A Miskolci Egyetem Közleménye A sorozat, Bányászat, 68. kötet, (2006) p. 129-134 AZ EURÓPAI SZÉNIPAR ÉS KIHÍVÁSAI Markus Kosma A Mátrai Erőmű Rt Igazgatóságának tagja A szén Európában fontos energiahordozó.2004-ben az európai feketeszéntermelés és import több mint 400 Mill, t volt. A barnaszéntermelés kereken 600 Mill, t-t tett ki. Ezzel Európa Kína és az USA mögött a világ harmadik legnagyobb szénfelhasználó régiója. A szén olcsó, nagy mennyiségben áll rendelkezésre, gond nélkül tárolható és a szállítása is kockázatmentes. A szenet főleg a villamosenergia-termelésben hasznosítják és az atom- és vízenergiával együtt biztonságos és kiegyenlített alapját képezi az EU villamosenergia-termelésének. A szén az Európai Közösségben nélkülözhetetlen, ahol a szénnek a villamosenergia-termelésben betöltött szerepe az Európai Közösség bővítésével jelentősen nőtt. Az EU 25 tagállamában (EU-25) a 2004. évi bruttó villamosenergia-termelés 3.000 TWh fölötti volt (1. ábra). Ebből 1/3-1/3-részarányt képviselt a szén és atomenergia, 18%-ot a földgáz, 5%-ot az olaj és 12%-ot a megújuló energiák. Az EU a 700.000 MW-ot megközelítő erőműi kapacitásával a világ villamosenergia-fogyasztásában közel %-el részesedik. Az egyes energia-hordozók aránya a 25 tagállam villamosenergia-termelésében igen széles spektrumot ölel fel: Pl. a szén esetén 1%-tól (Lettország) közel 90%-ig (Lengyelország), a földgáz esetén 1%-tól (Észtország) közel 60%-ig (Hollandia) terjed. A szén az acél- és alapanyagiparban betöltött szerepe mellett az Európai Unió versenyképes, környezetbarát és biztonságos villamosenergia-termelésében jelentős szerepet fog betölteni. Ugyanakkor a szén nagy kihívások előtt áll, amelyeket az alábbiakban kívánom röviden bemutatni. 129
Markus K. Az EU 25-ök villamosenergia-termelésének összetétele (2004) EU 25 Lengyelo. Cseh Közt Görögország Németország Spanyolország Egyesült Kir. Magyaro. Olaszo. Belgium Franclao. Bulgária Románia ^ ^ ^ ^ m l^a^l^l^l^^^l^m M M TWh szén arány (%) o o 156 94 84 68 55 59 607 49 280 28 395 33 33 25 276 17 548 4 42 45 57 41 részarány ( 1 (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 szón olaj D gáz atom egyéb (viz) Porrás: EURACC AL Az EU-25-ben 2020-ig az elavulás miatt kereken 200.000 MW erőműi teljesítményt kell pótolni és az ugyanebben az időszakban kereken 50%-al emelkedő villamosenergia-igény miatt további 100.000 MW-ot kell telepíteni (2. ábra). Csak az EU-ban 900 Mrd. -ra becsülik a következő 25 évben előálló erőműi és hálózati beruházási igényt. Ezek az összegek a tőkepiacokon csak akkor mobilizálhatók, ha a peremfeltételek a beruházók számára a szükséges megtérüléseket és tervezési biztonságot biztosítják. Ehhez piacgazdasági jogi keretekre és olyan szabályozó környezetre van szükség, amely elősegíti a versenyt és a vállalatok számára a szükséges piaciár-információkat biztosítja, valamint megfelelő ösztönzést jelent a beruházási döntéseikhez. 130
Az európai szénipar és kihívásai Látható, hogy a szénhidrogéneknek és a megújuló energiáknak a villamosenergia-termelésben betöltött abszolút és relatív növekvő aránya ellenére a szénre a villamosenergia-termelés mintegy tartó oszlopaként továbbra is szükség lesz. A hosszútávú energiapolitikában ezért a szén számára továbbra is nyitva kell hagyni a szükséges opciókat. Ez különösen akkor érvényes, ha figyelembe vesszük, hogy az EU már ma is erősen függ - és a jövőben ez még csak növekedni fog - a politikailag instabil olaj- és gáztermelő országokból történő importtól. Az ellátásbiztonság mellett a lehetséges technológiák megválasztásánál a klímavédelem és a villamos energia gazdaságos rendelkezésre bocsátását is figyelembe kell venni. Az EU kötelezettséget vállalt arra, hogy a 6 Kyoto-i gáz emisszióját 1999-2008/2012 között 6%-al csökkenti. Az eddig elért szint figyelembe vételével (-2%) úgy tűnik, hogy ez elhibázott cél. Ezért szorgalmazza most az EU az emissziókereskedelmet. A megfelelő irányelv 2003. októberben lépett hatályba és a C0 2 - egysékkvótákkal történő európai kereskedelem 2005-ben kezdődött. 131
Markus K. A C0 2 -költség a különböző energia-hordozók sorrendjét megváltoztatta az ipari költséggörbén. így az egységkvóta-ár, a kiosztási módszer és a versenyviszonyok függvényében változik a szén, gáz és az atomenergia sorrendje. Azon tény figyelembe vételével, hogy a szénalapú villamosenergia-termelés közben kb. kétszer annyi C0 2 emittálódik, mint a gáz esetén, a C0 2 -ár különösen a szénerőművek villamosenergia-termelési költségét befolyásolja. A kibocsátáskereskedelem előtt a C0 2 -egységkvóta-díjakat 5-10 /t C0 2 -re prognosztizálták. Az árak időközben ténylegesen a 20 /t- C0 2 -re álltak be. Ennek magyarázatát a gázárak változásában kell keresni, mert a tüzelőanyag-költség és az egységkvóták piaci értéke együttesen határozzák meg az energia-hordozók közötti versenyt (3. ábra). Növekvő gázárak mellett ezzel együtt az intenzívebb C0 2 -kibocsátással járó szénerőmüvek villamosenergia-termelésének jövedelmezősége is nő. Ez növeli a C0 2 -egységkvóták iránti keresletet és ezáltal ezek árát is, különösen azáltal, hogy többek között Lengyelország és Csehország allokációs terveinek lecsökkentése révén a piacot politikailag tudatosan szűkítették. A C0 2 -költség hatása az árképzésre Határköltség /MWh 7 6 -E 5 -E 4 3 2 -E 1 -í 0 C0 2-ár a határköltség kiegyenlítésére határköltség 1999-2001 (IEA Study 2003) határköltség 2005-2006 (előrejelzés) Szén DGáz C02-költség [üzelőanyag-költség A szén és gáz tüzelőanyag-költsége a C0 2-egységkvóták díját is meghatározza Fon-ás: IEA / EURAC'OAL 132
Az európai szénipar és kihívásai Eszerint a kibocsátás-kereskedelem mélyreható következményekkel jár az összes piaci szereplőre nézve, és ha ésszerűen alakítják, közgazdasági ösztönzést jelent a villamosenergia-termelés ökológiai megújításához. Új szénerőművek építése a C0 2 -csökkentés költség-hatékony módja. A modern szénerőművek hatásfoka ma már több mint 40%. Ez az érték kereken 20%-al magasabb az 50-es és 60-as években épített és most helyettesíteni szükséges erőművekéhez képest. (4. ábra). A villamosenergia-termelés hatásfokának fejlődése 25-31% í-k Arr+20% :0% } > 40-45;% 4 31-36% Í Ma megvalósítható Holnap lehetséges 50, 150, 300 300, 600 up to 1000 Blokkméretek 1950-1970 ' 1970-1990 ' 1990-2010 ' >2010 MW-ban A hatásfok-javítások a CO? -emissziók csökkentését eredményezik A por, kén és NO x emisszió-csökkentése ezzel éppúgy együtt jár, mint a sokkal alacsonyabb C0 2 -emisszióé. És még akkor is, ha nagy csökkentések szükségesek a C0 2 -emissziókban, a fosszilis tüzelőanyagok mindig szolgálnak megoldással. Ezt a hosszútávú tételt a Clean-Coal-technológiával ( tisztaszén-technológia") lehet illusztrálni. A C0 2 -menmtes fosszilis tüzelésű erőmű elképzelése még további kibocsátáscsökkentési potenciált takar. Az erőmű-technikában a hatásfok-növelés elsődlegességéhez képest itt a C0 2 -leválasztás és a C0 2 -tárolás esetén másodlagos intézkedésekről van szó. Az ehhez szükséges pótráfordítások a mai ismeretek szerint roppant nagyok. A ma ismert leghatékonyabb technikához képest: 133
Markus K. r Az erőmű fajlagos tőkeköltsége egy kb. 2-es faktorral nő, >* A villamosenergia-termelési költség kb. 80-150%-al nő, P~ A források felhasználása a hatásfok-csökkenés miatt kb 1/3-ával nő. Ma a C0 2 -leválasztással és -tárolással járó C02-mentesítési költséget kb. 40-70 /t C0 2 4-re becsülik. A kutatás és fejlesztés célja e költség csökkentése. A gazdaságosság mellett viszont a társadalmi elfogadottsága is szerepet fog játszani. Ez mind a villamosenergia-termeléshez szükséges sokkal magasabb forrásfelhasználást, mind a C0 2 -nek víz- és régi olaj- és gáztározókban történő hosszú távon biztonságos tárolását is érinti. A C0 2 -mentes erőmű-technika legkorábban 2020 körüli széles kereskedelmi alkalmazhatóságáig ebből kifolyólag első sorban a villamosenergia-termelés hatékonyságának növelését és ezzel együtt az alacsony C0 2 -kibocsátású erőmüveket kell szorgalmazni. Az új, kereskedelem-képes erőműtechnika fejlesztése magas ráfordításokat követel. A szűk piacokra tekintettel a kutatás megfelelő támogatása nélkülözhetetlen. Ennek ideológia-mentesen kellene az összes opciót figyelembe vennie, különösen a tartós klímavédelemben rejlő magas potenciálok miatti hatékonyság-növelés érdekét szolgáló fejlesztéseket. Számos KF-projektben üzemeltetők, gyártók és egyetemek együtt dolgoznak, hogy egyrészt további hatásfok-növelést érjenek el különösen a gőzparaméterek - nyomás és hőmérséklet - növelésével, másrészt a C0 2 4-leválasztási és elkerülési technológiákat és ezáltal a C0 2 -mentes erőmű elképzelését reális hosszú távú opcióvá formálják. Összegzésképpen megállapítható, hogy a szén, mint primer energia-hordozó továbbra is döntő pozíciót foglal el Európa gazdaságos, környezetbarát és biztonságos energia-ellátásában. Új, nagy teljesítményű erőmű-technológiák és az energia-hatékonyság további javítási potenciáljai jó előfeltételét képezik annak, hogy a szén a nyitott európai piacon továbbra is megállja a helyét. Források: [1] EURACOAL: Coal industry across Europe 2005, September 2005 [2] Dr. Dietrich Böcker: Die aktuellen Herausforderungen fúr die europäische Kohleindustrie, World of Surface Mining, Februar 2004 ( Az európai széniparral szembeni legújabb kihívások") [3] RWE Power: power: Perspektiven 2005 Innovation zur Klimavorsorge in der fossil gefeuerten Kraftwerkstechnik, RWE Power AG, März 2005 ( power:" : Az RWE AG belső kiadású dolgozói folyóirata) (power: 2005-ös kilátások, klímavédelmi innovációk a fosszilis tüzelésű erőmű-technikában", RWE Power AG, 2005 március) 134