részesedéső hıtermelıket csak részadatokkal jellemeztük. Természetesen az egyes részletezésekben szereplı, üzemelı, részlegesen üzemelı és üzemen kívüli berendezéseket csak becsülni lehetett, ezért ezen esetekben az eltérés kb %-os, kisebb használati számú berendezéseknél a becslés ettıl nagyobb mértékben is eltérhet.

13 13 Egyedi főtések Hıtermelı db Egységteljesítmény (kw) Átlag hatásfok (%) Tüzelı hıegyenértéke (kj/kg) Felhasznált tüzelıanyag (t/év) Fatüzelés beépítve , fı főtésként , idıszakosan 600 5, Használaton kívül 2000 Széntüzelés gyenge minıségő szénnel beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül 1800 Széntüzelés jó minıségő szénnel beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül 400 Biomassza tüzelés beépítve kb. 300 db fı főtésként X becsült idıszakosan X becsült Használaton kívül X 3 Megjegyzés: X - a megoszlás nem ismert

14 14 Hıtermelı db Egységteljesítmény (kw) Átlag hatásfok (%) Tüzelı hıegyenértéke (kj/kg) Felhasznált tüzelıanyag (t/év) Háztartási, kerti hulladék tüzelés: a szén és fatüzeléső berendezésekben történik a tüzelés, ezért önálló berendezés db szám nem állapítható meg. beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül nincs változó Kandalló beépítve fı főtésként nincs adat - idıszakosan 800 változó nem értelmezett Használaton kívül 700 Olajkályha beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton 600 kívül Gázkonvektor (parapet) homlokzati égéstermék elvezetéssel beépítve , fı főtésként , idıszakosan Használaton kívül Gázkonvektor (kéményes) beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül 300 3

15 15 Hıtermelı db Egységteljesítmény (kw) Átlag hatásfok (%) helyi Tüzelı hıegyenértéke (kj/kw) Felhasznált tüzelıanyag (kwh/év) Villamos hıtárolós kályha beépítve , fı főtésként 750 3, idıszakosan , Használaton kívül 950 Egyéb elektromos egyedi főtıberendezés (hısugárzó stb.) beépítve , fı főtésként 200 1, idıszakosan , Használaton kívül Fatüzelés (6800 db) beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Széntüzelés gyenge minıségő szénnel (14400 db) beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül

16 16 Széntüzelés jó minıségő szénnel (2400 db) beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Kandalló (3000 db) beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Olajkályha (2200 db) beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül

17 17 Gázkonvektor parapet homlokzati égéstermék elvezetéssel (61000 db) beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Gázkonvektor (kéményes db) beépítve fı főtésként t idıszakosan használaton kívül Villamos hıtárolós kályha (5800 db) beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül

18 18 Egyéb elektromos egyedi főtıberendezés (31000 db) beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Központi főtések Hıtermelı db Egységteljesítmény (kw) Átlag hatásfok (%) Tüzelı hıegyenértéke (kj/kg) Felhasznált tüzelıanyag (t/év) Fa és biomassza tüzelés beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül 20 Széntüzelés gyenge minıségő szénnel beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül Széntüzelés jó minıségő szénnel beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül 50

19 19 Hıtermelı db Egységteljesítmény (kw) Átlag hatásfok (%) Tüzelı hıegyenértéke (kj/nm3) Felhasznált tüzelıanyag (Nm3/év) Olajtüzelés beépítve fı főtésként idıszakosan nincs adat nincs adat Használaton kívül 450 Gáztüzelés (vezetékes földgáz) beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül - Gáztüzelés (palackos ill. tartályos PB-gáz) beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül Elektromos kazán (hıszivattyú is) beépítve fı főtésként idıszakosan Használaton kívül 20

20 20 Fa és biomassza tüzelés db beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Széntüzelés gyenge minıségő szénnel db beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Széntüzelés jó minıségő szénnel db beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül

21 21 Olajtüzelés db beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Gáztüzelés (vezetékes földgáz) db beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Gáztüzelés (palackos ill. tartályos PB-gáz) db beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül Elektromos kazán (hıszivattyú is) db beépítve fı főtésként idıszakosan használaton kívül

22 22 4. A FŐTÉSI CÉLÚ ENERGIA-FELHASZNÁLÁS HATÁSFOKÁT BEFOLYÁSO- LÓ Fİ TÉNYEZİK A befektetett és hasznosított hımennyiség arányát nagyon sok és összetett tényezı együttesen alakítja ki, így ezt az arányt egyetlen mutatószámmal (hatásfok) lehet ugyan jellemezni, de valós képet csak az összetevık részletesebb elemzésével lehet bemutatni. Az egyes főtési módok rendszerhatásfoka szolgálhat mérıszámként a hatékonyság vizsgálatához. Rendszerhatásfok alatt a főtendı tér tényleges hıigénye és a primer energiahordozóval bevitt hımennyiség hányadosát értjük. A főtendı ingatlan energiaigényét - annak építészeti szerkezeti, hıszigeteltségi stb. kialakítását adottnak véve - két fı csoportba sorolható tényezı befolyásolja a főtési célú energiafelhasználás hatékonyságát (rendszer hatásfokát): a főtési rendszerrel beépített rendszer-hatásfok, az üzemeltetési és karbantartási hatások összessége Főtési megoldások sajátosságai A főtési célú megoldások széles skáláját sokféle szempont és igény alakította ki. Ezek összehasonlítására, kezelhetı rendszerbe foglalására csak közelítı megoldás létezik, hiszen még az uniformizált panellakások távfőtési megoldásai között is vannak jelentıs rendszerbeli eltérések. A rendszerhatásfok magában foglalja a főtési rendszer forrásoldalától (égéstermék elvezetı rendszer is) a hıleadó(k)ig terjedı minden egyes elem hatásfokát (az eredı hatásfokot azok szorzata adja). Lényeges tulajdonsága a rendszerhatásfoknak, hogy a valós instacioner főtési folyamat jellemzıje, így nem csak a hıforrás üzemideje alatti értéket, hanem az üzemszünetben fellépı veszteségforrásokat (pl. távvezetéki hıveszteség, kéményhuzat visszahőtı hatása stb.) is figyelembe veszi. A főtési lehetıségek sokszínősége mellett is létrehozhatók önállóan, jól elkülöníthetı kategóriák: Egyedi főtések: a hıtermelı és hıleadó egy el nem különíthetı egységet képez, rendszerhatásfok szempontjából a tüzelés-hıhasznosítás hatásfoka, valamint az égéstermék elvezetı rendszer és berendezés viszonyát kifejezı hatásfok szorzata a mértékadó. Központi főtések: A hıtermelık és a hıleadók elkülönülnek, közöttük további elemként megjelenik a közvetítı rendszer (általában csıhálózat). A rendszer hatásfok az elızı kategóriához képest a közvetítı hálózat hıtechnikai és hidraulikai viszonyait kifejezı elemmel bıvül. A rendszerhatásfok alakulásában jelentıs szerepet kap a szabályozástechnika milyensége, de nem meghatározó jelentıségő. Távfőtések: Általánosságban minden távfőtési rendszerre jellemzıen legalább két hidraulikailag eltérı üzemő továbbító rendszer van a hıtermelık és

23 23 hıleadók között, a rendszerkialakítástól függıen autonóm, vagy részben független szabályozási lehetıséggel. A központi főtésnél általánosnak mondható, viszonylag egységesen kezelhetı hıigénnyel szemben a távfőtési rendszerek általában egyidejőleg eltérı hıtechnikai és hidraulikai követelményeket támasztanak a forrásoldal felé, amelyeket döntıen szabályozástechnikai elemekkel kell kielégíteni, így a szabályozási rendszer a rendszerhatásfok alakulásának egyik döntı eleme Egyedi főtések rendszerhatásfoka főtési módok és tüzelıanyag szerint A hıtermelı, egyúttal hıleadó is, az égéstermék-elvezetı rendszerrel együtt képez főtési rendszert. A tüzelıanyag jellemzıen: Szilárd tüzelıanyagok fa szén koksz egyéb (biomassza, háztartási hulladék stb.) Közös jellemzıjük, hogy a tüzelési hatásfok erısen függ az egyedi hıleadó (cserép, vagy vaskályha, tőzhely, kandalló stb.) konstrukciójától, továbbá a csatlakozó égéstermék elvezetı rendszertıl. Fatüzelésnél az égés az elgázosodás intenzitása függvényében a tüzelıanyagtól távolabb történik, így gyakori, hogy a széntüzelésre készült kályha helyett az égés már a füstcsıben vagy a kéményben történik, mely esetben a hasznosulás rendkívül rossz hatásfokú. Megfelelı kályha és égéstermék elvezetés mellett az elvárható tüzelési hatásfok kb. 70 %, rosszul megválasztott kályha, nem megfelelı kémény esetén a hatásfok akár 30% alá is csökkenhet. Átlagosnak tekinthetı a kb. 40 % -os rendszer hatásfok. Széntüzelésnél a hasznosulás erısen függ attól, hogy a szén minısége helyesen lett-e megválasztva. A kifejezetten jó minıségő, barnaszénre készült kályhákban a gyengébb minıségő szén gyors elkormozódást okozva ég, míg a gyenge minıségő szénre készült konstrukciók esetében a jóminıségő szén jelentıs része el sem ég. A gyenge és jobb minıségő szenet általában keverve használja a lakosság. Jól megválasztott hıledó és tüzelıanyag mellett elérhetı a közel 70 %-os tüzelési hatásfok, de az általános tapasztalat szerinti átlag nem éri el az 50%-os rendszer hatásfokot. Koksztüzelés: A tüzelıanyag nehezen beszerezhetı, így a felhasználás elenyészı. A koksz hagyományos kályhában nem égethetı el, így csak megfelelı kályha esetén használják. A fennmaradt néhány felhasználási helyen átlagosan 60 %-ra becsülhetı rendszerhatásfokkal használják Egyéb szilárd főtıanyag: Legtipikusabb a háztartási ill. kerti hulladék felhasználása. Mivel általában elsıdleges célja nem a hıtermelés, így tüzelési hatásfokról nem is érdemes beszélni olyan rossz a hıhasznosítás.

24 24 A hulladékban jelentıs arányt képviselnek a kifejezetten környezetszennyezı anyagok: gumi, textil és mőanyag, egyéb folyékony (fáradt olaj, étolaj és zsírok stb.) anyagok elégetése, ezért ezek a lakossági környezetvédelmi szemlélet kialakításának egyik legnagyobb kihívását jelentik Folyékony tüzelıanyagok Háztartási tüzelıolaj: Szinte kizárólagos a háztartási tüzelıolaj felhasználása (TH 5/20). A jelenlegi, még üzemképes berendezések nagy része tartalék, azaz csak idıszakosan használt. Az olajtüzelés tüzelési hatásfoka % körüli, az égéstermék elvezetı rendszerrel együttes rendszerhatásfoka 70 % körüli Gáztüzelés A felhasznált tüzelıanyag vonatkozásában két nagy fogyasztói csoport különíthetı el: vezetékes földgáz, cseppfolyós PB ill. propángáz. Vezetékes földgáz: Az egyik meghatározó nagyságrendő főtési mód, készülék szempontjából három nagy csoportot lehet elkülöníteni: Parapet (zárt égésterő) konvektor Kéményes (nyílt égésterő) konvektor Önálló gázégıvel (pl. HÉRA) ellátott gázkészülékek A három gázkészülék aránya az egyedi főtı készülékeken belül: parapet konvektor 72 % kéményes konvektor 25 % egyéb gázkészülék 3% A parapet készülékek magas aránya csak látszólag meglepı. A gázkonvektorok tüzelési hatásfoka a készülékek átlag életkorát is figyelembe véve mindkét konvektor típusnál 80 % körüli, rendszerhatásfok szempontjából azonban már jelentıs a különbség. A parapet készülékeknél az üzemszünetekbeni visszahőlési veszteség kb 5 %-kal csökkenti a rendszerhatásfokot, kéményes készülékeknél ez az érték átlag 30 %. A kéményes berendezések esetében - a kéményhuzat hatására - a főtött térbıl a már felmelegített levegı távozik, így ugyanazon hıigényő tér azonos hıfokon tartásához a kéményes konvektorok közel 30 %-kal több gázt használnak fel. Fentiek alapján az egyedi gázkészülékek rendszerhatásfoka: parapet gázkonvektor 75 % kéményes gázkonvektor 55 % egyéb gázkészülékek 50 % Cseppfolyós PB ill. propángáz: A PB-gáz földgázhoz viszonyított magasabb árfekvése miatt főtési célú felhasználása erısen korlátozott. A készülékek és hatékonyságuk egy kivétellel megegyezik az egyedi földgázüzemő berendezésekével. A kivételt az égéstermék elvezetés nélküli ún. hısugárzók jelentik.

25 25 Ezek darabszámát becsülni is csak tág határok között lehet, mivel folyamatos főtésre (az égéstermék elvezetés hiánya miatt) nem alkalmasak. Fı felhasználási területek idıszakosan használt terek (épületek, pl. hétvégi ház) idıszakos főtése. Becsült darabszámuk Miskolc város közigazgatási területén 5000 db. Tüzelési hatásfokuk viszonylag jó, % körüli, viszont az égéstermék elvezetéshez szükséges szellıztetési igény miatt ennek csak kb %-a hasznosul, vagyis a becsült rendszerhatásfok kb. 50 % Elektromos főtés Hasonlóan a PB gázzal üzemelı egyedi berendezésekéhez, viszonylag magas költségei miatt elsısorban kiegészítı ill. idıszakos főtési módként használatos. Viszonylag számottetvı az olcsóbb éjszakai árammal történı üzemeltetés kihasználást biztosító hıtárolós kályha használata. Míg a különbözı elektromos hısugárzók és direkt üzemő villanykályhák darabszámát csak becsülni lehet, addig a hıtárolós kályhákkal főtött ingatlanok száma az áramszolgáltató nyilvántartásából viszonylag pontosan megállapítható. Az elektromos főtıberendezések látszólagos 100 %-os hatásfoka egyúttal rendszerhatásfok is, azonban nem szabad megfeledkezni arról, hogy a villamosenergia termelés és továbbítás veszteségei a termelés helyén keletkeznek Központi főtések rendszerhatásfoka főtési módok és tüzelıanyag szerint A főtési mód általános jellemzıje, hogy a hıtermelı központi (általában egyetlen) berendezés, míg a hıleadók több önálló térben helyezkednek el. A hıtermelı és hıleadók között szinte kizárólag víz a közvetítı közeg. A központi főtési rendszerekben a rendszerhatásfok alakításában megkülönböztethetı tényezık: a./ főtési hıleadók és főtött helyiségek összhangja: A mindenkori elıírásoknak (MSZ) megfelelıen elvégzett hıtechnikai számítások alapján kiválasztott hıleadók esetén 5% hibahatár lehet az eltérés, azaz a teljes főtött helyiségegyüttesre 95 % rész-hatásfok jellemzı. Sajnos az általános gyakorlat a hıtechnikai méretezés nélküli légköbméter alapján becsült és kiválasztott radiátorok beépítése, nem ritkán % közötti túlméretezés. Mivel a becslés alapján történı kiválasztás a rendszerben nem arányos még óvatos becslések alapján is kb % hibával lehet számolni, vagyis a részhatásfok csak %. b./ hidraulikai rendszer összhangja: Hasonlóan az elızı pontban leírtakhoz: gondosan méretezett rendszer esetében is van csılehőlési veszteség, amely nem teljesen arányos a helyiségek hıigényével, ezért 5-10 % részhatásfok romlással ez esetben is lehet számolni. A hidraulikai méretezés nélkül készített rendszerek esetében nem csak a feleslegesen növelt mérető csıfelületek többlet hıleadása, hanem a főtıvíz nem arányos elosztása okoz többlet veszteségeket. A rész hatásfok átlagos mértéke ezen rendszereknél %.

26 26 c./ kazánhatásfok: A tüzelıanyagtól és kazán-konstrukciótól erısen függı érték. A korszerő, magas szintő automatizálással rendelkezı gázkazánok kivételével általában nem éri el a 90 %-ot, a legkorszerőbb berendezések esetében azonban még 110 % feletti érték is megvalósítható. d./ kazán és kémény összhangja: A kazán és kémény összhangja sarkalatos pontja az egész főtési rendszer mőködési hatékonyságának. A használatban lévı kazánok kb. 95 %-a fix teljesítményő, vagyis a külsı hımérséklet emelkedésekor a kazán egyre gyakoribb leállásával történik a teljesítményszabályozás. A kazán leállásakor az égéstermék elvezetı rendszer még meleg, így a kéményen, annak viszszahőlésével arányosan a kazánhelyiség levegıje távozik. Minél jobban túlméretezett a kémény a kazánhoz viszonyítottan, annál több levegı és ezzel drágán megtermelt hımennyiség távozik, amelyet a kazánnak bekapcsolása után újra pótolni kell. Ez a körülmény a kazán elhelyezésétıl is erısen függı mértékben %-kal csökkenti a rendszerhatásfokot. e./ szabályozási eltérések hatása: A központi főtési rendszerek szabályozhatósága eleve alapvetıen a tüzelési módtól függ, ugyanis a hıtermelés szabályozhatósága alapvetı elvárás már minden energiahordozónál, mégis viszonylag kevés megfontolással történik a hıtermelık megvásárlásánál ez a szempont. A hıleadók szabályozhatóságára még kevesebb figyelmet fordít az átlag felhasználó, holott ez az egyéni igények alapján történı beavatkozás szinte egyetlen lehetısége kész rendszer esetében Szilárd tüzelıanyag Az egyedi főtı berendezésektıl eltérıen (ahol jelentıs a tőzifa aránya) a széntüzelés a meghatározó. A széntüzeléső kazánok túlnyomó része gyenge minıségő barnaszén eltüzelésére alkalmas kialakítású, viszonylag kis számú a mozgórostélyos, jó minıségő szén eltüzelésére alkalmas berendezések száma. A gyenge minıségő barnaszenek eltüzelésére alkalmas kazánok esetében a hıtermelés intenzitása csak a tüzelı adagolásával, ill. az égéslevegı szabályozásával biztosítható. A széntüzelésre készült főtési rendszerek egyik közös jellemzıje, hogy mind a kazánteljesítmények, mind a főtési hıleadók (általában a csıhálózat is) jelentısen túlméretezett a tényleges hıigényhez képest. Ez a szakaszos főthetıségbıl egyenesen következik, ugyanis ha a főtési rendszer nem rendelkezne tartalékkal, akkor a rendszer folyamatos felügyeletet igényelne (ez pl. családi ház esetében megoldhatatlan). A túlméretezett főtési rendszer értelemszerően rengeteg veszteséget hordoz magában. Egyik fı veszteségforrás az égéslevegı szabályozás, amely az égéshez szükséges légmennyiség fojtással történı csökkentésével tökéletlen égést eredményez. Az oxigénhiányos égés so-

27 27 rán jelentıs elégetlen gáz (szén-monoxid) távozik az égéstermék elvezetı rendszeren keresztül, amely a tüzelési hatásfok romlásán túl jelentıs légszennyezı hatást is kivált. Másik jelentıs veszteségforrás a szénminıség és kazánkonstrukció összhangjának hiánya. A kazán rostélykialakítása, tőztér-mérete alapvetıen feltételez egy bizonyos szénféleséget, és attól eltérı minıség esetén a tüzelési hatásfok rohamosan romlik. Pl. jó minıségő szenet vagy kokszot szinte el sem lehet égetni egy gyenge minıségő szénre kialakított kazánban, mivel annak konstrukciója erre nem alkalmas. A széntüzeléső központi főtéső kazánok tüzelési hatásfoka megfelelıen megválasztott tüzelıanyag és égéstermék-elvezetés esetén kb. 60 %-os, de kedvezıtlen esetben akár 50% alatti is lehet. A jó minıségő ( kj/kg főtıérték feletti) szenek eltüzelésére csak erre alkalmas kialakítású kazánok megfelelıek. Ezek a kazánok már forgórostélyosak, így automatikus szénadagolást igényelnek (ún. karborobot rendszerő kazánok). Ezen kazánok már a gáz- vagy olajtüzelésőekkel közel azonos komfortot biztosítanak az üzemeltetı szempontjából, de rendkívül kényesek a szén minıségre. Eltérı minıségő szenek ugyanis eltérı rostély-sebességet igényelnek. A jó minıségő barnaszenek elégetésére alkalmas kazánkonstrukcióval elérhetı a 70 % körüli tüzelési hatásfok, de átlagnak a 60 % tekinthetı. A széntüzeléső központi főtési rendszerek esetében a rendszerhatásfok általában a tüzelési hatásfok alatt van kb %-kal Folyékony tüzelıanyag Az olajtüzeléső központi főtı berendezések kb. 80 %-a blokk-égıs típusú, ahol az olaj elégetése porlasztás után történik. A megmaradó 20 % égıtálcás, (általában házilagos) kivitelő, ahol az olaj folyadék állapotban ég el. A blokkégıs kazánok esetében a tüzelési hatásfok megfelelı beállítás esetén %-os, míg az égıtálcás kazánok tüzelési hatásfoka 70 % körüli. A tüzelıolaj magas ára miatt alig néhány állandó rendszer üzemel olajtüzeléssel, inkább tartalék berendezésként van használatban Gáz tüzelıanyag A központi főtési rendszerek több mint 80 %-a gáztüzeléssel üzemel. (Megjegyzendı azonban, hogy a gáztüzeléső központi főtés mellett tartalékként egyedi vagy központi szilárd tüzeléső hıtermelı is található, általában üzemen kívül). A gázkazánok szinte 100 %-a atmoszférikus égıjő, huzatmegszakítóval ellátott berendezés, kb. 30 % álló kivitelő lemez- ill. öntöttvas anyagú, 70 % pedig fali szivattyús melegvíz kazán. A kazánok kb. 80 %-a ún. szınyegégıvel ellátott, melynek tüzelési hatásfoka % közötti. Csak az utóbbi években terjedtek el a jobb tüzelési hatásfokot biztosító csıégıs kazánok (85-90% hatásfok), valamint szabályozható teljesítményő (részterhelésen is % hatásfokot teljesítenek) kazánok.

28 28 Sajnos legfeljebb kb. 50 db körül van a beépített, alacsony hımérséklető ill. kondenzációs kazánok száma, melyek tüzelési hatásfoka % közötti Egyéb főtési módok Központi főtési rendszerek hıtermelı egységeként hıszivattyú (talajhı hasznosítására), napkollektor lényegében csak néhány rendszerben üzemel, ott sem kizárólagos főtési módként. A hıszivattyúk esetében a hıigény kb %-át villamos energiaként kell befektetni. Napkollektor esetében idıjárásfüggıen korlátozott a hıtermelés, a kiegészítı főtés elsısorban földgáz ill. elektromos energia. Ugyancsak minimális számú kifejezetten biomassza tüzelésre (pl. szalmabála és egyéb mezıgazdasági eredető anyag elégetésére) készült berendezés üzemel a városban. Ezek is inkább csak szezonális jellegőek Távfőtési rendszerek rendszerhatásfoka A távhıellátási rendszerek energetikai vizsgálatára, értékelésére, mely összetett és exponált terület, megbízásunk nem vonatkozik. Az alábbiakban csupán a teljesség kedvéért teszünk néhány általános megállapítást. A távhı ellátási rendszerek jelenleg Miskolcon 100 %-ban földgáz üzemőek. Tüzelési hatásfokuk eltérı, általában az életkor, saját fogyasztás stb. függvényében % közötti. A tüzelési és kapcsolódó rendszer közötti határvonalat hatásfok szempontjából csak felvenni lehet, mivel a rendszer üzem fenntartásának (pl. nyomástartás) energiaigénye már a kiadott hımennyiség függvényében is változó. A rendszerhatásfok alakulásában meghatározó szerepet töltenek be a további rendszerelemek: a primer és szekunder csıhálózat, a hıközpontok, a lakásokban kialakított főtési rendszerek. A vezetékhálózatok hıvesztesége összetett hatások eredıjeként alakul ki, alapvetıen a távvezeték hosszával, a szállított közeg hımérsékletével arányos. Jelentıs veszteséget hordoz a miskolci rendszerek közül a főtımőtıl induló és az Avasi ill. Belvárosi rendszert ellátó távvezeték, elsısorban a nagy távolság, másodsorban pedig az eredetileg méretezett kapacitás kihasználatlansága miatt. Volumenében nem kisebb veszteségforrást jelentenek a hıközpontok és egyes fogyasztói egységek közötti csıhálózatok, melyek szigetelési vastagsága létesítéskor még az olcsóbb energiaárakhoz optimalizálva kerültek meghatározásra, és a jelenlegi árakhoz igazodóan nagyobb vastagságú hıszigetelés a csıalagutak, csatornák méretei miatt csak aránytalanul nagy költséggel alakíthatók ki. Hıközpontok: A rendszerek létesítéskori technikai színvonalán és ugyancsak a jelenleginél lényegesen alacsonyabb energiaár szinthez arányosított szabályozástechnika valósult meg.

29 29 A keringtetı szivattyúk állandó teljesítmény felvétele, a szabályozási anomáliák rendszerfüggıen, de jelentıs rendszerhatásfok rontó tényezık. Jelenleg folyamatban van az ún. változó tömegáramú üzemmódra történı átállás (egyes rendszerekben már be is fejezıdött), amely jelentıs javulást, így hatásfok növekedést eredményez(ett), de még mindig jelentısen elmarad az energiahordozók jelenlegi árszínvonala által indokolttól és a prognosztizálható növekedési trend által szükséges mértéktıl. A lakásokban kialakított főtési rendszerek képezik a távfőtési rendszer hatásfok szempontjából legváltozatosabb képét. A rendszerhatásfok alakulása szempontjából alapvetıen meghatározó, hogy: kétcsöves főtési rendszerek egycsöves főtési rendszerek hatásfokát vizsgáljuk. Alapvetı különbség, hogy a függıleges elosztású egycsöves rendszerek lényegében helyi szabályozásra alkalmatlanok, koncepcionálisan elhibázottak, amelyeknél az energiapazarlás beépített és csak a rendszer átalakításával szüntethetı meg. Míg a kétcsöves főtési rendszereknél mind a mérés lehetısége, mind a helyi szabályozhatóság biztosított, addig az egycsöves főtési rendszereknél ezek egyike sem Létesítési, üzemeltetési és karbantartási hatások: Az adott főtési rendszer csak lehetıség a befektetett energiahordozó valamilyen hatásfok melletti hasznosítására, azonban ezt az arányt jelentıs mértékben befolyásolják az üzemeltetési szokások, illetve a karbantartások gyakorisága és milyensége Létesítési hatások A főtési rendszerek élettartama alatti megfelelıségét döntıen már a létesítés körülményei és a létrejött produktum dönti el, jelentıs mértékben a véletlenszerő események alakítják ki. Sajnálatos, hogy amíg az emberi életminıséget egy sor, különbözı szintő jogi és hatósági elıírás, eljárás védi, addig - az átlagember jövedelem-felhasználásának egyik legnagyobb hányadát érintı energiaköltségek tekintetében - a gazdaságos főtési rendszerek létesítését senki nem kéri számon, nem ellenırzi, vagyis a laikus fogyasztót senki és semmi nem védi. A tüzelés és főtéstechnika területén meghatározó szerepet nem a megfelelı elméleti felkészültséggel is rendelkezık, hanem a sablonokban gondolkozó, divatmegoldásokat, vagy korábbi mőszaki színvonalon megrekedt szintet képviselık uralják. Mivel a lakossági főtési rendszereket magánszemélyek készíttetik, akik nem rendelkeznek összehasonlítási lehetıségekkel, a megrendelık nem észlelik, hogy a látszólag olcsó kivitelezéssel, olcsó főtıberendezésekkel évtizedekre konzerváltak egy pazarló főtési megoldást. Óvatos becslések szerint az elmúlt 8-10 évben - amióta a magasan kvalifikált szakembereket ellehetetlenítette a rosszul értelmezett takarékosság (a gondos munka ráfordításain történı

30 30 takarékosság nyert polgárjogot) - a létesített főtési rendszerek kb. 20 % indokolatlan beruházási költség növekményt, és kb. 30 % indokolatlan energia-túlfogyasztást eredményeztek. Megdöbbentıen tájékozatlanok az emberek még alapvetı főtéstechnikai kérdésekben is, ennek eredményeként már a főtési mód kiválasztásánál is az épület adottságai és főtési elvárásainak összhangja helyett divatok (pl. padlófőtés), és túlbiztosítás, túlméretezettség jellemzi az új létesítések nagyobb részét Üzemeltetés A lakossági főtıberendezések üzemeltetési szokásainál alapvetıen meghatározók a létesítési adottságok, ill. a lakosság rendelkezésére álló információk. A hibás üzemeltetési szokások teljeskörő felsorolása szinte lehetetlen, ezért csak néhány jellemzıen hibás fogyasztói magatartás álljon az alábbiakban. szilárd tüzelésnél nem a tüzelıberendezésnek legmegfelelıbb tüzelıanyag megválasztása. a helyiségek vagy lakás szellıztetésénél a rövid idejő intenzív szellıztetés helyett elnyújtott idejő ablakrés szellıztetés alkalmazása. központi főtésnél a beszabályozott radiátorszelepek elállítgatása (nem ott kell nyitni a radiátorszelepen ahol melegebbet akarunk, hanem ott zárni ahol elég a hővösebb is). A hibáktól mentes főtési rendszereket ugyanúgy, mint a már létesítéskor elhibázottakat is rossz üzemeltetéssel további % közötti hatásfokromlással is lehet mőködtetni, vagyis a felhasználó energia tudatosságának kialakítása, fejlesztése befektetés, amelynek gazdasági megtérülése és környezetvédı hatása lenne Karbantartás A lakossági főtési rendszerekkel kapcsolatos talán legelhanyagoltabb terület a hıtermelı berendezések ill. főtési rendszerek karbantartása. Minden olyan berendezésben, ahol valamilyen tüzelıanyag elégetése folyik, koromképzıdés történik. A korom a tőztér hidegebb felületén rakódik le, vagyis éppen ott ahol a hıátadásnak kell történnie. A korom jó hıszigetelı képességő anyag, ezért a lerakódás vastagságával arányosan csökken a főtendı tér felé történı hıátadás és nı a veszteség. Elemi érdeke lenne minden fogyasztónak a főtıberendezések tisztítása, ehelyett az egyébként kötelezı szolgáltatásként igénybe veendı kéményseprést is sokszor feleslegesnek tartják az emberek. A tüzelı berendezések tisztítási igényén túl a központi főtési rendszerekben is jelentıs lerakódás képzıdhet (fıleg szakszerőtlen üzemeltetés esetén), amely pedig a radiátorok és helyiségek közötti hıátadást, ezzel a főtési rendszer rendszerhatásfokát rontja.

31 31 5. A FŐTÉSI VESZTESÉGEK ÉS KÁROSANYAG EMISSZIÓ FİBB ÖSSZEFÜG- GÉSEI Könnyő belátni, hogy a rossz hatásfokkal eltüzelt anyagok Miskolc város lakosságát többszörösen is hátrányosan érintik: A feleslegesen elégetett tüzelıanyagok anyagi ráfordításai az amúgyis országos átlaghoz viszonyítottan nehezebb életkörülmények között élık szőkös anyagi forrásait feleslegesen lekötik, ez a ráfordítás szó szerint kidobott pénz. A feleslegesen elégetett tüzelıanyag égéstermékében lévı károsanyagok feleslegesen szennyezik a levegıt, élıvizeket, rombolják a környezetet Ráfordítások és veszteségek főtési módok és tüzelıanyag nélkül Felhasználva a 3. fejezetben részletezett adatokat, az alábbiakban az egyes főtési módoknál jelentkezı veszteségeket hımennyiségben adjuk meg: Egyedi főtések Fatüzelés En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Fatüzelés (40200 GJ/év) Idıszakos főtés 11% Fı főtésként 89%

32 32 Gyenge minıségő szén En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Gyenge minıségő szén ( GJ/év) Idıszakos 3% Fı főtésként 97%

33 33 Jó minıségő szén En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Jó minıségő szén (68400 GJ/év) Idıszakos főtés 14% Fı főtésként 86%

34 34 Biomassza tüzelés En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Biomassza tüzelés (1350 GJ/év) Fı főtésként 33% Idıszakos főtés 67%

35 35 Kandalló En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Olajkályha En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Olajkályha (17300 GJ/év) Idıszakos főtés 38% Fı főtésként 62%

36 36 Parapet gázkonvektor En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Parapet gázkonvektor ( GJ/év) Idıszakos főtés 2% Fı főtésként 98%

37 37 Kéményes gázkonvektor En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Kéményes gázkonvektor ( GJ/év) Idıszakos főtés 2% Fı főtésként 98%

38 38 Villamos hıtárolós kályha En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Megjegyzés: A veszteségek a villamos energiatermelésnél és továbbításnál képzıdnek. Villamos hıtárolós kályha (36500 GJ/év) Idıszakos főtés 42% Fı főtésként 58%

39 39 Egyéb elektromos főtıtest En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Egyéb elektromos főtıtest (9000 GJ/év) Fı főtésként 28% Idıszakos főtés 72%

40 Központi főtések Fa és biomassza tüzelés En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Fa és biomassza tüzelés (3650 GJ/év) Idıszakos főtés 55% Fı főtésként 45%

41 41 Gyenge minıségő barnaszén En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Gyenge minıségő barnaszén ( GJ/év) Idıszakos főtés 22% Fı főtésként 78%

42 42 Jó minıségő barnaszén En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Jó minıségő barnaszén (760 GJ/év) Idıszakos főtés 20% Fı főtésként 80% Olajtüzelés En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés n.a. Összesen

43 43 Földgáztüzelés En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen Földgáztüzelés ( GJ/év) Idıszakos főtés 1% Fı főtésként 99%

44 44 PB ill. propán gáz En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként Idıszakos főtés Összesen PB. ill. Propángáz tüzelés (54000 GJ/év) Idıszakos főtés 21% Fı főtésként 79%

45 45 Elektromos hıtermelık En. hordozó Felhasznált Hasznosított Veszteség GJ/év Fı főtésként ,- 900 Idıszakos főtés Összesen Megjegyzés: a felhasználási helyen közel 100 % hasznosul, a veszteség a termelés és fogyasztás során keletkezik Elektromos hıtermelık (14800 GJ/év) Idıszakos főtés 20% Fı főtésként 80% 5.2. Lakossági ráfordítások és veszteségek összesen Miskolc város lakosságának éves összes főtési célú ráfordításai a veszteségek finanszírozási kényszerét is számszerősítve (távhıellátás nélkül): Főtési mód Összes ráfordításhoz viszonyított veszteség (hatásfok %) Egyedi főtések összesen 31,2 Központi főtések összesen 25,8 Összes főtési ráfordítás 27,0

46 46 Fenti összesítı táblázatból több lényeges összefüggésre érdemes figyelni, elıre bocsátva, hogy a távfőtéses lakások adatait fentiek nem tartalmazzák: A nem távfőtéses lakásoknál (kb lakás) A tényleges szükségletre vetített veszteség: 37 % A bruttó főtési ráfordításra vetített veszteség: 27 % Az alapvetı főtési módok közötti különbség o egyedi főtés veszteség finanszírozása: 31,2 % o központi főtés veszteség finanszírozása: 25,8 % Az egyedi főtési módok nem jelentıs eltérése a hatékonyságban csak látszólagos, ugyanis nem azonos komfortkörülményeket reprezentál. (Pl. míg központi főtésnél egy lakószoba napi átlaghımérséklete kb. 20 C, addig egy egyedi főtéses lakószobánál ez átlag kb C. 1 o C helyiség-hımérséklet különbség 7% főtési energia mennyiségének felel meg.) Egy kétkeresıs, 4 fıs átlag család éves jövedelmének az éves főtési költség átlag 22 %-a. A veszteségek finanszírozása pedig 6,1 %-a. E veszteségek 2-2,5 %-a jelentısebb anyagi ráfordítások nélkül megtakarítható lenne, ami egy miskolci család éves költségvetésében Ft/év megtakarítást jelenthetne Károsanyag kibocsátás Az egyes tüzelıanyagok és tüzelési módok szerinti fıbb károsanyag kibocsátást, és azok veszteségekre esı részét a továbbiakban részletezzük: Fatüzelés (cserépkályha, kandalló is) Kibocsátás Károsanyag Fajlagos kg/t Hasznosított hımennyiségre kg/év Veszteségre Összes energiahordozóra kg/év kg/év Szilárd CO NO x 12, SO Gyenge és jó minıségő szén együttesen Kibocsátás Káros anyag Fajlagos kg/t Hasznosított hımennyiségre kg/év Veszteségre Összes energiahordozóra kg/év kg/év Szilárd CO NO x 11, SO 2 52,

47 47 Olajtüzelés Kibocsátás Káros anyag Fajlagos kg/t Hasznosított hımennyiségre kg/év Veszteségre Összes energiahordozóra kg/év kg/év Szilárd CO NO x SO Földgáz tüzelés Kibocsátás Káros anyag Fajlagos kg/nm3 Hasznosított hımennyiségre kg/év Veszteségre Összes energiahordozóra kg/év kg/év Szilárd CO 0, NO x 0, SO 2 0, PB és propán tüzelés Kibocsátás Károsanyag Fajlagos kg/kg Hasznosított hımennyiségre kg/év Veszteségre Összes energiahordozóra kg/év kg/év Szilárd CO 0, ,4 NO x 0, SO Miskolc város főtési károsanyag kibocsátása összesítve: Hasznosított hımenynyiségre vetítve kg/év Főtési veszteségekre vetítve Összes főtési célú eltüzelt energia- hordozóra vetítve kg/év kg/év szilárd szennyezés: hamu, korom, stb CO kibocsátás NO x kibocsátás SO 2 kibocsátás

48 48 Az összesítésbıl kitőnik, hogy a főtési célú energiahordozók elégetésekor keletkezı káros anyagok közel fele feleslegesen terheli a környezetet. Fenti adatok még nem tartalmazzák az elektromos áram termeléséhez kapcsolódó környezet terhelés értékeit, amely az erımővek kibocsátásában jelenik meg, vagyis nem a felhasználás helyén, azonban az ország levegı, ivóvíz készlet szennyezésében ez is megjelenik. 6. ÖSSZEFOGLALÁS, JAVASLATOK 6.1. A vizsgálat eredményeinek összegzése A lakossági főtésekkel kapcsolatos vizsgálatok eredményei jól mutatják, hogy a főtéskultúra és energiatudatosság kialakításában, illetve átalakításában még rengeteg a tennivaló. A főtési célú energiafelhasználásban elérhetı megtakarítások kettıs haszonnal járnak: A felhasznált tüzelıanyagok veszteségei olyan többlet kiadást jelentenek a lakosság számára, amelynek megtakarítása közvetlen gazdasági haszonnal jár mind az egyén, mind az ország számára. A megtakarítással felszabadítható pénzeszközök az életszínvonal emelésében jelentıs és érzékelhetı javulást eredményezhetnek. A feleslegesen eltüzelt energiahordozó ma még mindig be nem látható mértékben rontja a lakosság életminıségét azáltal, hogy veszélyezteti lakókörnyezetét. Az energiahordozókkal való takarékosság a társadalmi szintő környezetvédelmi célú ráfordítások növekedési ütemét is csökkenti, az így fennmaradó források más fontos célokat (munkahelyteremtés, termelı beruházások stb.) szolgálhatnak. Ha az indokolatlan főtési veszteségeket csökkenteni lehet, vásárlóerı szabadítható fel, amely a gazdaság produktív szektorában forogva elsısorban a miskolci, illetve borsodi lakosok, de az egész magyar gazdaság érdekét is szolgálja. Magyarország energiahordozókból behozatalra szorul, ezért minden energiát megtakarító esemény az importot csökkenti, ezáltal a nemzeti jövedelmet növeli Javaslatok A lakosság főtési célú energiafelhasználása - jelenlegi veszteségforrásainak egy jelentıs része szinte anyagi ráfordítások nélkül - mérsékelhetı Létre kell hozni, vagy támogatni kell egy olyan intézményt, amely források külsı bevonására képes, illetve források pályázati úton történı odaítélésére alkalmas olyan lakossági beruházások esetében, amelyek célja az energiahatékonyság javítása, vagy deklarált módon megújuló energiákat hasznosító berendezések üzembe helyezése Meg kell teremteni az átlag lakosság üzleti érdekektıl mentesített objektív tájékoztatásának lehetıségeit, valóban felkészült szakemberek bevonásával.

49 49 A tájékoztatásban a lehetı legszélesebb felhasználói kört kell megcélozni az iskolás gyerekektıl a nyugdíjasokig. Gondosan ügyelni kell a tájékoztatás során, hogy az ne egyes főtéstechnikai berendezéseknek csináljon reklámot, hanem megismertesse a fogyasztót az elemi főtéstechnikai ismeretekkel összefüggésekkel, segítsen konkrét kérdésekben a megfelelı felkészültséggel rendelkezı tervezıkhöz, kivitelezıkhöz eljutniuk Támogatni kell pályázati lehetıségek megteremtésével, az elért eredményeik média eszközökön történı szakszerő ismertetésével azokat a vállalkozásokat és akár magánszemélyeket is, akik valóban tesznek a lakosság érdekében, és tevékenységük eredményeként tényleges eredmények érhetık el a főtési veszteségek mérséklésében Az építési engedélyezési eljárás során az újonnan építendı, korszerősítésre, bıvítésre, átalakításra kerülı épületek terveit az eddigi, formális gyakorlattól eltérıen lényegesen alaposabban kellene elbírálni hıtechnikai és főtéstechnikai megoldások vonatkozásában. Erre két konkrét lehetıség is kínálkozik: Az január 1-tıl érvényes LXXVIII. Törvény (az épített környezet alakításáról és védelmérıl), valamint a kapcsolódó rendeletek (pl. 253/1997./XII.20/ OTÉK) nem csak lehetıvé teszik az építési tevékenységgel kapcsolatos helyi rendeletek megalkotását, hanem ösztönzik is. Önkormányzati rendeletben rögzíthetık azok az elvárások, amelyek a kívánatos tendenciákat erısíthetik. Ugyanezen törvényhez kapcsolódó rendeletek alapján építésrendészeti eljárás keretében figyelemmel lehet kísérni az elıírt megoldások megvalósulását is. A mérnökkamarák megalakulása intézményes keretet biztosít ahhoz, hogy tervezıi kivitelezıi jogosultságokkal csak azok rendelkezhessenek, akik arra valóban - felkészültségüknél fogva - alkalmasak. A mérnöktársadalomnak ugyanolyan elemi érdeke, mint a társadalomnak, hogy kiszőrje azokat, akik a társadalomnak kárt okoznak. A mérnökkamarák szakembereit be lehet, és be kell vonni mindazon szakmai jellegő döntések meghozatalába, amelyeket csak valóban széleskörő mőszaki ismeretekkel rendelkezık képesek objektíven átlátni. Meg kell védeni a lakosságot a kontároktól, amely feladatot azért nem lehet a piaci viszonyokra bízni, mivel az emberek túlnyomó része életében egyszer építkezik, és az esetleges hibás döntéseinek eredményeit ı és környezete átlag 30 évig kénytelen viselni Konkrét energia megtakarítási lehetıségek A gázkonvektoros főtıtestek helyett a lényegesen jobb hatásfokú központi főtésekre kiváltás lenne a szükséges tendencia. Miskolc város gázellátó rendszerének túlnyomó része az 1960-as években valósult meg. Akkor a modern főtési mód az egyedi gázkonvektor volt, központi főtési rendszerhez szükséges gázkazánhoz, radiátorokhoz csak nehezen lehetett jutni. Ennek eredménye, hogy Miskolcon az országos átlaghoz viszonyítottan nagyon sok a gázkonvektor.

50 50 A gázkonvektorok a közhiedelemmel ellentétben rossz rendszerhatásfokkal üzemelı berendezések. Az ún. parapet konvektorok az ablakokon visszajutó égéstermék miatt rendkívül egészségkárosító hatásúak, míg a kéményes konvektorok rossz energetikai hatékonyságát az okozza, hogy a főtött helyiség felé nyitott égéstér miatt az üzemszünetben a felmelegedett kémény huzata miatt gyorsan távozik a drágán felmelegített levegı Fel kell hívni a lakosság figyelmét a nem megfelelı tüzelıanyagok okozta összetett veszélyekre. Sajnos szilárd tüzelı befogadására alkalmas kályhák, kazánok esetében gyakori, hogy súlyosan környezetszennyezı anyagok: gumi, olajos rongy, mőanyag stb. kerül elégetésre, fıleg ıszi és tavaszi idıszakban, ezzel a közvetlen környezet, de az egész város levegıjét erısen szennyezve. Azt már kevesebben tudják, hogy ezek az anyagok nem csak a levegıt, hanem magát a berendezést is súlyosan szennyezik, élettartamát nagymértékben csökkentve. A tüzelıberendezésben lévı lerakódások jelentısen rontják a hıátadást, a kéményt elszennyezve rontják annak huzatát, súlyosabb esetben égéstermék-visszaáramlást okozva veszélyeztetik saját és családjuk egészségét, életét A városban lévı nagyszámú termofor (egycsatornás győjtı-)kémény (1800 db) az érintett 6300 lakásban alapvetıen hátráltatja az elavult gázkészülékek korszerőbbre cseréjét. Az es években többszintes épületeknél tömegesen alkalmazott győjtıkéményekrıl idıközben bebizonyosodott, hogy mőködésük (még a jó állapotúaké is) rendkívül labilis. A létesítéskoriakhoz képest korszerőbb gázberendezések egységteljesítménye emelkedett, az idıközbeni cserék miatt a kéményeket megvésték, terhelésük növekedett. Ezen kémények állaga általában rossz, fıleg a korrózió és a beavatkozások miatt statikailag is gyorsan romlik az állapotuk, égéstermék-visszaáramlás jelentıs részüknél bármikor felléphet, füstmérgezést, vagy akár fulladást okozva. Megjegyzendı, hogy a városban az egyedi lakossági kémények állapota is általában rossz, és állapotuk - bár a győjtıkéményekhez viszonyítottan kevésbé súlyos a helyzet - ugyancsak akadályai a korszerőbb főtıberendezések alkalmazásának A városi fıépítészi tevékenység mintájára városi fıenergetikusi státuszt célszerő létesíteni A fıenergetikus feladata és hatásköre lenne mindazon eszközök mőködtetése, jogok és kötelezettségek gyakorlása, mellyel a város energia, de fıleg hıenergia-gazdálkodásának gazdaságos és környezetkímélı irányba történı fejlıdését segíthetné elı. Az intézményi és lakossági főtési energia felhasználás racionalizálása sok ponton kapcsolódik. Jól megválasztott feladatkörrel, alkalmas személy tevékenysége a város lakossága számára jelentıs adókedvezménnyel érhetne fel.

51 51 II. MEGÚJULÓ ENERGIAFAJTÁK, HASZNÁLATI LEHETİSÉGEIK, KÖRNYEZETVÉDELMI ÉS GAZDASÁGI VONATKOZÁSOK 1. MEGLÉVİ, ILLETVE ÁTALAKÍTÁSSAL NYERHETİ MEGÚJULÓ ENER- GIAFAJTÁK, HAZAI ÉS TÉRSÉGI ADOTTSÁGOK 1.1. Célok, fejlesztési prioritások Az Észak-Magyarországi Régió válságának tudatos, központi kezelésének igénye már egy 1985-ben elfogadott területfejlesztési politikában megjelent. Ettıl az idıszaktól kezdıdıen kormányzati és ágazati programok sora született, különösen Borsod-Abaúj-Zemplén megye ipari depressziós és elmaradott térségeinek felzárkóztatására. Mindezek csupán csak egyes alapvetı problémák megoldását eredményezték, azonban attraktív változásokat nem eredményeztek. Ennek megfelelıen a térség napjainkban, és a jövıben is a regionális politika célterülete marad. A kistérségek versenyképessége és kapcsolódásuk a globális hálózatokhoz évi helyzetképe alapján a megyébıl csupán Miskolc került a közepesen fejlett és a globális hálózatokhoz kapcsolódók közé, míg a megye további városai a fejletlen térségek közé tartoznak és jelentéktelen kapcsolódásuk a globális hálózatokhoz. A megye valamennyi kistérsége gazdasági-szerkezetátalakítási programjához kapcsolódóan egyik kitörési pont lehetısége a helyi, potenciálisan kedvezı adottságok között a megújuló primer és átalakítással nyerhetı szekunder energiaforrások kiaknázása és többcélú hasznosítása, jelen esetben három fıcél érdekében, így: a kistérségek gazdálkodásának javítására; a termelıágakban (elsısorban a mezıgazdaságban, majd az élelmiszer-feldolgozóiparban, környezetvédelmi szolgáltató és technológiai gyártóiparban), a kistérségek korszerő, gazdaságosabb, környezetbarát helyi energiaellátására, az életminıség javítására (szolgáltatási költségcsökkentés, CO 2 csökkentés, energia-importcsökkentés), a térségi foglalkoztatás bıvítésre. A vázolt fı célok mindegyikének kielégítésében nemcsak szerepet játszik a megújuló energiaforrások alkalmazásának szélesebb körő megvalósítása, kiterjesztése, hanem nyilvánvalóan összhangban áll a kistérség, a megye és a régió komplex területfejlesztési koncepcióival és az országos (NFT I.), a megyei és kistérségi aktualizált középtávú és operatív programjaival. Magyarország Nemzeti Fejlesztési Tervének az NFT I.-nek négy kiemelt fejlesztési prioritásával összeegyeztethetık BAZ megye fejlesztési prioritásai, de különösen az NFT I. középtávú és operatív programjaiba és azok intézkedései alá jól besorakoztathatók a megújulóenergia alkalmazások lehetséges alkalmazás-fejlesztési célkitőzései.

52 52 Az NFT II. ( ) még nem véglegesített - prioritásai * alá ugyancsak besorolhatók, ill. közvetve vagy közvetlenül értelmezhetık BAZ megye és kistérségeinek fejlesztési prioritásai, ezen belül a megújuló energiaforrások hasznosítási programjai. Példaképpen a bemutatjuk a BAZ megye területére vonatkozó Agrárstruktúra és Vidékfejlesztési Program korszerősítése során hasznosítható vázlatunkat, amely tartalmazza a jelzett helyeken a jelen munkának mind a helyzetértékelı háttéranyagát, mind idıszerő stratégiai céljait a megújuló energiahordozók hasznosítását illetıen. 1.1./1. ábra BAZ megye Agrárstruktúra és Vidékfejlesztési Programja (lehetséges változat) ) céldiagramja A célfában jelzett területek kivétel nélkül a megújuló energia alkalmazások frekventált területei is egyben. A vázoltak alapján BAZ megye Vidékfejlesztési Stratégiai Program prioritásai: 1. prioritás: Az agrártermelés szerkezetének átalakítása és a mezıgazdasági termékek termelésének és feldolgozásának fejlesztése regionális és kistérségi összhang biztosítása mellett. * NFT II Prioritásai: 1. Egészséges társadalom; 2. Mővelt, okos társadalom; 3. Aktív társadalom; 4. Inform. társadalom; 5. Versenyképes gazdaság; 6. Felzárkózó vidékfejlesztés; 7. Élhetı környezet; 8. Településszerkezet dinamikus fejlesztése

53 53 2. prioritás: A térség gazdasági szerkezetének átalakításához, valamint a kistérségi árualap piacra jutási feltételeinek javításához szükséges infrastrukturális és szervezeti háttér megteremtése. 3. prioritás: Alternatív gazdasági lehetıségek támogatása, foglalkoztatási lehetıségek bıvítése. 4. prioritás: A humán-erıforrás fejlesztése, az információhoz való hozzájutás elısegítése az agrár- és vidékfejlesztési program megvalósulása érdekében. 5. prioritás: A vidéki lakosság életkörülményeinek javítása. 6. prioritás: A környezeti és természeti erıforrások védelme, az életminıséget meghatározó környezeti állapotok javítása 1.2. Miskolc és kistérsége általános jellemzése, megújuló energiaforrás-adottságai, speciális helyzete, elızetes értékelése A hazai megújuló energiaforrások összegzése az 1.2./1. ábrán, a biomassza alapú energiaforrások korszerő csoportosítása az 1.2./2. ábrán látható. 1.2./1. ábra Hazai megújuló energiaforrások csoportosítása az ismert hasznosítási módok alapján

54 54 Keletkezési szint szerint Átalakított energiahordozó fajtái Végtermék szerint Tárolhatóság szerint elsıdleges (mezı- és erdıgazd. hulladék, energia célnövény termelés) másodlagos (állattenyésztés melléktermékei) harmadlagos (élelmiszeripar melléktermékei, emberi hulladék) MO mobil berend. üzemanyaga (repceolaj, alkohol) EL elektr. energia termelı aggregát üzemanyaga (biogáz, fagáz, gız) HE hıenergia ellátóberend. üzemanyaga (szalma, növ. hulladék, fahulladék) TE tüzelıanyag elemes (biogáz-h) villamos és hıenergia ellátás alkohol biodízel, bioethanol biogáz depóniagáz fagáz biobrikett, tőzipellet tüzelıanyag jól tárolható (tőzifa, biobrikett, biodízel, bioethanol, alkohol) közepesen tárolható (szárított biomasszák, bálázott szalma) nehezen tárolható (biogáz, nedves biomassza, állati trágyák) 1.2./2. ábra Korszerősített biomassza csoportosítás A kistérség magja Miskolc, a leépült ipara helyén terjedelmes, rehabilitációra váró barnamezıs területekkel, másrészrıl dinamikusan fejlıdı modern városközponttal, a Bükkfennsíkra kiterjedı igen értékes szinte korlátlan turisztikai és rekreációs lehetıséget rejtı - területeivel a közigazgatási határain belül. A térségben jó lehetıségek vannak a napenergia aktív és passzív hasznosítására, valamint a veszteséghı, illetve föld- és levegı-hı hasznosítására alkalmas hıszivattyús megoldások alkalmazására. Hámor, Pereces, Lyukó-völgy, Anna-bánya, Szentlélek alkalmas helyszínek lehetnek kisteljesítményő biomassza üzemő hıtermelésre, ha a szükséges rekreációs létesítmények vagy lakossági kommunális hı-felvétele megteremthetık és a térségben adott a biomassza hulladék. A kistérségi tájadottságokat az 1.2./3. ábra szemlélteti. Ettıl eltérı megoldások csak a közigazgatási terület észak-keleti peremén vehetık számításba. A kistérség további településeinek belterületein általában a környezetet nem zavaró kategóriában napenergia hasznosító eszközök, hıszivattyú - jöhetnek szóba fejlesztések, azonban itt megengedhetı a hıigényeknek megfelelı teljesítményő biomassza létesítmények telepítése. A kistérség külterületein legfeljebb többfunkciós kisteljesítményő szélgépek lehetnek ajánlott eszközök. A tágabb környezetet tekintve a mezıgazdasági területeket érintı kényszerő szerkezetváltás lehetıséget teremt a területi adottságokhoz alkalmazkodó energetikailag hasznosítható elsıdleges termékek elıállítására. Ugyanakkor a mezıgazdasági hulladékok számottevı hányada alkalmas biomassza formájában az energetikai hasznosításra. Az energetikai adottságok körében számolni kell azzal, hogy az NFT II. ciklusában a települési hulladék-kezelés, illetve a szennyvíz-kezelés depónia gáz és szennyvíziszap formájában jelentıs mennyiségő, biogáz üzemben hasznosítható anyagot hoz felszínre.

55 1.2./3. ábra A Mátra és Bükk egységes tájterve

56 Országos, potenciális megújuló energiaforrás-adottságok volumene, kistérségi területi megoszlása, bıvíthetısége a fıbb fajtákra Napenergia nagysága, aktív fotóvillamos energetikai hasznosíthatósága Magyarország területének potenciális napenergia forrásadottságai kedvezıek. Az 1965-ig rendelkezésre álló mérési eredmények kiértékelése alapján megállapítható, hogy a vízszintes felületen mért globál sugárzás napi átlagértéke 3,2 4 kwh/m 2 között volt, ami éves viszonylatban kwh/m 2 értéknek felel meg. Az újabb és valószínősíthetıen pontosabb, de rövidebb idıszakot felölelı közötti, rendelkezésre álló mérési eredmények kiértékelése alapján pedig az állapítható meg, hogy Magyarország területén, a vízszintes felületen mért globál sugárzás napi átlagértéke 3,15 3,65 kwh/m 2 között van, ami éves viszonylatban kwh/m 2 értéknek felel meg. A kistérségre a Miskolcon mért adatokkal célszerő számolni, ahol a napi átlag elérte a 3 kwh/m 2 értéket, az éves átlag pedig megegyezik az országos átlagértékkel, ezért az energetikai becsléseknél egy 1250 kwh/m 2 -es átlagértékkel célszerő számolni. A nagyságrendek érzékeltetéséhez érdemes tudomásul venni, hogy Magyarország 93 ezer km 2 területére a Napból évente beérkezı energia az elızı átlagértékkel számolva eléri az 1,16 x kwh-t, amely volumen Magyarország 4x10 10 kwh éves villamos energia fogyasztásának 2900 szorosa. A kistérség területére az elızıek értelmében évente elméletileg befogható globál sugárzási energia átlagosan 200-szorosa a kistérség bruttó energiaigényének. Ennek a volumennek a gyakorlatban egyelıre csak töredékével lehet számolni a késıbb javasoltak szerint. A Nap sugárzásából lokálisan termelhetı villamos energia (Fotovillamos-elemes technológiával) A helyszínre vonatkozó meteorológiai adatokból a korszerő technológiákkal készülı fotovillamos napelem modulokat tartalmazó napenergiás berendezések lokális energiahozama kiszámolható. A Nap energiájából n nap alatt lokálisan termelhetı E n villamos energiát a P n névleges teljesítménybıl és a helyszínre vonatkozó E fn fajlagos napenergia adatokból az alábbi módon jól közelíthetjük. n n Pn Pn En = η n Fn E fn = E fn ηn Fn I n ahol η n a névleges teljesítményhez tartozó hatásfok, F n a napelem modul felület, és I n a névleges teljesítményhez tartozó sugárzási teljesítmény (1000 W/m 2 ). Déli tájolású 30 és 65 fokos dılésszögő felületekre jó közelítéssel átszámolhatók az év különbözı hónapjaira a sugárzási energia fajlagos átlagértékei az alábbi táblázatban szereplı szorzószámok segítségével, a vízszintes felületre megadott fajlagos sugárzási energia értékekbıl. Szorzószámok a vízszintes síkra megadott fajlagos sugárzási energiaértékekben Dılés-szög jan. febr. márc. ápr. máj. jún. júl. aug. szept. okt. nov. dec. Éves átlag 30 foknál 1,75 1,57 1,35 1,16 1,05 1,00 1,03 1,12 1,28 1,51 1,71 1,83 1,21 65 foknál 2,14 1,77 1,34 1,02 0,84 0,77 0,80 0,95 1,22 1,65 2,06 2,32 1,11

57 57 Magyarországi átlagértékekkel számolva 1 kwp beépített teljesítményő napelemes berendezés napi átlagos energia hozamát déli irányú, különbözı dılésszögben rögzített telepítés esetén a csatolt 1.3./1. és 1.3./2. ábrák mutatják, amelybıl az éves átlagos villamosenergia termelés: kwh-ra adódik. 1.3/1. ábra 1 kwp napelem napi átlag energia termelése 1.3/2. ábra 1 kwp napelem napi átlag energia termelése különbözı hónapokban Mo-n (dılésszög 30 o ). különbözı hónapokban Mo-n (dılésszög 65 o ). Éves átlag energiatermelés 1500 kwh Éves átlag energiatermelés 1390 kwh Az 1.3./1. és 1.3./2. ábrák összevetésébıl jól látható, hogy különbözı dılésszögő telepítés esetén a téli és nyári idıszak eltérı sugárzási viszonyaiból adódó energiahozam átlaga igaz, hogy az éves energiatermelés rovására csaknem azonossá közelíthetı, ill. érhetı el. Ez különösen autonóm áramellátási feladatok megoldásánál jelenthet elınyt. Egy közelmúltban, a GKM által kezdeményezett kutatási munka 2010 évig szóló programjavaslata szerint Magyarországon el kell érni, hogy a fotovillamos berendezések összteljesítménye: 3 MW p legyen. A kistérség területével arányosan ide a becsült összvolumennek mintegy 1%-át, azaz legalább 30 kw e teljesítményt kellene 5 éven belül kiépíteni (ami éves termelésben kb. 31,8 MWh, ill. 0,0318 GWh fogyasztásnak felel meg). Ezzel mintegy 31,8 t/év CO 2 kibocsátás csökkentés érhetı el, az energetikai hasznon felül. A fejlesztés ezen a bázison 2008-tól tekinthetı 10 éven belül megtérülı beruházásnak. Jelenleg a fotóvillamos eszközök árai már a leszálló ágban vannak, azonban ennek piaci hatásai hazánkban még nem értek be. Nyilvánvaló, hogy a jelzettnél lényegesen nagyobb hányad elérése javasolható majd, 2010-tıl dinamikusabb fejlesztési felfutással Napenergia nagysága, megoszlása aktív-napkollektoros hı-hasznosításra A Nap hıenergiájának közvetlen hasznosítása nem igényel különösebb indokolást, mivel jó ideje kedvezı lakossági, önkormányzati megítélést élvez. Lényege, hogy az így nyert energia közvetlenül felhasználható főtésre, esetleg hőtésre és HMV elıállításra minden további átalakítás nélkül. A közvetlen hı-hasznosítás technológiája a hagyományos épületgépészeti berendezésektıl csak a megfelelı minıségő napkollektor alkalmazásában különbözik. A napsugárzás földfelszínen befogható nagyságát az elızı fejezet már bemutatta. A napenergia-hasznosítás, azaz az energiahozam függ a berendezések hatásfokától. A nyári hónapok-

58 58 ban a napkollektorok átlagos hatásfoka 50% körül van, jó napsugárzásos idıszakokban elérheti a 75-80%-ot is. A nyerhetı energiát még sok más tényezı is befolyásolja, például az, hogy mennyi hely áll rendelkezésre a napkollektorok árnyékmentes elhelyezésére, milyen dılésszögre és tájolásra van lehetıség a napkollektorok telepítésére, mekkora tárolót és hol lehet elhelyezni, milyen a fogyasztás idıbeli lefutása, stb. Minél közelebb van pl. a napkollektor síkja az érkezı napsugárzás irányára merıleges síkhoz, annál jobb lesz a hasznosítás mértéke. Az évi Energiatakarékossági és Energiahatékonyság-növelési Cselekvési Program 2010-ig mintegy 20 ezer napkollektoros tetıprogram megvalósítását, azaz mintegy m 2 napkollektor felület telepítését irányozta elı (a Kormány 1107/1999. (X. 8.) sz. határozata szerint). Ebbıl 2003-ig mintegy m 2 napkollektor beépítése valósult meg, ill ig mintegy m 2. Így összességében jelenleg mintegy m 2 napkollektor felület mőködik, amely megfelel mintegy 75 TJ/év hıenergia hozamnak és ezzel mintegy 6000 t olajegyenértéknek megfelelı légszennyezı kibocsátással csökken a térség légszennyezettsége. Ahhoz, hogy az országos program teljesüljön, célszerő a kistérségnek is arányos részt vállalni, így a hiányzó m 2 1-2%-át, azaz m 2 telepítését megvalósítani lakó és közintézményi felhasználóknál, döntıen használati melegvíz és főtési-hı kiegészítése formájában (Németországban 2001-ig 3,7 millió m 2 napkollektor építettek be) A Napenergia passzív hıhasznosításának területi lehetıségei A klímára történı tervezés -sel (design with climate), beleértve a passzív napenergiahasznosítás módszerét, a hagyományos hıfelhasználás területén 50% energiafogyasztás is megtakarítható megfelelı szabályozásokkal, az EU-ban. Javasolt speciális intézkedések: az épület főtés és hőtés tekintetében a napenergia alkalmazása jogi követelményeinek kialakítása, a nagyhatékonyságú nyílászáró és szellıztetı megoldások elımozdítása, az aktív napenergia rendszerek, a napkollektorok, a geotermikus energia és a hıszivattyús megoldások elımozdítása, a passzív napenergia alkalmazásának elımozdítása a főtés és hőtésben a napelemes megoldások ösztönzése az épületkonstrukcióban a tetıben stb. az alacsony belsı energiatartalmú építıanyagok alkalmazásának bátorítása (pl. fa). A nagy energia-igényességő termelési és lakossági-kommunális meglévı energiafelhasználások csökkentésével nyerhetı energia-megtakarításokon felül, a hagyományos energiahordozók kiváltása megújuló energiaforrásokkal nemcsak abszolút energia-megtakarítást eredményez, hanem a környezeti terhelés csökkentését is eredményezi. A napenergia passzív hıhasznosításával * ez az abszolút energia-megtakarítás tovább növelhetı, a hazai és az európai tapasztalatok szerint min. 10%-kal, a településszintő opti- * passzív napenergia-hasznosítás = a városrendezési (tájolási-, épülettömb és utcaképzési, kertépítési, szélvédı növényzettelepítési stb.) és építmény kialakítási (tömegképzés, tájolás, épületszerkezet, épületszigetelés,

59 59 mális szerkezet és elemei megválasztásával. Az épületszinten alkalmazott módszerekkel, az új beépítések és új beruházások esetében 30 35%-kal csökkenthetık a fajlagos és tényleges fogyasztások. A meglévı negyedekben csak az építményszinten és utólagosan alkalmazható beavatkozásokkal (épületszigeteléssel, nyílászárók javításával, cseréjével, veranda-, udvar beüvegezéssel, üvegezett erkély, télikert képzéssel stb.) érhetı el 35 40%-os energia-megtakarítás. Addig azonban, míg új beépítéseknél és új épületeknél ez a megtakarítás egyáltalán nem jár többletráfordítási költséggel (szemben a korábbi elemzéseknél használt +10% többletköltséggel, csupán az erre vonatkozó új szabályozások betartását kell teljesíteni, ill. számon kérni), az épületrehabilitáció vagy rekonstrukció során a vázolt kiegészítı beavatkozások többletköltséget jelentenek. Egy hagyományos felújításhoz képest erre mintegy 20%-kal nagyobb ráfordítás számítható. Mindkét beavatkozási fajta végeredménye a hı- (főtési-hőtési) energiafelhasználás és a környezeti szennyezés csökkentése. A Nap sugárzási energiájának ily módon hasznosított hıenergiája a megújuló összenergiavolumen ésszerő átalakításának növeléséhez járul hozzá (elsıdleges a megújuló energiabázisú villamos energia termelés). Csökkenti a hıenergiaellátási (főtés-hőtés) költségeket, javítja az életkörülményeket, ezért célszerő ennek hazai, megyei és kistérségi szabályozását részben elıírni, részben támogatni. Felhasználói adottságok, lehetıségek A passzív napenergia-hasznosítások két fı fogyasztói csoportban érvényesíthetık és számíthatók: új városrészek, új lakóparkok, községi új telekosztások, új üdülınegyedek, üdülıfalvak térségének telepítése során és azok új lakó és közösségi épületeiben, meglévı települések rekonstrukciós területein, meglevı lakó és közösségi épületek felújítása alkalmával. Újonnan épülı beépítések prognózisa A hazai statisztikai adatok közül a regionális népességi változásokat és a regionális lakásállomány alakulásokat felhasználva (lásd az 1/1. és 1/2. táblázatokat), egy 10 millió körüli stagnáló népességgel (esetleg sekély mértékben növekvı), 4 milliós meglévı lakásállománnyal és évi ezer új lakás építésével lehet elsı közelítésben számolni a hozzá tartozó kommunális intézménybıvítést is beleértve országos szinten. napcsapda képzés, spec. üvegezés, verandahatás kihasználás stb.) eszközökkel létrehozott napenergiahasznosítás, külön hozzáadott aktív energia befogó berendezés vagy elem beépítése és mőködtetése nélkül

60 /3. ábra Magyarországi globális napsugárzás eloszlások kistérségi megoszlása 1.3./4. ábra Magyarország 42 leghátrányosabb kistérségének területi megoszlása Egy jóval korábbi (1987 évben dokumentált), a napenergia hasznosítást célzó megyei szintő kutatási felmérés és prognózis 2010-re ugyancsak stagnáló, de enyhén csökkenı, összességében 10,127 millió fıt valószínősített. Ugyanakkor azonban a 4,0 milliós lakásállományt már évre feltételezte, ahonnan egy folyamatos, évi 0,9 1,1%-os növekménnyel számolt, amely évre már 4,4 millió lakás és évre 4,8 millió lakás megépítését prognosztizálta. A közelmúltban készült prognózis szerint évi 0,2 max. 0,6%-os lakásnövekedési ütemet feltételezve; középtávon a évi 4,085 milliós állomány 10 év alatt bruttó 4,33 millióra növekszik, amelybıl viszont levonva a megszőnı lakások (6 8 ezer/év) számát (lásd az 1/3. sz. táblázatot) pesszimista számítás szerint is 4,25 millió lakással lehet számolni év végére országos szinten.

61 61 1./1. táblázat Magyarországi lakásállomány alakulás (Magyar régiók zsebkönyve, 2001) Lakásállomány 100 Ország, régió, a) lakásra fıváros Ország, régió, fıváros ezer 1990= 100,0 1./2. táblázat Az újonnan épített lakások számának (db/év) alakulása jutó lakos Közép-Magyarország a) Közép-Magyarország 1 143, ,2 106,7 230 Közép-Dunántúl Közép-Dunántúl 404,7 424,1 104,8 259 Nyugat-Dunántúl Nyugat-Dunántúl 362,5 386,7 106,7 254 Dél-Dunántúl Dél-Dunántúl 371,8 389,5 104,8 249 Észak-Magyarország Észak-Magyarország 486,6 499,4 102,6 254 Észak-Alföld Észak-Alföld 561,7 590,1 105,1 258 Dél-Alföld Dél-Alföld 558,9 575,0 102,9 232 Ország összesen Ország összesen 3 889, ,1 105,0 244 Ebbıl: Budapest Ebbıl: Budapest 799,9 821,9 102,8 211 hat régió hat régió 2 742, ,9 104,3 250 Épített lakások, megszőnt lakások, 2001-ben Magyarországon 1./3. táblázat A 4 és annál több Az épített lakások A megszőnt lakások Ország, régió, fıváros szobás lakások átlagos alapterülete, m 2 száma 100 épített la- aránya, % kásra jutó száma Közép-Magyarország 42,0 101, Közép-Dunántúl 41,2 100, Nyugat-Dunántúl 35,7 95, Dél-Dunántúl 38,9 95, Észak-Magyarország 30,5 97, Észak-Alföld 26,6 86, Dél-Alföld 32,5 93, Ország összesen 36,5 96, Ebbıl: Budapest 36,1 90, hat régió 33,4 93, Az energiamegtakarítás mértékére vonatkozó, közelmúltban végzett országos és megyei szintő hıenergia-igénybecslések hosszú távra (2015-ig) készített alapadataira célszerő támaszkodni mely a Világ Bank megbízásából A biomassza potenciális felhasználása Magyarországon (1998. dec.) címő munkához készült. A prognosztizált összes közvetlen hıfelhasználás elemeire (az 1./4. sz. táblázatban) az elızıekben vázolt hányadaira (az új beépítések, ill. a rekonstrukciókra adott megkülönböztetés szerint) lehet a továbbiakban megbízható becslést készíteni, a passzív napenergiahasznosítás nagyságára, s a környezeti szennyezés-csökkentés mértékére.

62 62 A hosszú távú ( ig terjedı) területi hıenergiaigény becslések összesítı táblázata 1./4. táblázat Megyék évi növ. becsült népesség lakás ill. fogyasztó lakás, ill. fogyasztó + távhı ig. nélkül lakás fogy. 42 GJ/év fajl. fogy. + távhı ig. nélkül távfőtés (+ int.) fogy. szám távfőtés fogyasztás intézmény fogyasztás 5. oszlop 21%-a kisüzem középüzem összes fogyasztás oszlopok % fı db db TJ/év db TJ/év TJ/év TJ/év TJ/év TJ/év Budapest 0, Baranya 0, Bács-Kiskun 0, Békés 0, Borsod-A-Z. 0, Csongrád 0, Fejér 0, Gyır-M-Sopron 0, Hajdú-B. 0, Heves 0, J-NK-Szolnok 0, Komárom-E. 0, Nógrád 0, Pest 0, Somogy 0, Szabolcs-Sz. 0, Tolna 0, Vas 0, Veszprém 0, Zala 0, Összesen Bp. nélkül Budapesttel össz A tanulmány szerint a ig terjedı idıszakban minimális ráfordításokkal is a hıigények kereken 3%-os mérséklése érhetı el. A potenciális adottságok természetesen ennél nagyságrenddel nagyobbak, hasznosításuk növelése az ökológiatudatos szemlélettıl és a pénzügyi lehetıségektıl függıen valósítható meg.

63 Szilárd biomassza potenciális adottságai, volumene, villamos és hıhasznosítási lehetıségei Forrás: STIEFEL földrajzi atlasz 1.3./5. ábra Magyarország növényzete és mezıgazdasága 1.3./6. ábra Magyarország körzeteinek értékelése a föld termıképessége szerint (aranykoronában kifejezve)

64 64 A biomassza alatt, azaz a napenergiának a különbözı növényi, állati és egyéb szerves anyagok átalakítása során nyert termékeit és hulladékait, ill. másod-, harmadlagos stb. átalakításával nyert, nemes energiáit: biogáz, biodízel, bioethanol, hı- és villamosenergia stb. kell érteni. A biomassza alapadottságait: a napsugárzás, a kedvezı klíma és a különbözı talajadottságok, termesztési, tenyésztési lehetıségek stb. területeitıl függıen lehet megkülönböztetni, értékelni. Békés megye és benne a kistérség területe a két legkedvezıbb kategóriába sorolható, részben a talajok termıképessége (AK/ha-ban mérve), részben az elterjedt eredményes termesztési módok stb. szerint, általánosságban (lásd az 1.3./5. és 1.3./6. ábrákat). A BAZ megye összterületének mintegy 40%-a jó termıhely adottságú szántóterület övezeti besorolásúnak tekinthetı, amelyen ma is hagyományos szerkezető szántóföldi növénytermesztés folyik, bár az Európai Uniós korlátozások miatt, a gazdálkodók (nagy- és kisvállalkozók, szövetkezetek stb.) ma már tudatosan tervezik a nem élelmiszertermelésre, ipari és energetikai célú növénytermesztésre való átállást és szövetkezést is a sürgetı szerkezetváltás megvalósítását. A termıterületek és az elterjedt termelvények képezik azt a potenciális adottságot, amelyekre az optimális hasznosítási módok figyelembe vételével megtervezhetı és kialakítható egy optimális földhasznosítás, beleértve ebbe a jól jövedelmezı, a piacon versenyképes gazdálkodást, annak hazai és EU-s támogatását is. Energetikai hasznosítás szempontjából a mai hagyományos növénytermesztés alapján számítható növénytermesztési hulladékok volumene is óriási mérető, különösen, ha azok hasznosítása nem történik meg a területen. Ennek mértéke hagyományos vegyes növényfajta összetétel mellett 100 ezer hektáronként meghaladja a 3,2-3,6 PJ/év mértéket. A szılı és gyümölcstermesztés BAZ megyei szinten 0,2 PJ/év, a faipar 0,3 PJ/év hasznosítható biomasszát termel Biológiai eredető folyékony biodízel bioethanol hajtóanyagok alapanyag lehetıségei, nagysága, potenciálja A bemutatott jelenlegi biomassza potenciálból jelenleg csak töredékét hasznosítja a térség, hagyományos módon, a többi (különösen, amely volumen a lakossági és intézményi fogyasztóhelyek hıellátására és a termelı szféra ipar, mezıgazdaság építményeinek hıellátására volna alkalmas) kárba vész, elpazarolja a vidék, a kiépített vezetékes földgázellátás igénybevétele óta. A térség pedig nagyságrenddel nagyobb potenciális értéket képvisel, ha a kimutatott hulladékok mellett maguknak a terményeknek, azok bizonyos hányadának az energetikai tartalmával lehetne számolni, úgy, ahogy ma a napraforgó, repce esetében történik (élelmiszerolaj-nyerés esetén). Ehhez szükséges az a szerkezetváltás, amely a gabonatermesztés helyett amelynek jelenlegi 75%-os mértékő fenntartását az EU nem is támogatja az egyéb ipari, pl. energetikai célú termelést irányozza elı, részben biodízel motorhajtóanyag hasznosítási céllal, amelynek átvételi, adózási feltételei napjainkra jórészt rendezıdtek egyrészrıl, másrészrıl ennek egyik alapanyag (repce) támogatásmódja is megmarad. Nagyságrenddel nagyobb ipari energetikai hasznosítási lehetıséget képviselnek a bioethanol gyártás alapanyagai a térségben (elsısorban kukorica bázison). Erre már, túljutva

65 65 a tudatformáláson, a térségben is eljutottak azok a nagyobb mezıgazdasági termelıvállalkozások, amelyek igyekeznek különbözı termékláncba, integrációkba tömörülni. Ez a fajta intenzív -nek minısíthetı gazdálkodás ugyanarról a területrıl jelentıs energetikai értéket képes kitermelni (lásd a mellékelt kimutatást az 1./5. táblázatban). Kitermelhetı fajlagos hajtóanyag-volumenek Energetikai célnövény Területegységre jutó fajlagos mutatók napraforgó 780 l olaj/ha repce 696 l olaj/ha csicsóka l alkohol/ha cukorrépa l alkohol/ha cukorcirok l alkohol/ha kukorica l alkohol/ha búza l alkohol/ha árpa l alkohol/ha zab 917 l alkohol/ha rozs 900 l alkohol/ha burgonya 861 l alkohol/ha napraforgó 1850 x 0,4 = 740 kg/ha repce 1740 x 0,4 = 696 kg/ha szója 2140 x 0,4 = 856 kg/ha 1./5. táblázat Energiaültetvényezés lehetıségei energiafő termesztéssel A kistérség területének északi, ÉK-i részére javasolható a termékszerkezet legjelentısebb módosítása, átalakítása azzal, hogy a térség területének mintegy 35%-án, a végkifejletben ezer hektáron áttérnek a szarvasi-1 energiafő termesztésére, mely szilárd tüzelıanyagként hasznosítható. A Szarvasi Kutatóintézetben Dr. Janovszky János és Janovszky Zsolt kutatók által nemesített fajta egy évelı tarackos szálfő, a következı elınyökkel rendelkezik: Termesztésével, ill. hasznosításával hazai elıállítású energiaforrásokhoz jutunk, rövid, olcsó szállítási utakkal. Az energiafő termesztésével tulajdonképpen egy új mezıgazdasági fıtermék (energia, ill. papíripari alapanyag) jelenhet meg, új piaci távlatokat, biztos jövedelem pozíciót és foglalkoztatottsági lehetıségeket adva a mezıgazdaságnak, a kedvezıtlen ökológiai adottságú térségeknek. S végül, de nem utolsósorban az energiafő számos felhasználási területen képes helyettesíteni a fát, mint alapanyagot, hasonló vagy jobb tulajdonságai révén. A faipari termékek energiafőbıl készült termékekkel történı részbeni kiváltásával nagy kiterjedéső erdık megmentésére kínálkozik lehetıség. A mezıgazdasági termelés szerkezetátalakításának, ill. területi és ökológiai átrendezıdésének eredményeként várható, hogy: A környezethez illeszkedı, alkalmazkodó mezıgazdaságban a szántó mővelési ág továbbra is meghatározó szerepet játszik, amely egy értékırzı, környezetbarát gazdálkodás esetén a nagy agrár potenciálú és a viszonylag kis környezeti érzékenységő területekre kell, hogy koncentrálódjon. Területe várhatóan egymillió hektárral csökken, leginkább az extenzív termelési zónákban.

66 66 Az extenzív földhasználati zónákban az erdısítésre nem kerülı, alacsony agrárpotenciálú és nagy környezeti érzékenységő szántóterületeken ( ezer hektár) csak mérsékelten gazdaságos, avagy gazdaságtalan növénytermesztés folytatható. A vizsgált energiahordozók közül az egységnyi energia költsége (Ft/MJ) egyértelmően az energiafő esetében a legalacsonyabb (lásd az 1./6. sz. táblázatot). 1./6. táblázat A Szarvasi-1 energiafő és néhány energiahordozó főtıértéke, illetve az egységnyi energia költsége Megnevezés Főtıérték Egységnyi energia költsége (Ft/MJ) (MJ/kg sz.a.) Saját elıállítás Szolgáltatás esetén Sz.a.önkölség Bála Sz.a.önköltség Bála Ft/kg Ft/kg Szarvasi-1 energiafő 10 t sz.a./ha 14,968 15,980 7,17 0,46 10,06 0,65 Szarvasi-1 energiafő 15 t sz.a./ha (15,4) 4,78 0,31 6,71 0,43 Barnaszén 14,900 20,000 1,12 Tőzifa (akác) 16,808 0,89 Tőzifa (nyár) 15,903 0,84 Faapríték 14,769 Gázolaj 41,600 4,80 Földgáz 34,000 1,17 Búzaszalma 13,823 Repceszalma 12,699 Forrás: Mezıgazdasági Kutató-Fejlesztı Kht., Szarvas, Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest, FVM Mőszaki Intézet, Gödöllı vizsgálatai alapján Az energiafő anyagösszetétele alapján megállapítható (lásd a 1./7. sz. táblázatot), hogy kéntartalma csekély (0,12%), a szén kéntartalmának mindössze fele, így eltüzelése esetén az SO 2 kibocsátás mértéke minimális. 1./7. táblázat A Szarvasi-1 energiafő, az akácfa és a kínai nád átlagos anyagösszetétele (M.e.: tömeg %) Az anyagösszetevık Az energiahordozó megnevezése megnevezése Szarvas-1 energiafő Akácfa Kínai nád Nedvességtartalom 14,90 10,00 13,80 Szén 40,73 44,02 39,09 Hidrogén 4,11 4,96 4,07 Kén 0,12 0,12 0,45 Nitrogén 1,09 1,37 2,00 Oxigén 34,85 38,07 35,09 Hamu 4,20 1,46 5,50 Összesen 100,00 100,00 100,00 Forrás: KBFI Labor Kft. Vegyészeti Laboratórium, Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest vizsgálatai alapján A szén 12 15%-os hamutartalmával szemben kis mennyiségő (4,2%) hamut tartalmaz, amelyet kálium tartalmánál fogva a talajerı visszapótlásnál jól hasznosíthatunk.

67 67 A Szarvasi-1 energiafő fontosabb agronómiai, energetikai jellemzıi: Hazai és külföldi (kínai, török) vizsgálatok eredményei igazolták, hogy a Szarvasi-1 energiafő kiválóan tolerálja az évi mm vízellátottságot, az 5 19 o C évi átlaghımérsékletet, valamint az 5 9 ph kémhatású (szikes, szódás, sós) talajokat, következésképpen szárazság-, só- és fagytőrése kiváló. Szárazanyag termése (10 15 t/ha/i. növedék), főtıértéke (14 17 GJ/t szárazanyag), amely közelíti, ill. meghaladja a nyár, a főz, az akácfa, a hazai barnaszenek hasonló értékadatát. Holocellulóz tartalma eléri a fenyı, valamint a lomblevelő fákét, s meghaladja az egyéves növényekét. E paraméterek alapján a feltételezett területrıl évente 6900 GJ/100 ha primer energiahordozó hozható létre BAZ megye területének 35%-án, a rosszabb minıségő talajokon. Ez a becsült, koncentrált új biomassza potenciál BAZ megye jelenlegi öszszes szántóföldi növénytermesztési, mezıgazdasági és élelmiszeripari hulladékai energiatartalmának több mint másfélszerese. Hosszú élettartamú, egyhelyben évig is termeszthetı. A tavaszi telepítést követı évtıl teljes termést ad. Növényi betegségekkel szemben ellenálló (barna és vörös rozsda, lisztharmat stb.). Termesztésének egyértelmő elınye az energiaerdıkkel szemben többek között az is, hogy újrahasznosítása évenként történik, s így a feldolgozó kapacitások kihasználása hatékonyabb. Fontos agronómiai jellemzıje, hogy a homoktalajtól a szikes talajig, ill. a belvizes területektıl a szárazfekvéső területekig egyaránt eredményesen termeszthetı. Mindössze kg/ha N-hatóanyag felhasználása mellett évenként már tonna/ha szárazanyag termelésére is képes. Kiváló biomelioratív növény (erózió, defláció elleni védelem). Termesztése és betakarítása nem igényel drága célgépeket (pl.: energiaerdı), az a gabonafélék, ill. a szálastakarmány növények géprendszerével megoldható. Vetımagtermesztése egyszerő és gazdaságos. Zöldsarjú termése késı ıszig legeltethetı. Termesztésének megszőnésével nagy mennyiségő szervesanyaggal (gyökérzet, humusz) gazdagítja a talajt. A gazdasági szempontok mellett figyelembe kell venni azt is, hogy az önkormányzatok az energiafő ültetvényeket a lokális energiaellátásban hasznosíthatják úgy, hogy ezzel egyben környezetvédelmi problémákat is megoldhatnak.

68 Biomasszából elıállított biogáz volumene, villamosenergia és hıtermelés A biogáztermelési és hasznosítási alapfogalmak és alaptechnológiák A biogáz szerves anyagok anoxikus erjedése során képzıdı, a földgázhoz hasonló, rendkívül sokoldalúan felhasználható légnemő anyag. Elıállítására bármely, a mezıgazdaságban és a kommunális területen képzıdött szerves anyag felhasználható. A folyamat önmagától is lejátszódik mélyvízi tengeröblökben, mocsarakban és hulladéktároló telepeken (depóniákban 1 dm 3 /h a depónia 1 m 3 -ébıl), azonban mesterséges beavatkozással a gáztermelés hatásfoka megtöbbszörözhetı. A szakszerően megválasztott mikroorganizmusok segítségével nyert gáz mintegy 50 70% éghetı metánt (CH 4 ), 28 48% nem éghetı szén-dioxidot (CO 2 ) és 1 2% egyéb gázt, elsısorban kénhidrogént (H 2 S) és nitrogént (N 2 ) tartalmaz. A fölgáz, mint ismeretes, gyakorlatilag teljes egészében metánból áll, ezért a biogáz főtıértéke metán részarányától függıen a földgáz főtıértékének 50 70%-át teszi ki (18 25 MJ/Nm 3 ), mely sőrítéssel, ill. a szén-dioxid mentesítéssel növelhetı. 1 m 3 biogáz hıenergiája tisztítás nélkül megközelítıleg 0,5 liter tüzelıolajat vagy 1 kg feketeszenet képes helyettesíteni. Tisztítás után a földgázzal gyakorlatilag megegyezı főtıértéket képvisel..

69 69 A biogáz-technológia nem csak energetikai szempontból fontos. Egyéb elınye az, hogy egyrészt a biohulladékok által okozott környezetterhelést csökkenti, másrészt jelentıs mennyiségő megújuló energiaforrás kihasználását eredményezi. A biogáztermelés és hasznosítás növelésének indokolása: a biológiai eredető hulladékok mennyisége a jövıben jelentısen nı, mert a Hulladékgazdálkodási Törvény elıírásai szerint a kommunális hulladékban a szervesanyag-hányadot jelentısen csökkenteni kell, az élelmiszertermelésben és az étkeztetésben keletkezı hulladékokat a hagyományos módon (Pl. moslék) a jövıben már nem lehet felhasználni. az energiagazdálkodás területén pedig jelentısen nı a megújuló energiahordozók szerepe. Az ország energiamérlegében a megújulók arányát a jelenlegi 3,4%-ról 2010-re legalább 6%-ra, 2015-re 12%-ra kell növelni. Ebben a programban jelentıs szerep juthat a biogáz-termelésnek. A hasznosítható hulladékok fajtái: a) Hazánkban a legnagyobb mennyiségő biohulladék az állattartásból származó trágyából keletkezik. Az állati trágya, ezen belül elsısorban a sertés hígtrágya a jelenlegi trágyakezelési technológiák mellett még jelentıs környezetszennyezést okoz. A helytelen trágyakezelés költséges és a felszíni és felszín alatti vízkészletek fı szennyezıje. b) A településeken keletkezı kommunális hulladék 30-40%-a biológiailag bontható szerves anyag. Ennek döntı többségét ma még közvetlen talaj, talajvíz és levegıszennyezést okozó szeméttelepeken helyezzük el. c) A csapadék hatására kioldódó anyagok talaj, talajvíz, ezen keresztül pedig felszíni és felszín alatti vízkészlet szennyezést okoznak. A hulladék hegyekben lejátszódó szervesanyag lebontási folyamatok révén igen jelentıs a keletkezı depóniagáz (metán CH 4, széndioxid CO 2 ), melyek a legerıteljesebb üvegház-hatást okozó gázok. d) A kommunális szennyvizek jelentik a biohulladékok következı nagyságrendjét. A biológiai szennyvíztisztítás során keletkezı úgynevezett fölösiszap igen magas szervesanyag tartalmú. A szennyvíztelepek iszapkezelése ma még jelentıs arányban megoldatlan. e) Az élelmiszeripar, ezen belül elsısorban a vágóhidak termelik a biohulladékok igen jelentıs volumenét, melyek gyakorlatilag veszélyes hulladéknak minısülnek. Ártalmatlanításuk így jelentıs költséget igényel. Különös figyelemmel kell lenni a vágóhídi hulladékok és az állati hullák ártalmatlanítása során az állategészségügyi problémák megelızésére. A biohulladékoknak - keletkezési helyüktıl és körülményeiktıl függetlenül - közös tulajdonságuk, hogy biotechnológiai eljárásokkal a költséges ártalmatlanítás helyett energiatermelésre és a mezıgazdaságban tápanyag utánpótlásra hasznosíthatók. Reális célkitőzés, hogy a biohulladékok integrált hasznosításának bevezetésével legalább évi egymilliárd m 3 biogáz termelése és hasznosítása valósuljon meg országos szinten. Hazai forrásadottságok nagysága A Magyarországon évente keletkezı állati trágya, vágóhídi hulladék, kommunális biohulladék, kommunális szennyvíziszap, és az azokból elıállítható biogáz mennyiségére elkészült összesítés szerint (lásd az alábbi táblázatot) több mint 32 millió tonna olyan biomassza hulladék keletkezik, amelybıl reálisan teljesíthetı a fenti cél.

70 70 Megnevezés Biomassza millió t/év Jelenleg hasznosított kapacitások [MW] Állati trágya 31,0 1,6 Kommunális biohulladék 1,0 0,3 Kommunális szennyvíziszap 0,2 3,0 Vágóhídi hulladék 0,4 Összesen 32,6 4,9 A jelenleg hasznosított közel 5,0 MW kapacitáson termelt 25 GWh villamosenergia mennyiségnek legalább hatszorosát lenne célszerő villamosenergia termelésre hasznosítani. A biogáz hasznosítható közvetlenül hıtermelésre gázégıkkel elégetve, másrészt gázmotorban felhasználva villamosenergia és hı termelésre. A fermentáció során a patogén baktériumok és gyommagvak elpusztulnak, így a maradék a mezıgazdaság számára kiváló, tápanyagban gazdag biotrágyaként hasznosítható. A technológia elınye a mezıgazdaságban az is, hogy megoldható az ágazat saját környezetvédelmi problémája, azaz a hulladékkezelés és a hulladékhasznosítás kérdése. Emellett ugyanaz az ágazat tehet szert egyéb árbevételre, vagy közvetett haszonra, amelyik ágazaté a termıföld, ahol a keletkezı biotrágya hasznosítható (hiszen csak a mezıgazdasági ágazat képes a nemzetgazdaság más ágazataiban is keletkezı biohulladékok fogadására). A hasznosítások javasolt területi megoszlása A biohulladékok hasznosítása, kiegészítve az energetikai célú növénytermesztéssel az adott térségekben hozzájárulhat a vidék népességmegtartó-képességének megırzéséhez, illetve javulásához. Érdemes összevetni a mezıgazdasági szerves hulladékok keletkezési és hasznosításukra súlyozottan javasolt térségeket (egy korábbi kutatási eredmények területi megoszlását lásd az 1.3./5. ábrát) a vidékfejlesztés kedvezıtlen osztályba sorolt kistérségeinek területi megoszlásával, mert ezek csaknem lefedik egymás területeit; az ország déli, DK-i és K-i, ÉK-i karéját, ami kézenfekvıen elırevetíti a támogatásra szoruló országrészek kijelölését is. A biogáztermelés már a közeljövıben jelentıs szerephez juthat, és hozzájárulhat a globális környezetvédelemhez azzal, hogy mintegy 700 millió m 3 /év földgáz (fosszilis energiahordozó) kiváltása válik lehetıvé megújuló energiaforrással.

71 /7. ábra Mezıgazdasági szerves hulladékok hasznosítására súlyozottan javasolt térségek Szerkesztette: MTA Reg. Kut. Kp. Koós Bálint és Kovács Katalin, /8. ábra A kistérségek osztályozása, típusai

72 72 Állattenyésztésbıl származó hulladékok A kedvezı rét-legelı adottságú területeken, az állattenyésztés, ezen belül a szarvasmarha tartás jelentıs növelése volna indokolt a drasztikus csökkentés után, továbbá az EU által támogatott juh- és kecsketenyésztés meghonosítása. A termékszerkezet átalakításhoz tartozóan külön az öko-turizmus, külön a megye SAPARD elıtámogatási programja keretében célszerő középtávon elindítani a speciális EU által támogatott állattartás bevezetését és fejlesztését, amelyek hulladékai egyben a biogáz termelés alapanyagát képezik, ezek: méhészet, kecske- és juhtenyésztés, ló tenyésztés (húsló), csirke-, pulyka-, nyúltenyésztés, termékeik feldolgozása, piacbıvítés, exportnövelés, korszerő szarvasmarha tenyésztés fenntartása a meglévı telephelyeken, fejıház, tejházak fejlesztése 1./8. táblázat Biogáz-elıállítás alapanyagai és távlati lehetıségei Magyarországon Szerves melléktermék Összes Anaerob erjesztésre Az erjesztés során kinyerhetı mennyiség felhasználható Biogáz Energia 10 3 t 10 3 t 10 3 t/év PJ/év Szarvasmarha-ürülék ,4 Sertésürülék ,6 Juhürülék ,7 Baromfi-, nyúlürülék ,6 Ló ürülék ,3 Élelmiszeripari melléktermék ,7 Kommunális szennyvíziszapok szárazanyag-tartalma ,6 Összesen ,9 Élıállatok trágyatermelése (Forrás: MAFF 1991) 1./9. táblázat Megnevezés Élısúly kg Trágya nedvesség tartalma, % Trágya mennyiség, literben Tejelı tehén Hízóbika Koca Szoptató koca, almozással Sertés, száraz takarmányozás Sertés, nedves takarmány, víz 2,5: Sertés, nedves takarmány, víz 4: Sertés, savóval tak Hízó bárány ,2 Anyajuh tojótyúk tojótyúk, légszáraz trágya brojlercsirke, almozással pulyka, almozással

73 73 A vázolt adatok alapján számíthatók az adott területek biogáz potenciál volumenjei. Hazai depóniagáz-adottságok A már meglevı hagyományos lerakók utóhasznosításánál vehetı számításba. Ezek a telepek nem rendelkeznek kiépített gázgyőjtı rendszerrel, hozamuk változó, ezért ezekkel csak korlátozott mértékben lehet számolni. A gázgyőjtı rendszerekkel együtt létesített depóniák száma kevés, egy-egy teleprıl lenyerhetı gáz mennyisége változó. A viszonylag új telepeken folyik gázmennyiség-mérés, ahol a depóniagáz lefáklyázásra kerül. A gázmennyiség egy ezer t/év lerakás esetén 1-2 Mm 3 /év között várható. Az így nyerhetı gáz fajlagos ára megállapodás kérdése, hiszen a gáznyerés költségei a lerakó teljes létesítési költségein belül érvényesülnek (pl: lefáklyázás esetén). A jövıben számolni kell azzal, hogy a szelektív hulladékgyőjtés bevezetésével a hulladékok szervesanyag-tartalma (a végsı cél elérése esetén) 5% lesz. Ez a depóniagáz termelését nem teszi lehetıvé. A depóniagáz energetikai hasznosításánál hosszabb távon azzal kell számolni, hogy a gazdaságosságot a lefáklyázás költségeivel összehasonlítva kell az energiatermelésnek eredményt mutatni. A bevétel az áramtermeléssel függhet össze, a keletkezı hı felhasználásával kevésbé. Egy közelmúltban készült kutatás (BME-NKF Progr. 3/018/2001) a 2007-re tervezett lerakott (tömörített) mennyiségekre a nagyobb, ezer lakost magába foglaló körzetekre alapozva - határozta meg a rendelkezésre álló potenciált, ill. az abból megvalósítható teljesítményt (lásd a táblázatot és hıteljesítményt). Hulladéklerakó Nagyobb körzetek hulladékhasznosítási prognózisa* Lerakott menynyiség [ezer m 3 ] Átlagos hulladék [ezer t] Átlagos depóniagáz [m 3 /nap] Átlagos villamos telj. [kw] 1./10. táblázat Átlagos hıtelj. [kw] elıtt megnyitott Jelenlegi és tervezett Összesen * A komplex hulladékhasznosítás térségei ide nem vonatkoznak A szennyvíziszap-bázisú energiatermelés gazdaságossága alapvetıen két tényezı függvénye, azaz függ a szennyvíziszap, mint hulladék kezelésének és elhelyezésének költségeitıl (a költségek a jövıben nınek) és a saját (viszonylag jelentıs) villamosenergia-igénytıl. A szennyvíziszap-bázison termelt energia mennyisége csak lassan növekedhet, mert a hozzá szükséges fıtechnológia (a szennyvíztisztítás) alapvetıen nem gazdasági, hanem környezetvédelmi célú non-profit beruházás, így nemzetgazdasági források függvénye. Számítási alap: a szennyvíziszap ára 0, vagy negatív érték. A szennyvíziszapot a biogáz termeléshez alkalmas berendezésekkel kell rothasztani. A beruházási költség hasonló az egyéb biogázos megoldásokhoz. A szennyvíziszap-gáztelep valamennyi meglévı és megvalósításra kerülı szennyvíztisztítóhoz tervezhetı megoldás.

74 74 Hagyományos technológiával 2000-tıl mőködik a Fıvárosi Csatornázási Mőveknél, a Debreceni Vízmőnél. Elıbbinél jelenleg 2,6 MWh kapacitással a szennyvíztisztító villamos-energia szükségletének 85%-át, míg a hıigény egészét fedezi. Az FCSM-nél folyik az Észak-pesti telepen is hasonló technológia telepítése. A DV Rt-nél 1998-tól 2x250 kw és egy 665 kw-os gázmotorral hasznosítják a szennyvíztelep 2x4500 köbméteres mezofil rothasztójában termelt biogázt. Egy szennyvíztisztító telepen a kinyerhetı gázmennyiség nagyban függ a körzet nagyságától, csatornázottságától, a lakossági és ipari szennyvizek összetételétıl, mennyiségétıl és a szennyvízkezelés módjától. A hazai szennyvíz-elvezetés és -tisztítás helyzetében jelentıs változások várhatók, jelentısen bıvülnek a hazai szennyvíztisztító kapacitások, továbbá a kisebb településeknél körzetenként egy-egy összevont tisztítóteleppel kell a szennyvízkezelés problémáit rendezni. A kiépített és a jövıben létesülı szennyvíz-tisztító telepeknél - csak egy bizonyos méret felett - keletkezik akkora mennyiségő szennyvíz-iszap, hogy a belıle fejlıdı gáz elegendı legyen a gazdaságos energetikai hasznosításhoz. Az optimális szint eléréséhez magas szervesanyag tartalmú állattartási és élelmiszeripari hulladék additív adagolása szükséges. A lebomló szerves anyag ismeretében becsülhetı a fejlıdı biogáz mennyisége, mely 1 kg szerves anyagra vonatkozóan 0,31 0,74 m 3 között változhat. A becslések során 0,5 m 3 biogáz/kg szerves anyag átlagos értékkel számolt a kutatás. A megvalósított és jól mőködı szennyvíztisztító és fermentáló telep adatait felhasználva készült el az az országos szintő felmérés (lásd az 1./11. táblázatot), amely összefoglalja azokat a városokat, ahol a keletkezı gázkeverék 143 kw e feletti villamos teljesítményt eredményez. Az országnak jelenleg mindössze 12 városában teljesül ez a feltétel. A szennyvíztelepeken keletkezı iszap rothasztásának, és így a biogáztermelésnek is gazdaságossági feltételei vannak. Ezek közül a legfontosabb az üzemnagyság. Korábbi elemzések és tapasztalatok azt mutatják, hogy a gazdaságos alsó teljesítményhatár 350 kw e. Szennyvíztisztító telepeken keletkezı biogáz potenciál villamosenergia és tüzelıhı kapacitása 1/11. táblázat Városok Tüzelıhı-teljesítmény [kw t ] Villamos teljesítmény [kw e ] Kecskemét Pécs Békéscsaba Miskolc Szeged Székesfehérvár Gyır Sopron Debrecen Szolnok Nyíregyháza Budapest Összesen [MW]

75 75 A gazdaságos üzemméretre vonatkozó becslés ennek harmada az európai kisvárosokban rendre megvalósuló létesítmények alapján. Ezek jelentıs hányada az 1. mellékletben körvonalazott konstrukcióban valósul meg. Ezeknél a környezetterhelési jellemzık a gázmotoros megoldásoknál kedvezıbbek. Jellemzı, hogy a megvalósuló beruházások jelentıs részénél a rothasztók teljesítményét a szennyvíziszap mellett adagolt egyéb magas szervesanyag-tartalmú- hulladékkal növelik. Települési szilárd hulladék Az elszállított települési szilárd hulladék térfogata 2000-ben 20,42 millió m 3 volt Magyarországon, amit a különbözı környezetvédelmi szervezetek millió tonnára becsülnek. Az elszállított hulladék mennyiségének növekedése ugyan csökkenı tendenciát mutat, mégis 2010-ig évente átlagosan 2,5%-os növekedést prognosztizálnak. Komplex hulladékhasznosítás Az EU normák megkövetelik a települési hulladék szakszerő ártalmatlanítását, amelynek megvalósításához regionális megoldások indokoltak. Az Országos Hulladékgazdálkodási Törvényben (OHT) szereplı elıírások és javaslatok figyelembevételével a kutatás különbözı régiókat alakított ki. A hulladék mennyisége 100%-os hulladékgyőjtési aránnyal számolható, a jövıre nézve ez elérendı cél. 1./12. táblázat A komplex hulladékhasznosításra elıírt, ill. javasolt régiók országos felmérésének összesítıje Régiót tartalmazó kistérségek Hulladék mennyiség [t/év] Lakónépesség [fı] Pécsi+Pécsváradi+Komló (1/2) + Siklósi+Szigetvár (1/2) Szekszárd+Bátaszék (1/2) + Bonyhádi+Mohács (1/2) + Baja (1/3) Szombathelyi+Csepregi+Körmendi+Sárvári+Vasvári+Kıszegi Gyıri+Csornai+Tét-Pannonhalmi+Mosonmagyaróvár (1/2) Székesfehérvári+Gárdonyi+Móri+Várpalotai Veszprémi+Balatonalmádi+Balatonfüredi+Zirci+Ajka (1/2) Tatabányai+Bicskei+Tatai+Komáromi+Oroszlányi Pilisvörösvári+Dorogi+Esztergomi+Szentendrei Szegedi+Makói+Hódmezıvásárhely (1/2) + Mórahalmi+Kisteleki Békéscsabai+Sarkadi+Orosháza (1/2) Ceglédi+Kecskemét(1/3)+Szolnok(1/2)+Nagykáta(1/3)+Monor (1/2) Hatvani+Gyöngyösi+Jászberény (1/2)+Aszódi+Pásztó (1/2) Debreceni+Hajdúböszörményi+Balmazújvárosi+Hajdúszoboszlói+Berettyóútfalu (1/3) Miskolci+Szikszói+Kazincbarcika(1/2)+Edelény(1/2)+Szerencs(1/2)+Tiszaújváros(1/2) Füzesabányi+Egri+Hevesi+Mezıkövesdi+Tiszafüred(1/2) Nyíregyházai+Nagykállói+Tiszavasvári Mátészalkai+Vásárosnaményi+Fehérgyarmati+Csengeri+Nyírbátori(1/2)+Baktalórántháza(1/2) Észak-Budapest (I,II,III,IV,V,VI,VII,XII,XIV,XV,XVI) +Dunakeszi+Gödöllıi+Váci Dél-Budapest (VIII,IX,X,XI,XIII,XVII,XVIII,XIX,XX,XXI,XXII,XXIII)+Budaörsi+Gyáli

76 A geotermikus energia potenciális adottságai Magyarország kiemelkedıen jó geotermális adottságú ország, a világ egyik legnagyobb üledékes medencéjének a közepén. Területe alatt a földkéreg az átlagosnál vékonyabb. A kızetek átfőtöttségét jellemzı földi hıáramsőrőség [mw/m 2 C], ill. a készlet hıtartalmi mutatója [GJ/m 2 ] mintegy kétszerese a kontinentális átlagnak. A fenti termikus adottságok következtében nálunk a hımérsékleti izotermák 2000 m mélységben már 100 o C feletti hımérséklető jelentıs mezıket fednek le (lásd az 1.3./9. ábrát). Rendellenesen nagy mélységi hımérsékletrıl tanúskodnak a m mélységrıl készült felmérések, ill. becslések. A jelenlegi energiahasznosításokhoz képest több nagyságrenddel nagyobb Magyarország ismert (több mint 6000 kút) és reménybeli hévízkincse (CH meddı kutak) a feltárt és megkutatott mezık geotermikus energiakészletei, amelyek ma még kihasználatlanok. A hévíztárolók három alaptípusa közül a harmadkori és a mezozoós geotermális (statikus) készletek nagysága és hıtartalma igen jelentıs (lásd az 1./13. táblázatot), de a kitermelhetı és dinamikus készletek is jelentısek, ezen felül még feltáratlan az alaphegységi (paleozoós), nagy hımérséklető készletek energiatartalma. 1./13. táblázat Magyarország harmadkori és mezozoós geotermális készletei Készletek Térfogat km 3 Hasznosítási hılépcsı 1 T, C A készletek hıértéke PJ A. Vízvisszanyomás nélkül 1. A teljes statikus (földtani) készlet Termálvíz (50 o C-nál melegebb) B. Vízvisszanyomás mellett 1. Kitermelhetı készlet Dinamikus készletek Mm 3 /év 2.1. Termálvíz (50 o C-nál melegebb) ,5 PJ/év 2.2. Az utánpótlódó készletekbıl (fogyás nélkül) ,6 PJ/év 1 A T o = 15 o C-os felszíni középhımérsékletre vonatkoztatva 2 Az EEG Szakbizottságának ajánlása alapján (kétkutas rendszer vízvisszanyomással) A geotermikus energiahasznosítások preferált területeire, Magyarország hévízföldtani adottságainak jellemzésére számos lehatárolás ismeretes. Tudvalevıen a Pannonmedencében a hegységek vonalában húzódó mezozóos karbonátos összletben, valamint a medenceterületek laza üledékeiben hatalmas mennyiségő hévíz van, amely mind balneológiai célokra, mind energiahordozóként hasznosítható. A kifolyó víz hımérséklete o C között változik, de ismeretesek jóval melegebb ( o C-os) fluidumok is. Az ország hévíztároló képzıdményei gyakorlatilag két fı csoportba sorolhatók: a) törmelékes-porózus medenceüledékek, b) alap és fedıhegységi repedezett (zömében karbonátos) kızetek.

77 77 1.3/9. ábra Hımérsékleti izotermák Magyarországon a felszíntıl számított 2000 m mélységben 1.3/10. ábra Geotermikus energiaforrás-bázisú erımővek javasolt helye a térszerkezetben

78 78 Miskolcon és kistérségében a geológiai adottságok miatt érdemi geotermális energiahasznosításra nem lehet számítani. A geotermikus hıhasznosítások helyzete Magyarországon Az energiaiparági újabb felmérések és prognózisok szerint a 3000 m mélységbıl az ország területe alatt jelentıs kiterjedésben 150 o C feletti vízgız, ill. gız hıhordozó közeg bányászható. Számos javaslat és terv ellenére ezideig geotermikus villamos erımő még nem épült Magyarországon. Jelenleg a ténylegesen hasznosított geotermikus energiafogyasztás mennyisége mintegy 3,2 PJ/év (lásd a mellékelt 1./14. táblázatot), ami mintegy 75 ezer tonna olaj egyenértéket (t.o.e.) képvisel. 1./14. táblázat A hazai geotermális hıhasznosítás tényadatai Hıhasznosítási terület A termelt termálvíz mennyiség Mm 3 /év A hasznosítási hılépcsı T A hasznosított hımennyiség TJ/év (PJ/év) A hasznosítható maximális hıteljesítmény MW t 1. Mezıgazdaság 26,24 34,1 1040,7 (1,041) 120,43 2. Kommunális főtés, HMV ipari 14,76 26,6 507,3 (0,507) 58,7 3. Balneológia 58,33 25,0 1619,2 (1,619) 187,3 Összesen 99,33 31,1* 3167,2 (3,167) 366,5 Ivóvízzel együtt 124,1 A hévizek hıhasznosítási aránya jelenleg: ivóvíz ellátásra 29,9% mezıgazdasági hıellátásra 26,0% egyéb, pl. termálstrand fürdıre 15,5% balneológiai (gyógyfürdı) 27,3% kommunális főtésre 1,3% Egy közelmúltban - termál és gyógyfürdıhelyekre - végzett felmérés tanulsága és leginkább figyelmeztetı negatív eredménye, hogy a fürdıhelyek a termálkútjaik hıenergiáját még saját létesítményeik hıellátására sem hasznosítják néhány szerény kivételtıl eltekintve de a közvetlen szők térségükben pl. szomszédos szálloda- üvegházfőtésre stb. sem. Hazánkban ennek korábban nemzetközi hírő hagyományai voltak. A legnagyobb termál-hıhasznosító létesítmények az Alföldön: Szentes, Szeged, Csongrád, Hódmezıvásárhely, Debrecen, Fábiánsebestyén térségében épültek (éves felhasználásuk összességében eléri az 1,4 PJ-t). Magyarországon 1980-ban mintegy 2 Mm 2 felületet (üvegházat, fóliasátrat) főtöttek termálvízzel. Mindezekkel együtt a termálvíz mezıgazdasági-energetikai hasznosításában az ország még mindig élen jár, s egy nemzetközi összehasonlításban az 5. helyet foglalja el, ami ugyancsak nem kevés (lásd az 1.3./11. ábrát).

79 /11. ábra Termálhıt hasznosító települések Magyarországon Szélenergia forrás-adottságok, hasznosítás Szélenergia potenciál Földünkre egyetlen nap alatt 500 ezer TWh villamos energiával egyenértékő szélenergia jut. Ennek a becsült mennyiségnek mintegy 2%-a; azaz TWh nagyságrendő energia hasznosítható a jelenlegi technológiákkal. Magyarországon földrajzi és klimatikai adottságaink függvényében a befogható fajlagos évi szélteljesítmény kwh/m 2 között változik. Az elmúlt évtizedben minden eddiginél nagyobb mértékben megnıtt, 1997 és 2002 között pedig megnégyszerezıdött a hasznosított szélenergia mennyisége Európában és az egész világon egyaránt. Az AWEA-EWEA gyorsjelentése a beépített teljesítményt végén a világ egészét illetıen kereken 31 ezer MW-ra becsülte, ezen belül az EU országokra 23 ezer MW-ot jelzett. Magyarország a évi nemzetközi statisztikákban elıször jelent meg prognosztizált 2 MW beépített teljesítménnyel. A évi beruházások összesen MW beépített teljesítményt jelentenek. A szélparkok által termelt villamosenergia elıállítási költsége az elmúlt években olyan szintre csökkent, hogy napjainkban már versenyképes számos hagyományos energiahordozóval. Az Európai Unióban megfogalmazott célkitőzések közismertek, megfelelıen az elmúlt években a csatlakozó országokban így nálunk is az energiapolitika növekvı súllyal támogatja a megújuló energiaforrások hasznosítását, ezen belül a szélenergia hasznosításnak is teret ad. Miskolc és kistérsége valamint BAZ megye az egységes téli-nyári uralkodó szélirányok nyomán - vélhetıen célterülete lehet szélenergetikai beruházásoknak. Ehhez kedvezı adottsága a viszonylag jó kiépítettségő és nagyteljesítményő közcélú hálózati rendszere. A regionális, kistérségi helyi klimatikus sajátosságok, a hazai szélviszonyok mellett elsıdleges fontossággal bírnak.

80 80 Minden kétséget kizárható módon kijelenthetı, hogy 4,5-8,5 m/sec sebességtartományban számos hely kijelölhetı, ahol féléves-éves mérésekkel, megközelítı biztonsággal becsülhetık az éves átlagos széladatok, amelyek a termelési adatok számításához elengedhetetlenek. 1.3/12. ábra Nyári-téli szélirányok és szélsebességek területi megoszlása Hıszivattyú alkalmazás Hatalmas energiát fordítanak világszerte a fosszilis energiahordozók kiváltására. A hıszivatytyún kívül azonban nincs más e célra, amely a mai nemzedék életében állami támogatás nélkül versenyképes lenne beruházási és üzemköltségében, megtérülési idejében a fosszilis energiahordozókkal. Minden nemzeti és nemzetközi fogadkozás ellenére rohamosan nı a fosszilis energiahordozók használata és ezzel Földünk, benne hazánk állapotának romlása. Az energia felhasználás kb. harmadát fogyasztja a villamosenergia termelés, valamint a közlekedés, ahol gazdasági okokból még évtizedekig uralkodni fognak a hagyományos energiák. Ennél jóval nagyobb a részesedése a háztartási, szolgáltatási és ipari főtés vízmelegítés hıigénye, ahol viszont hazánk kivételével a hıszivattyú már uralkodó szerepet kapott.

81 81 Energiafelhasználás nemzetgazdasági áganként % PJ Ipar, benne áramszolgáltatás és közlekedés 34,6 365,0 Építıipar 0,9 9,5 Mezı- és, erdıgazdálkodás, halászat 3,6 38,0 Szállítás, posta, távközl. raktár. 4,6 48,5 Lakosság 37,4 394,6 Kommunális és egyéb 18,9 199,4 Nemzetgazdaság összesen ,0 Hazánkban kedvezıbbek a lehetıségek a hıszivattyúk gazdaságos üzemeltetésére, mint az említett országokban. Talajvíz sekély mélységben az ország túlnyomó területén lelhetı. Ahol nincs, ott a levegı adhat energiát. A hideg Svájcban a hıszivattyúk 51%-a levegıvel mőködik. Igen jelentıs a termálvíz készletünk, de hıfokuk legfeljebb 80 C körüli, áramtermelésre nem, de gyógyászatra, főtésre igen alkalmas, hasznos. Jó helyen állunk a világon a geotermikus hı hasznosításában a gyógyászatban és a kertészeti melegházak főtésében. Azonban pazarló módon hasznosítjuk a geotermikus hıt. Természetes utánpótlás millió m 3 /év 297 Hasznosított termálvíz millió m 3 /év 120 Átlagos kútfej hımérséklet C 68,8 Átlagos elfolyási hıfok C 37,7 Hasznosított hıfok C 31,1 Kihasználtság % 45,20 Hasznosított hı PJ 15,64 Hıszivattyúval tovább hasznosítható hı PJ 13,12 Az EU 2002-ben rendelettel tette kötelezıvé épületek tervezésénél az alternatív energiahordozók figyelembe vételét, amelynek a napkollektor mellett a legegyszerőbb eszköze a hıszivattyú. Az új energiaárakkal már a hıszivattyú adja a legolcsóbb energiát. PB-gáz, olaj, szén vagy elektromos főtés kiváltásánál a beruházás megtérülési ideje rövid, 2 4 év alatti. A gáz ára tovább fog emelkedni, viszont az áramtarifa már elérte az európai színvonalat és az áram liberalizációja inkább csökkenti a tarifát.

82 A megújuló helyi energiaforrás-adottságokra alapozott hasznosítási struktúra A különbözı ismert hasznosítási formákat és technológiákat összevetve az elızıekben felvázolt helyi speciális adottságokkal, meglehetısen szignifikáns struktúra körvonalazható, melyben az uralkodó szerepet a biomassza kapja, részben a meglévı, jelentıs mezıgazdasági hagyományos melléktermékek, hulladékok, szerves anyagok évente, megújuló módon keletkezı jelentıs volumene miatt, részben az ugyanide telepíthetı új energia célnövénytermesztés nagyságrenddel nagyobb és hatékonyabb technológia várható eredményessége következtében. Az Észak-Magyarországi régióra átlagosan jellemzı biomasszából 6652 GJ/100 hektár elméletileg elıállítható fajlagos energiamennyiség a mai növénytermesztéső fıtermékek, mezıgazdasági és élelmiszeripari melléktermékek, valamit kommunális hulladékok bázisán. Miskolcra és kistérségére ez a volumen természetesen nem jellemzı, azonban BAZ megyére megközelítıen igen. Ez indokolja a biomassza kiemelt szerepét. Tekintettel arra, hogy a hazai energiapolitika a mai napig adós a idıszakra vonatkozó energiastratégiával, beleértve a 2030-ig terjedı idıszakra kitekintı változatot, így csupán arra van lehetıség, hogy a GKM megbízása alapján készült kutatás-fejlesztési tanulmány legfontosabb adatait prezentáljuk az országos lehetıségek vonatkozásában. A tanulmányban külön-külön bemutatott megújuló energiahordozói potenciális adottságok nagysága azt igazolta, hogy jóval nagyobb potenciális készletek aknázhatók ki annál, mint amennyit az EU a 2001/77/EK sz. direktívájában elvár Magyarországtól 2010-ig (ezen belül a megyéktıl és a kistérségektıl) akár a 3,6%-os megújuló bázison termelt villamos energia arány létrehozásáról legyen szó, akár a teljes energiafelhasználási struktúrában a megújulók részarányának megduplázásáról, de legalább a évi energiafelhasználás 5,5%- os nagyságának elérésérıl megújuló bázison. A hazai termelési struktúra két nagy szektorára az 1.4./1. ábrán látható arányok szerepeltek a javaslatban. Megújuló energiahordozókra alapozott szerkezetek 1.4./1. ábra Magyarország tervezett egy lehetséges változatra számított struktúrái 2010-re