Megújuló energiaforrások Mika János Bevezető előadás, 2012. szeptember 10.
Miről lesz szó Megújuló energiaforrások és fenntarthatóság Megújuló energiaforrások országban, világban Klímaváltozás, hatások válaszadás Két segédkönyv
Fenntartható fejlődés fogalma Olyan fejlődés, amely kielégíti a jelen szükségleteit anélkül, hogy veszélyeztetné a jövő nemzedékek esélyét arra, hogy ők is kielégíthessék szükségleteiket Közös jövőnk, Bruntland Bizottság A folytonos szociális jólét elérése anélkül, hogy az ökológiai eltartó képességet meghaladó módon növekednénk H. Daly Az emberiség jelen szükségleteinek kielégítése a környezet és a természeti erőforrások jövő generációk számára történő megőrzésével egyidejűleg Világ Tudományos Akadémiája
Fenntarthatósági háromszög Környezet Kiotó Versenyképesség Lisszabon Fenntarthatóság Ellátásbiztonság Versenyképesség: belső piac, verseny, hálózati kapcsolatok, európai villamosenergia hálózatok, K+F (tiszta-szén, CO 2 elnyeletés, alternatív tüzelőanyagok, energia hatékonyság, nukleáris energia) Környezetvédelem: megújuló energia, energiahatékonyság, nukleáris energia, innováció & kutatás, emisszió kereskedelem Ellátásbiztonság: nemzetközi párbeszéd, európai készletgazdálkodás (olaj-gáz), finomító kapacitás és energia tárolás
World Annual Oil Consumption (Quad Btu/yr) Oil Reserves (Quad Btu) Az energia-probléma 1. Nő a kitermelés költsége: egyre (mélyebben van) 2. Fizetőképesség, eladósodás 3. Háborúk a forrásokért, zsarolás 4. Szennyezés, klímaváltozás 5. Atom-kockázat, nukleáris szenynyezés. 300 250 200 150 100 50 0 0 1850 1900 1950 2000 2050 2100 Consumption - Data Consumption - Model Predicted Total Reserves Unknown Reserves 25000 20000 15000 10000 5000
Ennek ellenére Az energia-mix alakulása a Világban 1 Quad ~ 1000 PJ (Forrás: DoE EIA, US Energia Minisztérium) Tényadat Előrejelzés Olaj A Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) hasonló prognózisokat készített Szén Földgáz Megújulók Nukleáris
Világszerte ugyanez a helyzet a GDP-re vetítve! ÜG kibocsátás (2004) Per capita Per GDP
Ezért: Új EU célkitűzések 2020-ra 20 %-kal csökkenti az ÜHG kibocsátását 20 %-ra növeli a megújulók részarányát 20 %-kal csökkenti a teljes primer energiafogyasztást 10 %-os arányt kell elérniük a bioüzemanyagoknak Kérdések: Hogyan valósíthatóak meg ezek a célkitűzések? Miért mutatnak egészen más trendet a nemzetközi (OECD, US) prognózisok? Mi a helyzet a 2. háromszög másik két csúcsával? (A korábbi 2010-es célkitűzések Kiotó - nem teljesülése után 2020-ra még keményebb célok?)
Vagyis két Világ van De melyik az igazi? Melyik éri el céljait? Ki lesz versenyképesebb a globalizált világban? Az egyikben (nem EU) A másikban (az EU) -- Gyorsan nő az energiafelhasználás -- 20%-os primer energia felhasználás csökkentés -- Gyorsan nő a fosszilis -- Leépítik a fosszilis energiák szerepe energiákat (pl. szén) -- A megújuló energiák -- Megújulók erőltetett lassabban nőnek ütemben nőnek (20%) -- A nukleáris energiát -- Nukleáris energia jövője kérdéses fejlesztik -- TSzT-ben nem hisznek -- Tiszta-szén technológia a (változik?) közeljövő megoldása "Amit meg lehet csinálni" "Ami jó lenne" Claude Mandil (volt IEA vezérigazgató)
Az ellátásbiztonság és a környezetvédelem ellentmondásai Az ellátásbiztonság érdekei Az import csökkentése, elsősorban a gyorsan növekvő földgáz-importé A hazai források (szén, lignit) fokozott használata Tiszta szén technológiák terjesztése (Carbon Capture and Storage, CCS) A nukleáris energia fokozott használata A környezetvédelem érdekei Az ÜHG emisszióinak csökkentése Szén, lignit használat csökkentése Ellenzi a CCS technológiát Ellenzi a nukleáris energiát Következmény: mivel a megújuló energiák csak lassan nőnek, ezért kikényszeríti a földgáz fokozott használatát A környezetvédelem által kikényszerített növekvő földgáz részarány az energiamérlegben csökkenti az energiaellátás biztonságát.
A versenyképesség és a környezetvédelem ellentmondásai A versenyképesség érdekei Az oktatás fejlesztése A K+F támogatása Az innováció támogatása Jól szabályozott piaci verseny működtetése A környezetvédelem érdekei Jelentős állami támogatás: Hatékonyság növelésére Emissziók csökkentésére Megújulók növelésére Kötelező célkitűzések A kötelező célkitűzések rugalmatlanná teszik a gazdaság politikát és jelentős fejlesztési forrásokat vonnak el Következmény: csökkenő versenyképesség, csökkenő export, lassuló fejlődés, esetleg stagnálás, végső esetben akár növekvő munkanélküliség és romló életszínvonal (-20%?)
A globális melegedésért nagy (>90 %) valószínűséggel az ember a felelős (IPCC, 2007)
A fagyott talaj aránya az északi félgömbön (millió négyzetkilométer)
Forrás: IPCC, 2007
Potenciális katasztrófa-ugrások 1786 1793 PNAS February 12, 2008 vol. 105 no. 6 Jelenség Globális küszöb Időskála Következmény Arktikus jégtakaró, nyáron +0,5 2 o C ~ 10 év (gyors) + melegedés Grönlandi jéghátság, + 1 2 o C ~ 300 év (tartós) + 2-7 m vízemelkedés Ny-antarktiszi self-jégtömb + 3 5 o C ~ 300 év (lassú) + 5 m vízemelkedés É-atlanti szállítószalag gyengül + 3 5 o C ~ 100 év(fokozatos) helyi lehűlés, nem jégkorszak El.Nino, Déli Oszcilláció + 3 6 o C ~ 100 év(fokozatos) helyi aszályok, máshol árvízek
Van esélyünk, hogy megállítsuk a melegedést? Van, de 2020-ig el kell kezdeni a csökkentést!
A kibocsátás-csökkentés tényezői ÖSSZ CO2 = népesség x (GDP/népesség) x (TPES/GDP) x (CO2/ TPES), CO2 az egy év alatt a Földön végbement szén-dioxid kibocsátás, népesség a Föld teljes népessége, GDP a Földön létrejött bruttó összetermék (összehasonlítható áron) TPES az összes felhesznált primér energia.
ÖSSZ CO2 = népesség x (GDP/népesség) x (TPES/GDP) x (CO2/ TPES), A széndioxid kibocsátást meghatározó formula szerinti tényezők alakulása (1870-2005). Forrás: IPCC DÖ (2007).
A különféle megoldások viszonylagos szerepe a szén-dioxid kibocsátás mérséklésében közép- (2000-2030) illetve hosszú távon. (IPCC DÖ, 2007 DÖ-9. ábra) A négy vízszintes oszlop négy különböző modell eredményeit mutatja. Ezek felülről lefelé: AIM, IMAGE, IPAC, MESSAGE). A rövidebb, sötétebb árnyalat a 650 ppm-es CO2-egyenértéken történő stabilizációra vonatkoznak, az ezt további kibocsátás-mérsékléssel kiegészítő,világosabb vonalak 490-540 ppm-es stabilizációhoz szükséges mérséklést mutatja. Forrás: IPCC 2007. WG-III. 3.23 ábra (http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg3.htm).