A nem nukleáris alapú villamosenergia-termelés lehetőségei

Átírás

1 A nem nukleáris alapú villamosenergia-termelés lehetőségei Büki Gergely Villamosenergia-ellátás Magyarországon a XXI. században MTA Energiakonferencia, február 18

2 Villamosenergia-termelés, 2011 Villamos energia, E = 42,6 Twh 17 Twh (40%) 16,5 Twh (36%) 2,5 (6%) 6,6 Twh (18%) Import Q Q AE FE CE VE SzE NE BE Fo sszilis erő művek Megújuló erőművek Atome nergia 170 PJ (16%) Q Ü Fosszilis energiák (olaj + földgáz + szén = 781 PJ (74%) Primerenergia-felhasználás, G = 1060 PJ Q Ü Megújuló energiák 109 PJ (10%)

3 Az erőművek összehasonlítása Több lábon állás elkerülhetetlen: atomenergia, fosszilis energiák (földgáz, szén), megújulók, import. A villamosenergia-ellátás energiarendszer, részei az energiatermelők, -szolgáltatók és -fogyasztók. Állami szerep és az energiapiac. Rendszerszemlélet: villamosenergia-rendszeren belül (tartaléktartás, erőmű- + hálózat-költségek) és kívül (externális költségek). Műszaki-gazdasági-környezeti-biztonsági szemlélet: Erőmű értékelhető villamos teljesítménye. Energiaköltség: Az erőmű élettartamára - támogatás nélkül, kamatokkal számolt - költségek jelenértéke, a termelt villamos energia jelenértékére vetítve. Munkahelyteremtés, hazai beszállítás. Lévai: Hőerőművek, Büki: Erőművek, 2003.

4 Villamosenergia-import 40 38,2 % , ,9 10 8,9 6, A villamosenergia-import helyett a hazai termelés gazdaságos, ez fejleszti a gazdaságot, növeli a foglalkoztatottságot. Importálni a primerenergiát (földgázt) indokolt. A villamosenergia-import energiafüggőséget jelent. A villamosenergia-import a tervgazdaságban a gazdaság gyengeségét mutatta, a piacgazdaságban a villamosenergia-ipar gyenge versenyképességét jelzi. A villamosenergia-import a villamosenergia-ellátás rövid távú gondjait enyhíti, de nem a villamosenergia-ellátás hosszú távú fejlesztését szolgálja. A villamosenergia-rendszerek együttműködése (export és import) szükséges, ám a jelentős import-export szaldót indokolt csökkenteni!

5 Fosszilis erőművek A fosszilis, szén- és földgáztüzelésű erőművek aránya a jövőben csökken a villamosenergia-termelésben, ám jelentős szerepük a következő évtizedekben még megkerülhetetlen. Gázerőmű % Szénerőmű % Gáz- és szénerőmű % World Energy Ou tlook 2013 Világ / , , ,47 EU / , , ,75 A magyar villamosenergia-rendszerben a szén- és a földgáz-erőművek szerepét eltérő szempontok befolyásolják: Szén: olcsóbb és hazai energiahordozó, munkahelyteremtés, Földgáz: drága energiahordozó, jó hatásfok, kapcsolt energiatermelés.

6 Földgáztüzelésű fűtőerőművek Drága tüzelőanyag: ~ 4000 Ft/GJ Kizárólagos villamosenergia-termelés régi gőzerőművek (Dunamenti, Tiszai...) : új gáz/gőzerőművek (Csepel, Gönyű, Dunamenti...): , 35, k 6 0, G, , 6, kg 25, 8 0, Ft/kWh Ft/kWh Fűtőerőművek (Kelenföld, Kispest, gázmotorok...) - drága tüzelőanyag, - hőigény csökkent, ami az alapja a kapcsolt energiatermelésnek. A hazai kapcsolt energiatermelés számottevően csökkent!

7 Szénerőművek Elsősorban a lignittüzelésű Mátrai Erőművel kell számolni: Jelenleg: ~ 800 MW, ~ 5500 GWh, 31% Új lignitblokk(ok) hatásfoka: 46-48% - változatlan lignitfelhasználás: GWh/a b meg ( )10 0,07 /a 6 kwh/a kw Ft/kWh Ft kw. - változatlan villamos energia: TJ/a t CO 2 /a Alaperőműként a Paks I. blokkjainak leállítása után vehető számításba.

8 Megújuló energiák hasznosítása HS F Villamos en ergia Hő Üzemanyag VE SzE NE BE NK BK GE ÜA Megújuló energiák, U

9 Biomassza/geotermikus energia Biomassza (fatermékek, szalma, hulladék, szennyvíz) és geotermikus energia esetén a kizárólagos villamosenergia-termelés nem indokolt, a rossz hatásfoka miatt. A biomassza és a geotermikus energia elsősorban egyedi és/vagy távhőellátásban hasznosítható. Biomassza-hasznosítás néhány esetében indokolt a kapcsolt energiatermelés (biogáz). Energiahatékonysága jelentős, a villamosenergia-termelés szempontjából nem számottevő. A hatékony biomassza-hasznosítás költségigényes, támogatásra szorul.

10 Hazai vízerőművek - múlt Megépített vízerőművek (Tiszalök, Kisköre stb.): 32 erőmű, ~60 MW, ~200 GWh. Bős-Nagymaros kudarc, tragédia! Hiba az oldalcsatornás megoldás, a Duna elterelése. a Csehszlovákián át vezetett oldal vízcsatornás megoldás politikai szinten már nagyon korán elfogadást nyert, amelyen a későbbiekben már nem is lehetett változtatni. (MSzMP 1958, 1962) Nagymaros: rossz következmény! A vízenergia tabutéma, szükséges rendezni végre közös dolgainkat, ez a mi munkánk; és nem is kevés. (József A.: A Dunánál)

11 Hazai vízerőművek jövő Világ /11 EU /11 Vízerőmű Twh % , , World Energy Out look 2013 Hazai potenciál: MW, 3-5 Twh. Vizsgálandó energetikai lehetőségek: Nagymaros 160 MW, Adony MW, Fajsz MW. Kis vízerőművek, Paks 2 frissvíz-hűtése, szivattyús tározós erőmű. Nem energetikai kérdések: Hajózás, Víztározás, öntözés.

12 Szélerőművek, napelemek 1 Világ /11 EU /11 Szélerőmű Napelem Twh % Twh % , , World Energy Ou tlook 2013 Hazai adatok és becslés Szélerőmű Napelem Jelenlegi teljesítmény MW 330 1,8 - termelés Gwh Megújuló NCST Gwh becslés Gwh 3000 (5x) 200 (100x) Kihasználási időtartam h/a Fajlagos beruházási költség Ft/kW

13 Szélerőművek, napelemek 2 A beruházás fajlagos költségterhe, kber, r = 0,05 b n l kber l b / P ért Ft/kW h/a év 1/a Ft/kWh P Szélerõmû ,071 11,2 14,9 1 Napelem ,071 25,8 32,3 0 Atomerõmû ,053 10,6 0 Kamat nélkül Szélerőmű Napelem A tomerőmű Megengedhető fajlagos beruházási költség Szélerőmű b meg , b kber n 6,3-8,4 Ft/kWh 14,5-18,2 Ft/kW h 3,3 Ft/k Wh Ft/kW Napelem b meg b meg , 071 k l Ft/kW

14 Erőmű- és rendszerköltségek Synthesis on the Economics of Nuclear Energy Study for the European Commission, DG Energy November 27, 2013 William D. D haeseleer, Professor at the University of Leuven Hálózathoz kapcsolódó rendszer költségek (2011) Nukleáris: ~ 2 3 $/MWh Szén: ~ 1 $/MWh Gáz: ~ 0.5 $/MWh Szél, szárazföldi: ~ $/MWh Szél, tengeri: ~ $/MWh Napenergia: ~ $/MWh Externális költségek (2012) Nukleáris 1 4 /MWh Szén: ~ 40 /MWh Gáz: ~ 20 /MWh Nap: ~ 10 /MWh Szél: ~ 2 /MWh

15 Energetikai tervezés A 3. generációs atomreaktorok tervezése és szállítása orosz feladat és felelősség. Az atomerőmű telepítése, hűtése, csatlakozásai stb. magyar tervezési feladat. A több lábon álló villamosenergia-ellátást, a hazai alternatív erőműveket tervezni kell. Energiatratégia tervezése, innováció, munkahely. Az erőműtervezés csapatmunka, a nagy projekt nagy tervező csapatot igényel! A rendszerváltás/privatizáció után a nagy tervezőirodáink megszüntek, elaprózódtak. Az atomerőmű tervezéséhez szükséges a még meglévő tervezők összefogása, képzése és együttműködése.

16 Köszönöm megtisztelő figyelmüket, várom a kérdéseiket!