A karbonmentes energiatermelés és az elektromos hajtású közlekedés. villamosenergia-rendszerben

Átírás

1 A karbonmentes energiatermelés és az elektromos hajtású közlekedés összefüggései a magyarországi villamosenergia-rendszerben Prof. Dr. Aszódi Attila igazgató, BME Nukleáris Technikai Intézet elnök, MTA Energetikai Bizottság E-mobility Network Workshop, Budapest, Sofitel Hotel március 25. E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 1

2 Hazai villamosenergia-fogyasztás Paks - alaptermelés E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: Stróbl Alajos,

3 Magyar rendszer max és min terhelése Paks - alaptermelés E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: Stróbl Alajos,

4 Hazai villamosenergia-fogyasztás nemzetközi összehasonlításban Egy főre jutó villamosenergia-fogyasztás (kwh/fő) Szlovákia Magyarország Csehország Finnország Németország Ausztria Egy főre jutó GDP (USD/fő) Az egy főre jutó GDP és az egy főre jutó villamosenergia-fogyasztás néhány kiválasztott európai országban 2011-ben Forrás: IEA Key World Energy Statistics 2013 E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 4

5 A GDP növekedés áramigény-növekedéssel jár Pozitív korreláció az áramfogyasztás és a GDP között, de lassuló ütem. Okok: Népesség alakulása Elektromos eszközök piacának telítődése Elektromos eszközök fokozódó energiahatékonysága Szabványok és technológiák fejlődése Kevésbé energia-intenzív iparágak térnyerése E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: 5

6 A magyar gazdaság várható fejlődése E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: stats.oecd.org 6

7 Üzemanyag megújuló földgáz olaj szén atom Lehetséges erőműfejlesztések 9000 MW MW Új kapacitás megmaradó csere Lehetséges új kapacitás 5000 MW megújuló gáz szén atom Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI E-mobility, Budapest,

8 Elektromos autó villamos energia Villanyautó Hogyan illeszkedik a villamosenergia-rendszerbe? Elbírja-e a mostani rendszer külön fejlesztés nélkül? Mekkora többlet kapacitást igényel egy komolyabb villanyautóflotta ellátása? Milyen költség- és kibocsátási vonzattal jár az elektromos autó használata? Áram, de honnan? E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 8

9 Villanyautó-eladások világszerte USA a legnagyobb EV piac Obama-kormány célkitűzése: 2015-re 1 millió tisztán elektromos hajtású autó Valóság: 2013-as eladás autó (csaknem Tesla Model S és Nissan Leaf), igaz, ez 241%-os növekedés a 2012-es adathoz képest Egyelőre a hibridek (és plug-in hibridek) szerepe lényegesen magasabb, a 2013-as eladások száma (60% Toyota Prius) Forrás: Tesla Model S E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 9

10 Villanyautó-eladások világszerte EU: plug-in hibrid és teljesen elektromos autók eladása 2013-ban db, ez 60%-os növekedés az előző évhez képest, de még mindig csak 0,34%- os piaci részesedés (az újautó-eladások közt) Népszerűek a kisautók (Peugeot ion, Citroen C-Zero, Mitsubishi MiEV) Forrás: E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 10

11 Villanyautó-eladások világszerte Hollandia: elektromos autók kimagasló aránya Európán belül Kormányzati cél: 2015-re elektromos autó (ez a cél 2 évvel korábban teljesült!) Vételár-támogatás helyett korábban elengedték a regisztrációs adót és az úthasználati díjakat Jelenleg 4% regisztrációs adó tisztán elektromos autókra, 7% plug-in hibridekre 2013-ban új elektromosautó-regisztráció, az újautó-eladások 5,34%-a plug-in hibrid publikus töltőpont Forrás: E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 11

12 Egy kis matematika Új autó eladások az elmúlt években Magyarországon Forrás: KSH Számoljunk évi darabbal a következő 8 évben ( ha nincs válság ) E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 12

13 Egy kis matematika 2020-ra optimista becslések szerint , realista becslés szerint teljesen elektromos autó lehet a magyar piacon A jelenleg elérhető típusok energia-igénye hasonló: Pl. Nissan Leaf 24 kwh lítium-ion akkumulátor Renault Fluence 22 kwh lítium-ion akkumulátor 6-8 óra töltési idő 230 V-os villamosenergia-hálózatról Háztartási töltési teljesítmény (16 A mellett) ~3,68 kw/autó Forrás: PwC Hungary E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 13

14 Egy kis matematika Ha mindenki egyszerre tölti az akkumulátort, 2020-ban az elektromos autók töltése a realista becslés szerint 165 MW az optimista becslés szerint akár nettó 700 MW villamos teljesítményt igényelhet (+a hálózati és töltési veszteségek)! Völgyidőszaki teljesítménynövekedés. Ez másfél mostani paksi blokk teljesítménye Villanyautó [db] Egyidejű (16 A/autó) töltési teljesítmény [MW] Egy napi áramigény (teljes 22 kwh töltés) [MWh] Egy napi áramigény (70%-os töltés) [MWh] Évi 300 nap 70%-os töltés áramigénye [GWh] E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 14

15 Hatás a villamosenergia-rendszerre Töltés völgyidőszakban célszerű (mert olcsóbb) A csúcsterhelés nem feltétlenül nő Kiegyensúlyozottabb felhasználás Nagyobb lehet az alaperőművek részesedése USA: 60%-nyi EV 9% villamosenergiaigény növekedést jelentene. Fosszilis motorhajtóanyag megtakarítás az áramfogyasztás növekedéséhez vezet! E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 15

16 A számpéldát folytatva Mennyibe kerül? 22 kwh villamos energia segítségével 160 km tehető meg - > 13,75 kwh / 100 km Nappali árammal számítva 100 km megtételéhez szükséges feltöltés kb. 530 Ft (ELMÜ) Éjszakai árammal 340 Ft. Kedvező éjszakai tarifákkal tervezhetőbb a plusz igény. E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 16

17 Mennyibe kerül? Összehasonlítva benzinessel Elektromos autó vételára egyelőre igen magas (Magyarországon a Nissan Leaf pl. 8,78 millió Ft.) Számos országban jelentős állami támogatás jár rá! (pl. UK, NL: több mint 5000 euró támogatás) Nissan Leaf 80 kw (110 LE) elektromos motor Hasonló teljesítményű új autó fogyasztása kb. 8 l / 100 km (410 HUF / liter 95-ös) E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 17

18 Mennyibe kerül? 3280 Ft / 100 km vs. 340 Ft / 100 km Ebből adó: 1900 Ft Ebből ÁFA: 91 Ft Napi 100 km használat mellett ez évente Ft előny Így is kell 4 év a megtérüléshez, kevesebb használat mellett több Állami támogatás lenne szükséges a piaci előnyhöz (?) De: az állam hatalmas adóbevételtől esik el! (Jövedéki törvény?) Hogyan változik a sorozatgyártással az akkuk és az autók ára? E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 18

19 Zéró emisszió? Kereskedők kedvelt szóhasználata Csak ha létezne zéró emissziós villamosenergia-termelés! (És a gyártás során is csak ilyet használnának) Praktikusan zéró emisszió: megújuló energiaforrások és atomenergia E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 19

20 Zéró emisszió? Maradva a napi egyszeri feltöltéses példánál (22 kwh villamos energiát felhasználva) de figyelembe véve az erőművek teljes életciklusát E-mobility, Budapest, Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 20

21 Magyar atom-zöld forgatókönyv a év példáján 329 MW teljes magyar szélerőmű rendszer tényadatai, 2013; adatok forrása: MAVIR.hu Éves Csúcskihasználási tényező: Szél: 0,23 PV: 0,13 1. SOLAR-Pécs napelem park, BT=20,67 kwp 2. Somogyi 2001 Nyírtass, BT=41,85 kwp Adatok forrása: BME, március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, február-március 21

22 Magyar atom-zöld forgatókönyv a év példáján A 329 MW magyar szélerőműpark fajlagos teljesítménye egy éven át, tényadatok alapján BME, március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, február-március Adatok forrása: MAVIR.hu 22

23 Magyar atom-zöld forgatókönyv a év példáján Két magyar PV erőmű fajlagos teljesítménye egy éven át, tényadatok alapján 1. SOLAR-Pécs napelem park, BT=20,67 kwp 2. Somogyi 2001 kft, Nyírtass, BT=41,85 kwp Adatok forrása: BME, március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, február-március 23

24 Magyar atom-zöld forgatókönyv a év példáján BT [MW] Beruházás [mrd Euro] Termelés [TWh] Kihasználtság Visszaterh. (P/Pnom) Visszat. száma (/év) 60 év alatt Atom ,50 18,1 0,95 0, Szél ,92 16,8 0,23 PV ,05 7,2 0,13 Összes ,48 42,1 Legnagyobb tárolandó energiamennyiség 1,12 TWh Legkisebb tárolandó energiamennyiség -0,86 TWh Különbözet 1,97 TWh Tárolók térfogati kapacitása (400m szintkülönbség esetén) 905,42 millió m3 Atomerőmű szabályozási tartománya: % P nom BME, március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, február-március 24

25 Zöld energia vagy atomenergia? Atomenergia ÉS megújulók együttes alkalmazása, de komoly technikai kihívásokat kell leküzdeni! A megoldásban az elektromos járműhajtáshoz társuló tárolás nagy segítségünkre lehet. BME, március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 25