Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 53 melléklet: Vízenergia termelés előrejelzése
Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 TARTALOM 1 VÍZENERGIA HASZNOSÍTÁSÁNAK ELŐREJELZÉSE... 3 2 GEOTERMIKUS ENERGIA HASZNOSÍTÁSÁNAK ELŐREJELZÉSE... 9 Ábrák 11. ábra: A vízenergia termelés kapacitásának alakulása ország összesen... 7 12. ábra: A vízenergia termelés alakulása ország összesen... 7 13. ábra: A vízenergia termelés támogatásának alakulása az elmúlt 10 évben... 8 53 melléklet Vízenergia termelés 2
Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 1 Vízenergia hasznosításának előrejelzése Az energiafogyasztás nagymértékben korrelál a GDPvel. A várható energiapályát a GDP előrejelzés alapján határozták meg a Magyarország Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terve 20102020 (MCsT) című dokumentumban. Ennek főbb megállapításait az alábbiakban ismertetjük. Az energiapálya és a GDP összefüggésében korábban általános szabályként érvényesült, hogy 1 %os GDPnövekedéshez 0,5 %os teljes energiafogyasztási igény társult. Villamos energia tekintetében a 2002 2008 közötti időszakban a GDP 27,5 %kal, a villamosenergiafogyasztás 13,7 %kal növekedett. 2020ig tekintve Magyarország elsősorban a kevésbé energiaintenzív területeken tervezi a gazdasági fejlődést megvalósítani, de az életszínvonal növekedésével párhuzamosan energiatakarékossági intézkedések nélkül várhatóan növekedne az energiafelhasználás. Az elkövetkező 10 évben 1 %os GDPnövekedéshez 0,30,31 %os teljes energiahordozó fogyasztásnövekedés prognosztizálható. A Magyar Nemzeti Bank stabilitási jelentését figyelembe véve a 2008 2020 közötti időszak átlagában évente 3 % körüli gazdasági fejlődéssel lehetett számolni. A BAU pálya számítását a fentiek alapján a következő adatok alapján határozták meg, amely a vízigények előrejelzésénél bemutatott dinamikus változatunknak feleltethető meg: a GDPnövekedés 20082020 között átlag 3 %, azaz összesen 1,03 12 = 1,426; az évi 3 %os GDPnövekedéshez 0,9 % energiaigénynövekedés társulhat; az évi 0,91 %os energiahordozónövekmény 1,0091 12 = 1,115; a 2008. évi várható teljes primer energiahordozó felhasználás 1126 PJ volt; a fenti értékek alapján a 2020. évi BAUérték 1126x1,115 = 1255 PJ (ebből villamos energia 53 TWh). A Referencia forgatókönyv szerinti 2020. évi országos primerenergiaigényt 1175 PJ/évnek prognosztizálták. A referencia forgatókönyv szerint az ország BAU energiaigénye 6,4 %kal mérséklődik (1255*0,936). Magyarország elkötelezett a CO2kibocsátás és az energiatakarékosság mellett. Politikai és szakmai célkitűzés a 10 %os energiatakarékosság elérése, amely érdekében az elkövetkező években, évtizedben több jelentős energiatakarékossági program elindítása tervezett. Ezek közül, volumenét és az érintett ügyfélkört tekintve kiemelkedő a lakossági és a közintézménykorszerűsítési program. Ezek együttes hatásaként a 2020. évi primer energiahordozó felhasználás értéke 2020ra várhatóan 1130 PJ körül alakul (1255 PJ 10 %), ami gyakorlatilag a 2008. évi fogyasztás mértékével egyezik meg (1126 PJ). A 2009/28/EK RED irányelv jogilag kötelező érvényű tagállami célkitűzéseket ír elő a megújuló energiák részarányának növelésére. Az irányelv szerinti bruttó végső energiaigény a terminológiának megfelelően nem tartalmazza az energiaátalakítások veszteségeit (beleértve az atomerőművi villamosenergiatermelés átszámítási veszteségét). A folyamatban lévő, illetve tervezett villamoserőmű megújítások alapján az átalakítási veszteség 2020ra várhatóan 19,4 %ra csökken. Az átalakítási, átszámítási veszteségek nélküli 2020. évi energiaigényértékek az alábbiak: 53 melléklet Vízenergia termelés 3
Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 BAU energiafelhasználás: 1012 PJ/év a referencia forgatókönyv szerinti energiafelhasználás: 947 PJ/év a kiegészítő energiahatékonysági intézkedéseken alapuló forgatókönyv szerinti energiafelhasználás: 911 PJ/év. Az így számított 911 PJ/év még tartalmazza az anyagjellegű és a nem energetikai célú energiafelhasználásokat, amelyeket az EU metodika szerinti bruttó végső energiafelhasználásból le kell vonni, ellenkező esetben az benne lenne a fűtés hűtés adatokban. Átlagosan 88 PJ/év értéket lehet alapul venni, amellyel csökkenteni kell a 910 PJ/év értéket. A 2020. évi megújuló energiahordozó felhasználás viszonyítási alapjaként figyelembe vehető RED irányelv szerinti terminológiával számított bruttó végső energiafelhasználás 2020. évi prognosztizált értékei a következők: BAU bruttó végső energiafelhasználás: 923 PJ/év a referencia forgatókönyv szerinti bruttó végső energiafelhasználás: 859 PJ/év a kiegészítő energiahatékonysági intézkedéseken alapuló forgatókönyv szerinti bruttó végső energiafelhasználás: 823 PJ/év. Az EU energia és klímacsomagjának nyomán megszületett uniós Megújuló Energia Útiterv 2020 ra 20 %os megújuló energiaforrásrészarányt tűzött ki célul. Az Európai Parlament és Tanács RED irányelve Magyarország számára 2020ra jogilag kötelező módon minimum 13 %ban határozta meg a megújuló energiaforrásból előállított energia bruttó végső energiafogyasztásban képviselt részarányát. Figyelembe véve a zöldgazdaságfejlesztés nemzetgazdasági jelentőségét az MCST reális célkitűzésként a kötelező minimum célszámot meghaladó, 14,65 %os cél elérését tűzte ki 2020ra. Az MCsT szerint a kitűzött 14,65%os megújuló részarány eléréséhez a villamos energia szektor 5597 GWh megújuló alapú villamosenergiatermeléssel járulna hozzá 2020ban (ami a tervezett teljes bruttó végső villamosenergiafelhasználás 10,9%a). 2013ban e célnak már több mint a felét teljesítettük (tehát 2820 GWht), ami a teljes bruttó végső villamosenergiafelhasználáshoz viszonyítva 6,68%os részarányt jelent 2013ra (a 2012. évi részarány 6,29% volt). A megújuló energiaforrásokon belül az erdészetből és mezőgazdaságból származó biomassza okszerű felhasználása, a biogáz széles körű alkalmazása, a földhő és a napenergia hasznosítása, a szélerőművek racionális elterjesztése, a kis vízierőművek elterjesztése, valamint a bio és alternatív üzemanyagok jelentik a megújuló energiaforrásokra épülő zöldipar, a termelő, a technológiaszállító és gyártóüzemek alappilléreit. Arányaiban legjelentősebb mértékben a geotermikus energia, a napenergia és a hőszivattyúk felhasználása növekszik, a vízenergia is növekszik ugyan kismértékben a tervek szerint (a 2010. évi 0,70 PJről (2013. évi tény 0,77 PJ) 2020ra 0,86 PJ), de 1 % alatt marad. Az egyes megújuló energiaforrás típusokra vonatkozó cél meghatározása során (sorrendben) a következő korlátozó tényezők szabta határokat vizsgálták: megújuló energiaforrás típus fenntartható mennyiségi potenciálja; a villamosenergiarendszer szabályozhatósága; a finanszírozási lehetőségek korlátozottsága. 53 melléklet Vízenergia termelés 4
Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 A vízenergia hasznosítása elsősorban vízgazdálkodási, árvízvédelmi és környezetvédelmi kérdés, ezért a lehetőségek határának vizsgálata során ezek a szempontok a meghatározóak. Környezetvédelmi és vízgazdálkodási megfontolások miatt újabb nagy vízlépcsők, duzzasztóművek telepítésének lehetőségét az MCsT összeállítása során nem vizsgálták. Ezért az MCsT a vízenergia vonatkozásában a kisebb folyók szabályozhatóságában fontos szerepet betöltő, már meglévő duzzasztókba beépíthető, 10 MWe alatti teljesítményű ún. törpe vízerőművekkel, valamint a folyómedrekbe telepített 100 500 kwe teljesítményű ún. átáramlásos turbinákkal számolt. A törpe vízerőművek telepítését a vízgyűjtőgazdálkodási tervek keretei közé illesztve kell megvalósítani. Kiemelt jelentősége van a vízvisszatartásnak azokon a területeken, ahol a gyorsan lezúduló csapadék károkat okozhat. Tározók tervezésekor meg kell vizsgálni, hogy a helyi adottságok természetközeli, tájba illesztett záportározók megvalósítását indokoljáke vagy lehetőség vane energiatermelő turbinák felszerelésére is. Amennyiben a vízerőmű telepítése során a környezetvédelmi és vízgazdálkodási szempontok érvényesítésre kerülnek, akkor a vízenergia az egyik legtisztább energiaforrás, ami ezen túlmenően kiválóan szabályozható, így a villamosenergiarendszer szabályozhatóságához is hozzájárul. Ezért a 2020. évi nemzeti célkitűzés a vízenergia területén a telepítési potenciált vette figyelembe. Felmérésre kerültek a törpe vízerőművek telepítésének lehetőségei, helyszínei, amelyek alapján 2020ig összesen 1617 MWe beépített villamosenergiateljesítmény installálásának lehet realitása a 2008. évi teljesítményhez képest. Tekintettel a kinyerhető energia csekély mennyiségére, az MCsT szerint a vízgyűjtő gazdálkodásban prioritást kell adni a vízgazdálkodási, környezetvédelmi, természetvédelmi érdekeknek. A 2020ig tervezett 66 MW beépített összteljesítményt elsősorban kisméretű, 5 MW alatti, már meglévő duzzasztóművekbe beépíthető törpe vízerőművek létesítésével, valamint folyómedrekbe telepített átáramlásos turbinákkal tervezték elérni. A törpe vízerőművek különböző fajtái (pl. folyami duzzasztóban, merülő generátor stb.) leginkább a kistérségi energiaellátást tudnák elősegíteni, a keletkező megújuló energia leginkább lokális szinten tudna hasznosulni. A tervek szerint ösztönözni szükséges a háztartási méretű kiserőműveket (pl. mikrohidro 5 100 kw, pikohidro 5 kw alatt). Mindezek mellett hazánkban lehetőség van mind vízszintkülönbségen alapuló, átfolyásos turbinás, mind energiatározóként létesített vízenergiatermelésre. A MAVIR Zrt. 2013ban elemzést készített A Magyar Villamosenergiarendszer közép és hosszú távú forrásoldali kapacitásfejlesztésé ről, amelyben az MCsTből és a Nemzeti Energiastratégiából kiindulva megvizsgálták a vízerőművek 2030ig várható fejlesztését. Az elemzés szerint a meglévő vízerőművek terén sok változásra nem számíthatunk. A már évtizedek óta üzemben lévő nagyobb (Tiszalök, Kisköre, Kesznyéten stb.) vízerőművek megmaradhatnak még biztonsággal két évtizedig, és a kisebbeknél sem látnak okot leállításra. Nagyerőműveket (az esetleges nagyobb szélerőmű parkoktól eltekintve) feltehetően tizenöt év alatt nem építenek majd hazánkban megújuló energiaforrásokra alapozva. A korábban tervezett nagy vízerőművek megvalósulására egyelőre nem lehet reálisan számítani. A tervezett drága, de olcsó növekményköltségű atomerőművek kellő kihasználásához szükség lehet tárolós megoldásokra, így például a kézenfekvő szivattyústározós vízerőműre, de ennek megvalósítása 2027 előtt nem valószínű. Kis vízerőművek építésével számolnak, de az MCsTben 2020ra tervezett 66 MW beépített teljesítőképesség elérését csak 2023ra tervezik, 2030ra azonban már 75 MW kapacitás rendelkezésre állásával számolnak. 53 melléklet Vízenergia termelés 5
Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 Az MCsT ütemezése szerint a vízenergia 2016ra tervezett beépített összteljesítményét már 2013 végére elértük, ezért az EU 20072013 közötti támogatási periódusának lezárulta és az új, 2014 2021 periódusának lassú indulása miatt csak 2016tól számoltunk a kapacitások újabb növekedésével. A növekedés mértékét a dinamikus változatban úgy terveztük, hogy egyenletes növekedéssel már 2020ban érje el a MAVIR által 2023ra tervezett 66 MW összteljesítményt. Az MCsT ezzel a kapacitással, csökkenő hatékonyságot feltételezve, 238 GWh elektromos áram termelésével számolt 2020ban (3606 MWh éves termelés/mw kapacitás). a MAVIR elemzés azonban ekkora kapacitással már 260 GWh termelést prognosztizált. A magasabb fajlagos (4000 MWh éves termelés/mw kapacitás) alkalmazásának létjogosultságát bizonyítja, hogy az elmúlt 7 év átlaga 4070 MWh éves termelés/mw kapacitás volt. A vízerőművek által termelt energia mennyisége nagyban függ az időjárási viszonyoktól (2010ben a jelentős árvizek miatt csak 3541 MWh volt a fajlagos termelés, 2014ben ellenben a vízerőművek KÁTos értékesítésének növekedése 42%os volt az előző évihez képest kapacitásbővülés nélkül, ami a kedvező vízjárási viszonyoknak volt köszönhető, s 5027 MWh fajlagos termelés volt elérhető, (az összes vízerőműre még nincs 2014. évi adat, de a grafikonban ezt az adatot ábrázoltuk, mert a termelés nagy részét ez teszi ki, s minimum ennyi biztos volt a 2014. évi termelés)). Előrejelzésünkben a 2013. évi átlagos termelési szintről kiindulva a kapacitásbővítés ütemében terveztük a várható energiatermelés mennyiségét (2020ra 255 GWh), feltételezve, hogy az időszak végére a hatékonyság fokozatosan javulva, eléri a 4000 MWh éves termelés/mw kapacitás szintet. Előrejelzésünk mérsékelt változatában a MAVIR elemzésnek megfelelően 2023ra terveztük elérni a 66 MW vízerőmű kapacitást, 2020ra 62 MW beépített összteljesítmény elérésével számoltunk. A 62 MWra tervezett összteljesítményű kapacitással arányosan 240 GWh elektromos áram termelésével számoltunk 2020ban, amelyet a 2013. évi tény termelési szintről kiindulva a kapacitásbővítés ütemében terveztünk elérni, a dinamikus változatban feltételezett hatékonyság javulással. Az Energiastratégia 2030 dokumentum legvalószínűbbnek választott változata az MCsT által tervezett ütem 2030ig történő lineáris továbbvezetésével számolt a vízenergia kapacitás és termelés tekintetében. 2021re ezért mindkét változatban az addigi ütemű növekedést irányoztuk elő. A vízerőművek összteljesítményének és elektromos energia termelésének prognózisát a két változatra az alábbi ábrák mutatják be. 53 melléklet Vízenergia termelés 6
MWh MW Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 11. ábra: A vízenergia termelés kapacitásának alakulása ország összesen 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 tényadatok dinamikus változat mérsékelt változat NCsT előrejelzés 12. ábra: A vízenergia termelés alakulása ország összesen 350 000 300 000 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000 0 tényadatok dinamikus változat mérsékelt változat NCsT előrejelzés A vízenergia hasznosítását mind beruházási, mind működési támogatások ösztönzik. A KEHOP 5. prioritási tengely 1. beruházási prioritása (KA rendelet 4. cikk (a) i): megújuló forrásokból nyert energia előállításának és elosztásának támogatása) keretén belül tervezett fejlesztések a KEHOP által nyújtott vissza nem térítendő támogatások és a GINOP pénzügyi eszközök kombinációjával kerülnek ösztönzésre. A tervezett KEHOP beruházások 53 melléklet Vízenergia termelés 7
millió Ft Ft/kWh Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 eredményeképpen a program output indikátora szerint 2023. évben várhatóan 3,393 PJ/évvel növekszik a megújuló energiaforrások bruttó végső felhasználása. A tervezett vonatkozó 1. intézkedés a hálózatra termelő, nem épülethez kötött megújuló energiaforrás alapú zöldáramtermelés elősegítése, amelynek keretében a vízenergia hasznosítását is támogatják. A környezetvédelmi és vízgazdálkodási szempontokat figyelembe véve elsősorban a kisebb folyók szabályozhatóságában fontos szerepet betöltő, már meglévő duzzasztókban beépíthető, 10 MWe alatti teljesítményű vízerőművek, valamint a folyómedrekbe telepített, jellemzően néhány 100 kwe teljesítményű, ún. áramlásos és úsztatott turbinák létesítésének, illetve a meglévő vízerőművek hatékonyságnövelésének ösztönzése a cél. A vízenergiával termelt elektromos áram KÁT átvételi árai jelentősen emelkedtek a korábbi években (lásd az alábbi ábra). Az évenkénti árváltozás a 2008 előtt benyújtott kérelmek alapján termelt villamos energia esetében a KSH utoljára közzétett, az előző év azonos időszakához viszonyított fogyasztói árindexével, a 2008 óta engedélyezett erőművekben termelt villamos energia esetében a KSH utoljára közzétett, az előző év azonos időszakához viszonyított, 1 %ponttal csökkentett fogyasztói árindexével történik. 2015. január 1től a negatív infláció miatt csökkentek az átvételi árak. 13. ábra: A vízenergia termelés támogatásának alakulása az elmúlt 10 évben 2 500 25 2 000 19,73 20 1 500 1 000 500 7,4 7,63 173 283 8,19 407 11,43 501 9,87 393 10,61 536 11,49 12,02 714 802 13,83 202 662 1,23 15,79 392 566 2,35 809 1 157 5,56 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 15 10 5 0 KÁT "támogatás" (millió Ft) 5 MW felett KÁT "támogatás" (millió Ft) 5 MW és az alatt Fajlagos "támogatás" (Ft/kWh) 5 MW és az alatt Fajlagos "támogatás" (Ft/kWh) 5 MW felett Forrás: Beszámoló a megújuló alapú villamosenergiatermelés, valamint a kötelező átvételi rendszer 2013. évi alakulásáról, Magyar Energetikai és Közműszabályozási Hivatal 53 melléklet Vízenergia termelés 8
Vízgyűjtőgazdálkodási Terv 2015 2 Geotermikus energia hasznosításának előrejelzése Geotermikus energia vonatkozásában Magyarországon a geotermikus gradiens jelentősen meghaladja a világátlagot, ami az ország egyik természeti kincse. Az MCsT szerint a fenntartható erőforrás gazdálkodással összhangban az új kapacitások kialakítása során különös figyelmet kell fordítani ezen természeti kincsünk megőrzésére, ez általában a visszasajtolást vagy a megfelelő célú továbbhasznosítást teszi szükségessé. Jelentős potenciál rejtőzik a geotermikus energia hőellátásban történő szerepének növelésében, ami Magyarországon bizonyos területeken (pl. távhő, kertészetek) már jelenleg is elterjedt fűtési módozat. A geotermikus energia esetében a kútlétesítés és visszasajtolás (amely nem minden esetben lenne indokolt) közvetlen költségén kívül a hőellátási és elosztási rendszer kiépítésének ráfordításai miatt a legjelentősebb korlátozó tényezőt a finanszírozás biztosítása jelenti. A finanszírozást nehezíti a jelentős kútfúrási kockázat is. A geotermikus energia hőellátásra történő hasznosítása konkrét esetben lehet épületfűtés, használati melegvízszolgáltatás, fürdők víz és hőellátása, üvegházak hőellátása, stb. Egyegy beruházásnál a minél komplexebb hőhasznosítás kívánatos. A célok között az épületek hőellátása kiemelt feladatot képez. A termálkutak víz és hőteljesítménye nagyobb épületegyüttesek ellátását és kisebbnagyobb települések távhőellátását teszi lehetővé. A következő időszakban elsősorban a meglévő termálenergiakapacitások gazdaságos felhasználására kívánnak fókuszálni. Különösen azokon a területeken, ahol a hőigény fennáll és kedvezőek a geológiai adottságok, új kutak is létesíthetők. Számos meglévő kút esetében hiányzik a racionális és optimális hasznosítást biztosító szemlélet. Fentiek alapján a geotermikus energia tervezett felhasználása elsősorban hőenergia előállítását szolgálhatja (távfűtés, közintézmények, önkormányzatok tulajdonában lévő lakóépületek fűtése, kertészetek stb.). A meglévő magas bázisról kiindulva 2020ra több mint háromszorosára nőhet a geotermikus energia fűtési célú hasznosítása. Ennek egyik eleme a gyógyturisztikai lehetőségekkel kombinált fürdőrekonstrukciós és fejlesztési program. A közvetlen hőhasznosítás mellett várhatóan 2020ig megjelenik a geotermikus ásványkincs villamosenergiatermelésre történő hasznosítása is, mintegy 57 MWe beépített teljesítménnyel. Szakértők szerint a jelenlegi technológiákkal ez problémásnak tűnik, bár sok geotermikus energiánk van, a kitermelt víz hőmérséklete az áramtermeléshez a legtöbb helyen nem elég magas, ezért várhatóan csak egykét projekt fog megvalósulni 2020ig, amely összakapacitása maximum 10 MW körül lehet. A KEHOP 5. prioritási tengely 1. beruházási prioritása 1. intézkedése a geotermikus energia alkalmazását is támogatja. Az 1. beruházási prioritás 2. intézkedése az épületek energiahatékonysági korszerűsítését támogatja megújuló energiaforrások alkalmazásának kombinálásával. A támogatható tevékenységek magukban foglalják az épületek hőtechnikai adottságainak javítását, hőveszteségeinek csökkentését, megújuló energiaforrások alkalmazását (elsősorban napelemek, napkollektorok telepítése, biomassza, geotermikus energia hasznosítása, hőszivattyú alkalmazása), az intézmények fűtési, hűtési és használati melegvízrendszereinek korszerűsítését, illetve az épületeken belül az épületek energiafelhasználásának csökkentését szolgáló világítási rendszerek korszerűsítését (karbantartási típusú beruházások nem megengedettek). A beruházási prioritásokhoz kapcsolódó fejlesztések megvalósulását kombináltan, a fejlettebb régióban a VEKOP 5. és a kevésbé fejlett régióban a GINOP 8. pénzügyi eszközök által nyújtott, strukturált pénzügyi termékek bevonásával kívánják ösztönözni. Geotermikus áramtermelés során a finanszírozásnál azt is figyelembe kell venni, hogy a mélyebb területek koncessziókötelesek. 53 melléklet Vízenergia termelés 9