A karbonmentes energiatermelés és az elektromos hajtású közlekedés összefüggései a magyarországi villamosenergia-rendszerben Prof. Dr. Aszódi Attila igazgató, BME Nukleáris Technikai Intézet elnök, MTA Energetikai Bizottság E-mobility Network Workshop, Budapest, Sofitel Hotel 2014. március 25. E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 1
Hazai villamosenergia-fogyasztás Paks - alaptermelés E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: Stróbl Alajos, 2014 2
Magyar rendszer max és min terhelése Paks - alaptermelés E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: Stróbl Alajos, 2014 3
Hazai villamosenergia-fogyasztás nemzetközi összehasonlításban Egy főre jutó villamosenergia-fogyasztás (kwh/fő) 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 Szlovákia Magyarország Csehország Finnország Németország Ausztria 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 Egy főre jutó GDP (USD/fő) Az egy főre jutó GDP és az egy főre jutó villamosenergia-fogyasztás néhány kiválasztott európai országban 2011-ben Forrás: IEA Key World Energy Statistics 2013 E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 4
A GDP növekedés áramigény-növekedéssel jár Pozitív korreláció az áramfogyasztás és a GDP között, de lassuló ütem. Okok: Népesség alakulása Elektromos eszközök piacának telítődése Elektromos eszközök fokozódó energiahatékonysága Szabványok és technológiák fejlődése Kevésbé energia-intenzív iparágak térnyerése E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=10491 5
A magyar gazdaság várható fejlődése E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: stats.oecd.org 6
Üzemanyag megújuló földgáz olaj szén atom Lehetséges erőműfejlesztések 9000 MW 450 2500 2600 1510 10 000 MW 1000 4000 300 1680 410 670 1940 1940 Új kapacitás megmaradó csere Lehetséges új kapacitás 5000 MW 1500 700 400 2400 megújuló gáz szén atom 2008 2025 Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI E-mobility, Budapest, 2014.03.25. 7
Elektromos autó villamos energia Villanyautó Hogyan illeszkedik a villamosenergia-rendszerbe? Elbírja-e a mostani rendszer külön fejlesztés nélkül? Mekkora többlet kapacitást igényel egy komolyabb villanyautóflotta ellátása? Milyen költség- és kibocsátási vonzattal jár az elektromos autó használata? Áram, de honnan? E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 8
Villanyautó-eladások világszerte USA a legnagyobb EV piac Obama-kormány célkitűzése: 2015-re 1 millió tisztán elektromos hajtású autó Valóság: 2013-as eladás 47.600 autó (csaknem 19.000 Tesla Model S és 23.000 Nissan Leaf), igaz, ez 241%-os növekedés a 2012-es adathoz képest Egyelőre a hibridek (és plug-in hibridek) szerepe lényegesen magasabb, a 2013-as eladások száma 489 000 (60% Toyota Prius) Forrás: http://thinkprogress.org/climate/2014/01/06/3121711/plug-electric-vehicle-sales/ http://www.greencarreports.com/news/1089443_plug-in-electric-car-sales-for-2013-almost-double-last-years Tesla Model S E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 9
Villanyautó-eladások világszerte EU: plug-in hibrid és teljesen elektromos autók eladása 2013-ban 38 617 db, ez 60%-os növekedés az előző évhez képest, de még mindig csak 0,34%- os piaci részesedés (az újautó-eladások közt) Népszerűek a kisautók (Peugeot ion, Citroen C-Zero, Mitsubishi MiEV) Forrás: http://thinkprogress.org/climate/2014/01/06/3121711/plug-electric-vehicle-sales/ http://www.greencarreports.com/news/1089443_plug-in-electric-car-sales-for-2013-almost-double-last-years E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 10
Villanyautó-eladások világszerte Hollandia: elektromos autók kimagasló aránya Európán belül Kormányzati cél: 2015-re 15.000-20.000 elektromos autó (ez a cél 2 évvel korábban teljesült!) Vételár-támogatás helyett korábban elengedték a regisztrációs adót és az úthasználati díjakat Jelenleg 4% regisztrációs adó tisztán elektromos autókra, 7% plug-in hibridekre 2013-ban 22.000 új elektromosautó-regisztráció, az újautó-eladások 5,34%-a plug-in hibrid 3.500 publikus töltőpont Forrás: http://en.wikipedia.org/wiki/file:pev_registrations_netherlands_2010_2013.png http://cleantechnica.com/2014/02/26/top-european-countries-100-electric-car-sales-plug-hybrid-electric-car-sales-charts/ E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 11
Egy kis matematika Új autó eladások az elmúlt években Magyarországon Forrás: KSH Számoljunk évi 100 000 darabbal a következő 8 évben ( ha nincs válság ) E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 12
Egy kis matematika 2020-ra optimista becslések szerint 190 000, realista becslés szerint 45 000 teljesen elektromos autó lehet a magyar piacon A jelenleg elérhető típusok energia-igénye hasonló: Pl. Nissan Leaf 24 kwh lítium-ion akkumulátor Renault Fluence 22 kwh lítium-ion akkumulátor 6-8 óra töltési idő 230 V-os villamosenergia-hálózatról Háztartási töltési teljesítmény (16 A mellett) ~3,68 kw/autó Forrás: PwC Hungary E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 13
Egy kis matematika Ha mindenki egyszerre tölti az akkumulátort, 2020-ban az elektromos autók töltése a realista becslés szerint 165 MW az optimista becslés szerint akár nettó 700 MW villamos teljesítményt igényelhet (+a hálózati és töltési veszteségek)! Völgyidőszaki teljesítménynövekedés. Ez másfél mostani paksi blokk teljesítménye Villanyautó [db] Egyidejű (16 A/autó) töltési teljesítmény [MW] Egy napi áramigény (teljes 22 kwh töltés) [MWh] Egy napi áramigény (70%-os töltés) [MWh] Évi 300 nap 70%-os töltés áramigénye [GWh] 100 000 368 2 200 1 540 462 150 000 552 3 300 2 310 693 200 000 736 4 400 3 080 924 E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 14
Hatás a villamosenergia-rendszerre Töltés völgyidőszakban célszerű (mert olcsóbb) A csúcsterhelés nem feltétlenül nő Kiegyensúlyozottabb felhasználás Nagyobb lehet az alaperőművek részesedése USA: 60%-nyi EV 9% villamosenergiaigény növekedést jelentene. Fosszilis motorhajtóanyag megtakarítás az áramfogyasztás növekedéséhez vezet! E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 15
A számpéldát folytatva Mennyibe kerül? 22 kwh villamos energia segítségével 160 km tehető meg - > 13,75 kwh / 100 km Nappali árammal számítva 100 km megtételéhez szükséges feltöltés kb. 530 Ft (ELMÜ) Éjszakai árammal 340 Ft. Kedvező éjszakai tarifákkal tervezhetőbb a plusz igény. E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 16
Mennyibe kerül? Összehasonlítva benzinessel Elektromos autó vételára egyelőre igen magas (Magyarországon a Nissan Leaf pl. 8,78 millió Ft.) Számos országban jelentős állami támogatás jár rá! (pl. UK, NL: több mint 5000 euró támogatás) Nissan Leaf 80 kw (110 LE) elektromos motor Hasonló teljesítményű új autó fogyasztása kb. 8 l / 100 km (410 HUF / liter 95-ös) E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 17
Mennyibe kerül? 3280 Ft / 100 km vs. 340 Ft / 100 km Ebből adó: 1900 Ft Ebből ÁFA: 91 Ft Napi 100 km használat mellett ez évente 1 000 000 Ft előny Így is kell 4 év a megtérüléshez, kevesebb használat mellett több Állami támogatás lenne szükséges a piaci előnyhöz (?) De: az állam hatalmas adóbevételtől esik el! (Jövedéki törvény?) Hogyan változik a sorozatgyártással az akkuk és az autók ára? E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 18
Zéró emisszió? Kereskedők kedvelt szóhasználata Csak ha létezne zéró emissziós villamosenergia-termelés! (És a gyártás során is csak ilyet használnának) Praktikusan zéró emisszió: megújuló energiaforrások és atomenergia E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 19
Zéró emisszió? Maradva a napi egyszeri feltöltéses példánál (22 kwh villamos energiát felhasználva) de figyelembe véve az erőművek teljes életciklusát E-mobility, Budapest, 2014.03.25. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 20
Magyar atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján 329 MW teljes magyar szélerőmű rendszer tényadatai, 2013; adatok forrása: MAVIR.hu Éves Csúcskihasználási tényező: Szél: 0,23 PV: 0,13 1. SOLAR-Pécs napelem park, BT=20,67 kwp 2. Somogyi 2001 Nyírtass, BT=41,85 kwp Adatok forrása: www.sunnyportal.com BME, 2014. március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február-március 21
Magyar atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján A 329 MW magyar szélerőműpark fajlagos teljesítménye egy éven át, tényadatok alapján BME, 2014. március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február-március Adatok forrása: MAVIR.hu 22
Magyar atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján Két magyar PV erőmű fajlagos teljesítménye egy éven át, tényadatok alapján 1. SOLAR-Pécs napelem park, BT=20,67 kwp 2. Somogyi 2001 kft, Nyírtass, BT=41,85 kwp Adatok forrása: www.sunnyportal.com BME, 2014. március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február-március 23
Magyar atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján BT [MW] Beruházás [mrd Euro] Termelés [TWh] Kihasználtság Visszaterh. (P/Pnom) Visszat. száma (/év) 60 év alatt Atom 2170 12,50 18,1 0,95 0,9 15726 943560 Szél 8291 14,92 16,8 0,23 PV 6501 11,05 7,2 0,13 Összes 16962 38,48 42,1 Legnagyobb tárolandó energiamennyiség 1,12 TWh Legkisebb tárolandó energiamennyiség -0,86 TWh Különbözet 1,97 TWh Tárolók térfogati kapacitása (400m szintkülönbség esetén) 905,42 millió m3 Atomerőmű szabályozási tartománya: 90-100% P nom BME, 2014. március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február-március 24
Zöld energia vagy atomenergia? Atomenergia ÉS megújulók együttes alkalmazása, de komoly technikai kihívásokat kell leküzdeni! A megoldásban az elektromos járműhajtáshoz társuló tárolás nagy segítségünkre lehet. BME, 2014. március 18. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 25