A SZÉLENERGIA HASZNOSÍTÁSA

Átírás

1 XII. KÖRNYEZETTUDOMÁNYI TANÁCSKOZÁS A SZÉLENERGIA HASZNOSÍTÁSA Dr. Tóth Péter egyetemi docens SZE Bíróné Dr. Kircsi Andrea egyetemi adjunktus DE

2 Szükséges tennünk a éghajlatváltozás ellen! Az energiaszektor nagy részben felelős az üvegházhatású gáz kibocsátás növekedéséért májusában a CO 2 légköri koncentrációja elérte a 400ppmet Manua Loa (Hawaii) állomáson. IPCC AR5 (2014) szerint a várható T képest ra legoptimistább forgatókönyv szerint 0,3-1,7 o C Legpesszimistább forgatókönyv szerint 2,6-4,8 o C EU célkitűzése: ne haladjuk meg 2 o C-ot!

3 A globális felmelegedés megállítása érdekében az EU vezetői úgy döntöttek, hogy: az üvegházhatású gázok kibocsátásának 40%-kal csökkennie kell 2030-ra az 1990-es szinthez képest, 2030-ig 27%-kal növelik a megújuló energiaforrások (a szél-, a nap- és a vízenergia, valamint a biomassza) részarányát az energiatermelésben 2030-ra 27%-kal kell fokozni az energiahatékonyságot. Forrás:

4 Energiaforrások az EU-ban Az EU-ban 2010-ben felhasznált fűtőanyagok Az Unión kívülről importált energiahordozók részaránya 2010-ban Forrás:

5 Miért szél? Növekvő energiaigény az egész világon Szén-dioxid-mentes energiatermelési mód Klímaváltozás elleni küzdelem része! Leggyorsabban és relatívan legkisebb befektetéssel megvalósítható erőművek sorába tartoznak a szélerőművek Hozzájárul az energiatermelés diverzifikálásához, az energiabiztonság növeléséhez Szélenergia ipar kedvező társadalmi-gazdasági hatásai: 2008-ban embert foglalkoztatott direkt, vagy indirekt módon (EWEA, 2009 január Wind at Work)

6 Megújulók globális éves technikai potenciálja (EJ/yr) IPCC, 2011: Summary for Policymakers. In: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure SPM.XX 6

7 Éves átlagos szélsebesség 80m magasságban a Földön 5x5km felbontás 7

8 CO 2 kibocsátás a teljes életciklusra Üvegházgáz-kibocsátás gco 2 egyenérték/kwh a teljes életciklusra Jacobson, 2009

9 Becsült ÜHG kibocsátás teljes életciklusra számolva (g CO2eq/kWh) Sathaye, J., O. Lucon, A. Rahman, J. Christensen, F. Denton, J. Fujino, G. Heath, S. Kadner, M. Mirza, H. Rudnick, A. Schlaepfer, A. Shmakin, 2011: Renewable Energy in the Context of Sustainable Energy. In IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure 9.8 9

10 Különböző RES technológiák fajlagos költségeinek terjedelme Villamos energia Hőtermelés Üzemanyag IPCC, 2011: Summary for Policymakers. In: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure SPM.5 10

11 A szélenergia fontos szereplője a világ energiapiacának A világban 51,4GW új szélerőmű kapacitás épült 2014-ben, az új kapacitások közel fele Ázsiában. 100 országban üzemelnek ipari méretű szélerőművek, 22 országban van (15 európai) 1GW felett az installált szélerőmű kapacitás. Már 8 európai országnak van több mint 4GW. Amerikában USA (65,8GW), Kanada (9,6GW), Brazília (5,9GW). Ázsiában Kína (114,7GW) és India (22,4GW) jelentős. A világban a 369GW szélerőmű kapacitás normál szeles évben a világ villamos energiaigényének 3%-át képes biztosítani. Európában az energiafogyasztás 10,2%-át adja szél. GWEC, 2015; WWEA,

12 Évente épült szélerőműkapacitás a világban Forrás: GWEC,

13 Évente épült szélerőműkapacitás régiónként Forrás: GWEC,

14 Összesített szélerőműkapacitás a világon között Forrás: GWEC,

15 TOP10 a 2014-ben telepített szélerőmű-kapacitás alapján Forrás: GWEC,

16 TOP10 az összes telepített szélerőmű-kapacitás alapján Forrás: GWEC,

17 Forrás: GWEC, 2015 Szélenergia a világban A szélerőmű fejlesztésekben Kína a világon az első folyamán becslések alapján 23GW épült, 2014 decemberére 114GW az összes szélerőmű kapacitása ra Kína 200GW kapacitás szeretne elérni. Várhatóan hamarabb teljesíti. USA-ban rekord év volt 2012 (akkor 13GW épült), 2014-ben a hálózatra csatlakoztatott szélerőművek összes kapacitásával eléri a 65GW-ot, amely a világranglistán csak a 2.helyre elegendő. Ázsiában 2014-ben Kínán kívül főként Indiában épültek szélerőművek (2GW), ezzel India összes szélerőmű kapacitása 22GW, Japánban mindössze 2,7GW. Rekordévet zárt Brazília.

18 Szélenergia hasznosítás Európában EWEA,

19 EWEA, 2015 Szélenergia hasznosítás Európában European Union EU28: MW Ebből offshore: 8000MW Candidate Countries (TR, SR): 3799 MW EFTA (Norvégia, Svájc): 882 MW Más (Ukrajna, Faroe szigetek, Oroszo.): 534MW Total Europe: MW

20 Szélenergia hasznosítás EU28 évente telepített EWEA,

21 Összes szélerőmű kapacitás Európai Unióban 2014-ig EWEA,

22 Offshore szélerőművek a világban GWEC,

23 EWEA, 2015 Offshore részarányának változása (MW) EU szélenergia piacán

24 Szélenergia hasznosítás Európában EU28 összesített szélerőmű kapacitása 2014 végén 128.7GW évi szárazföldi telepítésekben Németország és Olaszország volt jelentős, offshore kapacitásokban UK. A növekedés megállt Franciaországban és Spanyolországban ben működő szélerőművek egy normál szeles évben 284TWh képes termelni, ami EU bruttó végső energiafelhasználás 10,2%-át képesek fedezni. EWEA,

25 2012-ig az EU új tagországainak a szerepe nőtt a szélerőmű telepítésekben EWEA,

26 Szélenergia hasznosítás EU évi telepítések ,4MW EWEA,

27 Összes (128,8GW) szélerőmű kapacitás megoszlása EU28-ban EWEA,

28 Szélenergia hasznosítás Európában EU12 EU12 országok közül Lengyelországnak és Romániának van 2GW feletti szélerőmű kapacitása EWEA, 2015 alapján 29

29 Szélenergia hasznosítás Európában EU óta számottevő fejlesztések voltak az alábbi EU12 országokban: 1. Lengyelország +2727MW 2. Románia +2492MW, 3. Bulgária +315MW EWEA, 2015 alapján 30

30 Megújulók (RES-E) hálózatra csatlakozásának megítélése EU27 tagállamokban RES Integration Project,

31 Új és felszámolt erőmű kapacitások megoszlása 2014-ben Európában EWEA,

32 Évente épített erőművek megoszlása energiaforrásonként Európában EWEA,

33 Új villamos-energiatermelő kapacitások EU-ban EWEA,

34 Energiaszerkezet EU-ban 2000-ben és 2014-ben EWEA,

35 A szélenergiából termelt villamos energia részarányának várható változása - EU 2012-ben az villamos energia-felhasználás Európában 2798TWh (EUROSTAT). A 2014 évi szélerőmű kapacitás egy átlagosan szeles évben 284TWh villamos energia termelésére képes, amely az EU teljes villamos energiafelhasználás 10,2%-nak a fedezésére elegendő. EWEA, 2011 és

36 A szélből termelt villamos energia fajlagos költségei 42 EWEA, 2009

37 A szélerőművek termelési egységköltsége a kihasználási óraszám függvényében A fejlesztések révén várható csökkenés a 2020-as és 2030-as évekre (A felső görbe a nagyobb beruházást igénylő tengeri rendszer). Wind Power Barometer EUROBSERV ER febr

38 Beruházási költségek várható alakulása 2050-ig 44

39 A szélerőművek (és a PV napelemek) fajlagos beruházási költségeinek változása A kontinentális típusoknál 2020 után jelentős változás nem várható

40 Árkockázat skála: a fix átvételi ártól a zöldbizonyítványig RES Integration Project,

41 Szélből termelt villamos energia átvételi árai Magyarországon MEH alapján,

42 Álláshelyek megoszlása az EU szélenergia-iparában Wind at Works,

43 Magyarország szélenergia potenciálja Elméleti potenciál: 532,8 PJ/év Forrás: MTA Energetikai Bizottság Megújuló Energia Albizottság, Szélenergia potenciál H=75m, D=75m, E=56,85TWh (204,7PJ/év), Péves átl.=6489mw 49

44 Éves átlagos szélsebesség 75m-en Wantuchné Dobi I. et al., 2005 Wantuchné Dobi Ildikó, Konkolyné Bihari Zita, Szentimrey Tamás, Szépszó Gabriella,2005: Széltérképek Magyarországról "Szélenergia Magyarországon" , Gödöllő (11-16) 50

45 Fajlagos szélteljesítmény (W/m 2 ) 75m magasságban Magyarországon Országos potenciális energia 75 méteren: 204PJ/év Dr. Hunyár Mátyás MMT előadás OMSZ Wantuchné Dobi I. et al.,

46 EBRD,

47 Évente telepített szélerőmű kapacitás Magyarországon (MW) MSZET,

48 Szélerőművek földrajzi helyzete 172 db szélerőmű 329MW MSZET,

49 Szélturbina-gyártók részvétele a magyar piacon 2011-ben MSZET,

50 Szélenergiából termelt villamos energia (GWh) MSZET,

51 Magyar szélerőművek havi kapacitás kihasználtsága (%) és a KÁT termelés aránya (%) 57

52 2010-ben működő és tervezett szélerőmű projekthelyszínek MSZET,

53

54 Megújuló energiamennyiség, előrejelzés 2020-ra 0Energia_Magyarorsz%C3%A1g%20Meg%C3%BAjul%C3%B3%20E nergia%20hasznos%c3%adt%c3%a1si%20cselekv%c3%a9si%20 terve%202010_2020%20kiadv%c3%a1ny.pdf 60

55 Megújuló energiaforrások felhasználása 2010 és ban 0Energia_Magyarorsz%C3%A1g%20Meg%C3%BAjul%C3%B3%20E nergia%20hasznos%c3%adt%c3%a1si%20cselekv%c3%a9si%20 terve%202010_2020%20kiadv%c3%a1ny.pdf 61

56 EWEA, as szélenergia vállalások teljesítéséhez szükséges évente telepítendő szélerőmű kapacitások Magyarország 2020-ra 750MW építését vállalta. Évente átlagosan 60-90MW építése lenne kívánatos.

57 Tényleges és NCST-ben tervezett jövő a szélerőmű-kapacitásra és a szélből termelt áramra Tóth P. és Bíróné Kircsi A.,

58 1000 MW szélkapacitás forgatókönyv 2020 (ÜHG kibocsátás, földgázkiváltás) Szélbázisú villamos energia termelés: GWh (összesen időszakra) Földgázkiváltás: TJ (~2,5 mrd m3 ; ~750 millió USD) (összesen időszakra) Környezeti hatás Elkerült CO2 kibocsátás: 4,7 millió tonna = 95 millió EUR (összesen időszakra; 20EUR/tonna) EU megújuló vállalásunk teljesítésében az egyik legolcsóbb áramtermelési technológia (fogyasztói terheket kevésbé növeli, mint az egyéb technológiák)

59 Megújuló energiaforrások részesedése a zöldáram előállításból a jövőben Magyarországon Biogáz Biomassza és hulladék alapú Szélenergia Napenergia Geotermikus energia Vízenergia

60 Az EU27 országainak nemzeti cselekvési tervei által becsült és a ténylegesen várható szélerőmű-kapacitás változás Wind Power Barometer EUROBSERV ER febr

61 Szélsebesség anomáliák 2014 első 3 negyedévben 2014 Q Q Q2 67

62 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!