Hatásfok - Hatékonyság

Átírás

1 Hatásfok - Hatékonyság A hatásfok a rendelkezésre álló energia felhasználásának, átalakításának mértéke. A hatásfok számítása: ahol: η a hatásfok, E h a hasznos energia, E b a befektetett (összes) energia. A befektetett energia és a hasznos energia különbsége a veszteség (amely hőként, hangként vagy egyéb formában a környezetbe távozik):

2 A termodinamika törvényei szerint nem lehet az energiát maradéktalanul átalakítani, mindig van veszteség perpetuum mobile Amiért a megújulóknál is fontos: EROEI (energy return of energy invested): Kinyert energia / befektetett energia Energetikai aspektus -Energetikai hatékonyság (energy efficiency): - az energiafelhasználás/átalakítás eredményessége -Termelési és felhasználási oldalon is értelmezhető o Megújuló energiaforrások esetében kisebb probléma, mert a készletek megújulnak o Nem megújulók esetében nagyobb probléma, mert a készletek erősen korlátosak

3 Gazdasági aspektus Energiaigényességi (energy intensity) mutató: egységnyi gazdasági eredmény előállításához szükséges primer energia mennyisége

4 Energiaigényesség - más mutatók tükrében globális kitekintés

5 Egységnyi érték előállításához szükséges energia (energiaigényesség energiaintenzitás)

6 Az energia minden esetben két részből tevődik össze: A más energiaformákká tetszőlegesen átalakítható részből, más néven exergiából. Adott mennyiségű energia, vagy adott mértékű energiaáram exergiatartalma megegyezik azzal a hasznos munkával, amelyet a környezettel kölcsönhatásba lépve a folyamatból maximálisan kinyerhetünk. Az energia fennmaradó részét a más energiaformákká Nem átalakítható, tehát számunkra haszontalan rész képezi, amit anergiának nevezünk.

7 Folyamat Tüzelés kazánban Áramtermelés hőerőműben Kapcsolt energiatermelés Gépjármű hajtás Hajtás villamos motorral Főzés gáztűzhelyen Melegítés mikrosütőben Főzés szabad tűzön Világítás izzólámpával Világítás fénycsővel Világítás LED-del Hasznos energia Gőz vagy forró víz Villamos energia Villamos energia és hő Mozgási energia Mozgási energia Étel felmelegedése Étel felmelegedése Étel felmelegedése Fényenergia Fényenergia Fényenergia (%) Hatásfok ( benzin ) ( gázolaj ) (mai gyakorlat) ( elvi ) 90

8 Belsőégésű Otto-motorok optimális hatásfoka

9

10 Energialánc és hatékonyság

11 A hatékonyság problematikája az energiatermelésben Villamos és hőenergia termelése Centralizáltság foka (szállítási -( veszteség kogeneráció áramtermelés hőerőműben: 25-50% hő- és villamosenergia-termelés: 60-92% Tüzelőanyag előkészítettsége nedvességtartalom méret (pellet, faapríték)

12

13

14 Hatékonyság az energiafogyasztásban

15 Energiafelhasználás átlagos megoszlása (%) Energiaköltségek alakulása átlagosan (Ft) Átlagos háztartási energiafelhasználás 120 m 2 -es családi ház

16

17

18 30 nm napelem ~ 4,3 kw ~7 nm napkollektor 4,5 kw

19 SOLANOVA-projekt (Dunaújváros, Lajos király körút ) homlokzati és tetőszigetelés; nyílászárók cseréje; fűtési rendszer korszerűsítése; szellőzőrendszer kiépítése; napkollektorok a HMV-nek. A fűtésenergia-felhasználás: kwh/m 2 /év helyett kwh/m 2 /év. A fűtésszámla átlagosan 6300 Ft/hó!!! Beruházási költség ~ 3 millió Ft/lakás (átlagosan)

20

21

22 Faluházzal összevetve

23 Utána Előtte

24 Az egész épület fűtési hőfelhasználása havi bontásban ( )

25

26

27

28

29 szabványok energiahatékonysági címkék Műszaki cikkek Épületek Műszaki szabályozás Passzív házak: Az épület passzív, vagyis fűtő (illetve nyáron hűtő)-rendszer alkalmazása nélkül, többletenergia befektetése nélkül, de mesterséges szellőztetéssel, a természetes adottságokat kihasználva működk. Ehhez a lakás éves energiaigénye kevesebb kell legyen, mint 15 kwh/m 2 /év. Németországban az új házak átlagosan négyszer ennyit fogyasztanak (Mo-on szor ennyit)

30 SZABÁLYOZÁS EU Direktívák (irányelvek) 92/75/EGK: a háztartási készülékek energia- és egyéb erőforrásfogyasztásának címkézéssel és szabványos termékismertetővel történő ellátásáról; 2002/91/EU: az épületek energiateljesítményéről; 2010/30/EU: az energiával kapcsolatos termékek energia- és egyéb erőforrás-fogyasztásának címkézéssel és szabványos termékismertetővel történő jelöléséről; 2010/31/EU: az épületek energiahatékonyságáról 2012/27/EU: az energiahatékonyságról 56 oldal

31 Újsághír ( ) Napi 4,6 milliós kötelezettségszegési bírság jöhet Az Európai Bizottság a Bíróságához fordul, mivel Magyarországelmulasztotta az energiahatékonyságáról szóló irányelv nemzeti jogba való átültetését. Az irányelv meghatározott mértékű energiamegtakarítási célkitűzések elérését írja elő az EU tagállamai számára a január 1. és december 31. közötti időszakra. Ezt energiahatékonyságra vonatkozó kötelezettségvállalások előírása vagy egyéb, célzott szakpolitikai intézkedések révén kell elérniük, melyek célja az energiahatékonyság javítása a háztartásokban, az épületek tekintetében, az iparban és a közlekedésben.

32 EU Ecodesign szabályozásának gyakorlati haszna 2013-ban TIZENHÁROM Ecodesign and energy labelling szabályozási dokumentum volt életben 2012-ben számuk egy év alatt megduplázódott. Ezek révén EU-szinten 1550 PJ/év energiamegtakarítást várnak 2020-ig. A ben tervezett újabb szabályzókkal ehhez még hozzáadódhat 1300 PJ/év megtakarítás.

33 Épületenergetika az EU teljes energiafelhasználásának 40%-a

34 Az Európai Parlament és a Tanács 2002/91/EK számú irányelve az épületek energia-hatékonyságáról 2009 január 1-től hazánkban is kötelező elkészíttetni épületeink energetikai tanúsítását. Az új épületeknek eleget kell tenniük a helyi éghajlathoz szabott minimális energiateljesítmény-követelményeknek. Az Európai Parlament es a Tanács 2010/31/EU irányelve december 31. után a hatóságok által használt vagy tulajdonukban lévő új épületek közel nulla energiaigényű épületek kell legyenek; december 31 után valamennyi új épület közel nulla energiaigényű kell legyen.

35 2002/91/EC és 2010/31/EU DIREKTÍVA (irányelv) Az épületek építésekor a tulajdonos, eladásakor a leendő vásárló vagy bérlő megkapja az adott épület vagy akár az adott lakás energiatanúsítványát. A tanúsítvány elkészítéséről az építtető vagy a tulajdonos gondoskodik, és azt a szerződés megkötését megelőzően, de legkésőbb a szerződéskötésig a vevőnek átadja, a bérlőnek bemutatja. %

36

37 Előnyei beavatkozási javaslatokat tartalmaz: egyedi, lakásra szabott javaslatok segítik a tulajdonosokat ingatlanjuk energetikai korszerűsítésében; Piactisztító hatás: visszaszorítja a vevők esetleges félretájékoztatását; Érdeklődést generál a jobb paraméterekkel rendelkező lakások iránt; Növeli a lakosság érdeklődését az energiahatékonysági szolgáltatások, termékek illetve a megújuló energiák felhasználása iránt, ezáltal élénkíti a piacot. Munkahelyteremtő hatás.

38

39

40

41 A magyar valóság: júniusi hír Az eredeti tervekkel ellentétben csak azokra a középületekre lesz érvényes az uniós energiahatékonysági irányelv 3%-os felújítási kötelezettsége, amelyeket a kormány használ ez a korábbi elképzelés szerint minden középületre vonatkozott volna. Az eddig becsült évi 200 milliárd helyett így nagyságrendekkel kisebb összeget kell majd a költségvetésből erre a célra biztosítani írja a Világgazdaság. Várhelyi Olivér (EU melletti állandó magyar képviselet helyettes vezetője) kiemelte azt is, hogy az enyhítés Magyarország és több új tagállam lobbijának köszönhető.

42 Magyar valóság február 18. A Nemzeti Fejlesztési Ügynökség alig két nappal a pályázati ablak megnyitása után felfüggesztette a KEOP energiahatékonysági pályázatait, mert elfogytak a források. Ezen keresztül vállalkozások és önkormányzatok épületenergetikai korszerűsítésre pályázhattak volna vissza nem térítendő támogatásra.

43 Elektromos berendezések hozzájárulnak az épületekhez kapcsolódó fogyasztáshoz

44 Régi címke Új mosógép címke december 20-tól évi 220 mosási ciklusra

45

46

47 Energiacímke-köteles termékek: EURÓPA Mosógépek, szárítógépek, kombinált mosó-szárítógépek Mosogatógépek Hűtők, fagyasztók, kombinált hűtőfagyasztógépek Légkondícionálók Villamos sütők Fényforrások Televíziók Az A energiaosztályú készülékek piaci részesedésének gyors növekedése miatt az A osztályon belül megjelent az A+ és az A++ megjelölés.

48 A háztartások egykori nagyfogyasztója: a hűtőszekrény 2000: 500 kwh/év 100% 2014: 185 kwh/év 37%

49

50 Világítástechnológia Jogi szabályozás 244/2009/EK rendelete szeptember 1-től fokozatosan kivonják a kevéssé energiahatékony fényforrásokat. A hagyományos villanykörtéket felváltják az energiatakarékos izzók.

51

52 LCA 3 (4) fázis gyártás szállítás - használat Forrás: Navigant Consulting 2012

53 P X

54 Buenos Aires (2013): Százezer utcai világítótestben az eddigi hagyományos izzót LED-fényforrásra cserélik, ezzel 50%-kal csökkentik a közvilágítás rezsijét miközben jobb látási viszonyokat biztosítanak.

55 Etiópia 2008 Négymillió energiatakarékos fényforrást osztanak ki az etiópiak között, miután a szárazság miatt az etióp vízerőművek nem tudnak elegendő energiát termelni december 21.

56 Környezeti hatások szerint csökkenő sorrendben: PDP (Plasma Display Panel) CRT (Cathode Ray Tube) LCD (Liquid-Crystal Display)

57

58 A különféle energiahatékonyságú termékek eladása Németországban között

59 A technológiai hatékonyság fontossága

60

61

62 Közlekedési energiahatékonyság

63 o A motor jellemzői Az üzemanyag-fogyasztást meghatározó tényezők o Belsőégésű (internal combustion engine ICE) o Elektromos o Az autó egészének jellemzői o A gépjármű tömege o Karosszéria aerodinamikai tulajdonságai o Gumik állapota o Az Aés B közötti út kiválasztása (navigáció) o A vezetési stílus o A forgalmi helyzet

64 Különféle közlekedési módok energiahatékonysága 140,0 120,0 kwh/100 utaskm 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 kerékpár séta londoni villamos londoni metró elektromos autó 1 fővel londoni busz hagyományos autó 1 fővel városi terepjáró 1 fővel MacKay, D alapján

65

66 1 liter üzemanyaggal

67 Regulation (EC) No 1222/2009 of the European Parliament and of the Council on the labelling of tyres with respect to fuel efficiency and other essential parameters 2012-től. Az A és G kategória között 7,5%- os üzemanyag-fogyasztási különbség: 7,0 liter helyett 6,4 liter/100 km.

68 A gépjárművek esetében a hatékonyságot mértékét a CO 2 -kibocsátás alapján határozzák meg.

69 CO 2 -kibocsátás 2007-ben az autóipar átlagértéke: 158,7 g/km D kategória; a legalacsonyabb átlagérték: Fiat: 137,3 g/km B-kategória ben az EU-ban forgalmazott autóknál: 135,7 g/km B-kat a legalacsonyabb értéket elérő cég a Fiat: 118 g/km A-kat. Prius 1,8: 101 g/km Prius Plug-in hybrid: 49 g/km Az elektromos autók CO2-kibocsátás hazánkban a jelenlegi energiaszektor adataival számolva: g/km!

70 Szerepe a gazdasági szabályozásban nem nálunk: UK

71 ismét a brit gyakorlatban

72 REGULATION (EC) No 443/ setting emission performance standards for new passenger cars as part of the Community s integrated approach to reduce CO2 emissions from light-duty vehicles az Európai Unió 2015-re az új gépkocsik átlagos CO 2 -kibocsátásának átl. 130 g/km-re való leszorítását irányozta elő, 2020-ra 95 g/km a cél (de növekvő össztömeggel a határérték is nő): 1. a légkondicionáló rendszerek hatékonysági minimumkövetelményeinek előírásával; 2. kellően pontos gumiabroncsnyomás-ellenőrző rendszerek beszerelésének kötelezővé tételével; 3. a gumiabroncsok gördülési ellenállására vonatkozó felső határérték meghatározásával; 4. a sebességváltó-visszajelző használatának bevezetésével; 5. LED világítással; 6. a bioüzemanyagok használatának fokozásával

73 A probléma: méretnövekedés 1200 kg 650 kg 1000 kg 500 kg

74 Rövid távon megoldás: hibrid üzem Toyota Auris: Hibrid üzem: 84 g/km CO2-kibocsátás Dízel üzem 99 g/km CO2-kibocsátás Toyota Prius: Plug-in hibrid: 49 g/km CO2-kibocsátás

75 Hosszú távon megoldás: elektromos hajtás

76 Nissan Leaf 24 kwh lithium-ion akkumulátorokkal (átlag: 18 kwh/100km ~ 1.8 L/100 km) Az akku több mint 95%-ban újrahasznosítható.

77 Nissan Leaf hivatalos weboldal

78 Nagyobb gépjárműveknél

79 Kisebb zaj és kevesebb szennyezés hibridüzemmel (Lüneburg, 2012)

80 BYD ebus-12 A jármű 12 méter hosszú, mint egy Ikarus szóló busz. Hatótávolsága 250 kilométer, legnagyobb sebessége óránként 70 kilométer. A legkorszerűbb típusú, lítiumvasfoszfát akkumulátorait négy óra alatt lehet feltölteni.