SZEN ISVÁN EGYEEM NAPENERGIÁS MELEGVÍZKÉSZÍŐ ÉS ÁROLÓ RENDSZEREK BLOKKORIENÁL MODELLEZÉSE Dokori érekezé Buzá Jáno Gödöllő 2009
SZEN ISVÁN EGYEEM NAPENERGIÁS MELEGVÍZKÉSZÍŐ ÉS ÁROLÓ RENDSZEREK BLOKKORIENÁL MODELLEZÉSE Dokori érekezé Buzá Jáno Gödöllő 2009
A dokori ikola megnevezée: Műzaki udományi Dokori Ikola udományága: Agrárműzaki udományok vezeője: Dr. Farka Iván egyeemi anár, a műzaki udományok dokora SZIE, Gépézmérnöki Kar émavezeő: Dr. Farka Iván egyeemi anár, a műzaki udományok dokora SZIE, Gépézmérnöki Kar Környezeipari Rendzerek Inéze.. Az ikolavezeő jóváhagyáa.. A émavezeő jóváhagyáa
ARALOMJEGYZÉK JELÖLÉSEK, RÖVIDÍÉSEK JEGYZÉKE... 5 1. BEVEZEÉS, CÉLKIŰZÉSEK... 7 1.1. A válazo émakör jelenőége... 7 1.2. Célkiűzéek... 9 2. IRODALMI ÁEKINÉS... 11 2.1. A napugárzá energia vizonyai, magyarorzági poeniál é haznoíá... 11 2.2. A ermiku napenergia haznoíá energiapoliikája é ámogaái rendzere... 15 2.3. Napenergiá haználai melegvízkézíő berendezéek elemei... 21 2.3.1. Napkollekor... 22 2.3.2. Napenergiá haználai melegvízárolók... 28 2.3.3. Hőerélők... 29 2.3.4. Napenergiá haználai melegvízkézíő berendezéek irányíáa... 32 2.3.5. A kollekor kör é főbb jellemzői... 34 2.3.6. Hőzállíó folyadék... 37 2.4. Napkollekoro rendzerek ellenőrzéi eljáráai, vizgálai zabványai 42 2.5. Napkollekoro rendzerek zimuláió zofverei... 45 2.5.1. Polyun programomag... 45 2.5.2. RNSYS programomag... 47 2.5.3. -SOL programomag... 48 2.5.4. Naplopó programomag... 51 2.5.5. MALAB... 52 3. ANYAG ÉS MÓDSZER... 55 3.1. A ík-kollekor modellje... 55 3.1.1. A ík-kollekor fizikai alapú modellje... 56 3.1.2. A kollekor modell analízie állandóul állapoban... 59 3.1.3. A kollekor modell analiiku megoldáa... 60 3.1.4. A kollekor modell megoldáa Laplae ranzformáióval... 61 3.2. Napenergiá haználai melegvízároló modellje... 63 3.2.1. Ozo melegvízároló modellje... 64 3.2.2. Belő hőerélővel elláo melegvízároló modellje... 67 3.3. Napenergiá melegvízkézíő é ároló rendzerek kialakíáa é vizgálaa... 71 3.3.1. Napkollekoro haználai melegvízkézíő é ároló rendzer... 71 3.3.1.1. A rendzer felépíée é műzaki jellemzői... 72 3.3.1.2. A berendezé moniorozó é zabályozó rendzerének felépíée... 74 3
3.3.2. Haználai melegvízkézíő é úzómedene vízfűő napkollekoro rendzer... 77 3.3.2.1. A rendzer felépíée é műzaki jellemzői... 78 3.3.2.2. A rendzer zabályozó berendezéének kialakíáa, működée... 79 3.3.2.3. A berendezé moniorozó rendzerének felépíée... 80 3.3.3. Növényházi fűéráegíő napkollekoro rendzer... 85 3.3.3.1. A rendzer felépíée é műzaki jellemzői... 86 3.3.3.2. A rendzer zabályozó berendezéének kialakíáa, működée... 87 4. EREDMÉNYEK... 89 4.1. A kollekor ávieli függvényének meghaározáa... 89 4.2. A kollekor modell megoldáa blokkorienál zimuláióval... 94 4.3. A kollekor modell elje hővezeég ényezőjének idenifikáiója... 95 4.4. árolóba beépíe hőerélő napkollekoro rendzer zimuláiója... 97 4.5. Külő hőerélővel kialakío napkollekoro rendzer zimuláiója... 99 4.6. Napkollekoro rendzerek zabályozó modelljei... 107 4.7. Az uzodai napkollekoro rendzer moniorozáa é zimuláiója... 111 4.8. Új udományo eredmények... 114 5. KÖVEKEZEÉSEK ÉS JAVASLAOK... 117 6. ÖSSZEFOGLALÁS... 119 7. SUMMARY... 121 8. MELLÉKLEEK... 123 M1 mellékle: Irodalomjegyzék... 123 M2 mellékle: elepíe kollekor felüle az Európai Unió 27 orzágában 129 M3 mellékle: A 2002-ben gyárában lévő abzorberek főbb jellemzői... 130 M4 mellékle: Haználai melegvízkézíő é úzómedene vízfűő napkollekoro rendzer mér jellemzői... 131 M5 mellékle: Növényházi fűéráegíő napkollekoro berendezé elvi kapolái vázlaa... 132 KÖSZÖNENYILVÁNÍÁS... 133 4
JELÖLÉSEK, RÖVIDÍÉSEK JEGYZÉKE A - kollekor abzorber felüle m 2 - kollekoron ááramló folyadék fajhője J kg -1 K -1 C - kollekorban lévő folyadék hőkapaiáa J K -1 F' - kollekor abzorber hőzállíái haáfok ényező, dimenzió nélküli I - kollekor felülere érkező napugárzá W m -2 &m - kollekoron ááramló folyadék ömegáram kg -1 Q ab - kollekor abzorber napugárzából zármazó hőárama W Q l - kollekor hővezeégből zármazó hőárama W Q f - kollekorból folyadék árammal kilépő hőáram W ab - kollekor abzorber hőmérékle C av - kollekoron ááramló hőzállíó közeg álago hőmérékle C a - kollekor környezei levegő hőmérékle C i - kollekorba belépő folyadék hőmérékle C o - kollekorból kilépő folyadék hőmérékle C d - árolóba belépő ápvíz hőméréklee C U - kollekor hővezeégi ényező W m -2 K -1 U L - kollekor elje hővezeégi ényező W m -2 C -1 v& - kollekoron ááramló folyadék érfogaáram m 3-1 v& l - árolóból felhaznál haználai melegvíz érfogaáram m 3-1 V - kollekor folyadék ávezeő járaok érfogaa m 3 Görög zimbólumok α - abzorber felüle napugárzá elnyelő képeége dimenzió nélküli η - kollekor haáfok dimenzió nélküli η 0 - kollekor opikai haáfok dimenzió nélküli ρ - a kollekoron ááramló folyadék űrűége kg m -3 τ - a kollekor lefedé fényáboáó képeége dimenzió nélküli - kollekor felöléi érfogara é érfogaáramra jellemző arái idő τ r 5
6
1.1. A válazo émakör jelenőége 1. BEVEZEÉS, CÉLKIŰZÉSEK Az energia áralakulá endeniájá vizgálva megállapíhaó, hogy az eddig bekövekeze é a jövőben várhaó árnövekedé mindinkább előérbe helyezi a akaréko energiafelhaználá, valamin ezzel párhuzamoan a fejle orzágokhoz haonlóan hazánkban i növekedni fog a deenralizál, a fogyazók zámára rézlege auonómiá bizoíó energiaermelő egyégek alkalmazáa. E melle egyre inkább fono zempon a hagyományo fozili energiahordozók elégeéekor kelekező a környezere káro zennyezőanyag kiboáá ökkenő, illeve környezebará energiaermelé bizoíó ehnológiai megoldáok elerjezée i. Az emlíe zemponoknak megfelelő, egyik leheége megoldá a megújuló energiaforráok növekvő mérékű haznoíáa. Ennek egyik formája a napenergia akív ermiku haznoíáa. A mai ermiku napenergia haznoíái ehnológiák jó haáfokkal é megbízhaóan bizoíják a napugárzából ermel hő az alkalmazáok zéle körében, így a haználai melegvíz kézíéhez, az épülefűéhez, úzó medenék fűééhez, napenergiá hűére, ávfűére, ipari hőermeléhez é óalaníához. Az M2 mellékle áblázaa a ermiku napenergia haznoíá helyzeé zemlélei az EU 27 orzágában é Svájban European Solar hermal Indury Federaion 2008. Az akív ermiku napenergia haznoíó berendezéeke a kiépíe hőermelő kapaiá helye a aizikákban hozú ideig inkább a elepíe kollekor felüleel m 2 jellemezék. Ennek eredményekén a ermiku napenergia haznoíá nem vol könnyen özehaonlíhaó má megújuló energiaforráokkal é gyakran inkább kihagyák a aizikákból. Ez a problémá igyekzik megzüneni a Nemzeközi Energia Ügynökég, Szolár Fűé é Hűé Programja angolul: Inernaional Energy Ageny Solar Heaing and Cooling Programme IEA SHC é a főbb ermiku napenergia haznoíáal foglalkozó zervezeek rézvéelével 2004 zepemberében az auzriai Gleidorfban kidolgozo ajánlá IEA SHC 2004. Az ebben foglalak zerin a fedénélküli, az üvegfedéű é a vákuumöve kollekorok eeén a ermiku eljeímény kw h angolul: kilowa hermal zámíáához a m 2 -ben megado kollekor felülee 0,7 kw h /m 2 konverzió ényezővel kell megzorozni. A bevezee konverzió ényező alkalmazva a napkollekorokra vonakozó adaok alapján az IEA SHC 48 orzágra vonakozó aizikája alapján a elepíe ermiku napenergia kapaiá 2006-ban 128 GW h -ra beülék, ami 182,5 millió m 2 napkollekor felülenek felel meg WEISS e al. 2008. A ermiku napenergia haznoíá má megújulókkal özehaonlíva a 7
radiionáli megújulók melle, min a biomaza é a vízenergia ak a zélenergia haznoíá előzi meg, míg a foovillamonál az energiaermelében lényegeen nagyobb rézeedéel rendelkezik. Az 1. ábra a világ 48 orzágában elepíe ermiku napenergia, zélenergia, foovillamo, geoermiku é hullámenergia kapaiá, valamin azok éve energiaermeléé zemlélei. 160 140 120 100 80 60 40 20 0 128 77 Szolár ermiku hő Hő 148 2006-ban üzemben lévő öze eljeímény, GW 2006-ban ermel energia, Wh 74 52 9 7 7,7 0,8 2 0,3 0,4 Szél Geoermiku Foovillamo Szolár ermiku Hullám villamo Villamo 1. ábra 2006-ban üzemelő megújuló energiaforráokra elepíe hő GW h é villamo GW el kapaiáok, valamin az éve hő Wh h é villamo energia Wh el ermelé Hazánk ermiku napenergia haznoíái adoágai kedvezőbbek, min ok európai orzágé. Jelenleg Magyarorzágon a napenergia ermiku haznoíáára beépíe működő, é az évenkén elepíe kollekor felülere vonakozóan az egye forráok elérő adaoka aralmaznak. Egy publikáió 2005-ben a hazai öze elepíe kollekor felülee 40 ezer m 2 -re beüle KABOLDY 2005, míg az Európai Szolár ermiku Ipari Szöveég álal közée aizika a 2006 évben üzemben lévő kollekor felülee 6.250 m 2 re beüle European Solar hermal Indury Federaion 2007, míg az egy évvel kéőbbi kimuaában már 14.250 m 2 zerepel lád: M2 mellékle áblázaa. Özehaonlíákén Auzriában, a 2007-ben üzemben lévő kollekor felüle minegy 2.892.627 m 2 vol. A folyadék munkaközegű napkollekoro rendzerek jövőbeni nagyobb arányú hazai elerjedée főkén a haználai-, é ehnológiai melegvíz kézíében, uzodák, randok vizének fűéében, valamin kiebb mérékben épülefűéi élú alkalmazáoknál várhaó. Egy álago alád évi öze melegvíz igényének kb. 55-60%-a i előállíhaó 3-4 m 2 hőelnyelő felüleel rendelkező napkollekorral é a hozzáarozó kb. 150 liere árolóval. Ezzel fozili, vagy nukleári energiahordozóból ermel energia válhaó ki, ovábbá az energiaermelé kíérő zennyezőanyag kiboáá i ökkenheő. 8
1.2. Célkiűzéek A kuaái felada élkiűzéei a napenergiá haználai melegvízkézíő é ároló rendzerek hőávieli problémáinak modellezéére, zimuláiójára é a rendelkezére álló napenergia-haznoíó rendzereken - a modell eredmények ellenőrzée éljából - méréi é moniorozái feladaok végzéére irányulak. A folyadék munkaközegű napkollekoro berendezéek hőermelő egyége a napkollekor. A zakirodalma felhaználva él olyan fizikai alapú modell kidolgozáa, ami alkalma a folyadék munkaközegű ík-kollekor hőegyenúlyának leíráára, a napugárzá, a környezei hőmérékle, a kollekorba belépő folyadék hőmérékle é ömegáram figyelembevéelével. A napkollekorban előállío hő a kéőbbi felhaználá éljából a árolóba kell juani. Kékörö rendzer eeén ez a feladao a kollekor kör é a ároló közöi hőzállíái feladao elláó hőerélő végzi. A napenergiá haználai melegvízkézíő é ároló rendzerekben, a hőerélő vagy a ároló belejében, vagy a árolón kívül van elepíve. Ezér elengedheelen olyan fizikai alapú modell kidolgozáa, ami leírja a kollekor felől a hőerélőbe belépő folyadékárammal zállío hőnek a ároló vízébe, vagy a árolóból a hőerélő zekunder oldalán ááramló folyadékáramba juáá. Napenergiá melegvízkézíő rendzerek eeén az energia rendelkezére álláa é a felhaználói energia igény nagyréz időben elkülönül. Ezér a rendzerekbe beépíe ároló feladaa az özegyűjö hő ároláa, illeve a felhaználái igényeknek megfelelő rendelkezére boááa. Ennek megfelelően fono olyan fizikai alapú modell kidolgozáa, ami leírja a árolóba belépő, é az abból ávozó hő é folyadékáramoka. A hőávieli folyamaok fizikai modelljei özee pariáli differeniálegyenleekkel, vagy egyenlerendzerekkel i leírhaók. A kuaá orán megvalóíandó fizikai alapú modellek konenrál paraméerűek, amelyek közönége differeniálegyenleek, illeve egyenlerendzerek formájában fogalmazhaók meg. Ezen differeniálegyenleek egíégével a napenergiá melegvízkézíő rendzerek főbb eleminek dinamiku ulajdonágai leírhaók. Az egye válozók definiál bemenei függvényei melle a hagyományo, analiiku megoldá i előállíhaó, illeve az egye bemeneekre ado válazfüggvények i meghaározhaók. A napenergiá melegvízkézíő rendzerekben a hőhaznoíá zabályozó berendezé irányíja. A modellezéhez kapolódóan élzerű olyan, - az ellenőrző méréek elvégzééhez rendelkezére álló rendzerekben alkalmazo zabályozókkal azono működéű - zabályozó modell kidolgozáa, ami a kollekor kilépő hőmérékle é a ároló hőmérékle alapján a rendzer zimuláió orán zabályozza a folyadékáramo. 9
A napkollekoro rendzer egye elemeinek, úgymin kollekor, hőerélő, ároló é a zabályozó berendezé működéé leíró modellek felhaználáával kialakíhaó a elje rendzer inegrál modellje. A végő felada egy olyan zimuláió modell kidolgozáa, ami a bemenő paraméerek, a napugárzá, a környezei hőmérékle, a hálózai hidegvíz hőmérékle é a haználai melegvíz felhaználá alapján képe a árolóban lévő haználai melegvíz hőmérékleének zámíáára, illeve a rendzer energia ermeléének zámíáára. Az elmélei modellalkoá é zimuláió melle a kuaái program élja a rendelkezére álló napenergia-haznoíó berendezéeken, gyakorlai ellenőrző méréi é moniorozái feladaok végzée. Méréel meghaározhaók a környezei paraméerek, úgymin a kollekor felülere érkező napugárzá inenziá, a környezei hőmérékle, valamin a napenergia-haznoíó berendezé főbb elemeinek üzemére jellemző paraméerek, min például az áramló hőzállíóközeg hőméréklee é érfogaárama. A mér adaok felhaználhaók a modellezéi eredmények gyakorlai, kíérlei ellenőrzéére. Így öbbek közö a napenergiá melegvíz kézíő rendzerek egye elemeire kollekor, hőerélő, ároló felállío modellek méréi ellenőrzée, illeve az egye elemek közöi kölönhaáok é a elje rendzer vizgálaára. A napenergiá melegvízkézíő é ároló rendzerre kidolgozo fizikai modellek akkor hozhanak gyakorlai hazno nevezeeen a vizgál rendzer kéőbbi vielkedéére vonakozó előrejelzé, ha a felállío differeniálegyenleek valamilyen numeriku módzerrel megoldhaók. Mivel jelen eeben ranzien, időben válozó folyamaokról van zó, ezér például a végeelem módzer alkalmazáa a pariáli differeniálegyenleek megoldáa a nagy zámíái igény mia ak nagy zámíógép kapaiá bizoíáával leheége. Ezér a folyamaok leíráához olyan konenrál paraméerű, a hőávieli folyamaoka időben kellő ponoággal leíró közönége differeniálegyenleeke, élzerű haználni, amelyek blokkorienál zimuláió zofver, Malab+Simulink alkalmazáával megoldhaók. Az emlíe zofver a konkré fizikai folyamaok modellezéén kívül alkalma a rendzer irányíái, zabályozái funkióinak modellezéére, illeve vizgálaára i. 10
2. IRODALMI ÁEKINÉS Ez a fejeze a napenergiá haználai melegvízkézíő rendzerekkel kapolao irodalom feldolgozá aralmazza. Áekiné ad a napugárzá energia vizonyairól, a magyarorzági poeniálról, valamin a elepíé befolyáoló ámogaái rendzerről. Imerei ovábbá a napenergiá melegvízkézíő rendzerek főbb egyégeinek kialakíáá, ulajdonágai. Bemuaja a napkollekoro rendzerek ellenőrzéi eljáráai é a bevezee hazai é nemzeközi vizgálai zabványoka. Áekini ovábbá a napkollekoro rendzerek méreezéére, modellezéére zámba veheő zimuláió zofvereke. 2.1. A napugárzá energia vizonyai, magyarorzági poeniál é haznoíá A Föld légkörének felő haárához érkező napugárzá energiája 1352 W/m 2, ez az éréke napállandónak nevezik, é közepe Nap-Föld ávolág melle érelmezik. A napenergia ehnikai felhaználhaóágá korláozza inenziáának válozáa. A ugárzá függ a földrajzi elhelyezkedéől, valamin az évzakok é a napzakok válozááól i. Budape környékén a legnagyobb ugárzái áraműrűég érék a napugárzá irányára merőlege felüleen júniuban mérheő, éréke 1000 W/m 2. A haznoíhaó ugárzá méréké jelenően befolyáolhaják a meeorológiai jellemzők i. A levegő nedveégaralma é a homályoági ényező upán kimérékű válozá okoz, míg a felhőödéel jelenően ökken, illeve megzűnik a közvelen ugárzá. A légkörbe érkező ugárzá egy réze gyengíelenül, közvelen árnyéko adó ugárzákén, máik réze pedig a légkörben lévő rézekéken, por, vízgőz, zennyeződéeken é a felhőzeen zóródva, haározo irány nélkül, zór ugárzákén ju a felzínre. A közvelen é a zór ugárzá özegé elje, vagy globálugárzának nevezik. A 2. ábra a földfelzínre érkező napugárzá mennyiégi vizonyai zemlélei IMRE L., VARGA P. 1997. A Föld felzínére érkező ugárzá nagy rézé a zárazföld, a engerek é a növényze elnyeli, kiebb réze vizaverődik. Az elnyel ugárzá hővé alakul. Az elnyel hő felmelegíi a levegő. 11
A légkör haára Elnyelé ~300 W/m 2 1352 W/m 2 Vizaverődé ~100 W/m 2 Közvelen ugárzá + Szór ugárzá = elje vagy globálugárzá A földfelzínen max: 1000 W 2 /m 2. ábra A földfelzínre érkező napugárzá mennyiégi vizonyai Magyarorzágon a globálugárzá éréke a déli órákban álago napüé eeén, a éli félévben okóber - máriu 250-600 W/m 2, a nyári félévben áprili - zepember 600-1000 W/m 2 közö válozik. A zór ugárzá rézaránya elérhei a 40-50 %-o i, ezér a hazai vizonyokra a ík-kollekorok alkalmaabbak, mivel a zór é a direk ugárzá egyarán haznoíják. Magyarorzág napenergia poeniáljában, az orzág ugárzái egyenlegében a Kárpá-medene haáa kimuahaó. Az elnyel é a kimenő ugárzá álago zonáli éréke, vagyi a 47-ik zéleégi fokhoz arozó ugárzái egyenleg éréke negaív, álagoan -35 MJ/m 2 /nap. Magyarorzágra ugyan zinén negaív, azonban okkal kiebb mérékben, mindöze -2,76 MJ/m 2 /nap BELLA SZ., MAJOR GY., NAGY Z. 2006. Magyarorzág ermiku napenergia haznoíái adoágai kedvezőbbek, min ok európai orzágé: az évi napüée órák záma 1900-2200, a beeő napugárzá éve özege álagoan 1300 kwh/m 2. A Budapeen leheége é énylege napüée órák zámá havonkéni bonában az 1. ábláza aralmazza KABOLDY 1999. A énylege é a leheége napüée órák zámának különbégé a felhőze okozza. 12
1. ábláza Budapeen havona leheége é énylege napüée órák záma é aránya Hónap Leheége, óra/hó énylege, óra/hó % január 278 58 20 február 289 85 29 máriu 371 140 38 áprili 411 196 47 máju 470 250 53 júniu 477 275 57 júliu 480 309 64 auguzu 440 283 64 zepember 376 213 56 okóber 336 145 43 november 280 60 21 deember 264 43 16 Év özeen: 4472 2057 46 A Budapeen vízzine felüleen mér napugárzá inenziá érékek alapján zámío 1 m 2 felülere eő álago napi é öze havi beugárzá özegei aralmazza a 2. ábláza KABOLDY 1999. 2. ábláza Budapeen vízzine felülere napona é havona érkező álago napugárzá Hónap Álago beugárzá, kwh/m 2 nap Öze beugárzá, kwh/m 2 hó január 0,7756 24 február 1,468 41 máriu 2,733 85 áprili 4,13 124 máju 5,171 160 júniu 5,75 172 júliu 5,807 180 auguzu 4,988 155 zepember 3,82 115 okóber 2,184 68 november 0,826 25 deember 0,533 15 évi öze: 3,2 1166 13
A napugárzá alapveően kéféle módon haznoíhaó, közvee é közvelen módon. Közvee haznoíá például a foozinézi, hullám, zél é víz energiájának haznoíáa. A közvelen haznoíá módzerei a ugárzá elnyelő berendezéek alkalmazáán alapulnak. A ermiku haznoíára akív é pazív elemeke alkalmaznak, míg a foovillamo elven működő napelemekkel villamo áram állíhaó elő. A napenergia közvelen haznoíáára zolgáló pazív rendzereke főleg az épíézeben alkalmazzák. A hagyományo épüleekhez képe a megfelelő ájoláú, belő érelrendezéű, megfelelően megválazo zerkezei anyagokkal kialakío épüle, az un. napér, alkalmazáa a jelenő fűéi energia megakaríá melle, a ermézee megvilágíá é a komforoabb klimaiku feléelek mia i előnyö. A napenergia közvelen haznoíáára zolgáló akív rendzerek legfonoabb eleme a napenergia özegyűjéére zolgáló zerkeze, ami napkollekornak neveznek. A kollekorok hőhordozó közege levegő é folyadék lehe. Az Európai Unióban elepíe napkollekoro rendzerek dönő öbbégé a házarái haználai melegvíz kézíében alkalmazzák. A rendzereke úgy méreezik, hogy a nyári hónapokban a haználai melegvíz kézíé közel elje energia igényé a napenergia fedezze. Az ily módon méreeze rendzerek az éve haználai melegvíz kézíéi energiaigény megközelíőleg 30-50%-á bizoíják. A 3. ábra a napenergia rézeedéé muaja egy házará haználai melegvíz ellááában KING e al. 1995. 160 140 120 kwh/hónap 100 80 60 40 20 0 jan. febr. már. ápr. máj. jún. júl. aug. zep. ok. nov. de. Hónapok Napenergia Ráegíő energia 3. ábra A napenergia rézeedée a haználai melegvíz előállíában 14
A megújuló energiaforráok növekvő mérékű felhaználáával kapolao hazai fejlezéi konepiók é raégiai megfonoláok megalapozáa zámára a Magyar udományo Akadémia Energeikai Bizoágának Megújuló Energeikai Albizoága elvégeze Magyarorzág megújuló energeikai poeniáljának reáli ehnikai felméréé IMRE 2004. A közvelen napenergia haznoíá vizgálaá felhaználái erüleenkén: épíézei, épülegépézei hőhaznoíá, foovillamo haznoíá, mezőgazdaági élú haznoíá, valamin a közvee napenergia-haznoíá biomaza, zélenergia, vízenergia hazai poeniáljának ehnikai zámbavéelé az Albizoág zakmai oporjai végezék. Mindezek melle a geoermiku energia hazai ehnikai poeniáljának felmérée i megörén. A dolgoza émájában, az akív ermiku napenergia haznoíá zemponjából a vizgál felhaználái erüleek közül az épülegépézei hőhaznoíá, é a mezőgazdaági élú haznoíá a legfonoabb. Az épülegépézei ermiku napenergia haznoíái poeniál megíélée jelenleg ak beléeken é apazalaokon alapul. A haznoíái poeniál dönő réze az épüleekhez, azok haznoíhaó eőfelüleéhez kapolhaó. 2010-ben a jelenleg beül működő 40 ezer m 2 -el együ özeen kb. 450.000 500.000 m 2 napkollekor működée prognozizálhaó, ha a zükége ámogaáok, pályázai leheőégek é egyéb özönzők rendelkezére állnak. Az orzág akív ermiku napenergia haznoíái poeniálja ennél nagyágrendekkel nagyobb: ak a lakóépüle állomány haznoíhaó felüleé figyelembe véve özeen kb. 32 millió m 2 napkollekor helyezheő el, amely kb. 48 PJ/év nagyágrendű hőenergia kapaiá jelenhe KABOLDY 2005. A ermiku napenergia haznoíá mezőgazdaági alkalmazáa a leginkább energiaigénye erüleekhez, a ehnológiai melegvíz-kézíéhez, a záríához é a növényházak fűééhez kapolódik. Az elvégze zámíáok é beléek alapján a ehnológiai melegvíz-kézíénél 1,010 PJ/év, a záríánál 1,402 PJ/év a növényházi fűénél pedig 0,206 PJ/év a rendelkezére álló ermiku napenergia poeniál nagyága FARKAS 2005. 2.2. A ermiku napenergia haznoíá energiapoliikája é ámogaái rendzere Egy orzág energiapoliikájának bármilyen áradalmi kereek közö i örénik az orzág irányíáa, mindig ak azonoak lehenek a fő élkiűzéei: az orzág energiaellááa minél bizonágoabban, minél kiebb kölégekkel, vagyi minél haékonyabban örénjen. Cél a környeze erheléének méréklée, a áradalom egézégének védelme BOHOCZKY 1999. 15
A kormányza előkén 1995-ben deklarála zándéká a megújuló energiaforráok hazai alkalmazáának ámogaáára. A kormány hozú egyezeé uán a 2399/1995. z. haározaával elfogada az Orzágo Energiaakarékoági, illeve Energiahaékonyág-növekedé Előegíő Celekvéi Programo. Az ebben felorol feladaok közö zerepel a megújuló energiaforráok haznoíáának bővíée émakör i BOHOCZKY 1997. A haároza végrehajáához azonban nem inézkedek a pénzügyi forráok rendelkezére boáááról. Ezen a helyzeen válozao a kormány 1107/1999. X.8. Korm. haározaa. A 1107/1999. X.8. Korm. haároza a 2010-ig erjedő energiaakarékoági é energiahaékonyág-növeléi raégiáról rendelkezik Magyar Közlöny 1999, amely 7 fejezeből áll, ill. a hozzáaol mellékle 14 ponban foglalja öze a elekvéi programo. A kormány az energiaelláá bizonágának a növelée, az imporfüggőég méréklée, a fennarhaó fejlődé bizoíáa, a környezevédelmi köveelmények eljeíée, a korláozoan rendelkezére álló hagyományo fozili energiaforráokkal való akarékoág érdekében 2010-ig a kövekező - energiaakarékoággal é haékonyág-növeléel kapolao - főbb éloka űzi ki: - a gazdaág fejlődéé reprezenáló hazai özermék GDP hozabb ávú, minegy 5% évi álago növekedéi üemének a bizoíáához a gazdaág öze energiaigényének az egyégnyi GDP előállíáához zükége energiamennyiégnek évi 3,5%-kal kell méréklődnie. Az energiaigény ilyen mérékű javuláa zükége ahhoz, hogy az energiafelhaználá éve álago növekedéi üeme ne haladja meg az 1,5%-o, - e köveelmény előegíéekén el kell érni, hogy a rézben államilag ámogao energiamegakaríái evékenyégek révén 2010-re minegy 75 PJ/év hőérékű 1,8 M kőolajjal egyenérékű energiahordozó megakaríára, illeve hazai megújuló energiahordozókkal kiválára kerüljön. E megakaríáok révén a kéndioxid-kiboáá 50 k/év, a zéndioxid-kiboáá 5 M/év mérékben méréklődjön, - a hagyományo energiahordozókkal való akarékokodá, valamin a környezei áralmak méréklée érdekében a megújuló energiahordozók jelenlegi 28 PJ/év felhaználáá 2010-ig 50 PJ/évre kell növelni; A mellékle 2. ponja kiér az energiaakaréko zemlélere, folyamao imereerjezére. A áradalom egézében zükége az energiaakarékoági zemlélere örénő nevelé é imereerjezé. E evékenyége már az okaá kereében kell megkezdeni. Az energiaakarékoággal é a környeze óváával kapolao imereek zéle körű elerjezée érdekében ámogani kell a zakanáadó hálózaok, fogyazói irodák zervezéé é működéé. Az energiaakarékoág fonoágá é módzerei zéle körben meg kell imereni reklám, média, fogyazói broúra b., nagy jelenőége van az 16
energiahaékonyági ímke minél zéleebb körű rendzereíéének. Az energiaakarékoági zemléle kialakíáával, a folyamao imereerjezéel 2010-ig 10 PJ/év energiahordozó megakaríá elérée a él. A 3. pon imerei az energiaakarékoággal é a megújuló energiahordozók bővíéével kapolao K+F evékenyége. Kiemel felada az energiaakarékoág é a megújuló energiaforráok bővíéének az érvényeíée a K+F programokban Nemzei Környezei Műzaki Fejlezéi Pályáza, Orzágo Környezeudományi é ermézevédelmi Kuaái Pályáza b.. Ezzel i elő kell egíeni, hogy a már imer é külföldön alkalmazo ehnológiák Magyarorzágon i minél nagyobb mérékben kerüljenek bevezeére, a magyar kuaók bekapolódjanak a külföldi kuaáokba, illeve a hazai ehnológiafejlezéeknél előnyben rézeüljenek az energiaakaréko é a környezevédelem zemponjából i kedvező eljáráok pl. refereniaüzemek léeíée. A K+F evékenyégen belül az energiaakarékoág előérbe helyezéé előorban jogi ezközökkel lehe bizoíani, de leheőége kell bizoíani kedvezménye hielek felvéelére i. A megújuló energiaforráok haznoíáának bővíééről a 14. pon zól. A környezevédelmi köveelmények eljeíée érdekében a megújuló energiaforráok haznoíáának növeléére programo kell kidolgozni. Fel kell mérni az e élra zámíába veheő külföldi pénzügyi forráoka, valamin ámogaái formáka. A megújuló energiaforráokkal előállío villamoenergia-ermelő kapaiáok léeíéé, a hőenergia ermelé é az energeikai növényermezé az Energiaakarékoági Program kereéből viza nem éríendő ámogaáokkal, illeve kedvezménye hielekkel kell ámogani. Az Energiaakarékoági Programon belül 2000-2001. években évene 100 M F-o, a környezeerheléi díjból örénő inenzifikálá köveően évene e élra legalább 400-500 M F ráfordíá ervezek. Célkiűzé vol, hogy a megújuló energiahordozó felhaználá 2010-ig 20 PJ/évvel növekedjen. A 14/a ala, a megújuló energiahordozók felhaználá növeléi programján belül a biomaza, a geoermiku hőenergia é zerve hulladékok haznoíá bővíéének kiemel ámogaáá; 14. b ala pedig "20000 napkollekoro eő 2010" programjá vállalja a kormány, amely a nap energiájának fokozoabb haznoíáa érdekében a megújuló energiahordozókon belül zükége a hő é melegvíz napkollekorokkal örénő előállíáának növeléé aralmazza. 2010- ig legalább 20000 inézménynél é lakóépülenél élzerű e hő-előállíái módo megvalóíani. A lakáonkéni zükége beruházái özeg 20-30%-á viza nem éríendő ámogaá formájában kell bizoíani az Energiaakarékoági Program kereéből. Az Energiaakarékoági Program pályázai rendzer 2001-ben é 2002-ben a Széhenyi erv rézekén működö, 2003-ól pedig a Nemzei Energiaakarékoági Program NEP kereein belül. Ezen pályázai rendzerek 17
jelenő, de nem kizárólago ezközei a 1107/1999. X. 8. Korm. haározaal elfogado hozú ávú, 2010-ig zóló energiaakarékoági é energiahaékonyág-növeléi program é a hozzá kapolódó Celekvéi Program megvalóíáának. A ovábbi ezközök közé arozik például az Energiaakarékoági Hiel Alap korábbi "néme zénegély", a Phare Energiahaékonyági Vegye Finanzírozáú Forgó Alap, a Környezevédelmi Alap Célelőirányza KAC, illeve öbb helyi, vagy regionáli kezdeményezéű program i Energia Közpon Kh. 2005. A Nemzei Energia akarékoági program kereében, a megújuló energiaforráok felhaználáának bővíéére, 2000 2004. években folyamaoan működö a pályázai rendzer. Ezen pályázai programban, 2002- ől 2005-ig a megújulók ámogaáa folyamaoan ökken. 2002-ben 380 millió F, 2003-ban 320 millió F, 2004-ben pedig már ak 200 millió F vol a kiírákor erveze ámogaái kere. A 2005. február 15-i állapo zeri a megújulókra vonakozó NEP-2004-05 é NEP-2004-06 pályázaípu 2004-e együe, minegy 200 millió F-o ámogaái kereéből forráhiány mia ak 64,85 millió F-o íélek meg, ami a erveze ámogaái kerenek minegy 32,4%-a vol Energia Közpon Kh. 2005. A Nemzei Energia akarékoági program pályázaai 2005-ben forráhiányra hivakozva nem írák ki. Az imélődő forráhiány mia 2006-ban pályázao ak 11 napig, máriu 31. é áprili 10. közö fogadak be. A pályáza meghirdeéekor a ámogaái kereözeg 183 millió F vol. A ámogaá méréke: a beruházái kölég maximum 1/3-a, amely napkollekoro rendzer eeén nem haladhaa meg az 300 ezer F-o Gazdaági é Közlekedéi Minizérium 2006. A 2007-e kiírá lényegeen különbözö a korábbi években meghirdee pályázaokól. A viza nem éríendő ámogaá arányá ökkeneék é elindíoak egy hielprogramo. A kiírá zerin a viza nem éríendő ámogaá méréke a beruházái kölég legfeljebb 15%-a, de lakáonkén legfeljebb 265.000,-F. A pályáza alapján a pályázó jogoulá vál a "Sikere Magyarorzágér" Lakoági Energia-akarékoági Hielprogram kereében a beruházá maximum 85%-ára kedvezménye, ~6,4%-o kamaú hieligényelére Gazdaági é Közlekedéi Minizérium 2007a. A kedvezőlenebb ámogaái inenziá kövekezében a 2007-ben megújuló energiaforrá haznoíára benyújo pályázaok ámogaái özeg igénye mindöze 126 millió F-vol. A 2008-a pályázanál a kiírákor a viza nem éríendő ámogaá méréke a beruházái kölég legfeljebb 25%-a, de lakáonkén legfeljebb 1 millió F. A felveheő kedvezménye hiel nagyága a ámogaá igénybevéele melle 0-75%, maximum 3 millió forin. ámogaá igénybevéele nélkül ak hiel: 0-100%, maximum 4 millió forin Gazdaági é Közlekedéi Minizérium 2008. A minizérium joguódja 2008. auguzu 15-ei fordulónappal vizamenőlege haállyal módoíoa a Nemzei Energiaakarékoági Program pályázai konrukió. Az eddig rendelkezére álló 1,6 milliárd 18
forino keree a Közlekedéi, Hírközléi é Energiaügyi Minizérium ovábbi 1 milliárd F kereözeggel növele meg. A ára emelle megemele a ámogaái inenziá, valamin a ámogaá maximáli méréké i. Megújuló energiaforrá haznoíá eeén a 25%-o ámogaái inenziá 30%-ra növele, a viza nem éríendő ámogaá eddigi maximáli 1 millió F-o özegé 1,2 millió F-ra emele Közlekedéi, Hírközléi é Energiaügyi Minizérium 2008. Magyarorzág EU alakozáá köveően megnyílak a Srukuráli Alapok, amelyekben a Környezevédelem é Infrarukúra Operaív Program KIOP kereében 2004-ben pályázao hirdeek az Energiagazdálkodá környezebará fejlezée ímmel. A pályáza élja: A hazai megújuló energiaforráok felhaználáának növelée, zéndioxid kiboáá ökkené, ezálal a vidéki régiók gazdaági fejlődéének előmozdíáa különö ekineel a villamo energia megújuló energiaforráokból való előállíáának növeléére. A udao é ézerű energiafelhaználá előegíée az energiahaékonyág növelée é a légzennyező kiboááok ökkenée. A pályáza meghirdeéekor a ámogaára rendelkezére álló kereözeg 2004- ben 400 millió F, 2005-ben 1,7 Mrd F, 2006-ban 2,3 Mrd F. A pályáza feléelrendzere 2005-ben módoul. Az energiahaékonyági, illeve megújuló energiaforrá haznoíái projekek ámogaáának maximáli méréke 300 millió F. A villamo energiaermelé bizoíó, megújuló energiaforrá haznoíá ámogaáának maximáli méréke nem vol korláozva. A pályázai feléelrendzer módoíáának élja az vol, hogy Magyarorzág az Operaív Programban meghaározo, az Európai Unió felé vállal köelezeégei haékonyan eljeíeni udja Energia Közpon Kh. 2005. A hazai energiapoliika rézekén az alernaív é megújuló energiahordozók elerjezéével kapolao jogi zabályozá elkézíéére kére fel a kormány az orzággyűlé 63/2005. VI. 28. OGY haározaa az alernaív é megújuló energiahordozók elerjezéének haékonyabbá éeléről Magyar Közlöny 2005. A haároza zerin a villamo energia előállíáához haznál alernaív é megújuló energeikai beruházáokkal kapolaban a köelező áram-ávéel örvényben kell zabályozni. Megjelöli ovábbá: az egyzerűíe környezevédelmi engedélyezéi eljárá lérehozáá, a ermál kin jobb haznoíáá előegíő örvényi zabályozá, a mezőgazdaági alapanyagokból előállío folyékony energiahordozók köelező üzemanyagokba keveréé, a nagyobb arányú biogáz előállíá érdekében a gázörvény módoíáá, az energeikai növény é egyéb mezőgazdaági mellékermékek ámogaái rendzerének kialakíáá, ovábbá az energeikai ülevények erüleének növelée érdekében az erdőörvény módoíáá. A haároza a kormány 19