ENERGIA FORRADALOM. Az energiagazdálkodás és környezeti hatásai

Átírás

1 ENERGIA FORRADALOM Az energiagazdálkodás és környezeti hatásai

2

3

4

5

6

7 Primary energy 2006 (IEA szerint)

8

9 INFORSE VISION 2050

10 INFORSE VISION 2050

11

12

13 Az elsődleges energiaszükséglet és a negajoule alakulása az EU 25-ben. A negajoule az évi energiaintenzitás alapján számolt energiamegtakarítás

14 Brüsszel, január 23. Az Európai Bizottság javaslatcsomagja az éghajlatváltozás elleni küzdelemre és a megújuló energiaforrások alkalmazására vonatkozóan. A javaslatcsomag lényege - az üvegházhatást okozó gázok 20 %-os csökkentése (amennyiben sikerül az éghajlatváltozásról egy új nemzetközi megállapodást megkötni, úgy a 2020-ra elérendő kibocsátás-csökkentési cél 30 %-ra emelkedik); - a megújuló energiaforrásoknak a teljes energiafelhasználáson belüli arányának 20%-ra történő emelése 2020-ig. A Bizottság szerint: - a kitűzött célok technológiai és gazdasági értelemben is elérhetők, - egyedülálló üzleti lehetőséget kínálnak európai vállalatok ezrei számára - intézkedések valamennyi országban drámai mértékben meg fogják növelni a megújuló energiaforrások alkalmazását, - jogilag számonkérhető célokat fognak meghatározni a kormányok számára.

15 Gazdasági és társadalmi fenntarthatóság

16 Magyarország energiaimportja ~ 1000 milliárd Ft/év

17 A magyar valóság a szabályozás csődje Megújuló energiaforrások és energiatakarékosság támogatása nevetségesen alacsony 4,4 milliárd Ft (2006) 11 nap alatt elfogyott a pályázati pénzalap Környezetre káros támogatások + externáliák! Villamos áram támogatás (100 mrd Ft nagyságrend 2005): a szociális tömbtarifa évi 1320 kwh (saját: 1344 kwh ) fogyasztásig mind a 4,8 millió lakossági "villanyórának" automatikusan jár és csak e fölött kell a piaci árat megfizetni Földgáz ár támogatás (100 mrd Ft nagyságrend 2005): lakossági hőtermelő és -szolgáltató cégek, oktatási, egészségügyi, szociális és kulturális intézmények; Háztartások: az első 3 ezer köbméter földgáz eltüzeléséhez mind a 2,58 millió háztartás megkapta a kompenzációt; Nem kap támogatást, aki palackos gázt vagy tűzifát használ! Távhő árának kompenzációja - kisnyugdíjasoknak

18 A 2006-os választási kampányban az észérvek, a hosszú távú szempontok helyett a demagógia uralkodott ennek eredménye többek között a környezetre káros támogatási rendszerek továbbélése

19

20 Környezeti fenntarthatóság

21 Kitermelés Tüzelőanyag előállítás Szállítás Az erőmű Villamos energia előállítás Szén (és mészkő) - élőhelyek és a tájkép rombolása; - a felszíni és felszín alatti vízrendszer megzavarása - kiporzás (aprítás, tisztítás és szárítás); - felszín alatti vizek szennyezése (kilúgozásos mosási technológiánál) - jelentős energiaigény és ebből fakadó levegőszennyezés (interkontinentális kereskedelem, közúti szállítás) - építés és bontás - tájképrombolás - levegőszennyezés; - szilárd hulladék: salak, elektrofilterrel megkötött hamu, por és pernye, illetve ennek kiporzása; füstgáz kéntelenítés gipsziszapja; - a hűtővíz hatása Kőolaj - talaj- és vízszennyezés a technológiai hiányosságokból fakadó szivárgás és kiömlés miatt - a finomítás energiafelhasznál ása és légszennyezése (pl. szénhidrogének) - építés és bontás - tájképrombolás - légszennyezés; - korom, pernye nehézfémtartalma miatt veszélyes hulladék; - a hűtővíz hatása Földgáz -élőhelyek és a tájkép rombolása; -légszennyezés - légszennyezés (metán) - a csővezetékek szivárgása; - tankerek karbantartása, takarítása során a tengerbe kerülő olaj, - tanker katasztrófák - a csővezetékek szivárgásából származó metánkibocsátás - építés és bontás - tájképrombolás - légszennyezés; - a hűtővíz hatása Uránium - élőhelyek és a tájkép rombolása; - a felszíni és felszín alatti vízrendszer megzavarása - radonterhelés - őrléskor kiporzás; - ionizáló sugárzás a feltárási, átalakítási és dúsítási folyamatok során - ionizáló sugárzás -építés - radioaktív hulladékok széles skálája; - a hűtővíz hatása; - balesetek kockázata és bontás (élettartama végén az egész épület radioaktív hulladék) - tájképrombolás

22 F E N N T A R T H A T Ó E N E R G IA G A Z D Á L K O D Á S Hatékonyság és takarékosság fokozása 1) Egyfelől ugyanazt a szolgáltatást kevesebb energia felhasználásával; Másfelől az igények visszaszorításával; Megújuló energiaforrások terjedésének elősegítése 2) decentralizálás - biztonságosabb ellátás, kisebb szállítási veszteség; importfüggőség csökkentése biztonságosabb ellátás, kevesebb kiadás és több bevétel; hazai munkaerő alkalmazása különösen a biomassza hasznosítása esetén; nagyobb egyéni és közösségi felelősség autonomitás és demokrácia erősödése; összehasonlíthatatlanul kisebb környezeti terhelés

23 Elsődleges energiahordozóból jólét (ENERGIALÁNC) JÓLÉT az életmód hatékonysága életstílus, életmód energia szolgáltatások a felhasználás hatékonysága az ellátás hatékonysága munka, kikapcsolódás, étkezés, háztartás mérete Tv-t nézni, közlekedni, világítani, főzni, fűteni felhasználó oldali technológiák villamos berendezések, kályha, gépjármű másodlagos energiahordozó villamos áram, benzin, pellet, tűzifa energia-ellátás technológiái elsődleges energiahordozó bányák, erőművek, motorok, finomítók, kogeneráció szén, kőolaj, uránérc, nap, szél

24 Energiatakarékosság energiahatékonyság az emberi tényező

25 Afrikai politikusok, üzletemberek

26 Asmara - Eritrea Oran - Algeria Nairobi - Kenya Afrikai épületek

27 DUBAI

28 SZINGAPÚR

29 Karácsony Sanghajban

30 GM Escalade Sport Utility Vehicle (SUV) 21,5 l/100 km 5375 Ft/100 km Human Power Hybrid 5 millió Ft 250 Ft/100 km Extended Sport Utility Vehicle

31 Energiahatékonyság Ellátás oldali Felhasználó oldali

32 Folyamat Hasznos energia Hatásfok (%) Tüzelés kazánban Gőz vagy forró víz Áramtermelés Villamos energia hőerőműben Kapcsolt energiatermelés Villamos energia és hő Gépjármű hajtás Mozgási energia (benzin) Hajtás villamos motorral Mozgási energia (gázolaj) Főzés gáztűzhelyen Étel felmelegedése Melegítés mikrosütőben Étel felmelegedése Főzés szabad tűzön Étel felmelegedése 5-10 Világítás izzólámpával Fényenergia 1-4 Világítás fénycsővel Fényenergia Világítás LED-del Fényenergia (mai gyakorlat) (elvi)

33 Megújuló energiaforrások

34 NAP Passzív hasznosítás építészeti megoldások Fotovillamos hasznosítás (napelem) Fototermikus hasznosítás - használati melegvíz előállítás (napkollektor) - közvetett villamosenergia-előállítás napvályú, naptorony, naptányér, napkémény Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC), Szél Szélerőmű Víz Folyóvíz (mikro vagy makro) hegyvidéki (magas völgyzáró gátak, de kis hatásterület) síkvidéki (alacsonyabb duzzasztóművek, de nagyobb hatásterület) Tengervíz hullámzás ár-apály áramlások Biomassza Energiaültetvény fa, gyorsan növő lágyszárúak olajos magvak cukortartalmú növények Hulladék-biomassza erdészeti és faipari hulladék mezőgazdasági hulladék (trágya, napraforgószár stb.) Geotermikus Hőenergia energia Villamos áram Háztartási hulladék

35

36

37

38

39 M e g ú ju ló e n e r g ia h o r d o z ó k r é s z a r á n y a a z ö s s z e s e n e r g ia te r m e lé s b e n E U -á tla g b e n : 6 % M a g y a r o r s z á g o n : 3,6 % E U -á tla g b e n : 1 2 % M a g y a r o r s z á g o n : 7,2 % E U -á tla g b a n : 2 0 % M a g y a ro rs z á g o n : 1 3% M e g ú ju ló e n e r g ia h o r d o z ó k r é s z a r á n y a a v illa m o s e n e r g ia -te r m e lé s b e n E U -á tla g b e n : 1 4 % M a g y a r o r s z á g o n : 0,6 % E U -á tla g b e n : 2 2,1 % M a g y a r o r s z á g o n : 3,6 %

40 A megújuló energiák szerepének változása az EU 25 villamosenergia-termelésében 1990 és 2003 között

41 Napenergia-hasznosítás passzív aktív Fototermikus hőenergia Naptűzhely HMV előállítás, fűtés hatásfok 60% Fotovillamos villamos energia - PV (photo-voltaic) hatásfok 15% BIPV (Building Integrated PV), SPV (Security PV) CPV koncentráló fotovillamos rendszerek (+100%) Napkövető fotovillamos rendszerek (+35-50%) Kombinált megoldások (fototermikus megoldás közvetetten villamos áramot szolgáltat) Napvályú Naptányér Naptorony Napkémény OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion)

42

43 Passzív napenergia-hasznosító rendszerek típusai az egyes funkciók térbelisége alapján: A) Direkt Egyszerű építészeti megoldások INGYEN! B) Indirekt Bonyolult építészeti és gépészeti megoldások.

44 Nyáron a besugárzás 40%-a a tetőre érkezik Télen a besugárzás 47,5%-a déli oldalra érkezik dél tető keletnyugat észak

45 Ablakok délre + Pufferzónás alaprajz + Hőszigetelés

46 A napenergia-hasznosítás figyelembe vétele a településtervezésben

47 A k tí v h a s z n o s í tá s eszköze Teljesítmény összes kapacitás a világon Beépített kapacitás Magyarországon fotovillamos fototermikus napelem napkollektor 8 m2 1 kw (4 kw/rendszer = = m2/háztartás) 4000 MW 1,5 m2 1 kw (3-6 kw/rendszer = = 4,5-9 m2/háztartás) MW ~ 110 millió m kwp ~4375 kwth

48 Fotovillamos

49 Fototermikus A meleg víz a mosógépbe is betölthető, ezáltal a mosás energiaigénye 75%-kal csökkenthető!!!

50 Légkollektor a sörös ló

51 Naperőművek fototermikus rendszerből kiinduló villamosenergiaelőállítás

52

53 Szélenergia

54 Szélturbina Teljesítmény: 1-3 MW/db (~8000 MW teljes magyar villamosenergia-termelő kapacitás) Hatásfok: 20-30% Energiatárolás, rendszerbe illesztés Magasság: m - tájképvédelem Onshore - offshore repowering Gyártók: dán, német, spanyol, indiai, kínai

55

56 Szélerőművek Németországban új erőmű termelés Kihasználás: Forrás: BWK Brennstoff-Wärme-Kraft, 58. k. 4. sz p h/a kiadott energia, TWh teljesítőképesség, MW összes teljesítőképesség

57 A szélerőművek áramtermelése és a villamosenergiafogyasztás Dánia nyugati felében (ELTRA) március 22-én 3000,0 2500,0 szélerőművek termelése 1500,0 villamosenergia-fogyasztás 1000, , ,0 1 MWh 2000,0 óra Forrás: w3.energinet.dk - Market data

58 60 nap alatt 10 alkalommal közelítette, illetve lépte túl a villamos energia igényeket a szélturbinák termelte energia. Megfigyelni: napi és heti ritmus, illetve Karácsony és Szilveszter közötti időszak

59 N é m e to r s z á g ta r to m á n y a ib a n á tla g o s a n : S c h le s w ig -H o ls te in 3 6,3 % ; M e c k le n b u r g -E l őp o m e r á n ia 3 1,0 1 % ; S z á s z -A n h a lt 2 7,7 2 % F o r r á s : D E W I M A G A Z IN S p a n y o lo r s z á g ta r to m á n y a ib a n á tla g o s a n : N a v a rra 2 5 % ; G a lí c ia 2 5 %.

60 Vízenergia Nagy esés + Nagy vízhozam = nagyerőmű Kis vízhozam = kiserőmű (<10 MW) Ata türk - gátrendszer

61 Villamosenergia-termelésben vízenergia Norvégia - 100%-a Lettország - 60% Ausztria 54% Svédország - 40%

62 Jelenleg darab nagy teljesítményű vízerőmű Kína Egyesült Államok India 4000 Spanyolország 1000 Japán MW-nál nagyobb 10 MW-nál kisebb Teljes villamos kapacitás 80% Kapacitás a világban (GW) Kapacitás a fejlődő térségben (GW) 730 (17% a teljes kapacitásnak) (1-2%), ebből 31,2 GW Kínában

63 Építés alatt álló nagy vízerőművek

64 Biomassza (szerves anyag)

65 Típusai Halmazállapot szerint Szilárd (tűzifa) Folyékony (bioetanol) Gáznemű (biogáz) Eredet szerint 1 Eredet szerint 2 Kifejezetten Elsődleges energetikai célra előállított Hulladék biomassza (növényi) Másodlagos biomassza (állati) Harmadlagos biomassza (emberi)

66 Méretezés problematikája Tüzelőanyag minősége Tüzelőanyag forrása

67 Geotermikus energia

68 A geotermikus energia ajánlott felhasználási területei, ill. komplex hasznosítása Lindal-diagramm

69 Egyes országok geotermikus villamosenergia-termelő kapacitása USA: 2230 MW Fülöp-szgk.: 1910 MW Olaszo.: 785 MW Mexikó: 755 MW Indonézia: 590 MW Japán: 550 MW Új-Zéland: 437 MW Izland: 170 MW