A Magyar Kapcsolt Energia Társaság XXII. Konferenciája Balatonfüred, 2019. március 26-27.
42 566 39 808 42 626 40 142 42 294 39 868 42 184 39 920 42 652 40 538 43 872 41 755 44 053 42 348 45 057 43 416 45 418 43 165 50 000 GWh 45 000 Az összes villamosenergia-felhasználás és a bruttó villamosenergia-fogyasztás Felhasználás: Fogyasztás: Évi átlagos növekedés nyolc év alatt 0,81 %/a Évi átlagos növekedés nyolc év alatt 1,02 %/a 40 000 35 000 30 000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018* *előzetes
5 195 6 642 7 966 11 878 13 388 13 687 12 725 12 878 14 348 Villamosenergia-importszaldó (import export) 20 000 GWh Évi átlagos növekedés nyolc év alatt 13,54 %/a 15 000 10 000 5 000 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018* *előzetes
37 371 35 984 34 328 30 306 29 264 30 185 34 613 33 500 31 902 28 042 27 150 28 068 31 753 29 623 32 613 30 540 31 070 28 817 A bruttó és a nettó villamosenergia-termelés 45 000 GWh 40 000 Bruttó termelés: Évi átlagos csökkés nyolc év alatt 2,28 %/a Nettó termelés: Évi átlagos csökkés nyolc év alatt 2,26 %/a 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018* *előzetes
6 560 6 492 6 463 6 307 6 461 6 457 6 749 6 780 6 869 6 926 Legnagyobb évi bruttó villamos teljesítmény 7 200 MW 7 000 Évi átlagos növekedés kilenc év alatt 0,60 %/a 6 800 6 600 6 400 6 200 6 000 5 800 nyár 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018* 2019** *előzetes ** januári
2019.01.23. szerda, 12:00 MW (nettó) Csúcsterhelés 2019 januárjában Bruttó: 4990 MW hazai + 1926 MW importszaldó = 6926 MW Nettó: 4687 MW hazai + 1926 MW importszaldó = 6623 MW átlag földgáz biomassza víz egyéb lignit atom 2019.01.23. napi energia Bruttó: 112,6 GWh hazai + 36,6 GWh importból = 149,2 GWh Nettó: 106,0 GWh hazai + 36,6 GWh importból = 142,6 GWh h/d
A megújuló forrású erőműveinkről 2030-ig Nap Ez most a fő irányzat. Szabadban (~170 MW 500 MW), háztetőkön (~500 MW 3500 MW). Átlagos kihasználás 11-14% (1000-1200 h/a). Előny: árcsökkenés; Hátrány: kis kapacitásérték és támogatni kell. Szél Bio Víz Hulladék Földhő Épült 2011-ig 329 MW. Azóta nem épül. Szabály: 12 km-re kellene. A világon terjed, nálunk nem. Átlagos kihasználás itthon 21-26%. Ha nincs szabályváltozás, 329 MW marad 2030-ig, sőt csökkenhet. Ez épült leghamarabb (fa, biogáz, szalma). Kiserőművek (~180 MW 180 MW). Fejlesztése nem ösztönzött, ám biomassza van elég. Előny: szabályozható; Hátrány: túl drága és vissza is fejlődhet. Legrégibb megújuló forrású erőművek hazánkban, de kiserőművek (~57 MW 60 MW). Nagy vízerőmű nem várható (pl. Nagymaros). Több kisebb vízerőmű épülhet, de nem jelentős a várható változás. Nagy hulladékégető erőműből itthon csak egy van (24 MW). A második indokolt lenne. Drága, és fontos, hogy a szemetelők fizessék meg a korszerű erőműves égetési eljárást (kb. +50 Ft/kg hulladék). Adottságaink kedvezőtlenek, kevés helyen van nagy hőmérséklet. Egy épült (Tura, 3 MW). Külföldiek bíztatnak, hogy több is lehetne. Nem túl lényeges ez a fejlesztés a villamosenergia-ellátás szempontjából, de a távhő tekintetében hasznos.
Függőleges tengelyű szélerőművek háztetőkön Ha a földön nem szabad Esseni magasházakon 1997-ben, 2 kw, vízmelegítésre Német Krisztina: Szélturbina pörög a kertvárosi panel tetején (2017.09.07) toronyház, 42 lakás, 3 M Ft https://www.pecsma.hu/abszolut-pecs/szelkereket-allitottak-egy
Nettó megújuló villamosenergia-termelésünk 2018/2019 telén december, január, február 300 GWh 250 200 150 Összes megújuló a nettó hazai termelésből 7,63% 2,96% 2,77% o atom 47,00% o lignit 13,95% o gáz 28,36% o egyéb 3,06% 100 239,2 224,1 50 0 0,63% 0,59% 50,5 48,1 0,37% 0,31% 29,8 25,3 biomassza szél víz nap hulladék egyéb megújuló
Várható bruttó villamosenergia-fogyasztás 2040-ben (1 %/a növekedést feltételezve) Jelenlegi aránynak kb. a felére csökkenthető Remélt új erőművek 2031-2040 között 33 TWh 54 TWh 8 ~15% részarány importszaldó 6 7 4 szél, nap, víz, bio, geo, hulladék (?) ~2500/2400 MW gáz 4000 MW nap (PV) új megújulók új fosszilis Biztonsággal várható új erőművek 2020-2030 között 20 2500/2300 MW atom új nap új atom 1990-2019 között épült, megmaradó erőművek termelése 9 3200/3000 MW gáz, egyéb tüzelőanyag és megújulók megmaradók
Energiahordozók Teljesítőképességek Energia igények A kapcsolt energiatermelés esélyei Téma Főcsoport Alcsoport Esély Indoklás Villamos energia Hőenergia Villamos csúcs Hőigény csúcsa erős növekedés kisebb változás erős növekedés kisebb változás erős növekedés kisebb változás erős növekedés kisebb változás A sok új erőmű kellene kisebb az ösztönzés sok új hőforrás kellene a meglévők kiváltása új kapacitások kellenek a meglévők kiváltása új források kellenek a meglévők kiváltása Hasadóanyag urán adott az új atomerőmű Fosszilis energiahordozók Megújuló források szén földgáz időjárásfüggők szabályozhatók kifutóban lehet a lignit ez a fő fosszilis forrás nap, szél, víz, geo nem bio és hulladék igen jó esély semleges kis esély
Beruházók Erőműtípusok építése A kapcsolt energiatermelés esélyei Téma Főcsoport Alcsoport Esély Indoklás Központosított fejlesztések Elosztott termelések Tárolós megoldások EU támogatásokkal alaperőművek menetrendtartók csúcserőművek tartalékok villanyra hőre villanyra hőre Állami támogatásokkal Önkormányzati beruházásokkal Nagy társasági beruházásokkal Egyedi magánberuházásokkal B hőelvétel lehetséges hőelvétel zavaró lehet nem lehet hőelvétellel nem lehet itt még hő is ipari erőműben lehetne gázmotorok lehetnek primer szabályozásra igények miatt kellene most ez aligha várható állami politika alapján településpolitika miatt nem túl jövedelmező egyénnek kockázatos jó esély semleges kis esély
Politika Árak meghatározása Környezetvédelem A kapcsolt energiatermelés esélyei Téma Főcsoport Alcsoport Esély Indoklás Hatékonyság javítása Globális felmelegedés hatása Levegőtisztaság védelme CO 2 -kibocsátás csökkentése Villamos energia értékesítése Hőenergia értékesítése állami önkormányzati piaci (tőzsde) állami önkormányzati piaci A jólét és a biztonság alakulása Urbanizációs fejlesztés Demográfiai fejlődés C energiatakarékosság lehetne: <fűtés, >hűtés egyedi fűtés kiváltása kevesebb emisszió nem túlzottan hatékony a fejlesztéshez kellene hővel nem igen törődik nem lehet általánosan helyi ösztönzés kellene nem alakult ez még ki kapcsolt nem hatékony városiasodás miatt kell még nem növekedünk jó esély semleges kis esély
Dán, német és lengyel adatok 2016-ból Ország Dánia Németország Lengyelország Lakosság, millió fő 5,71 82,62 38,45 Energetikai mutatószámok Villamosenergia-termelés 30,5 TWh 649,1 TWh 166,6 TWh Megújulók termelési aránya 60,5% 29,9% 14,0% Kapcsolt termelés aránya 39,4% 13,5% 16,6% Központi hőtermelés (távhő) 38,0 TWh 130,4 TWh 81,3 TWh Megújulók a hőtermelésből 50,0% 14,2% 7,6% Kapcsoltak a hőtermelésből 67% 83% 60% Gazdaság és környezetvédelem fajlagos adatokkal Fajlagos energiafogyasztás GDP-re, toe/millió 2010 66,4 111,1 231,2 ÜHG-emisszió a GDP-re, t CO 2eq /millió 2010 153,3 290,0 747,6 Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
Az átlagos fogyasztói hőár és a jövedelmek Dánia Németország Lengyelország Átlagos hőár, /MWh (2015) 80 74 50 Átlagos nettó jövedelem, /a 31 518 23 476 6 393 A légszennyezés külső (externális) költségei, /kg SO x NO x PM 2,5 Egyedi háztartásokban 3,9 2,4 11,1 Nagy ipari tüzelésekben 1,8 1,3 3,6 Kiterjedt távfűtő rendszerben 1,3 0,9 3,1 Nemzeti energetikai célok, stratégiák Dánia Németország 2030-ig 2050-ig 2030-ig 2050-ig CO 2 -csökkentés (1990-hez) vitatott 80% - 95% 55% - 60% 80% - 95% Megújulók a primer energiából 35% 100% 60% Megújulók energiafogyasztásból 60% Megújulók a villamos energiából 50% 65% Megújulók a hőenergiából 100% 60% Primer energia 2008-hoz képest -50% Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
export import 100% 80% A nettó energiaimport-függőség Hazánkban mostanság kb. 75% 63,5% 60% 40% 20% 0% -20% EU átlag 53% 13,9% -40% -60% -80% -100% 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 Dánia Németország Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
160 TWh 140 Távhőtermelés Németországban Nincs már nagy növekedés 120 100 80 60 40 20 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 szén olaj gáz biomassza földhő hulladék egyéb Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
Kapcsolt termelésű erőművek beépített villamos teljesítőképessége Németországban 40 GW 35 Van ilyen erőműépítés is 30 16,4 GW 25 20 15 10 5 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
Nettó villamosenergia-termelés és -fogyasztás, GW Német erőmű-teljesítmények: viharos őszi időben 2017. október 28-tól 30-ig a) Megújulók és a tőzsdei ár Visszaterheltek a hagyományosok Nagy és tartós szélerőmű teljesítmény biomassza tengeri szélerőművek naperőművek kereslet vízerőművek földi szélerőművek hagyományos erőművek tőzsdei villanyár (jobboldali tengely) Forrás: www.agora-energiewende.de (Die Energiewende im Stromsektor: Stand der Dinge 2017; Januar 2018)
Nettó villamosenergia-termelés, GW Német erőmű-teljesítmények: viharos őszi időben 2017. október 28-tól 30-ig b) Hagyományos erőművek Megtartott gázerőművek A kapcsolt termelést a hő alapján irányítják!? Visszafogott alaperőművek atomerőmű ligniterőmű feketeszén földgáz szivattyús, tárolós erőmű egyéb Forrás: www.agora-energiewende.de (Die Energiewende im Stromsektor: Stand der Dinge 2017; Januar 2018)
50 TWh A dán villamosenergia-termelés Nincs növekedés 40 30 20 10 0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 szilárd olaj gáz szél biomassza PV hulladék Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
A dán távfűtés hőtermelés-összetétele 50 TWh 40 Mérsékelt lett a növekedés 30 20 10 0 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 olaj szén gáz hulladék biomassza nap maradványhő egyéb Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
beépített teljesítőképesség, MW teljesítőképesség kihasználás, h/a A dán földgáztüzelésű fűtőerőművek beépített teljesítőképessége és kihasználása 5000 A kihasználásuk erősen csökken 2000 4000 1600 3000 1200 2000 800 1000 400 0 2000 2005 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018) 0
Hektáronkénti éves energiatermelés Dániában 1600 MWh/ha/a 1400 1200 Dániában is szeretik a napot, főleg úgy, mint a hőforrást. 1000 800 600 400 200 0 napkollektor napelem szél biomassza bioetanol Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
150 PJ 120 A dán távfűtés szerkezetének várható alakulása!!?? 90 60 30 0 2013 2020 2025 2035 2050 kapcsolt termelés kazánok hőszivattyú, villamos kazán maradványhő nap Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
A biomasszás Sindal Fűtőerőmű vázlata Teljesítőképesség: hő 5 MW, villany 0,8 MW; átlagos hatásfok 90% Teljesítményváltoztatás 15%-tól 100%-ig Füstgáz-hőmérséklet a kiáramlásnál 40 C A tüzelőanyag nedvességtartalma 20% - 60% Távfűtés hőmérséklete 40 C 80 C CAPEX: 9 millió (kb. 3 Mrd Ft) Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
A dán Braedstrup Fűtőerőmű vázlata motor villamos energia hő hő, kb. 85 C hőcserélő hőtermelő hőszivattyú 18 600 m 2 -es napkollektor villamos energia (a szélerőműből megtermelttel együtt) kazán hő hőtároló napi kiegyenlítésre hő, kb. 40 C szezonális, furatos hőtároló (a nyári hő tárolása télre) távfűtés Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
Idényjellegű hőtárolók meleg vízzel Zárt, nyomás alatti hőtároló Nyitott, atmoszférikus hőtároló Furatcsoportos Talajvíz-réteges
Energetikai hatásfok / hőmérsékletszint A dán hőellátó rendszer fejlődése, A 1. Nemzedék: Gőz Gőzrendszer; Gőzvezeték beton csatornában 2. Nemzedék: Helyszínen Nyomottvizes forróvíz-rendszer; Nehéz berendezések; Nagy házakban lévő alállomások 3. Nemzedék: Előregyártás Előszigetelt vezetékek; Ipari, kompakt alállomások; Mérés és ellenőrzés 4. Nemzedék: A 4. generáció Kis energiaigény; Okos energia: optimális források, elosztások és fogyasztások; Kétutas távhő távhő előremenő hőmérséklet <200 C <130 C távhő visszatérő hőmérséklet <80 C <70 C <100 C <45 C 50 60 C ~25 C energetikai hatásfok 1880 1930 1930 1980 1980 2020 2020 2050 Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
A dán hőellátás fejlődése, B távfűtő-hálózat távhűtő-hálózat 1. G. 2. G. 3. G. 4. G. adatközpont jövőbeni energiaforrások nagy napkollektor-park szezonális hőtároló nagy napkollektorpark biomassza-átalakítás CHP biomassza geotermális kétutas távhő, pl. áruházakban ipari többlet napelem, hullám, szél villamosenergia-termelés CHP biomassza hőtároló hőtároló hőtároló gőztároló szén hulladék CHP szén CHP olaj szén hulladék CHP szén CHP olaj CHP hulladék gáz, hulladék, szén, olaj ipari többlet CHP hulladéktüzeléssel központi távhűtő erőmű központosított hőszivattyú hidegtároló helyi távfűtés távfűtés távfűtés kis energiaigényű épületekre is 1880 1930 1930 1980 1980 2020 2020 2050 A távfőtermelés fejlődése a legjobb elérhető technológia
Napkollektor-farm Dániában, Nykøbing Sjælland, 20 084 m 2
Bulgária Litvánia Görögország Ciprus Portugália Olaszország Románia Lettország Spanyolország Horvátország Magyarország Lengyelország Málta Egyesült Királyság Írország Szlovákia Franciaország Belgium Szlovénia Cseh Köztáraság Németország Dánia Észtország Ausztria Hollandia Svédország Luxemburg Finnország 16,0% 14,0% 10,8% 10,0% 9,3% 9,1% 7,0% 6,6% 6,0% 5,6% 5,1% 5,0% 5,0% 5,0% 3,0% 2,8% 2,6% 2,6% 2,6% 2,5% 2,5% 2,1% 2,0% 24,2% 22,5% 29,4% 29,0% 39,0% Lakossági arány az egyes országokban, akik nem tudták az otthonukat szociális okokból megfelelő hőmérsékleten tartani 2016-ban, %-ban. (EU-28 átlag 8,9%) Forrás: www.agora-energiewende.de (Good heating practices from Denmark and Germany; December 2018)
strobl.alajos39@gmail.com