A termikus hulladékhasznosítás szerepe a budapesti távhőben

Átírás

1 A termikus hulladékhasznosítás szerepe a budapesti távhőben Magyar Kapcsolt Energia Társaság Balatonfüred, március Orbán Tibor Műszaki vezérigazgató-helyettes, Főtáv Zrt. elnök, MaTáSzSz

2 Forrás: 4th Generation District Heating (4GDH) Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systems (Henrik Lund, Sven Werner, Robin Wiltshire, Svend Svendsen, Jan Eric Thorsen, Frede Hvelplund, Brian Vad Mathiesen) Távhőtrendek a világban G: G: G: G: Társadalmi motiváció: Kényelem, biztonság Hőhordozó közeg: >200 o C gőz Hőforrások: Széntüzelésű gőzkazánok, szén- és hulladéktüzelésű fűtőerőművek Hőtárolók Hőszállítás: Helyszínen szigetelt acélcsövek Hőleadók: >90 o C-os radiátorok Mérés: felhasznált gőzmennyiség Társadalmi motiváció: Tüzelőanyag megtakarítás, költségcsökkentés Hőhordozó közeg: +100 o C forróvíz Hőforrások: Szén- olaj- és hulladéktüzelésű fűtőerőművek, fűtőművek Hőtárolók Hőszállítás: Helyszínen szigetelt acélcsövek Hőleadók: max.90 o C-os radiátorok Mérés: áramlásmérők, hőmennyiségmérők, éves vagy havi leolvasás, esetenként költségmegosztók Társadalmi motiváció: Energiamegtakarítás, ellátásbiztonság Hőhordozó közeg: <100 o C melegvíz Hőforrások: Diverzifikált tüzelőanyag bázisú kapcsolt energiatermelés, különféle zöldenergiák, hulladék, hulladékhők Hőtárolók Hőszállítás: Előre hőszigetelt acélcsövek Hőleadók: +70 o C-os radiátorok Mérés: hőmennyiség-mérők, gyakori távleolvasás Társadalmi motiváció: Veszteségcsökkentés, fenntarthatóság, klímavédelem Hőhordozó közeg <50-70 o C melegvíz Hőforrások: Diverzifikált tüzelőanyag bázisú kapcsolt energiatermelés, különféle zöldenergiák, hulladék, hulladékhők, Jövő energiaforrásai Szezonális hőtárolás Hőszállítás: Előre hőszigetelt acélcsövek, műanyagcsövek Hőleadók: <40 o C-os radiátorok Mérés: fogyasztó központú okos mérés Villamos rendszerszabályozás Távhűtés

3 Forrás: 4th Generation District Heating (4GDH) Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systems (Henrik Lund, Sven Werner, Robin Wiltshire, Svend Svendsen, Jan Eric Thorsen, Frede Hvelplund, Brian Vad Mathiesen) Távhőtrendek a világban

4 A fenntartható hulladékgazdálkodás hierarchiája Waste reduction Recycling Anaerobic digestion Waste-to-Energy Modern landfills with Methane recovery and use Areobic composting Modern landfills with flaring of recovered Methane Landfills without methane recovery Unsanitary landfills and open burning Forrás: Martin Brunner Ramboll: Waste-to-energy Market, Technology AND Economics c. előadása

5 Települési szilárd hulladék kezelése (2012. EUROSTAT) EU 28 tagállam átlaga Magyarország 27% 15% 9% 5% 21% 24% 34% komposztálás újrahasznosítás energetikai hasznosítás lerakás 65% Forrás: Bánhidy János: Települési hulladékok energetikai hasznosítása c. előadása ( )

6 Ország Hulladékhasznosítási adatok (2015. EUROSTAT) Anyagában történő hasznosítás (beleértve a komposztálást) [%] Energetikai hasznosítás [%] Forrás: Bánhidy János: Hulladékból energia c. előadása ( ) Lerakás Svájc Németország Svédország Belgium Hollandia Dánia Norvégia Ausztria Magyarország A vegyesen gyűjtött és minőségi újrafeldolgozásra alkalmatlan települési hulladékok energetikai hasznosítása alapvetően a lerakás alternatívája és nem csökkenti a szelektív gyűjtés, illetve az anyagában történő hasznosítás hatékonyságát. A hulladékok lerakótól való jelentős mértékű eltérítése nem valósítható meg energetikai hasznosítás nélkül. [%]

7 Kérdőjelek a vegyes műanyag hulladékok anyagában történő hasznosításánál évi olaszországi adatok: Szelektíven gyűjtött műanyag csomagoló hulladékok t ebből újrafeldolgozásra került t (55 %) visszamaradt t (45 %) energetikai hasznosításra került t (32 %) (70 %) lerakásra került t (13 %) (30 %) évi németországi adatok: Anyagában hasznosításra előkészített műanyag hulladékok 2,74 millió t ebből belső felhasználás 1,40 millió t (51 %) export (döntően Kínába) 1,34 millió t (49 %) (Forrás: Utilitalia 2017) (Forrás: CEWEP General Assembly 2017) Az Európai Unióban az újrafeldolgozásra összegyűjtött műanyag hulladékok 40 %-át exportálják (ennek 87 %-át Kinába) júliusában a kínai kormány bejelentette, hogy 2018-tól kezdve betiltja a műanyag hulladékok importját. Kérdés: mi lesz a sorsa után az eddig Kínába exportált, jelentősen szennyezett műanyag hulladékoknak? (Forrás: Christine Cole, The Conversation UK, október 21.) Esély a jó hatásfokú energetikai hasznosítás szerepének növelésére! Forrás: Bánhidy János: Hulladékból energia c. előadása ( )

8 Települési szilárd hulladékot hasznosító erőművek világszerte Japánban több, mint 1800 folyamatos üzemű, települési hulladékot tüzelő égetőmű működik. (forrás: ISWA, 2016) A legdinamikusabb égetőmű építés Kínában folyik ben mintegy 250 égető üzemelt és 2018-ban várhatóan már több mint 350 égetőmű fog működni. (forrás: ISWA, 2016) Európában 2014-ben 435 égetőmű üzemelt: 88 Mt/év hulladékhasznosítás, 38 TWh/év villamosenergia- és 88 TWh/év hőtermelés. (forrás: CEWEP, 2017) Magyarországon 1 TSzH égetőmű üzemel: 0,4 Mt/év hulladékhasznosítás, 0,17 TWh/év villamosenergia- és 0,15 TWh/év hőtermelés. Forrás: Bánhidy János: Hulladékból energia c. előadása ( )

9 GWh Hulladékhasznosítás és távhőellátás Waste Incineration Industrial Surplus Heat CHP Heat Only Plants BÉCS: DINAMIKUSAN BŐVÜLŐ TÁVHŐ 7% 25% Brescia 70 % Malmö 60 % Párizs 50 % Oslo 50 % Koppenhága 30 % Stockholm 30 % Bécs 25 % Milánó 20 % Hamburg 20 % Budapest 5 %

10 A HUHA szerepe a budapesti távhőellátásban (2015. előtt) A HUHA az észak-pesti szigetüzemű távhőrendszer egyik hőforrása Jellemző adatok 2015-ig et/év hulladékégetés, GWh/év termelt villamos energia és 0,56-0,58 PJ/év (max MW) hőértékesítés, Viszonylag alacsony (30 % körüli) energetikai hatásfok A legolcsóbb hőforrás Budapesten (portfólió átlag cca. 1/3-a) Az egyetlen nem földgázbázisú hőforrás a fővárosi távhőtermelő portfólióban A hőkiadás növelésének korlátai 2015-ig 2021-ig hosszútávú szerződés a BE Zrt. Újpesti Erőművével (Take or Pay hőmennyiséggel) A szigetüzem miatt is korlátozott hőpiac Műszaki korlátok (hőkiadó állomás, távvezetéki- és keringtető kapacitás, visszatérő ági hőbetáplálás) 10

11 Észak-Pest-Újpalota hőkooperációs rendszer Észak-Pest lakás, Újpalota lakás A fejlesztés hajtómotorja az olcsó és nem fosszilis bázisú hőtermelés 11

12 Műszaki tartalom: A projekt műszaki tartalma Gőz- és kondenzvezeték bővítése (DN400, DN150, 301 nyvm) Hőkiadó állomás bővítése (60 MW) Meglévő bekötővezeték bővítése (DN500, nyvm) Új szivattyú állomás létesítése (Q=1.250 m 3 /h, H=130 m, t=250 m 2 ) Új kooperációs gerincvezeték kiépítése (DN nyvm, DN nyvm) Új fogyasztó bekötése (Kolozsvár utcai Iskola és Tanuszoda, 0,9 MW, DN100, 510 nyvm) 18

13 HUHA szerepe a budapesti hőigények kielégítésében (2017.) Észak-Pest Újpalota

14 Beruházási költség, finanszírozás, eredmények, indikátorok Beruházási költség 4,5 (5,5) milliárd Ft műszaki tartalom bővítés retrospektív jelleggel (0,85 milliárd Ft) KEOP pályázati támogatás: 10% MEKH jóváhagyással részben a 2% bruttó eszközérték feletti évi többlet nyereségből finanszírozva Változatlan mennyiségű hulladékhasznosítás (2022-ig) megduplázódó HUHA távhőtermelés: 0,5 0,9-1,1 PJ/év Jelentősen növekvő HUHA energetikai hatásfok: 30% 50% 15 millió m 3 /a többlet földgázkiváltás (főként Újpalotán) 30 ezer t/a többlet ÜHG megtakarítás (főként Újpalotán) 1 tonna éves ÜHG-kibocsátás csökkentés nettó költségigénye: 172 [ezer Ft/tonna CO2 eq /év] Energiaköltség-megtakarítás+többlet árbevétel: MFt/év Kedvező hatás a környezettudatosságra érzékeny épülettulajdonosok és -üzemeltetők épületeinek LEED és BREEAM energetikai minősítésére!

15 Az energetikai hatékonyságban van még tartalék! 4x15 t/h 4x40 t/h 37 bar 405 C 125 t/h 20 t/h ~ P g,fűtő 3 MW P g,kond 14 bar max. 24 MW 270 C max.70 t/h GES 1 t/h ~ HUHA I. komplex: távhő mennyiségének növelése, turbinacsere, kazán-rekonstrukciók: 7,4 milliárd forint Forrás: 1199/2015.(03.31.) Korm.Hat. T v Q önf T e FŐTÁV 12 MW FŐTÁV 38 MW 15

16 Települési hulladék-gyűjtés-kezelés (2020.) Forrás: Dr. Makai Martina (HÁT, NFM): Haszonanyagok energetikai hasznosítása az országos stratégia tükrében c. előadása

17 Kormányzati célkitűzések a hulladékok energetikai hasznosítására 1. Legyen kiépítve az energetikai hasznosító kapacitás az EU kötelezettségek felett maradó teljes égethető frakcióra. 2. A rendszer fejlesztése lehetőleg költségek növekedése nélkül valósuljon meg (a rezsicsökkentés megőrzése alapvető célkitűzés). 3. Azon hulladék elégetésére nem kerülhet sor, amelynek hasznosítására az európai uniós kötelezettség vonatkozik. Forrás: Dr. Makai Martina (HÁT, NFM): Haszonanyagok energetikai hasznosítása az országos stratégia tükrében c. előadása

18 A hazai meglévő hulladékégető kapacitások Budapest HUHA I. Rákospalota (tszh), 400 et/év, Ajkai Erőmű, et/év, Mátrai Erőmű, et/év, Pécsi Erőmű, 50 et/év, Cementművek (Vác, Beremend, Királyegyháza, korlátozott mértékben, mert termelésük kiszámíthatatlan), 0-80 et/év, Hamburger Hungária (Dunaújvárosi Papírgyár, az engedélyt már megkérték), 0-30 et/év. Összesen cca. 800 ezer tonna/év égető kapacitás Forrás: Dr. Makai Martina (HÁT, NFM): Haszonanyagok energetikai hasznosítása az országos stratégia tükrében c. előadása

19 Új Szennyvíziszap- és Hulladék-hasznosító Erőmű (HUHA II) létesítése Budapesten Szempont rendszer - fókusz pontok: Több alkalmas(nak látszó) telephely Jelentős volumenű elérhető távhőpiac HUHA I Integrált nagyvárosi megoldás a szennyvíziszap kezelés régóta húzódó problémájára és a másként nem hasznosítható kommunális hulladék lerakásának elkerülésére Megteremti a rezsicsökkentési célkitűzések fenntartható forrását akár mindhárom érintett fővárosi közszolgáltatás esetében Csepeli Erőmű km vezeték Cséry-telep km vezeték Ócsai út 19

20 Hulladékhasznosítás vizsgált energetikai változatai * víztelenített iszap 25-27% szárazanyag tartalommal

21 Egyszerűsített technológiai séma 21

22 Egyesített budapesti tartamdiagram HUHA I+II: 20-25%

23 Kinek, miért és miért most van szüksége a hulladékok energetikai hasznosítására Magyarországon? A távhő stratégiai céljainak teljesítéséhez szükséges olcsó(bb) hő biztosítása érdekében A távhőpiac bővítése érdekében A hőtermelők közötti verseny lehetőségének megteremtése érdekében Budapest Főváros Energetikai Cselekvési Programja célkitűzéseinek teljesítése érdekében A Nemzeti Energiastratégia 2030 célkitűzéseinek teljesítése érdekében A földgázfelhasználás hatékonyságának növelése és a CO 2 kibocsátás nemzeti szintjének csökkentése érdekében A KEHOP források mielőbbi és minél hatékonyabb lehívása érdekében A rezsicsökkentés hosszútávon fenntartható feltételeinek megalapozása érdekében 23

24 Svájc (Zürich, Josefstrasse) 75% of Zurich s population voted for the extension of the WtE plant in the center of the city. Forrás: Martin Brunner Ramboll 24

25 Luzern és Koppenhága Luzern (Svájc) 200 kt/a Koppenhága (Dánia) 2 x 280 kt/a 25

26 az a csodálatos csillagszóró Parameter Emission (mg/m 3 ) EU Limit for WtE (mg/m 3 ) Chloride NO x Dust Parameter Immission (μg/m 3 ) Limit (μg/m 3 ) Regulation NO x PM LA Smog Alarm 50 Daily Limit EC Forrás: Martin Brunner Ramboll: Waste-to-energy Market, Technology AND Economics c. előadása

27 Szálló por emisszió Tüzijáték W2E 216 t/a 63 t/a 27

28 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET SZERESSÜK AZ ENERGETIKÁT, SZERESSÜK A TÁVFŰTÉST! torban@fotav.hu