Épületek életcikluselemzése

Átírás

1 Épületek életcikluselemzése A használati fázis kritikus kérdései Kiss Benedek BME, Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék Dr. Szalay Zsuzsa BME, Építőanyagok és Magasépítés Tanszék Kácsor Enikő Budapesti Corvinus Egyetem, REKK XII. Életcikluselemzés (LCA) konferencia

2 Tartalom Épületek életciklus-elemzése A használati fázis Európai elektromos áram piaci modellje Esettanulmány Kitekintés 2

3 Building Life Cycle Assessment Épületek életciklus-elemzése Szabvány EN Sustainability of construction works - Assessment of environmental performance of buildings Calculation method environmental product Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 3

4 Building Life Cycle Assessment Épületek életciklus-elemzése Melyek a fontos fázisok? Fuchs M, Hartmann F, Henrich J, Wagner C, Zeumer M (2013) SNAP Systematik für Nachhalt igkeitsanforderungen in Planungswettbewerben - Endbericht. Berlin Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 4

5 Building Life Cycle Assessment Épületek életciklus-elemzése Melyek a fontos fázisok? Kiss, B., Szalay, Zs.: A Visual Method for Detailed Analysis of Building Life Cycle Assessment Results Conference Proceeding: EnviBuild, From Research to Application (2017), Bécs Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 5

6 Use Stage Miért érdekes a használati fázis? Hosszú időtartam (általában 50 év) Változó körülmények Technológia Gazdasági helyzet Klíma Változhat az épület is Karbantartás (vagy hiánya) Felújítás Átalakítás, korszerűsítés Ha meglévő épületet esetén sokkal jelentősebb Használati energiafelhasználás a meghatározó ebben a fázisban Megváltozhat az energiahordozó is! Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 6

7 Use Stage Miért érdekes a használati fázis? Speciális eset: hőszivattyú Egyre szélesebb körben alkalmazzák Fűtésre és hűtésre is (+ energiaszükséglet) Elektromos áram felhasználás Nagyon gyorsan fejlődő iparág Az összetétele változik: Óránként Szezonálisan A technológia fejlődésével forrás: MAVIR ZRt Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 7

8 European Electricity Market Model Az EEMM alapvető sajátosságai Megjegyzések: Modellezett mennyiségek: egyensúlyi termelői árak országonként villamosenergia-áramlások és torlódások a határkeresztező kapacitásokon 8 Összesen 40 országot modellezünk Marokkót, Tunéziát, Oroszországot és Fehéroroszországot exogén piacokként kezeljük A modell közel 3500 erőművi blokk határköltségének a kiszámolásával határozza meg a 40 ország merit orderjét A merit orderek és az import/export lehetőségek figyelembevételével a modell kiszámolja az egyensúlyi árakat. A modell 105 nemzetközi összekötető vezetéket vesz figyelembe Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 8

9 European Electricity Market Model Közgazdasági alapfeltevések Árelfogadó viselkedés ha az ár magasabb az erőmű határköltségénél, akkor az erőmű termel Közgazdasági Hatékony határkeresztező kapacitás allokáció alapfeltevések ha két ország között árkülönbség van, akkor a lehető legtöbb áram folyik az olcsóbból a drágább felé ha nincs kihasználva két ország között a teljes határkeresztező kapacitás, akkor nem lehet köztük árkülönbség Minden országra igaz: Termelés + Import = Fogyasztás + Export Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 9

10 European Electricity Market Model Output Input Az EEMM modell működése Az EEMM modell működése Erőművi határköltség Országos kínálati görbék Az egyes országok egyensúlyi árai Erőművek elérhető kapacitása Országos keresleti görbék Modell Kereskedelmi áramlások az országok között A 40 ország kereslete, erőműveinek kapacitásai és a határkeresztező kapacitások egyszerre határozzák meg az országok árszintjeit és az export-importáramlásokat. Határkeresztező kapacitások Az egyes blokkok termelése Főbb feltevések: A termelők kínálatát a termelés rövidtávú határköltsége határozza meg (a fix költségek nem játszanak szerepet) A nemzetközi áramlásokat mindkét irányban az NTC értékek korlátozzák Csak az ETS országok termelői vásárolnak CO 2 kvótákat (árverés alapú allokáció) Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 10

11 European Electricity Market Model 11 Keresleti oldal kezelése Keresleti oldal kezelése Egyetlen órának megfeleltethető piacot modellezünk: egy évben 90 referencia órát A referencia órák meghatározása a 2015-ös tényfogyasztási adatokból történt A referencia órák megfelelő súlyozásával lehetséges a standard zsinór termékek éves árainak meghatározása A hónapok alapján 6, míg a napok alapján 4 csoportra bontottuk az órákat, ezt a 24 csoportot bontottuk tovább 90 csoportra úgy, hogy a legjobb közelítését adjuk az aggregált európai tartamdiagramnak Az átlagos eltérés a magyar tartamdiagram esetén 2 % alatti Keresleti csoportok a hónapok alapján Keresleti csoportok az napon belül Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 11

12 European Electricity Market Model Termelési mix becslése tíz évenként, Termelési mix becslése tíz évenként, Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 12

13 Electricity mixes Elektromos áram-mixek összehasonlítása Megjegyzések Órás átlagos mellett Ecoinvent mix-nek csak az arányain változtattunk Technológiai változásokat figyelmen kívül hagytuk Import-tal nem foglalkoztunk Egyéb kicsi forrásokat (pl. biogáz kogenerációs erőművek) elhanyagoltuk Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 13

14 Electricity mixes Elektromos áram-mixek összehasonlítása 100% Electricity mix of Hungary - provisioning 90% 80% Órás átlagos 70% 60% 50% 40% mellett 30% 20% 10% 0% REKK 2017 REKK 2020 REKK 2030 REKK 2040 REKK 2050 nuclear lignite natural gas run-of-river wind biomass PV geothermal import other Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 14

15 European Electricity Market Model Órás átlagos mellett ELMŰ geotarifa Órás átlagos fűtési mellett 15 Termelés, MW Földgáz Lignit Nukleáris Vízerőmű Geotermális Naperőmű Szél Biomassza ELMŰ geotarifa nemfűtési A részletes erőművi reprezentáció és a kellő számú referencia óra segítségével a modell eredményeiből kiszámítható egy-egy tipikus óra vagy időszak esetén az átlagos órás Így becslés adható nem csak az éves átlagos mixre, de például a geotarifával működtetett hőszivattyúk üzemelési idejére vonatkozó mixre is Kiszámoltuk minden nap 8., 9., 16. és 17. órája kivételével a többi óra esetén az átlagos mixet (ELMŰ geotarifa) A számítást külön elvégeztük fűtési illetve nem fűtési időszakra (az okt. 15 és ápr. 15 közötti időszakot vettük fűtési időszaknak) Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 15

16 Electricity mixes Elektromos áram-mixek összehasonlítása 100% Electricity mix of Hungary - comparison of models 90% 80% Órás 70% átlagos 60% 50% 40% 30% mellett 20% 10% 0% ecoinvent 2012 REKK 2017 REKK offpeak winter REKK offpeak summer nuclear lignite natural gas run-of-river wind biomass PV geothermal import other Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 16

17 Electricity mixes Elektromos áram-mixek összehasonlítása 65% Electricity mix of Hungary - comparison of models 55% Órás 45% átlagos 35% 25% mellett 15% 5% -5% ecoinvent 2012 REKK 2017 REKK offpeak winter REKK offpeak summer nuclear lignite natural gas run-of-river wind biomass PV geothermal Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 17

18 Electricity mixes MJ-eq. Elektromos áram-mixek CED-je Cumulative energy demand of the electricity-mixes Órás átlagos mellett ecoinvent 2012 REKK 2017 REKK offpeak winter REKK offpeak summer REKK Non-renewable resources - fossil Non-renewable resources - nuclear Non-renewable resources - primary forest Renewable resources - biomass Renewable resources - geothermal Renewable resources - solar Renewable resources - water Renewable resources - wind Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 18

19 Electricity mixes Elektromos áram-mixek CED-je 7/2006 TNM rendelet, épületek energetikai szabályozásáról Energia Órás átlagos mellett elektromos áram 2,50 csúcson kívüli elektromos áram 1,80 földgáz 1,00 tüzelőolaj 1,00 szén 1,00 megújuló: tűzifa, biomassza, biomasszából közvetve vagy közvetlenül előállított energia, a biogázok energiája, fapellet, agripellet megújuló: nap-, szél-, hullám energia, vízenergia, a geotermikus, hidrotermikus, légtermikus energia e 0,60 0,00 Ecoinvent (2012): 4.07 REKK-ecoinvent (2017 tél) csúcson kívüli: 4.04 REKK-ecoinvent (2017 nyár) csúcson kívüli: Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 19

20 Case Study Parametrikus modellezés Órás átlagos mellett Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 20

21 Case Study Parametrikus modellezés Órás átlagos mellett Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 21

22 Case Study Vizsgált társasház CED Órás átlagos mellett Non-renewable Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 22

23 Case Study Vizsgált társasház Órás átlagos mellett MJ-eq. ecoinvent MJ-eq. REKK Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 23

24 Case Study Eredmények REKK MJ-eq. Primer erdő Órás átlagos mellett MJ-eq. fosszilis MJ-eq. nukleáris Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 24

25 Case Study Eredmények Nukleáris Órás átlagos mellett MJ-eq. REKK MJ-eq. REKK Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 25

26 Further Research További lehetőségek Fűtés / hűtés közötti szezonális különbségek figyelembevétele Órás átlagos mellett Órás energetikai szimulációk használata Különböző gazdasági és környezeti szcenáriók figyelembevétele Felújítás figyelembevétele Vizsgálatok különböző energiahordozókra és környezeti hatásindikátorokra Kiss Benedek, Dr. Szalay Zsuzsa, Kácsor Enikő 26

27 Köszönöm a figyelmet! Kiss Benedek AZ EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA ÚNKP-17-3-I KÓDSZÁMÚ ÚJ NEMZETI KIVÁLÓSÁG PROGRAMJÁNAK TÁMOGATÁSÁVAL KÉSZÜLT