SZAKDOLGOZAT SÁFIÁN FANNI 2009

Átírás

1 SZAKDOLGOZAT SÁFIÁN FANNI 2009

2 EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM TERMÉSZETTUDOMÁNYI KAR FÖLDRAJZ- ÉS FÖLDTUDOMÁNYI INTÉZET KÖRNYEZET- ÉS TÁJFÖLDRAJZI TANSZÉK A FENNTARTHATÓ ENERGIAGAZDÁLKODÁS BEMUTATÁSA DÁN ENERGIASTRATÉGIÁK PÉLDÁJÁN KÉSZÍTETTE: SÁFIÁN FANNI FÖLDRAJZ BSC SZAKOS HALLGATÓ TÉMAVEZETİ: DR. MUNKÁCSY BÉLA EGYETEMI ADJUNKTUS BUDAPEST

3 TARTALOMJEGYZÉK 1. BEVEZETÉS A FENNTARTHATÓ ENERGIAGAZDÁLKODÁS FİBB JELLEMZİI AZ ENERGIAFORRÁSOK FELHASZNÁLÁSA Atomenergia A biomassza energetikai hasznosítása Szélenergia AZ ENERGIAFOGYASZTÁS CSÖKKENTÉSE AZ EURÓPAI UNIÓ AZ EU ENERGETIKAI HELYZETE AZ EURÓPAI UNIÓ ENERGIAPOLITIKÁJA DÁNIA RÖVID BEMUTATÁSA ÉS ENERGETIKAI HELYZETE ÁLTALÁNOS JELLEMZİK TERMÉSZETFÖLDRAJZI ADOTTSÁGOK ENERGETIKAI SZEMPONTBÓL A DÁN ENERGIAGAZDÁLKODÁS JELLEMZİI ENERGIASTRATÉGIÁK INFORSE: VISION Energiatermelés Energiahatékonyság Közlekedés Az idıszakos energiatermelés szabályozása A DÁN MÉRNÖKÖK TÁRSASÁGÁNAK ENERGIASTRATÉGIÁJA Energiatermelés Épületek, lakossági felhasználás Közlekedés Gazdasági potenciál, költségek és finanszírozás Intézkedési javaslatok A CEESA PROJEKT Energiatermelés forgatókönyvek Közlekedés Szabályozás egyéni szénkibocsátási kvóták MAGYARORSZÁG ÉS A FENNTARTHATÓ ENERGIAGAZDÁLKODÁS MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK FELHASZNÁLÁSA MAGYARORSZÁGON ÖSSZEFOGLALÁS IRODALOMJEGYZÉK INTERNETEN ELÉRHETİ FORRÁSOK ÁBRA- ÉS TÁBLÁZATJEGYZÉK

4 1. Bevezetés A világ országainak döntı többsége a társadalom és a gazdaság számára szükséges energiát túlnyomórészt fosszilis energiahordozók elégetésébıl nyeri. Ez a gyakorlat azonban számos problémát vet fel és nem tekinthetı végleges megoldásnak. Egyrészt mert véges mennyiségő energiaforrásokról van szó, másrészt mert kitermelésük, feldolgozásuk és égéstermékeik káros hatással vannak a földi ökoszisztémára. Ennek következtében a hı- és villamosenergia-termelés valamint a mára szintén jelentıs energiafogyasztó közlekedés a természeti környezetet és az emberi egészséget, civilizációt veszélyeztetı globális környezeti problémák mint az éghajlatváltozás és a levegıszennyezés legfıbb kiváltó oka. A fenti problémákra adott válaszok, vagyis az egyes országok energia- és környezetpolitikája igen változatos képet mutat. Az energiatermeléshez felhasznált forrásokat tekintve elmondható, hogy a fosszilis energiaforrások mint főtı- vagy üzemanyagok a kiépített infrastruktúra, a látszólagos alacsony áruk (állami támogatások és az externális költségek figyelmen kívül hagyása), a gazdasági érdekek és a gyenge politikai akarat miatt csak lassan adják át a helyüket az alternatív erıforrásoknak. Utóbbiak aránya azért is növekszik lassan 1, mert az újonnan kiépített kapacitások a megújuló források mellett fosszilis forrásokra is alapoznak. Így továbbra is nagy teljesítményő, alacsony hatásfokú, a környezetet súlyosan szennyezı fosszilis tüzelıanyaggal mőködı hıerımővek állítják elı a villamos energia zömét. A szénféleségek és a szénhidrogének koncentrált és egyenlıtlen eloszlása a Földön az országok egy részét importfüggıvé és kiszolgáltatottá teszi az exportáló országokkal szemben, nemzetközi konfliktusokat idézve elı közöttük. A fentiek alapján belátható, hogy jelenlegi energiagazdálkodásunk nem fenntartható. Ahhoz, hogy a környezetünkben és az energiaellátásunkban hamarosan jelentkezı problémákat megoldhassuk, szabályozási, technológiai és életmódbeli változtatások szükségesek. Olyan modellek kell hogy kialakuljanak, melyek mind 1 Ám az Európai Unióban és az Egyesült Államokban már a szélenergia aránya volt a legmagasabb a 2008-ban üzembe helyezett kapacitások közül (GWEC 2009a). 4

5 a gyorsan növekvı gazdaságú országok, mind a nyugat-európai térség számára új fejlıdési utak követését teszik lehetıvé. Dánia kedvezı természeti adottságai, az észak-európai országokra jellemzı környezetvédelmi hagyományai és tudományos eredményei mellıl a politikai akarat sem hiányzik. Így kormányzati céllá vált, hogy Dánia példát nyújtson a többi ország számára fenntartható energiagazdálkodási megoldásokhoz (DÁN KM 2008). Hosszú távon pedig egy 100%-ban megújuló energiarendszer kialakítása a cél a dán Klíma- és Energiaügyi miniszter nyilatkozata alapján (SAFARKHANLOUM S. 2009). A témaválasztást az energiagazdaság súlyos, ám jelentısen csökkenthetı környezeti hatásai, az elkövetkezendı évtizedek energiaellátási problémáira való felkészülés és a fenntartható emberi életvitel szükségessége indokolja. Dánia ezeket a problémákat felismerve egy egészen egyéni fejlıdési úton indult el, melynek néhány részlete a különbözı elképzelések (stratégiák) szerint ugyan változik, de a végsı cél nagyjából 2050-re mindenképpen a fenntartható energiagazdálkodás elérése. A dán szemlélet, az általuk kifejlesztett megoldások és módszerek minden ország számára követendı példát nyújtanak, meghonosításukat pedig elısegítheti egy magyar nyelvő áttekintés. A szakdolgozat elsı fejezeteiben a fenntartható energiagazdálkodás fogalmát és fıbb elemeit mutatom be röviden. Ezután a nemzetközi összehasonlítás és a jelenlegi helyzet ismertetése céljából az Európai Unió energetikai helyzetének és energiapolitikájának áttekintése következik, majd Dánia esetében is ismertetem ezeket az ország rövid általános jellemzése után. Mivel a legfrissebb statisztikai és egyéb hivatalos kiadványokat legtöbbször csak dán nyelven adják közre nyomtatásban, így a helyzetfeltárás során döntıen az angol nyelvő, interneten elérhetı forrásokból dolgoztam. A dolgozat fı részében a dán tudományos közösségek illetve nemzetközi civil szervezetek szakemberei által kidolgozott energiastratégiák közül mutatok be hármat. Angol nyelvő változatuk alapján, keletkezésük szerint idıbeli sorrendben ismertetem általuk a fenntartható energiagazdálkodás megvalósításának lehetıségeit. Végül a fentiek fényében a hazai energetikai helyzet problémafelvetı bemutatása következik, majd a legfontosabb megállapítások összegzésével zárom a dolgozatot. 5

6 2. A fenntartható energiagazdálkodás fıbb jellemzıi A fenntarthatóság fogalma a fenntartható fejlıdésbıl ered, melyet elıször az ENSZ által életre hívott ún. Brundtland Bizottság definiált 1987-ben elfogadott jelentésében: A fenntartható fejlıdés 1 olyan fejlıdés, amely kielégíti a jelen generáció szükségleteit anélkül, hogy veszélyeztetné a jövı generáció esélyeit arra, hogy ık is kielégíthessék szükségleteiket. (LÁNG I. 2008). A fenntartható energiagazdálkodás alapelvei tehát az általános energiapolitikai célokon túl a tartamos gazdálkodás, a társadalmi igazságosság és ökológiai szempontok mint az eltartóképesség figyelembe vétele is. A fenntartható energiagazdálkodás tehát a fogyasztói igényeket hosszú távon is elfogadható környezeti hatások mellett elégíti ki, a jövı generációk számára is. Az energiatermelés decentralizáltan, magas hatásfokkal történik, fıleg a háztartások vagy települések szintjén, helyi erıforrások felhasználásával. A termelés, a szállítás és a fogyasztók megnövelt hatékonysága, valamint a racionalizált igények következtében az energiaszükséglet a mainál alacsonyabb, így teljes mértékben fedezhetı megújuló energiaforrásokból. A fenntartható energiatermelésen alapuló gazdaság importfüggıség nélkül szolgáltat ellátásbiztonságot, egészséges környezetet és magas fokú jólétet a társadalom számára. Ilyen rendszerek megvalósítása folyamatban van vagy már sikeresen mőködik egyes nyugat- és észak-európai településeken. Például a magyar határ közelében fekvı 27 ezer fıs osztrák település, Güssing energiaigényét (hı-, villamos energia, üzemanyag) teljes egészében a környék megújuló forrásaiból fedezi, sıt exportra is termel (BMVIT 2007). A Dánia északi részén fekvı kikötıváros, Frederikshavn három elıvárosával (összesen 25 ezer fı) pedig 2015-re tervezi feltornázni a helyi megújuló energiaforrások arányát 25-rıl 100%-ra a település teljes energiafelhasználását tekintve (LUND, H. ØSTERGAARD, P. A. 2008). Egy ilyen rendszer megteremtéséhez a szükséges technológiák és ismeretek már több éve rendelkezésünkre állnak (WEIZSÄCKER, E. U. et al. 1 Eredeti fordításban: harmonikus fejlıdés 6

7 1995). Döntı fontosságú, hogy az állam egy széleskörő energiastratégia és a megfelelı jogi környezet kidolgozásával ösztönözze a lakosság és a gazdasági szereplık szerepvállalását valamint szabályozott keretben tartsa a változásokat. Ehhez a problémákat átlátó és a valódi megoldások iránt elkötelezett, erıs politikai akarat szükséges, amely kiáll a társadalmi és környezeti igények, a fenntartható jövıkép mellett akár a szők lobbicsoportok gazdasági érdekeinek rovására is Az energiaforrások felhasználása Az energiatermelés során felhasznált energiaforrások lehetnek fogyó és megújuló források. Elıbbiek a fosszilis energiahordozók és az uránérc, az utóbbiak pedig az emberi idıléptékkel is újratermelıdı természeti folyamatok (szél, árapály, napsugárzás stb.), melyek energiája hı- vagy villamos energiává alakítható át, vagy kapcsolt energiatermeléssel mindkettıvé. Az egyes energiaforrások felhasználása illetve ezek aránya az energiatermelésben az adott ország természeti adottságaitól (energiahordozók, földrajzi szélesség, klíma, talajviszonyok stb.), technológiai színvonalától és a politikai preferenciáktól (gazdaságosság, környezetvédelem, külgazdasági kapcsolatok stb.) függ. Minél diverzebb forrásokból érkezik az energia, annál nagyobb az ellátás biztonsága, azonban fenntarthatósági szempontból a fosszilis energiaforrások felhasználása kerülendı. A szintén fogyó uránércre alapozott atomenergia felhasználását mégis ellentétes tendenciák jellemzik és nagy viták középpontjában áll. A megújuló energiaforrások és az azokat hasznosító sokféle technológia számtalan alternatívát kínál fenntartható energia termeléséhez. Mivel az összes lehetıség bemutatása nagy terjedelmet venne igénybe, itt most csak a sokat vitatott atomenergia és Dánia két legnagyobb szerepő megújuló energiaforrása, a szél és a biomassza energetikai hasznosításának jellemzıi következnek Atomenergia Míg egyes országokban további atomerımővek építését tervezik, máshol a társadalmi nyomás és a (fıleg nagy) radioaktivitású hulladékok elhelyezésének problémája miatt sorra zárják be ıket. Az atomenergia felhasználását sokan az 7

8 egyetlen átmeneti megoldásnak tekintik a fosszilis alapú rendszerek kiváltására, minimális széndioxid-kibocsátására hivatkozva. A teljes életciklus vizsgálatával azonban kiderül, hogy az egyes részfolyamatok (uránbányászat, főtıelemgyártás, szállítás stb.) radioaktív szennyezése és üvegházgáz-emissziója nem elhanyagolható. A számítások szerint a teljes életciklust tekintve egy atomerımő közvetett kibocsátása egy kwh energiatermelésre lebontva 66 g széndioxid-ekvivalens (CO2e); összehasonlításul a szőrı nélküli szénerımő kibocsátása 1050 gco2e/kwh, a napelemé 32 gco2e/kwh, egy 2,5 MW teljesítményő offshore szélerımő közvetett emissziója pedig 9 gco2e/kwh (SOVACOOL, B. K. 2008). További probléma, hogy az atomenergia felhasználásához szükséges drága rendszerek (pl. biztonságtechnika) tisztább és megújuló technológiáktól vonnak el erıforrásokat. Látszólag olcsó termelési költségei 1 és a reaktor mőködésének rugalmatlansága folytán pedig akadályozza a megújuló energiaforrások elterjedését. Dániában 1985-ben, hosszú viták után a Parlament végül az atomenergia felhasználását gyakorlatilag megtiltó döntést hozott (NØRGÅRD, J.S. 2008) A biomassza energetikai hasznosítása A biomassza biológiai eredető szervesanyagtömeg, vagyis ide tartozik az élı és nemrég elhalt szervezetek testtömege és az ipar összes biológiai eredető terméke, hulladéka és mellékterméke (LÁNG I. 1993). A növényi eredető biomassza égetése elvileg széndioxid-semleges, hiszen a folyamat során annyi CO2 szabadul fel, amennyit a növény élete során megkötött, azonban a feldolgozási folyamatok és a szállítás további kibocsátást okoznak. Így a helyben termelt és felhasznált biomassza feltételesen megújuló energiaforrásnak tekinthetı, amely rövid távon és a teljes életciklust nézve nem széndioxid-semleges, de ha fosszilis energiahordozókat helyettesítünk velük, általában kevesebb üvegházgáz-kibocsátással járnak. 1 Az ötféle villamosenergia-termelési technológiát összehasonlító számítás szerint a fajlagos költségek a szén (5,36 cent/kwh), a szél (5,85 cent/kwh) és a földgáz (7,07 cent/kwh) esetében is olcsóbbak az atomenergia (9,55 cent/kwh) alapú termelésnél, melynél csak a (koncentrált rendszerő CSP) naperımő (10,08 cent/kwh) bizonyult drágábbnak (FLAVIN, CH. 2008) 8

9 A biomassza az alapanyag jellegétıl függıen sokféle formában, sokféle céllal és technológiával felhasználható. Az 1. ábrán látható forrásokból közvetlenül, illetve fizikai átalakítással (faapríték, brikett, pellet stb.) tüzelhetık el az alacsony nedvességtartalmú, magas főtıértékő növényi anyagok. A biogáz szinte bármilyen, megfelelı arányban összekevert szerves anyagból nyerhetı. A biodízelhez olajtartalmú magvakat és hulladékokat, a bioetanolhoz pedig szénhidrát- (cukor, keményítı, cellulóz) tartalmú növényi termékeket használnak fel (BAI A. et al. 2002). A biomassza forrása IPAR élelmiszer-, fa- és rostfeldolgozás maradékai MEZİGAZDASÁG energiaültetvények, növényi és állati hulladékok ERDİGAZDASÁG erdıbetakarítás és logisztikai hulladákai HULLADÉKOK depónia- és egyéb biogáz, háztartási hulladékok, TSZH TRADICIONÁLIS tőzifa, faszén, állati trágya és mezıgazdasági hulladékok A biomassza felhasználása ENERGIAELLÁTÁS (centralizált) hı- vagy villamosenergiatermelés kogenerációs hı- és villamosenergia-termelés KÖZLEKEDÉS folyékony üzemanyagok (bioetanol, biodízel) gáz halmazállapotú üzemanyagok (biogáz) HÁZTARTÁSOK ÉS IPAR ENERGIAELLÁTÁSA (decentralizált) villamosenergia-termelés főtés fızés IPARI ALAPANYAG bioüzemanyagok finomítása bioalapanyagok biokemikáliák faszén 1. ábra: A biomassza forrásai és felhasználási lehetıségei. (TSZH= települési szilárd hulladék.) Saját szerkesztés a NEMZETKÖZI ENERGIA ÜGYNÖKSÉG (2007) ábrájának felhasználásával. A biomassza a világ elsıdleges energiaellátásából 10%-kal részesedik, és mint tradicionális energiaforrás, fıleg a fejlıdı országokban van nagy jelentısége (IEA 2007). A kıolajválság óta azonban különösen a nyugat- és észak-európai országokban újra növekvı tendenciát mutat a felhasználása, hiszen az energiagazdálkodásban betöltött szerepe és környezeti elınyei mellett egyben hulladékkezelési problémákra is megoldást nyújthat. A dán parlament 1997-ben határozott a biomassza energetikai felhasználásának növelésérıl, különösen a kapcsolt hı- és villamosenergia-termelésben (SKØTT, T. 2000a). Dániában 9

10 energiatermelési célokra az erdıgazdaság, a mezıgazdaság és az élelmiszeripar hulladékait, fıleg faaprítékot és szalmát használnak fel nagy mennyiségben (SKØTT, T. 2000b). 196 hı- és kogenerációs erımő fı alapanyagai ezek (DEA 2008a), így a Dániában kimagasló jelentıségő távhırendszer 40%-ban biomassza felhasználásával mőködik. A világon egyedülálló, hogy a dán épületek negyedét biomassza alapú távhı főti; a kapcsolódó berendezések és szolgáltatások pedig fontos exportcikknek számítanak (ODGAARD, O. 2009) Szélenergia A szélerımővek telepítésének lehetısége a politikai szándékon túl elsısorban a természeti adottságoktól, azaz a szélviszonyoktól függ; a gazdaságos mőködéshez 50 m magasságban 6,6 m/s évi átlagos szélsebesség szükséges (FISKUS O. DUHAY G. CSİSZI M. 2005). Kedvezı adottságok megléte esetén a telepítés lehetısége döntıen a szabályozáson engedélyeztetési eljárás, támogatási rendszer stb. és a szükséges pénzügyi háttéren múlik. Megfelelı szabályozás esetén minimálisra csökkenthetı a tájkép esetleges károsítása, a védett területek és a vonuló madarak veszélyeztetése valamint az érintett lakosság zavarása. Az utóbbi években a szélerımővek kapacitásának növekedése igen látványos volt, 2008-ra pedig már az Európai Unió leggyorsabban növekvı energiaforrásává lépett elı: ebben az évben az összesen MW újonnan kiépített kapacitásból 36%-kal részesedett (EWEA 2009). A legtöbb ország még közel sem használta ki lehetıségeit, a tengerrel rendelkezık pedig offshore turbinák üzembe állításával juthatnak további megújuló energiához. Így az elırejelzések szerint a dinamikus növekedés tovább folytatódik mely fıleg az Európai Uniónak, a ma legnagyobb kapacitásokkal rendelkezı Amerikai Egyesült Államoknak, valamint Kínának köszönhetı és a jelenlegi globálisan mőködı év végi 120 GW beépített teljesítmény 2013-ig közel megháromszorozódhat (GWEC 2009b). A szélenergia felhasználásának hagyományai ma kiemelkedı jelentıséggel bírnak Dániában, hiszen az egy fıre jutó szélenergia-termelés mellett a szélturbinák exportjában is a világ élmezınyébe tartozik. A dán Vestas cég 20%-os világpiaci részesedésének és világszerte üzembe állított szélerımővének köszönhetıen a világ vezetı szélturbina-gyártója (VESTAS.COM 2007). 10

11 2.2. Az energiafogyasztás csökkentése A fenntartható energiagazdálkodás eléréséhez a legfontosabb feladat és egyben a legnagyobb kihívás az energiafogyasztás csökkentése. Ez azért lényeges, mert az energiaigényeket egy bizonyos szint fölött már nem lehet fenntartható módon kielégíteni, illetve mert valamekkora környezeti hatással még a megújuló forrásokkal történı energiatermelés is jár. A Római Klub jelentése szerint lehetséges és az ökológiai katasztrófa elkerülése érdekében szükséges is a felhasznált erıforrásokat negyedére csökkenteni (WEIZSÄCKER, E. U. et al. 1998). A Factor 10 Institute további kutatásai alapján pedig a nyugati országok dematerializációja tízszeres kell legyen a fenntarthatóság eléréséhez (SCHMIDT-BLEEK, F. 2008). A világ energiafogyasztása az elmúlt 30 évben folyamatosan nıtt. Az OECD országok fogyasztása lassú, de folyamatos növekedés után az utóbbi években kb. 64 PWh/év körül stagnál (IEA 2008b). A nem OECD országok ma már többet fogyasztanak (2006-ban kb. 70 PWh) az elıbb tárgyalt országoknál az utóbbi tíz év rendkívül dinamikus növekedésnek köszönhetıen, és ez a tendencia tovább folytatódik (IEA 2008c). Az egy fıre esı energiafogyasztás ugyanis az OECD országokban a világátlag háromszorosa, Kínában és Indiában viszont még csak a fele és ötöde volt 2000-ben (WILHITE, H. NØRGÅRD, J.S. 2008). Vagyis ebben a két országban nem csak a robbanásszerően növekvı gazdaság és a nagy abszolút népességnövekedés, hanem a lakosság igényeinek növekedése is fokozottan generálja az energiafelhasználást; és érthetı, hogy ezen országok nem tartják etikusnak növekedésük visszafogását. Így az a következtetés vonható le, hogy elsısorban egyelıre a gazdag és már magas életszínvonalon élı országoknak kell csökkenteniük energiafogyasztásukat és segíteniük a fejlıdı országokat, hogy fenntartható irányba mozduljanak el. Az energiafogyasztás csökkenését többféle úton is el lehet érni, ám a valóban jelentıs és hosszan tartó változáshoz mindenképpen a lakosság szemléletváltására, életmódjának megváltoztatására van szükség. A dán energiaigény legnagyobb volumenő visszaesése a lakosság megváltozott fogyasztási szokásainak volt köszönhetı, így a lakossági szemléletformálás különösen kiemelt jelentıséget kell kapjon a jövıben. 11

12 A másik fontos lehetıség az energiahatékonyság növelése. Ezen a téren még a fejlett technológiákat alkalmazó államokban, így Dániában is nagy lehetıségek vannak. Azzal azonban számolni kell, hogy egy adott technológia hatékonyabbá válását gyakran nem követi az energiafelhasználás csökkenése, az adott technológia felhasználásának mennyiségi növekedése miatt. Így tehát az energiahatékonyság nem tekinthetı egyedüli megoldásnak, ám szükséges és fontos szerepe van az energiaigények csökkentésében, a termelıi, szállítói és felhasználói oldalon egyaránt. Az energiafelhasználás szabályozása szinte csak a politikai szemléleten és akaraton múlik, hatása pedig rövid idı alatt jelentıs lehet. A háztartásokra alkalmazható ilyen szabályozási eszközök a progresszív energiatarifák és a kvóták. Az elıbbi a társadalmi igazságosságot figyelembe véve, egy átlagos fogyasztási szint felett progresszívan növekvı egységárakkal bünteti a túlfogyasztást, ez alatt viszont mérsékelt árakon lehet energiához jutni. A kvóták egy meghatározott energiamennyiséget jelentenek, amelyet ha meghalad a fogyasztó, a költségek radikálisan emelkednek. A szabványok a mőszaki szabályozásban kellene, hogy fontosabb szerepet kapjanak, hiszen az épületek, az elektromos eszközök, vagy a jármővek mőködési élettartamának energiafelhasználása csökkenthetı segítségükkel. A háztartási berendezések és épületek energiacímkézése tovább fejleszthetı és javítható, hogy segítse a fogyasztók tudatos vásárlását és ezáltal támogassa az energiahatékony és alacsony fogyasztású termékek gyártóit (WILHITE, H. NØRGÅRD, J.S. 2008). 3. Az Európai Unió Dánia az Európai Unió közösségének tagja. A hasonló társadalmi-gazdasági helyzető tagországok jó alapot adnak Dánia energetikai helyzetének nemzetközi összehasonlításához. Emellett az uniós elvárások, célkitőzések a dán (energia)politikát is részben meghatározzák, keretbe foglalják. 12

13 3.1. Az EU energetikai helyzete Az EU-27 végsı energiafelhasználása 2006-ban TWh volt, az átalakítási veszteségekkel és az energiaipar saját felhasználásával együtt TWh 1 (EB MOE 2008). Ez a mennyiség az elmúlt két évtizedet tekintve lassan nıtt, azonban ban már inkább stagnált. Az elsıdleges energiaforrások között a fosszilis energiahordozók dominálnak (kıolaj 37%, földgáz 24%, szénféleségek 18%), a nukleáris energia 14%-kal, a megújulók pedig 7%-kal részesednek. A közlekedési szektor energiafelhasználása 1996 és 2006 között 19%-kal nıtt, így ma az összes végsı energiafelhasználásból 31%-kal részesedik, megelızve az ipart (28%), a lakossági felhasználást és a szolgáltatást, amely együtt 41%-ot ad ki (EUROSTAT 2008). A villamosenergia-termelı kapacitás 1995-ben 532 GW, 2007-ben már 775 GW volt. A két idıpont között és a jövıben is jellemzı tendenciák a megújulókra (fıleg szélenergiára) és a földgázra épülı kapacitások bıvítése a fosszilis és nukleáris alapúak rovására (1. ábra). 2% 1% 21% 13% 10% 2% 30% 31% kıszén atomenergia szél 7% 20% 15% % 17% nagy vízerımő kıolaj földgáz biomassza egyéb 7% 2. ábra. Az EU villamosenergia-termelésének megoszlása forrás szerint 1995-ben és 2007-ben. Adatok forrása: EWEA Az Európai Unió nettó energiaimportır, a tagországokat tekintve pedig csak Dánia önellátó. A fosszilis energiahordozók magas aránya az energiafelhasználásban, a közlekedés dinamikusan növekvı energiaigénye és a fosszilis készletekbıl való 1 Saját számítás, eredeti adatok: mtoe ill mtoe. 13

14 alacsony részesedés miatt az Unió az egyre fokozódó importfüggıség problémájával kell hogy szembenézzen. Az átlagos importfüggıség 2006-ban 53,8%, a kıolaj tekintetében viszont 83,6% volt (EUROSTAT 2008). A számítások szerint, ha komoly lépések nem történnek, éven belül az EU átlagos energiafüggısége elérheti a 70%-ot (EB 2006). A problémát fokozza, hogy az import rendkívül koncentrált pl. négy országból érkezik az import földgáz 89%-a (EB 2008), a források diverzifikálása viszont csak lassan történik. A növekvı energiaárak és a tranzitországokkal kapcsolatos problémák veszélyeztetik a megfizethetı energiaárakat és az ellátásbiztonságot. Az Európai Unió a világ élvonalába kíván tartozni a klímavédelem területén, ezért a Kiotói Jegyzıkönyvben az 1990-es kibocsátási szinthez képest az átlagos vállalásoknál nagyobb, 8%-os csökkentést vállalt az üvegházgázok tekintetében a es idıszakra. Azonban ezek a kibocsátások azóta szinte folyamatosan nıttek, így csak radikális lépésekkel és egy ehhez igazodó energiapolitikával lehet elérni a vállalt kötelezettségeket (EB 2001) Az Európai Unió energiapolitikája A fenti problémákat figyelembe véve az Európai Unió energiapolitikájának három fı célkitőzése a következı: az ellátás biztonságának fokozása; az európai gazdaságok versenyképességének és a megfizethetı energia rendelkezésre állásának biztosítása; a környezeti fenntarthatóság elısegítése és az éghajlatváltozással szembeni küzdelem (EEA 2009). A 2007-ben elfogadott Európai Energiapolitika a problémák és kihívások áttekintése után egy integrált klímavédelmi és energiaügyi csomagot mutat be, melynek alapja az ún. 3x20-as stratégiai célkitőzés. Eszerint 2020-ig 20%-kal kell csökkenteni az Unió elsıdleges energiafogyasztását 1, valamint 20%-kal kell csökkenteni az üvegházgázok kibocsátását az 1990-es szinthez képest (EB 2008). Az 1 A Zöld Könyv az Energiahatékonyságról 2020-as referencia-fogyasztásához képest 14

15 Energiahatékonysági Cselekvési Terv ( ) elfogadásával ezeken túl cél még az energiahatékonyság 20%-os növelése (EP 2008). Ehhez a tagállamoknak meg kell alkotniuk és el kell fogadniuk egy három évre szóló cselekvési tervet mind az energiastratégia, mind az energiahatékonyság területén (EB 2007). 4. Dánia rövid bemutatása és energetikai helyzete 4.1. Általános jellemzık A Dán Királyság Észak-Európában fekszik a Balti- és az Északi-tenger közötti Jylland-félszigeten valamint a környezı 407 szigeten. Területe km 2, de az országhoz tartozik még Grönland és a Feröer-szigetek (ANDERSEN, V. 2007). Népessége 5,5 millió fı, a városlakók aránya 85% (DENMARK.DK 2009). A 10. század végén létrejött királyság egyike Európa legrégebbi államainak, jelenlegi államformája alkotmányos monarchia óta az Európai Unió tagállama, de az eurózónához még nem csatlakozott, 2011-ben népszavazás dönt majd a dán koronát esetlegesen leváltó euró bevezetésérıl (EURAKTIV 2008). Iparosodott állam, magas egy fıre jutó GDP ( $/fı 2008-ban), kimagasló életszínvonal és alacsony jövedelmi különbségek jellemzik (CIA 2009). A jólét, az oktatás, az egészségi állapot mutatói és a lakosság szubjektív véleményére alapozott nemzetközi felmérések szerint Dániában élnek a legboldogabb emberek a világon (VEENHOVEN, R. 2007, WHITE, A. 2007). A humán fejlettségi index értéke alapján (HDI =0,949) is az elıkelı 14. helyen szerepel a világranglista 177 országából (UNDP 2008) Természetföldrajzi adottságok energetikai szempontból A Jylland-félsziget és a környezı szigetek alkotják a Dán-síkság glaciális akkumulációs síkságát, mely alacsony átlagmagasságú, csak néhol emelkedik 100 m fölé (GÁBRIS GY. PROBÁLD F. SZABÓ P. 2007). Partvonalának hossza összesen km, melytıl Dánia egy pontja sincs 50 km-nél távolabb (ANDERSEN, V. 2007). A tenger által szigetekre és félszigetre tagolt Dániában két villamosenergia-hálózat 15

16 mőködik. A nyugati hálózat a Jylland-félszigeten és Fyn szigetén, a keleti hálózat pedig Sjælland, Lolland és Falster szigeteken szolgáltat villamos energiát. 3. ábra: Dánia széltérképe. Közepes szélsebesség 45 m-es magasságban. Színkulcs: piros >7,5 m/s; sárga 7,1-7,4 m/s; zöld 6,5-7 m/s; világoskék 6,1-6,4 m/s; sötétkék <6 m/s. Forrás: RISØ DTU ábra: Átlagos szárazföldi és offshore szélsebesség Dániában 50 m-en. Színkulcs: piros 8-9 m/s; narancs és sárga 7-8 m/s; zöld 6-7 m/s; kék <6m/s. Forrás: DÁN ENERGIA HATÓSÁG A szárazföldön egész éven át uralkodó, felszínközelben 1 átlagosan 4,9-5,6 m/s sebességő szél közepes erısségőnek mondható, 50 m-es magasságban általában 6,5 m/s érték körül mozog. A legnagyobb átlagos szélsebesség itt 7,5 m/s körüli, mely fıleg az ország nyugati felében és a szigetek déli vagy nyugati partvonalán jellemzı (3. ábra). A legkedvezıbb szélviszonyok azonban, ahogy a 4. ábrán is kitőnik, Dánia hatalmas tengeri (offshore) területeire jellemzık. Itt a kivitelezés szempontjából szóba jöhetı 5-15 m-es vízmélységő selfterület felett 50 m-es magasságban 8,5-9 m/s az átlagos szélsebesség, amely hatalmas szélenergiapotenciált jelent (KROHN, S. 2005). A napsütéses órák száma 30 éves idısor 2 alapján átlagosan évi óra/év, de pl ben óra/év volt (DÁN STAT. 2008). A magas földrajzi 1 10 m-es magasságban mért adat (KROHN, S. 2005) A 2007-es adattól való eltérés a mérési metodika változásából is adódik. 16

17 szélességeken való elhelyezkedés (é. sz ) miatt az egységnyi területre érkezı napenergia európai összehasonlításban (5. ábra) alacsonynak számít (évi kwh/m 2 ), mégis jelentıs a napenergia felhasználása, különösen a hıenergia elıállításában (DEA 2008b). 5. ábra: A globális besugárzás évi összege vízszintes felületen, tíz éves átlag ( ) alapján. ŠÚRI M. et al. (2007) ábrája nyomán. Enyhe és csapadékos óceáni éghajlata valamint domborzati adottságai lehetıvé teszik, hogy az ország 66%-a mezıgazdasági mővelés alatt álljon (DENMARK.DK 2009). Dánia mezıgazdasága hagyományosan nagy jelentıséggel bír 1, jellemzıje a magas fokú és technológiai színvonalú gépesítettség, belterjesség és a szövetkezetek eredményes és hatékony szereplése. A termelékeny mezıgazdaságnak jelentıs szerep jut az ország energiagazdálkodásában is, hiszen a biomasszából nyert energia a legjelentısebb primer megújuló energiaforrás (6. ábra). 1 Dánia az 1930-as évekig elsısorban agrárország volt. Jelenleg a foglalkoztatottak csak 3,7%-a (DENMARK.DK 2009) dolgozik a mezıgazdaságban a GDP 1,4%-t állítva elı (CIA 2009), az exportból való részesedése azonban még 16%-ot tesz ki az élelmiszeriparral együtt (DÁN STAT. 2008). 17

18 Dánia energiahordozókban szegény, azonban az északi-tengeri selfterületein jelentékeny szénhidrogénmezıket birtokol; földgázkészletét 2002-ben 141 milliárd m 3 -re becsülték, kıolajkészletét pedig 313 millió m 3 -re (DENMARK.DK 2008), melybıl 2000 és 2007 között nagyjából évi 20 millió m 3 -t hoztak felszínre (DEA 2007). Kitermelésük az utóbbi években csökkent, de még mindig a nemzeti felhasználás csaknem kétszerese; az önellátás foka 191% volt 2008-ban (DEA 2009a). Így a szénhidrogének máig fontos szerepet töltenek be az energiaellátásban, de különösen az exportban, ahol a kıolaj és termékei a legnagyobb értékő kiviteli cikkek (STAT. 2008) A dán energiagazdálkodás jellemzıi A dán energiatermelés, illetve az energiafogyasztás szerkezete és mennyiségi változása jól tükrözi a dán természeti adottságok adta lehetıségeket, a világpiacon történı (ár)változásokat illetve a dán (és az Uniós) energiapolitika célkitőzéseit. Az 1970-es évek elején Dánia energiafelhasználása 97%-ban import kıolajtól függött (DENMARK.DK 2008). A kıolaj-árrobbanás következtében radikális változtatások voltak szükségesek; ez a más energiahordozókra való átállás mellett az energiatakarékosság és a hatékonyság növelését is jelentette, mely a késıbbi sikertörténet kulcsa lett. A kıolajválság okozta ellátási gondok és magas energiaárak következtében megváltoztak a dán fogyasztói szokások (pl. használaton kívüli helyiségek főtésének visszaszabályozásával), ennek következtében csökkent a háztartások energiafogyasztása. Késıbb bevezették az ökoadó-rendszert, vagyis az energia adóját folyamatosan növelték, a munkaerıt terhelı adók csökkentése mellett. A kormány emellett információs kampányokat szervezett, valamint energiahatékonysági szabványokat, címkéket vezettek be pl. az épületekre. Nagyon sikeres volt a hıtakarékossági csomag és a Villamosáram-takarékossági Hitelalap bevezetése is, ahol többek között vissza nem térítendı támogatásokkal ösztönözték az épületek hıszigetelését valamint a kogenerációs hı, a biomassza és a földgáz hasznosítását. A Hitelalapot egy erre a célra bevezetett 0,1 cent/kwh adóból fedezték, eredménye pedig évi 50 millió kwh megtakarítása lett (WILHITE, H. NØRGÅRD, J.S. 2008). A 18

19 dán energiapolitika nagy sikere, hogy míg 1950 és 1975 között megháromszorozódott az elsıdleges energiafogyasztás, azóta inkább stagnál, sıt az egy m 2 főtött alapterületre jutó energiafogyasztás 50%-kal csökkent. Igaz, a villamosenergia-fogyasztás duplájára nıtt ezalatt, de ez a növekedés alulmúlta a kormányzati elırejelzéseket (NØRGÅRD, J.S. 2008). A kıolaj-árrobbanás után a szén lett a preferált energiahordozó. A kıolaj aránya néhány százalékra csökkent, majd a földgázmezık felfedezése és a szükséges infrastruktúra kiépítése után ( as évek) a földgáz egyre nagyobb szerepet kapott az energiafogyasztásból, melybıl 2002-ben már 23%-kal részesedett. És bár hajóval a szenet olcsón tudták Dániába importálni, valamint tiszta széntüzelési technológiát használtak és a legmagasabb hatásfokú erımőveket mőködtették, magas CO2-kibocsátása miatt mégsem tekintették véglegesnek ezt a megoldást. A kıolajválság után megindult szélenergia-hasznosítási kutatások során kifejlesztett szélerımőveket illetve a biomassza felhasználását támogatták inkább, így az 1980-as évek óta az energiatermelés egyre inkább decentralizálttá válik, a megújuló energiaforrások aránya pedig dinamikusan nı. Különösen a villamosenergiatermelésben, ahol aránya 1980 és 2000 között 3%-ról 11%-ra nıtt (DENMARK.DK 2008), 2007-ben pedig már ahogy a 5. ábrán is látható 38% volt. 6. ábra: A villamosenergia-termelés megoszlása energiaforrások szerint az Európai Unióban (2006, bal oldal) és Dániában (2007, jobb oldal). Saját szerkesztés a DÁN ENERGIA HIVATAL (2008) és a FORATOM (2008) adatai alapján. Az elırelátó energiapolitikának köszönhetıen Dánia 1997-ben önellátó lett az ország energiaszükségletének ellátása tekintetében (DENMARK.DK 2008). Így az Európai Unión belül az egyetlen önellátó, nettó energiaexportır ország. 19

20 A hivatalos dán energiastratégiai célok a sikeres hagyományokat folytatva: 1. az energiahatékonyság további növelése noha ebben a tekintetben már elsı az EU-ban (EUROSTAT 2009a); 2. a megújuló energiaforrások részarányának 2011-ig 20%-ra (DÁN KM 2008), az uniós vállalásoknak megfelelıen pedig 2020-ig 30%-ra növelése a teljes energiafelhasználáson belül (ENERGY.EU 2009); 3. és az energiatakarékosság. A dán energiapolitika a világon elsıként célozta meg az ország bruttó energiafelhasználásának átfogó csökkentését. Ezt jelenleg két lépcsıben tervezik megvalósítani: elıször 2011-ig 2%-os, majd 2020-ig 4%-os csökkentéssel a 2006-os teljes energiafelhasználáshoz képest (DÁN KM 2008) óta a következetes energiapolitikának köszönhetıen minden évben néhány százalékkal csökken az elsıdleges energiafelhasználás. Ezzel együtt, ahogy az a 7. ábrán is látható, a szénhidrogének kitermelése és így közvetve a káros anyagok, pl. a CO2 kibocsátása is csökken. A évi dán elsıdleges energiatermelés volumene a évivel mérhetı össze, az energiaforrások megoszlása azonban változott; nıtt a források diverzitása és a megújulók részaránya a földgáz és a kıolaj rovására TJ egyéb megújulók nem megújuló hulladék és fáradt olaj szélenergia megújuló hulladék biomassza földgáz nyers olaj 7. ábra: Primer energiatermelés és kitermelés Dániában energiaforrás szerint ( ). Egyéb megújulók napenergia, vízenergia, geotermikus energia, hıszivattyú; biomassza tőzifa, faapríték, -hulladék, -pellet, szalma, biogáz (depóniából, szennyvíziszapból, egyéb), biodízel, halolaj. Saját szerkesztés a DÁN ENERGIA HIVATAL (2008) átdolgozott adatai alapján. 20