KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS ÉS TRIGENERÁCIÓ HELYZETE ÉS LEHETŐSÉGE

Átírás

1 XIX. Főenergetikusi és Innovációs Szeminárium Visegrád, május KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS ÉS TRIGENERÁCIÓ HELYZETE ÉS LEHETŐSÉGE (avagy ez meg az a távhőről 2012-ben Magyarországon) Orbán Tibor műszaki vezérigazgató-helyettes (FŐTÁV Zrt.) alelnök (MaTáSzSz)

2 MI A TÁVHŐ (ÉS MI NEM)? alacsony hőmérsékletű hő ( hulladékhő ) hasznosítása hőtermelési célra nagy állandó költségű eszköz, amely alkalmas a különböző módon és különböző primer tüzelőanyagból (vagy tüzelés nélkül) előállított hőenergiák összegyűjtésére és a fogyasztókhoz való elszállítására energiapolitikai eszköz (ÜHG csökkentés, primer tüzelőanyag megtakarítás) egyéni igények kielégítésére alkalmas, az épületeknek többletszolgáltatást nyújtó közszolgáltatás nem a hazai közvélekedésben megszokott lakótelepfűtés!!! 2

3 A TÁVHŐ (TÁVFŰTÉS + TÁVHŰTÉS) MEGÍTÉLÉSE EURÓPÁBAN Ecoheatcool projekt (Euroheat&Power 32 európai országban végzett vizsgálatának) főbb megállapításai a jövőre nézve: A távfűtési és a távhűtési rendszerek Európa energiapolitikájának fontos területei, mert elősegítik az Unióban: az energiahatékonyságot, az ellátásbiztonságot, a környezetvédelmi, klímavédelmi célok elérését, csökkentik és kiváltják a fosszilis primer tüzelőanyag-felhasználást. 3

4 A (NÖVEKVŐ) TÁVFŰTÉS TÁRSADALMI HASZNA EURÓPÁBAN A távfűtés megkétszerezése a következő előnyökkel járna: Javuló energiahatékonyság: a primer energiafelhasználás évi PJ-lal csökkenne (ez megegyezik Svédország teljes primer energiafelhasználásával). Javuló ellátásbiztonság: az importfüggőség évi PJ-lal, azaz a teljes primer energiafelhasználás 5,5%-ával csökkenthető (ez megegyezik Lengyelország primer energiafelhasználásával). Kevesebb CO 2 -kibocsátás: évi 400 millió tonnával, azaz a jelenlegi kibocsátás 9,3%-ával csökkenthető. Ez többet jelenthetne, mint amit Európa a kyotói vállalásban megjelölt (8%). 4

5 A (NÖVEKVŐ) TÁVHŰTÉS TÁRSADALMI HASZNA EURÓPÁBAN A távhűtés 2%-os piaci részesedésének 25%-ra növekedése 2020-ig a következő előnyökkel járna: Javuló energiahatékonyság: a primer energiafelhasználás évente PJ-lal csökkenne (ez megegyezik Lettország és Litvánia teljes primer energiafelhasználásával). Kisebb villamosenergia-igény: 200 PJ/év (ez megegyezik Portugália villamosenergiaszükségletével). Kevesebb CO 2 -kibocsátás: évente millió tonnával csökkenthető, ami a jelenlegi kibocsátás 1%-a (ez megegyezik Svédország tüzelőanyagégetésből származó kibocsátásával). 5

6 A TÁVHŐ MAGYARORSZÁGI MEGÍTÉLÉSE (1) Szerintem eljött az idő, hogy a szolgáltatókat forint-fillérre elszámoltassuk, mert kicsit elegem van abból, hogy szemmel láthatóan jóltáplált, színes overallos szakemberek lépten-nyomon oktatgatják ki a lakótelepek nem annyira jóltáplált népeit, megmagyarázva, hogy ez így teljesen rendben van Forrás: Népszava Online 6

7 A TÁVHŐ MAGYARORSZÁGI MEGÍTÉLÉSE (2) Távhőszolgáltatás = lakótelep fűtés Imázsában magán viseli az összes lakótelep problémát: közösségi ellátás elavult fűtési rendszerek pazarló épületek elidegenedett, konfliktusokkal terhelt életkörülmények szociális problémák Tény: a távhőszolgáltatás piacának döntő hányada lakótelep. A távhő sorsa összefonódik a lakótelepek sorsával, jövőjével. Ha nem lenne lakótelep, a döntéshozókat és a médiát nem érdekelné a távhőszolgáltatás. 7

8 A HAZAI TÁVHŐ SZÁMOKBAN (1) Összes Budapest Távhővel ellátott lakások száma [db] Távhővel ellátott lakások piaci részaránya (%) Súlyozott átlag Távhővel ellátott lakások száma 655 ezer távfűtött lakás = a teljes lakásállomány 15,2%-a (1990-ben ugyanez még 16,6% volt) A földgázzal fűtött lakások aránya 62,9% 95 településen 207 távhőrendszer A távfűtött lakások aránya településenként igen eltérő: Dunaújváros 85%, Tatabánya 76%, Pornóapáti 47%, Zalaegerszeg 0%. 10 ezer MW beépített hőforráskapacitás, ebből az elmúlt 15 évben létesült 2 ezer MW korszerű CHP egység, ~2.200 nyvkm távvezeték hálózat, 13 ezer db hőközpont. A távhő eszközállománya a nemzeti vagyon része! 8

9 A HAZAI TÁVHŐ SZÁMOKBAN (2) Összes Ipari célú Kiadott hőmennyiség [TJ] Földgáz Szén Olaj Nukleáris Geotermikus Éghető megújuló Egyéb megújuló Kommunális hulladék Hulladékhő, melléktermék ben az összes távhőmennyiség több, mint ½-e volt ipari célú, ben már csak ¼-e Termelt távhőmennyiség 40,3 PJ kapcsoltan 25 PJ (62%) közvetlenül15 PJ (38%) Távhővel kapcsoltan termelt villamos energia 5,9 TWh (átlagosan σ=0,85) 2009-ben a távhőtermelésre felhasznált tüzelőanyag 80,6%-a földgáz volt, és a kommunális hulladékkal együtt is 5% alatti a megújulók részaránya ben a földgáz részaránya még csak 58,9%, a szén részaránya pedig még 26,9% volt óta folyamatosan csökkenő hőigények, növekvő földgáz részarány! 9

10 A FŐVÁROSI TÁVHŐ SZÁMOKBAN 17 kerületben 238 ezer távfűtött lakás, 7 ezer egyéb felhasználó, 30% piaci részarány 32,7 millió lm 3 fűtött légtér 525 km primer távvezeték-pár db hőközpont MW beépített hőkapacitás 728 MW (31%) kapcsolt 584 MW (25%) Főtáv tulajdonban MW (69%) alternatív tüzelésű MW (54%) KÁT-tal érintett (volt) P=653 MW, E=2,2 TWh/év között: 12,2-15,8 PJ/év kiadott hőmennyiség 1,2-1,3 PJ/év távvezetéki hőveszteség ezer m 3 /év pótvízigény GWh/év villamosenergia-igény A FŐTÁV a hazai távhő zászlóshajója! 10

11 TÁVHŰTÉS MAGYARORSZÁGON Budapesten két lakossági távhűtő rendszer üzemel vegyes (abszorpciós és kompresszoros) hűtőközpontokkal ellátott lakás, kb. 4 MW hűtőteljesítmény-igény Értékesített hidegenergia-mennyiség 8-10 TJ/a Debrecen belvárosában 5 nem lakossági fogyasztót lát el a távhőszolgáltató hidegenergiával 8 MW beépített abszorpciós kapacitás 2 km beépített távvezeték-hossz Értékesített hidegenergia-mennyiség 9-10 TJ/a Szentendrén a Fűtőműben létesült adszorpciós hűtés a városi uszoda ellátására Beépített hűtőkapaciás kb. 700 kw Értékesített hidegenergia-mennyiség 0 11

12 KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS Nettó hazai villamosenergia-termelés összesen Kapcsolt villamosenergia-termelés Távhővel kapcsolt villamos energia 40 Kapcsolt termelés aránya a nettó hazai termelésben TWh ,1% 19,6% 20,8% 21,3% 21,8% 21,2% 20,3% 20,7% 20,9%

13 A KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS TÁRSADALMI HASZNA η ref =36% η ref =60% Hő. Tüzelőanyag [PJ]; Villamos energia [TWh] ,8Mt Kapcsoltan termelt hő Kapcsolt villamosenergia-termelés Tüzelőanyag-megtakarítás Kapcsolt termelés tüzelőanyag-felhasználása MegtakarítottÜHG-kibocsátás η REF,E =36% 2,6Mt 2,4Mt 2,5Mt 2,3Mt 2,1Mt 2,3Mt 2,4Mt 2Mt Hő, Tüzelőanyag PJ; Villamos energia TWh ,4Mt Kapcsoltan termelt hő Kapcsolt villamosenergia-termelés Tüzelőanyag-megtakarítás Kapcsolt termelés tüzelőanyag-felhasználása MegtakarítottÜHG-kibocsátás η REF,E =60% 0,7Mt 0,6Mt 0,7Mt 0,6Mt 0,5Mt 0,6Mt 0,6Mt 0,5Mt

14 A TÁVHŐ MAGYARORSZÁGI TÁRSADALMI HASZNA A távhő ~2/3-át Magyarországon (2011-ig!) a 2004/8 EU direktíva szerinti nagyhatékonyságú kapcsolt energiatermeléssel állítják elő. A ~6 TWh/a (ebből KÁT-os ~5 TWh/a) távhővel kapcsolt villamos energia a hazai fosszilis erőművek átlagos hatásfokát alapul véve megfelel ~35 PJ évi primerenergia-megtakarításnak ~2 millió tonna évi CO 2 -kibocsátás elmaradásának ~1 milliárd gnm 3 évi földgázimport csökkenésnek A kapcsolt energiatermeléssel, ezen belül a távhőszolgáltatáson alapuló kapcsolt energiatermeléssel elérthez fogható mértékű primerenergiamegtakarítás és CO 2 -kiváltás konkrét műszaki intézkedésekkel az elmúlt másfél évtizedben egyetlen más területen nem valósult meg! Az eddigiekben még nem korszerűsített panelépületekben lévő ~500 ezer lakás ésszerű korszerűsítésével elérhető összes primerenergia-megtakarítás ~6 PJ/év. Ennek egyszeri beruházási költsége legalább 750 mrd forint! 14

15 A (SIKERES) TÁVHŐSZOLGÁLTATÁS ALAPJA AZ OLCSÓN TERMELT HŐ! (1) Átlaglakás távhőszámlája ÁFA nélkül VII. Átlaglakás távhőszámlája ÁFA nélkül VII Zirc Szentlőrinc Keszthely Balatonfüred Nagykőrös Kőszeg Putnok Dorog-Esztergom Algyő Kiskunfélegyháza Sárbogárd Szigetszentmiklós Szentgotthárd Vasvár Komló Berettyóújfalu Makó Ózd Sopron Kiskunhalas Baja Dunakeszi Csorna Tapolca Szentendre Dombóvár Kaposvár Kisvárda Almásfüzitő Püspökladány Körmend Nyergesújfalu Komárom Vác Bonyhád Dunaújváros Gödöllő Eger Székesfehérvár Hajdúnánás Várpalota Budaörs Mezőhegyes Nagyatád geotermikus Budapest Veszprém Tata Ft/év Szeged Mátészalka Érd Szekszárd Sárvár Szigetvár Debrecen Gyöngyös Salgótarján Szolnok Nyírbátor Kecskemét Hajdúböszörmény Sárospatak Tiszavasvári Sátoraljaújhely Százhalombatta Nyíregyháza Mór Tatabánya Szombathely Nyíregyháza Baj Sopron Mohács Pécs Miskolc Ajka Hódmezővásárhely geotermikus Kazincbarcika Bp., XXI. ker. Celldömölk Siófok Hajdúszoboszló Cegléd Oroszlány Tiszaújváros Győr Siklós geotermikus Mosonmagyaróvár Bokod Záhony Ipari hő Pétfürdő Csongrád geotermikus Szentes geotermikus Szarvas geotermikus Paks Ft/év KÖZVETLEN (FORRÓVÍZKAZÁNOS) TÁVHŐTERMELÉS FÖLDGÁZBÁZISON NEM LEHET VERSENYKÉPES ALTERNATÍVA! Ha a távhő hőforrásai, mint nagyfogyasztók, nem jutnak olcsóbban földgázhoz, mint a közvetlen gázfűtéssel bíró végfelhasználók (kisfogyasztó épületek), akkor a távhőrendszerek karbantartási és működési költségeivel együtt (beleértve a távhőszolgáltatók általános költségeit is) a távhőszolgáltatás sohasem lesz nyereséges a gázfűtéssel szemben a hőpiacon! 15

16 A (SIKERES) TÁVHŐSZOLGÁLTATÁS ALAPJA AZ OLCSÓN TERMELT HŐ! (2) Bécs Budapest Csúcsterhelés MW -6.5 o C külső hőmérsékletnél Forróvízkazánok Kapcsolt hőtermelés Hulladékhasznosítás Peak load (heat only boilers) Medium load (cogen, industrial cogen) Base load Daily heat input [MWh] Napi átlagos hőteljesítmény-igény (MW) (waste incineration, industrial waste heat) 0 Előtérbe helyeződik (helyeződne?) a kapcsolt és/vagy a megújuló és hulladék(hő) bázisú hőtermelés! 16

17 100,0 ÉPÜLETKORSZERŰSÍTÉSEK, ENERGIATUDATOSSÁG CSÖKKENŐ HŐPIAC Melegenergia-igény Épületkorszerűsítések: % Hajtóenergia-igény Hőteljesítmény-igény (%) 75,0 50,0 Kombiblokkok Hőszükséglet: 33-50% Hőigény: 65-85% Gázmotorok Hőszükséglet: 10-20% Hőigény: 30-50% Hidegenergia-igény 25,0 0, h/év HŐPIAC NÉLKÜL NINCS KAPCSOLT TERMELÉS! CSÖKKEN A MEGÚJULÓK FELVÉTELÉRE SZOLGÁLÓ POTENCIÁL IS! ELENGEDHETETLENÜL május 16. SZÜKSÉGES A PIACBŐVÍTÉS VERSENYKÉPESSÉG OLCSÓ17 HŐ

18 PIACBŐVÍTÉS EGYIK ÚTJA: ÚJ FOGYASZTÓK, ÚJ TERÜLETEK BEKAPCSOLÁSA A TÁVHŐELLÁTÁSBA Bécs Budapest????? Ha a Hold nem nő, akkor fogy! 18

19 PIACBŐVÍTÉS MÁSIK ÚTJA: TERMÉKBŐVÍTÉS - HIDEGENERGIAELLÁTÁS Többlet-kapacitás igény Hűtés miatti többlet CO2-kibocsátás 4,0 3,0 2,0 8 MW kompakt folyadékhűtő Többlet erőművi kapacitás-igény (MW) 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0-4,0-5,0-6,0-7,0 Hagyományos villamos hajtású hűtés KCE Gázmotor Ellennyomású fűtőblokk Hűtés miati többlet CO 2 -kibocsátás (t/év) -8,0-9,0-10,0 6 MW abszorpciós + 2 MW kompakt folyadékhűtő

20 KÖZPONTI FOLYADÉKHŰTŐK Villamos hajtású kompresszoros folyadékhűtők: Kompakt berendezések (Turbókompresszoros berendezések) Energetikai hatékonyság fajlagos hűtőteljesítmény COP = ε = Q elvont /E = ~2,7 (~7) Hőhajtású abszorpciós (adszorpciós) folyadékhűtők (Gőzhajtású berendezések) Melegvíz-hajtású berendezések Energetikai hatékonyság - fajlagos hajtóenergia-igény COP = ε = Q elvont /Q hajtó = ~0,7 (~1,4) 20

21 HŐHAJTÁSÚ HŰTÉSEK A TÁVHŐBEN HŐTERMELŐI SZEMPONTBÓL A többlet nyári hőszolgáltatás (többlet hasznos hő + többlet hőveszteség) javít(hat)ja a hőtermelő gép terhelését és növel(het)i a kapcsolt villamosenergiatermelést Kérdések, problémák: megéri-e a növekvő kapcsolt villamosenergia-termelés? megoldható-e, illetve érdemes-e megoldani az ágankénti eltérő előremenő hőmérsékletű hőkiadást? az esetleg módosuló nyári keringtetési igény megoldható-e a meglévő szivattyúkkal? 21

22 HŐHAJTÁSÚ HŰTÉSEK A TÁVHŐBEN HŐSZOLGÁLTATÓI SZEMPONTBÓL Távvezetékek hővesztesége Cél: nyári többlet hőveszteség mérséklése áganként eltérő hőmérsékletű hőkiadás, amíg nincs minden ágon hűtési fogyasztó hűtőgép lehűlt primer vizének visszavezetése az előremenő ágba Hőközpontok Változó tömegáram: vízáram csökkenés Állandó tömegáram: visszatérő hőmérséklet emelkedés (átszabályozás?) 22

23 KÖZPONTI FOLYADÉKHŰTŐK ÖSSZEHASONLÍTÁSA Kompresszoros Abszorpciós Élettartam év év Fajlagos beruházási költség kisebb nagyobb Karbantartási, javítási igény nagyobb kisebb Hajtóenergia költség villamosenergia-ár függő (táv)hőár-függő 23

24 HŰTŐKÖZPONTOK FAJLAGOS BERUHÁZÁSI KÖLTSÉGE Abszorpciós hűtőközpont nedves toronnyal Kompakt hűtőközpont Fajlagos beruházási költség eft/kw Hűtőteljesítmény (kw) 24

25 GAZDASÁGOSSÁGI VIZSGÁLAT HAJTÓENERGIA HATÁRÁRA Peremfeltételek Eredmények Irodaépület Hútőteljesítmény-igény1 MW, Hidegenergia-igény GJ/a Tőketeher (8%, 12 év, 25 év) Karbantartás (2,5%, 1%) Villamos energia (26,44 Ft/kWh, Ft/kW) Hajtóenergia=távhő (csak absz.) Biztosítás (1%, csak kompr.) Bérköltség (0,5 fő, 3 MFt/fő/a) Víz-csatorna (586 Ft/m 3, csak absz.) K V1 V2 A Beépített hűtőkapacitás (kw) Abszorpciós folyadékhűtő (kw) x 500 Kompakt folyadékhűtő (kw) 2 x Beruházási költség (eft) Kompakt folyadékhűtő által termelt hidegenergia (%/a) 100% 20% 10% 0% Hajtóenergia határhődíja (Ft/GJ) Fajlagos állandó költség (Ft/kW/év) Fajlagos változó költség (Ft/GJ) Egytarifás fajlagos költség (Ft/GJ) Határár<1.000 Ft/GJ (!) Hidegenergia egységköltsége: ~8.000 eft/gj (!) 25

26 KÁT ÉS KÁT UTÁN AVAGY ELÉRHETŐ-E FT/GJ ALATTI HŐÁR? KÁT jelölés forrása: Dr. Stróbl Alajos 26

27 A KAPCSOLT ENERGIATERMELÉS GAZDASÁGOSSÁGA Szükséges hődíj növekmény (Ft/GJ) szigma=0,7 szigma=0,8 szigma=0,9 szigma=1,0 szigma=1,1 szigma=1, ,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 Villamosenergia-ár csökkenés (Ft/kWh) Hőár Ft/GJ pg=2.643 Ft/GJ ; Tt: 10 év 12% pg=2.965 Ft/GJ; Tt: 10 év 12% pg=2.643 Ft/GJ;Tt: 10 év 5% NEM GAZDASÁGOS GAZDASÁGOS 0 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 Villamosenergia-ár Ft/kWh Kapcsolt energiatermelésnél a termelt hő ára kisebb is lehet, mint a felhasznált tüzelőanyag ára! Ugyanez fűtőművi (közvetlen) hőtermelésnél nem lehetséges! g f kp E Gkp η = Q kp kp KE 1+ σ σ 1 = = η η η m KE m 1 σ ( η KE 1 ) η m 27

28 HŐTERMELŐK EREDŐ HŐÁRÁNAK ALAKULÁSA AZ ÚJ SZABÁLYOZÁS ELŐTT ÉS UTÁN (FŐTÁV) 2010 tény befagyasztott hatósági hatósági támogatott Eredő hődíjak [Ft/GJ] buborék mérete a kiadott hőmennyiséggel arányos 28 ESz gázár 20 m 3 /h feletti igényű fogyasztói közösségekre eredőben Ft/GJ!

29 A TELJESSÉG KEDVÉÉRT január március május július szeptember november január március május július szeptember november január március május július szeptember november január március május július szeptember november január március május július szeptember november január március május július /MWh szeptember november Olajtermékek árainak alakulása EEX tőzsdei árak alakulása Fűtőolaj és gázolaj jegyzésárak (Forrás: Platt s Oilgram Price Report European Bulk FOB Med. Basis Italy) EEX éves FORWARD havi átlagok AvgOfSettlementPrice BASE AvgOfSettlementPrice PEAK % kéntartalmú fűtőolaj 0,2% kéntartalmú gázolaj brent 0,1% kéntartalmú gázolaj brent [USD/barrel]; F és G [USD/tonna] október / július: ~85-90% október / július: ~60-65%

30 SPARK SPREAD ALAKULÁSA (KONKRÉT KISERŐMŰ) 35,00 Villanyárbevétel Gázköltség Spark spread 30,00 25,00 Ft/kWh 20,00 15,00 10,00 5,00 7,08 7,31 8,48 5,09 4, ,00-3,69-9,23-13,01-12,77-12,26 30

31 A SIKERES TÁVHŐSZOLGÁLTATÁS PILLÉREI A távhőellátás az ingatlanok értéknövelő tényezője 1. PILLÉR 2. PILLÉR 3. PILLÉR Olcsó hő Hatékony és fenntartható hőtermelés kommunális hulladék kapcsolt termelés megújulók bázisán Hatékony működés Működési költségek csökkentése Korszerű vállalatirányítás Profi munkatársak Tulajdonosi szemlélet Piacbővítés Új fogyasztók Új termékek Vevőközpontúság Nemzeti Energiastratégia 2030 Távhőfejlesztési Cselekvési Terv 31

32 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! SZERESSÜK AZ ENERGETIKÁT! SZERESSÜK A TÁVFŰTÉST! Orbán Tibor torban@fotav.hu 32