A fajlagos területigény alakulása megújuló energiaforrások villamosenergia-termelési célú hasznosítása esetében

Hasonló dokumentumok
Energetikai gazdaságtan. Bevezetés az energetikába

4. Az energiatermelés és ellátás technológiája 1.

A nagy hatásfokú hasznos hőigényen alapuló kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés terén elért előrehaladásról Magyarországon

6. VILLAMOSENERGIA- TERMELÉSI TECHNOLÓGIÁK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

110/2007. (XII. 23.) GKM rendelet

Erőművi technológiák összehasonlítása

Aktuális kutatási trendek a villamos energetikában

A nem nukleáris alapú villamosenergia-termelés lehetőségei

A villamosenergia-termelés szerkezete és jövője

4 évente megduplázódik. Szélenergia trend. Európa 2009 MW. Magyarország 2010 december MW

A HINKLEY POINT C ATOMERŐMŰ GAZDASÁGI VIZSGÁLATA A RENDELKEZÉSRE ÁLLÓ ADATOK ALAPJÁN

MEE Szakmai nap Hatékony és megvalósítható erőmű fejlesztési változatok a szén-dioxid kibocsátás csökkentése érdekében.

Atomerőművek. Záróvizsga tételek

A fenntartható energetika kérdései

Nukleáris alapú villamosenergiatermelés

MEGÚJULÓ ENERGIA MÓDSZERTAN CSG STANDARD 1.1-VERZIÓ

Összefoglalóa megújulóenergiák terjedésénekjelenlegihelyzetéről

Dr. Stróbl Alajos. ENERGOexpo 2012 Debrecen, szeptember :50 12:20, azaz 30 perc alatt 20 ábra időzítve, animálva

MEGÚJULÓ ENERGIA ALAPÚ VILLAMOS ENERGIA, KAPCSOLT HŐ ÉS VILLAMOS ENERGIA, VALAMINT BIOMETÁN TERMELÉS KEOP /C

45 ábra ~ perc. Budapest, május 6.

Energetikai pályázatok 2012/13

Közép-Magyarországi Operatív Program Megújuló energiahordozó-felhasználás növelése. Kódszám: KMOP

A biomassza rövid története:

A nap- és szélerőművek integrálásának kérdései Európában. Dr. habil Göőz Lajos professor emeritus egyetemi magántanár

A villamos energiát termelő erőművekről. EED ÁHO Mérnökiroda

Erőműépítések tények és jelzések

A megújuló energiák fejlődésének lehetőségei és akadályai

MAGYAR ENERGIA HIVATAL

Napenergia kontra atomenergia

A RENDSZERSZINTŰ TERVEZÉSSEL KAPCSOLATOS NÉHÁNY FONTOSABB KÉRDÉSKÖR

Reményi Károly MEGÚJULÓ ENERGIÁK AKADÉMIAI KIADÓ, BUDAPEST

Megújuló energiák szerepe a villamos hálózatok energia összetételének tisztítása érdekében Dr. Tóth László DSc - SZIE professor emeritus

BINÁRIS GEOTERMIKUS ERŐMŰVEK TECHNOLÓGIAI FEJLŐDÉSE TŐL NAPJAINKIG

II. Szakmai alap- és szakismeretek, gyakorlati alkalmazásuk 7. Villamosenergia termelés, szállítás, tárolás Hunyadi Sándor

1. Energiahordozók. hőtermelés (gőz/forróvíz)

Hulladékok szerepe az energiatermelésben; mintaprojekt kezdeményezése a Kárpát-medencében

25 ábra 14:40-től 15:05-ig

Energiatermelés, erőművek, hatékonyság, károsanyag kibocsátás. Dr. Tóth László egyetemi tanár klímatanács elnök

A JÖVŐ OKOS ENERGIAFELHASZNÁLÁSA

Kapcsolt energiatermelés a Kelenföldi Erőműben. Készítette: Nagy Attila Bence

Megújuló energiaforrásokra alapozott energiaellátás növelése a fenntartható fejlődés érdekében

AZ ENERGIAHATÉKONYSÁG ÉS A MEGÚJULÓ ENERGIÁK MÚLTJA, JELENE ÉS JÖVŐJE MAGYARORSZÁGON. Célok és valóság. Podolák György

Szőcs Mihály Vezető projektfejlesztő. Globális változások az energetikában Villamosenergia termelés Európa és Magyarország

9. Előad Dr. Torma A., egyetemi adjunktus

különös tekintettel a kapcsolt termelésre

Villamos hálózati csatlakozás lehetőségei itthon, és az EU-ban

A magyarországi erőműépítés főbb kérdései

A napenergia hasznosítás támogatásának helyzete és fejlesztési tervei Magyarországon Március 16. Rajnai Attila Ügyvezetı igazgató

Készítette: Cseresznyés Dóra Környezettan Bsc

8. Energia és környezet

ENERGIATERMELÉS 3. Magyarország. Energiatermelése és felhasználása. Dr. Pátzay György 1. Magyarország energiagazdálkodása

2014 (éves) Az adatszolgáltatás a statisztikáról szóló évi XLVI. törvény 8. (2) bekezdése alapján és a Adatszolgáltatás jogcíme

A véletlen a józan észt korlátlanul hatalmában tartó kísértet. Adolphe Quetelet Belga csillagász 1830

Az Energia[Forradalom] Magyarországon

Hagyományos és modern energiaforrások

Megújuló energiák hasznosítása MTA tanulmány elvei

tanév őszi félév. III. évf. geográfus/földrajz szak

2014. Év. rendeletére, és 2012/27/EK irányelvére Teljesítés határideje

Németország energiadiktatúrája a megújuló villamosenergia termelés tükrében (2015. október)

A magyarországi kapcsolt villamosenergia-termelés alakulásáról

Az 55/2016. (XII. 21.) NFM rendelet a megújuló energiát termelő berendezések és rendszerek műszaki követelményeiről

2017. évi zárójelentés

rendszerszemlélet Prof. Dr. Krómer István BMF, Budapest BMF, Budapest,

Hulladékhasznosító Mű bemutatása

Napelemek és napkollektorok hozamának számítása. Szakmai továbbképzés február 19., Tatabánya, Edutus Egyetem Előadó: Dr.

A villamosenergiarendszer

Modern Széntüzelésű Erőművek

Szekszárd távfűtése Paksról

2. Technológia és infrastrukturális beruházások

Adatlap_ipari_szektor_ energiamérleg_osap_1321_2014 Adatszolgáltatásra vonatkozó adatai

Éves energetikai szakreferensi jelentés év

A szén dioxid leválasztási és tárolás energiapolitikai vonatkozásai

COGEN EUROPE ANNUAL CONFERENCE 2004 A kapcsolt energiatermelés várható alakulása Magyarországon ***

Hulladékból Energia Helyszín: Csíksomlyó Előadó: Major László Klaszter Elnök

Magyarország megújuló energia stratégiai céljainak bemutatása és a megújuló energia termelés helyezte

A Kenyeri Vízerőmű Kft. 478/2008. számú kiserőművi összevont engedélyének 1. sz. módosítása

Bevezetés. Az 1. táblázat összefoglalóan mutatja a kapcsolt termelés főbb adatainak változását között.

A megújuló alapú villamosenergia-termelés Magyarországon

Megújuló energia, megtérülő befektetés

A megújuló energiaforrások környezeti hatásai

Tervezzük együtt a jövőt!

1. ábra. A szeptemberi teljesítmények változása

Zöld tanúsítvány - egy támogatási mechanizmus az elektromos energia előállítására a megújuló energiaforrásokból

Kapros Zoltán: A napenergia hasznosítás környezeti és társadalmi hatásai

A VÍZENERGIA POTENCIÁLJÁNAK VÁRHATÓ ALAKULÁSA KLÍMAMODELLEK ALAPJÁN

Modern Széntüzelésű Erőművek

PÁLYÁZATI ÖSSZEFOGLALÓ TOP

Napenergiás helyzetkép és jövőkép

A megújuló energiaforrások alkalmazásának hatásai az EU villamosenergia rendszerre, a 2020-as évekig

MAGYAR KAPCSOLT ENERGIA TÁRSASÁG COGEN HUNGARY. A biogáz hasznosítás helyzete Közép- Európában és hazánkban Mármarosi István, MKET elnökségi tag

"Lehetőségek" a jelenlegi villamos energia piaci környezetben

Lignithasznosítás a Mátrai Erőműben

A tételhez segédeszközök nem használható.

NCST és a NAPENERGIA

Energiapolitika hazánkban - megújulók és atomenergia

A fenntarthatóság sajátosságai

A megújuló energiaforrások hazai helyzete és jövője

CHP erőmű trendek és jövője a villamosenergia rendszerben

ENERGIAFELHASZNÁLÁSI BESZÁMOLÓ (Közlekedési szektor) Adatszolgáltatás száma OSAP 1335/C Adatszolgáltatás időszaka

Sajtótájékoztató február 11. Kovács József vezérigazgató

Átírás:

A fajlagos területigény alakulása megújuló energiaforrások villamosenergia-termelési célú hasznosítása esetében Dr. Fazekas András István Magyar Villamos Művek Rt. H-1011 Budapest, I., Vám utca 5-7.; E-mail: afazekas@mvm.hu Összefoglalás: Az egyes villamosenergia-termelési technológiák fontos jellemzője a fajlagos területfelhasználás, területigény. E jellemzőnek mindazonáltal nem tulajdonítottak a legutóbbi időkig komolyabb jelentőséget. Jelen összefoglaló a megújuló energiaforrások villamosenergiacélú hasznosítására szolgáló technológiák fajlagos területigényét mutatja be, összehasonlítva más technológiák fajlagos területigényével. Tárgyszavak: fajlagos területigény; területfelhasználás; megújuló energiaforrás. Előzetes megfontolások A területfelhasználás tendenciájában bekövetkezett változások Az egyes villamosenergia-termelési technológiák fontos jellemzője a fajlagos területfelhasználás, területigény. E jellemzőnek mindazonáltal nem tulajdonítottak a legutóbbi időkig komolyabb jelentőséget. Ennek több oka volt. Természetes, hogy adott ipari technológiának meghatározott területigénye van. A terület, a föld, mint gazdasági erőforrás értéke az adott terület árában testesül meg, abban az anyagi ráfordításban, amelyet az adott terület megszerzésért az adott gazdasági vállalkozásnak áldoznia kell. Nyilvánvalóan az adott terület, mint gazdasági erőforrás különféle célokra hasznosítható, ezáltal értéke akkor sem tűnik el, ha éppenséggel a rajta telepített villamosenergia-termelési technológia felszámolásra, lebontásra kerül. Ez magyarázza, hogy a földterület értéke nem számolható el az állandó költségekben, ebben az értelemben tehát nem amortizálható. A földterület értéke nem megy át a termékbe a termelési folyamat során, ellentétben más termelési tényezőkkel. 5

Az elmúlt évszázad utolsó évtizedéig a villamosenergia-termelési technológiákra az volt a jellemző, hogy azok koncentrált termelést valósítottak meg, s a termelés koncentráltsága tendenciáját tekintve állandóan nőtt. Egyre nagyobb egységteljesítményű, egyre jobb hatásfokú erőművek épültek. Ez a tendencia a múlt század utolsó évtizedében jelentősen módosult. Megjelentek olyan villamosenergiatermelési technológiák (szélerőművi villamosenergia-termelés, napenergia hasznosítása villamosenergia-termelési célokra, geotermikus erőművek, kis egységteljesítményű villamosenergia-termelő berendezések a decentralizált energiatermelés keretében), amelyekben az energiatermelés koncentráltsága lényegesen kisebb volt, mint az ún. konvencionális villamosenergia-termelési technológiák esetében, azaz a szénerőművi, az olaj, a földgáz tüzelőbázisú villamosenergia-termelés, a vízerőművi és atomerőművi villamosenergiatermelés esetében. Ezen új technológiák fajlagos területigénye összehasonlíthatatlanul nagyobb, mint az előbbiekben említett konvencionális technológiáké. Ez minőségileg új helyzetet teremtett. Ez az egyik lényeges változás, ami a területfelhasználással kapcsolatos kérdéseket a figyelem középpontjába irányította. területen létesült. Az új technológiák sokkal inkább az érintetlen természetbe települtek. A helyválasztást itt sokkal inkább a megújuló energiaforrások optimális hasznosítási lehetősége határozza meg. Decentralizált energiatermelés esetében pedig az energiatermelés a nem ipari területekről a magasabb értékű területekre tolódott el (lakóterületekre stb.). E két fontos változás eredményeképpen ezen technológiák értékesebb területeket foglalnak el. Természetesen a tengeri telepítésű szélerőtelepekre az itt elmondottak nem igazak, itt most a tendenciáról általánosságban beszéltünk. Végül a harmadik alapvető különbség, hogy a fejlett társadalmakban, a fejlődés posztindusztriális szakaszában levő társadalmakban a terület, mint erőforrás értéke rendkívüli mértékben felértékelődött, éppen a fenntartható fejlődés állította követelmények miatt. Mindezen tényezők együttesen teszik szükségessé azt, hogy az egyes villamosenergiatermelési technológiák esetében kiemelt jelentőséget tulajdonítsunk a fajlagos területfelhasználásnak. A fajlagos területfelhasználás értelmezése A másik alapvető különbség, változás a korábbi időszakokhoz képest, hogy a konvencionális villamosenergia-termelési technológiák abszolút többsége ún. ipari terület -nek minősített Jelen vizsgálatban a különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos területfelhasználását hasonlítjuk össze. A területfelhasználást az adott technológiájú erőmű, 6

energiatermelő egység meghatározó műszaki jellemzőjére, nevezetesen a beépített villamos teljesítőképességére vetítjük. A megadott értékek szigorúan a technológia területfelhasználását jellemzik, figyelmen kívül hagyva a primerenergia-hordozó kitermelésének, felhasználásra, átalakításra való előkészítésének, valamint az energiaátalakítási folyamatban keletkezett hulladékok (például erőművi zagy stb.) tárolásának helyszükségletét. Lényeges továbbá annak hangsúlyozása, hogy a megadott értékek figyelmen kívül hagyják az adott technológiára jellemző éves kihasználási óraszámot. Ez egyes technológiák esetében jelentősen módosíthatja az adott technológia fajlagos területfelhasználásáról kialakult képet. Példának okáért, a jellemző éves csúcskihasználási óraszám a szélerőművi villamosenergiatermelés esetében h cs = 1300 3000 h/a tartományban van, míg az atomerőművi villamosenergia-termelés esetében h cs = 6200 7700 h/a. Ez azt jelenti, hogy megtermelt villamos energiára vetítve ([m 2 /MWh]) a szélerőművi villamosenergia-termelés fajlagos területfelhasználását átlagosan 2,5 6,5-es szorzófaktorral kell növelni. Az erőművi fajlagos területigény és a teljes technológiai láncra vonatkoztatott fajlagos területigény Különbséget kell tenni az adott villamosenergia-termelési technológia fajlagos területigénye és a teljes technológiai láncra vetített fajlagos területigény között. Nem szorul külön magyarázatra, hogy más egy lignit tüzelőbázisú erőmű beépített villamos teljesítőképességre vetített fajlagos területigénye, ha csak az erőművi technológiát tekintjük, s más a lignitbázisú villamosenergia-termelés fajlagos területfelhasználása, ha azt a teljes technológiai láncra vetítjük, magyarul, ha a bánya területfoglalását is figyelembe vesszük, és azt az erőmű területigényével együtt vonatkoztatjuk a beépített villamos teljesítőképességre. Általános megjegyzések a közölt adatokkal kapcsolatban Az egyes villamosenergia-termelési technológiák esetében a közölt adatok általában egy értéktartományt adnak meg. Az adott értéktartomány egyes technológiák esetében szűkebb, mások esetében tágabb. A jellemző értéktartományok meghatározása alapvetően nagyszámú konkrét adat feldolgozása alapján történt ([260]). Figyelembe kell azonban venni azt, hogy minden egyes erőmű egyedi tervezésű, a helyi adottságoknak, illetve egyéb sajátos szempontoknak megfelelően kialakított. Csak néhány technológia és alapvetően kisebb egységteljesítményű energiatermelő egységek esetében van példa arra, hogy azonos műszaki kialakítású egységeket építenek nagyobb számban. Persze ez a kijelentés is csak megfelelő megszorításokkal igaz, amennyiben pél- 7

dául a Paksi Atomerőművel azonos technológiájú, műszaki kialakítású erőműből több is üzemel, természetesen részletmegoldásokban az egyes erőművek között jelentős különbségek vannak. Általánosságban azonban az a jellemző, hogy az erőművek, különösen a szénbázisú villamosenergia-termelés és az olaj tüzelőbázisú termelés esetében egyedi kialakításúak. A vízerőművek esetében ez a kijelentés univerzálisan igaz, míg az atomerőművi villamosenergia-termelés esetében az a jellemző, hogy néhány erőműtípusból több is üzemel, amelyek többé-kevésbé azonosak műszaki kialakításukat tekintve. A fajlagos területigény vonatkozásában mindenesetre bizonyosan nincsen jelentős különbség közöttük. A gázturbinás erőművi egységek esetében fokozottan jellemző a gyárilag összeszerelt elemekből való építkezés, a sorozatban gyártott, kereskedelemben forgalmazott elemekből való építkezés. A nyíltciklusú gázturbinás egységek, de az összetett gáz-gőz körfolyamatú erőművi egységek között is számos példa van azonos műszaki kialakításra. Ugyanez a helyzet a gázmotoros energiatermelő egységek esetében, vagy a szélerőművi egységek esetében. Az elmondottakból következik, hogy néhány technológiától eltekintve csak értéktartományok adhatók meg a jellemző területigényre vonatkozóan, mert minden egyes erőmű esetében egyedi megoldásról, kialakításról van szó. Nagyszámú példa feldolgozása alapján azonban megadhatók a jellemző értéktartományok. A technológiai helyigény azonban nemcsak az egyedi, vagy nem egyedi kialakítás függvénye. A helyigény adott technológia esetében is változik, változhat a technológiai fejlődés, vagy az adott technológiával szemben támasztott követelmények megváltozása következtében. Gondoljunk csak a környezetvédelmi követelmények indukálta technológiai változásokra, például a szilárd lebegőanyag leválasztás, vagy a füstgáztisztítás járulékos technológiáira, amely technológiai változásoknak jelentős területfelhasználásbeli következményei vannak. Még problematikusabb a helyzet a teljes technológiai láncra vetített fajlagos területigény meghatározásakor. A fosszilis tüzelőanyag bázisú villamosenergia-termelés esetében, illetve az atomerőművi villamosenergia-termelés esetében a primerenergia-hordozók kitermelése a domináns a fajlagos területfelhasználás alakulása vonatkozásában. Nem szorul különösebb magyarázatra, hogy a bányák kialakítása minden esetben egyedi, az adott geológiai körülmények által meghatározott. A számítások alapjául ilyen esetekben jellemző átlagértékek, az adott technológiára jellemző műszaki megoldások szolgálnak. 8

A különböző villamosenergiatermelési technológiák fajlagos területigénye Összefoglalás A különböző villamosenergia-termelési technológiák összehasonlításakor ma már fontos Jellemző fajlagos területigény szempont az, hogy milyen az adott technológia fajlagos területfelhasználása (területigénye). Mindezek figyelembevételével a 2-1., 2-2. és 2-3. táblázat a különböző villamosenergiatermelési technológiák fajlagos területigényét adja meg. A táblázatokban közölt értékek után zárójelben szereplő szám az adott értékhez Ez a jellemző érték értelmezhető az adott energiaátalakítási technológiára, vagyis az erőművi villamosenergia-termelésre vonatkozóan éppenúgy, mint a villamosenergia-termelés teljes technológiai láncára vonatkozóan. kapcsolódó megjegyzés sorszáma. Ezt a cikk végén közöljük. A 3-1. táblázat összefoglaló áttekintést ad az egyes villamosenergia-termelési technológiák fajlagos területigényéről. Különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos területigénye (1.- 3. csoportba tartozó technológiák) 2-1. táblázat Ssz. Villamosenergia-termelési technológiák Fajlagos területigény, m 2 /MW 1. Szénbázisú villamosenergia-termelés 180 300 (1) 1.1. Konvencionális szénbázisú villamosenergia-termelés 180 260 (2) ; 220 (3) 1.1.1 Konvencionális kőszénbázisú villamosenergia-termelés 190 (4) ; 200 (5) ; 250 (6) ; 210 (7) 1.1.2 Konvencionális lignit és barnaszén tüzelőbázisú villamosenergia-termelés 234 (8) 1.2. Fluidtüzeléses szénbázisú villamosenergia-termelés 1.2.1. Légköri nyomású, buborékos, stacioner fluidtüzeléses villamosenergia-termelés 1.2.2. Légköri nyomású, cirkulációs fluidtüzeléses villamosenergia-termelés 1.2.3. Nyomás alatti cirkulációs fluidtüzeléses villamosenergia-termelés 1.3. Szuperkritikus kezdőparaméterű szénbázisú villamosenergia-termelés 215 (9) ; 190 (10) ; 180 (11) 1.4. Integrált szénelgázosításos kombinált ciklusú (összetett gáz-gőz körfolyamatú) 260 300 (12) ; 280 (13) villamosenergia-termelés 2. Olaj tüzelőbázisú villamosenergia-termelés 80 260 (14) 2.1. Olaj tüzelőbázisú konvencionális villamosenergia-termelés 180 260 (15) ; 220 (16) ; 180 (17) 2.2. Könnyű fűtőolaj tüzelőbázisú gázturbinák 80 100 (18) ; 85 (19) 2.3. Villamosenergia-termelés benzin/gázolaj üzemanyagú belsőégésű motorral 120-150 (20) 3. Földgáz tüzelőbázisú villamosenergia-termelés 70 180 (21) 3.1. Földgáz tüzelőbázisú konvencionális villamosenergia-termelés 140 180 (22) ; 130 (23) 3.2. Összetett, gáz-gőz körfolyamatú (kombinált ciklusú) villamosenergia-termelés 120 160 (24) ; 135 (25) 3.3. Villamosenergia-termelés nyíltciklusú gázturbinával 80 100 (26) 3.4. Villamosenergia-termelés földgáz üzemanyagú belsőégésű motorral 70 90 (27) 9

2-2. táblázat Különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos területigénye (4.- 7. csoportba tartozó technológiák) Ssz. Villamosenergia-termelési technológiák Fajlagos területigény, m 2 /MW 4. Kapcsolt energiatermelés 4.1. Ellennyomású kapcsolt energiatermelés 4.2. Elvételes kondenzációs kapcsolt energiatermelés 4.3. Kapcsolt energiatermelés összetett gáz-gőz körfolyamatú erőművekkel (kombinált ciklusú, kogenerációs villamosenergia-termelés 4.4. Kapcsolt energiatermelés belső égésű motorokkal 4.5. Kapcsolt energiatermelés egyéb technológiái 4.5.1. Fűtőgázturbinás kapcsolt energiatermelés 4.5.2. Mikroturbinás kapcsolt energiatermelés 4.5.3. Stirling-motoros kapcsolt energiatermelés 4.5.4. Kapcsolt energiatermelés tüzelőanyag-cellákkal 4.5.5. Kapcsolt energiatermelés gőzmotorokkal 4.5.6. Kapcsolt energiatermelés szerves Rankine-körfolyamat alkalmazásával Specifikusan e technológiákra nem értelmezhető. Alapvetően a primerenergia-hordozó bázistól függ. 5. Atomerőművi villamosenergia-termelés 260 320 (28) ; 280 (29) ; 260 (30) 5.1. Könnyűvizes (könnyűvízhűtésű és könnyűvíz-moderátoros) atomreaktor 260 280 (31) ; 280 (32) ; 260 (33) 5.1.1. Nyomottviszes atomreaktor 5.1.2. Elgőzölögtető atomreaktor 5.2. Nyomottvizes, nehézvízhűtésű és nehézvíz-moderátoros atomreaktor 260 300 (34) ; 280 (35) ; 260 (36) 5.3. Grafitmoderátoros atomreaktor 5.3.1 Könnyűvizes elgőzölögtető, grafitmoderátoros atomreaktor 5.3.2. Gázhűtésű, grafitmoderátoros atomreaktor 5.4. Gyorsreaktorok 5.5. Kis és közepes atomreaktorok 280 320 (37) 6. Vízerőművi villamosenergia-termelés 6.1. Átfolyós vízerőművek 6.2. Tározós vízerőművek 12 000 16 000 (38) ; 14 000 (39) ; 20 000 24 000 (40) ; 22 400 (41) ; 13 000 (42) 7. Szivattyús-tározós vízerőművek 15 000 20 000 (43) Különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos területigénye (8.- 14. csoportba tartozó technológiák) 2-3. táblázat Ssz. Villamosenergia-termelési technológiák Fajlagos területigény, m 2 /MW 8. Tüzelőanyag-cellák 180 260 (44) ; 220 (45) 8.1. Polimer-elektrolit membrános tüzelőanyag-cella 8.2. Foszforsavas tüzelőanyag-cella 8.3. Szilárd oxidos tüzelőanyag-cella 8.4. Olvadt karbonátos tüzelőanyag-cella 8.5. Alkáli tüzelőanyag-cella 9. Geotermikus energia villamosenergia-termelési célú hasznosítása 1000 1500 (46) ; 1200 (47) 10. Napenergia villamosenergia-termelési célú hasznosítása 25 000 61 000 (48) 10.1. Naphőerőmű 25 000 32 000 (49) 10.1.1. Naptorony 28 000 32 000 (50) ; 30 000 (51) 10.1.2. Parabolavályús kollektoros naphőerőmű 25 000 30 000 (52) ; 25 000 (53) 10.2. Napelemes (fotovoltaikus) villamosenergia-termelés 35 000 65 000 (54) ; 52 000 61 000 (55) 10

2-3. táblázat folytatása Ssz. Villamosenergia-termelési technológiák Fajlagos területigény, m 2 /MW 11. Szélerőművek 30 000 65 000 (56) ; 40 000 80 000 (57) 12. Villamosenergia-termelés biomasszából 12.1. Konvencionális hőerőművi villamosenergia-termelés biomassza-tüzeléssel Nincs adat. 200 300 (58) 12.2. Konvencionális villamosenergia-termelés biogáz-tüzeléssel Nincs adat. 13. Villamosenergia-termelés hulladékból Nincs adat. 14. Egyéb, nem konvencionális villamosenergia-termelési technológiák 14.1. Árapály-erőművek Nincs adat. 14.2. OTEC villamosenergia-termelési technológia (hőkonverziós villamosenergia-termelés) Nincs adat. 14.3. Hullámerőművek Nincs adat. 14.4. MHD villamosenergia-termelés 260 300 (59) ; 280 (60) 14.5 Fúziós atomerőművi villamosenergia-termelés Nincs adat. Az egyes villamosenergia-termelési technológiák fajlagos területigénye (az energiaátalakítási folyamatra és a teljes technológiai láncra vetítve) 3-1. táblázat Villamosenergia-termelési technológia A villamosenergia-termelés fajlagos területigénye (az energiaátalakítási folyamat fajlagos területigénye, m 2 /MW A villamosenergia-termelés teljes technológiai láncára vetített fajlagos területigény, m 2 /MW Szénbázisú villamosenergia-termelés 180 300 5 000 75 000 Olaj tüzelőbázisú villamosenergia-termelés 80 260 2 000 12 000 Földgáz tüzelőbázisú villamosenergia-termelés 70 180 1 500 10 000 Atomerőművi villamosenergia-termelés 260 320 7 500 37 500 Vízerőművi villamosenergia-termelés 12 000 24 000 12 000 24 000 Szivattyús-tározós vízerőművek 15 000 20 000 15 000 20 000 Tüzelőanyag-cellák 180 260 Geotermikus energia villamosenergia-termelési célú hasznosítása 1000 1500 1000 1500 Napenergia villamosenergia-termelési célú hasznosítása 25 000 61 000 25 000 61 000 Szélerőművek 30 000 80 000 30 000 80 000 Villamosenergia-termelés biomasszából Nincs adat. 200 300 (becsült érték). 200 000 4 000 000 Az adatok alapján megállapítható, hogy a világ villamosenergia-termelésének döntő hányadát adó fosszilis tüzelőbázisú és nukleáris technológiák fajlagos területigénye 70 320 m 2 /MW tartományban helyezkedik el. A vízerőművek esetében ez az érték már két nagyságrenddel nagyobb, 12 000 24 000 m 2 /MW. A földgáz tüzelőbázisú villamosenergia-termelés fajlagos területigénye a legkisebb, ezen belül is a gázturbinás villamosenergia-termelésé (80 100 m 2 /MW). Ez érthető, hiszen nagyteljesítményű, kompakt, segédberendezéseket alig igénylő technológiáról van szó. Igen kicsi a belsőégésű motorokkal történő villamosenergia-termelés helyigénye is. Valamivel kisebb, mint a gázturbinásé, de az energiatermelő egységek beépített teljesítőképessége ebben az esetben jelentősen kisebb. Míg gáz- 11

turbinák esetében 100 MW feletti értékekről van szó a nagy gépek esetében, addig belsőégésű motorok esetében 2 6 MW ez az érték. A tüzelőanyag-cellák fajlagos technológiai helyigénye a fosszilis tüzelőbázisú erőművekével közel azonos. A megújuló energiaforrásokat hasznosító villamosenergia-termelési technológiák közül a biomassza tüzelésű erőművek, a hulladékhasznosító erőművek technológiai helyigénye a fosszilis tüzelőbázisú erőművek technológiai helyigényével közel azonos. A geotermikus erőművek fajlagos területfelhasználása már többszöröse a fosszilis tüzelőbázisú, illetve nukleáris bázisú erőművekének (1000 1500 m 2 /MW). Fajlagosan nagyon nagy ezzel szemben a szélerőművi villamosenergia-termelés (30 000 80 000 m 2 /MW) és a napsugárzást hasznosító villamosenergia-termelési technológiák területfelhasználása (25 000 61 000 m 2 /MW). Mindkét esetben a hasznosított primerenergia-hordozó alacsony teljesítménysűrűsége miatt adódnak a hatalmas méretek. Lényegileg más képet kapunk abban az esetben, ha a teljes technológiai láncra vetített fajlagos területfelhasználást tekintjük az egyes villamosenergia-termelési technológiák esetében. A korábbiakban már utaltunk arra, hogy ebben az esetben már figyelembe kell venni az egyes erőműtípusok esetében jellemző éves kihasználási óraszámot és az adott erőműtípus esetében jellemző élettartamot. Általánosan kijelenthető, hogy minden esetben a primerenergia-hordozó kitermelésének és felhasználásra való előkészítésének a technológiája a meghatározó a fajlagos területfelhasználáson belül. Kijelenthető továbbá az is, hogy az egyes technológiák fajlagos területfelhasználása már azonos nagyságrendben mozog. A fosszilis primerenergia-hordozók tömegegységre, illetve térfogategységre vetített energiatartalma ugyan igen magas értékű (nagy fűtőértékű feketeszenek esetében 25 29 MJ/kg, fűtőolaj esetében 42 MJ/kg, földgáz esetében 34 MJ/m 3 ), azonban geológiai előfordulásuk, az alkalmazható kitermelési technológiák és a rendkívül koncentrált erőművi energiatermelés következtében a teljes technológiai láncra vetített fajlagos területigény magas, már a megújuló energiaforrásokat hasznosító technológiák területigényével összemérhető (5000 75 000 m 2 /MW a szén tüzelőbázisú, 2000 12 000 m 2 /MW az olaj tüzelőbázisú és 1 500 10 000 m 2 /MW a földgáz tüzelőbázisú villamosenergia-termelési technológiák esetében. Az atomerőművekben fűtőelemként használt nukleáris hasadóanyagok fajlagos energiatartalma nagyon magas, azonban az uránérc természetben igen kis koncentrációban fordul elő, ezért óriási volumenű kőzetmennyiség kitermelésére van szükség a megfelelő menynyiség előállításához. Ez magyarázza, hogy a 12

nukleáris villamosenergia-termelés teljes technológiai láncra vetített fajlagos területfelhasználása a szélerőművek, illetve a napsugárzást hasznosító technológiák fajlagos területfelhasználásával közel azonos (7500 37 500 m 2 /MW). A szélerőművek, illetve a napsugárzás energiáját hasznosító villamosenergia-termelési technológiák esetében nem értelmezett az energiaátalakítási folyamatra és a teljes technológiai láncra vetített fajlagos területfelhasználás közötti különbségtétel. A biomassza villamosenergia-termelési célú hasznosítása esetében a legnagyobb a fajlagos területigény (200 000 4 000 000 m 2 /MW), amit a 3-1. táblázatban foglalt értékek magyaráznak. Érdekességképpen megemlíthető, hogy a geotermikus erőművek fajlagos területfelhasználása a legkedvezőbb (1000 1500 m 2 /MW) abban az esetben, ha a teljes technológiai láncra vetített fajlagos területigényt tekintjük. Megjegyzések a 2.1, 2-2., 2-3. és a 3-1. táblázatokban közölt értékekhez (1) A megadott értéktartományok alsó és felső értékének figyelembevételével. A megadott értékek az erőművek átlagos területét adják meg. Ez magában foglalja a széntároló tér területfoglalását is. A széntér nagyságát illetően igen jelentős különbségek vannak az egyes erőművek között. Számos esetben az erőmű területe a későbbi bővítés szándéka miatt jelentősen nagyobb, mint amit az adott fejlettségű technológia igényelne. (2) Jellemző értéktartomány. (3) ([235] ; 76). (4) East River P. P. (Consolidated Edison Company of New York, BT = 1000 MW). (5) Breed P. P. (Indiana & Michigan Electric Company. BT = 500 MW). (6) Clinch River Nr. 1. P. P. (Tennessee Valley Authority. BT = 900 MW). (7) Clinch River Nr. 2. P. P. (Tennessee Valley Authority. BT = 900 MW). (8) Kraftwerk Sholven B (Németország) (BT = 370 MW). (9) Kraftwerk Hüls (Chemische Werke Hüls AG, Németország, BT = 88 MW). (10) Eddystone P. P. No.1. (Philadelphia Electric Co. USA, BT = 325 MW). (11) Drakelow C P. P. (Central Electricity Co., USA BT = 375 MW). (12) Jellemző értéktartomány. (13) ([235] ; 76). (14) A megadott értéktartományok alsó és felső értékének figyelembevételével. (15) Jellemző értéktartomány. (16) ([235] ; 76). (17) (Kali Ben P. P. (Egyesült Arab Emirátusok, BT = 300 MW) (18) Jellemző értéktartomány. (19) Sylhet I. P. P. (Bangladesh, BT = 290 MW). 13

(20) Jellemző értéktartomány, figyelembe véve a tüzelőanyag-tárolás helyigényét. (21) A megadott értéktartományok alsó és felső értékének figyelembevételével. (22) Jellemző értéktartomány. (23) ([235] ; 76). (24) Jellemző értéktartomány. (25) Yokohama P. P. (Tokyo Electric Power Company, Japán, BT = 8 x (225 + 125 MW) = 2800 MW). (26) Jellemző értéktartomány. (27) A jellemző beépített teljesítőképesség általában 1 MW érték alatt van. A legnagyobb egységek is 1-6 MW nagyságúak, bár van példa nagyobb egységekre is. (28) A megadott értéktartományok alsó és felső értékének figyelembevételével. (29) ([235] ; 76). (30) ([235] ; 77). (31) Jellemző értéktartomány. (32) ([235] ; 76). (33) ([235] ; 77). (34) Jellemző értéktartomány. (35) ([235] ; 76). (36) ([235] ; 77). (37) A kisebb egységteljesítmény a fajlagos területigényben jelentkező különbség oka alapvetően. (38) Jellemző átlagérték tartomány kis vízerőművek (BT < 10 MW) esetében. (39) Kis vízerőművek (BT < 10 MW) esetében ([235] ; 76). (40) Jellemző átlagérték tartomány nagy vízerőművek (BT > 10 MW) esetében. (41) Nagy vízerőművek (BT > 10 MW) esetében ([235] ; 76). (42) Karakaya P. P. (Karakaya, Törökország, (BT = 1800 MW). (43) Jellemző átlagérték-tartomány. (44) Jellemző értéktartomány. (45) ([235] ; 76). (46) Jellemző értéktartomány. A megadott értékek az erőműtechnológia helyfoglalását adják meg. Az esetek többségében a hőhordozó közeg (például gőz) összegyűjtése nagyságrenddel nagyobb területet igényel. Erre vonatkozóan azonban egyelőre nem állnak rendelkezésre adatok. (47) ([235] ; 76). (48) A megadott értéktartományok alsó és felső értékének figyelembevételével. (49) Jellemző értéktartomány. (50) Jellemző értéktartomány. (51) ([235] ; 76, 77). (52) Jellemző értéktartomány. (53) ([235] ; 76). (54) Jellemző értéktartomány. (55) ([235] ; 76). (56) Tengeri telepítésű szélerőtelepek esetében ([235] ; 76). (57) Szárazföldi telepítésű szélerőtelepek esetében ([235] ; 76). (58) Becsült érték a biomassza tüzelésű erőművekre vonatkozóan. (59) Jellemző értéktartomány. (60) ([235] ; 76). 14

Irodalomjegyzék [6] DR. BÜKI, GERGELY: Energetika. Budapest, 1997. Műegyetemi Kiadó. [24] DR. FAZEKAS, ANDRÁS ISTVÁN: Erőművi villamosenergia-termelési technológiák főbb fejlesztési irányai. = Elektrotechnika, 89. k. 5. sz. 1996. p. 219 224. [51] DR. VAJDA, GYÖRGY: Energetika I. Budapest, 1981. Akadémiai Kiadó. [53] DR. VAJDA, GYÖRGY: Energiapolitika. Budapest, 2001. Akadémiai Kiadó. [116] STRAUSS, KARL: Kraftwerkstechnik zur Nutzung fossiler, regenerativer und nuklearer Energiequellen. 4. Auflage mit 226 Abbildungen und 53 Tabellen, Berlin etc., 1998. Springer Verlag. [117] MÜLLER, LEONHARD: Handbuch der Elektrizitätswirtschaft / Technische, wirtschaftliche und rechtliche Grundlagen. Berlin etc., 1998. Springer Verlag. [229] DR. FAZEKAS, ANDRÁS (ISTVÁN): Szénelgázosítással összekapcsolt kombinált ciklusú villamosenergia-termelés / Környezetkímélő nagy hatásfokú szénerőművek. = Környezetvédelmi Füzetek, 1994/24, Országos Műszaki Információs Központ és Könyvtár (OMIKK), Budapest, 1994. [230] DR. FAZEKAS, ANDRÁS (ISTVÁN): Fluidtüzeléses erőművi technológiák / Környezetkímélő nagy hatásfokú szénerőművek. = Környezetvédelmi Füzetek, 1994/24, Budapest, 1994. Országos Műszaki Információs Központ és Könyvtár (OMIKK) 4. [231] DR. FAZEKAS, ANDRÁS (ISTVÁN): Megnövelt kezdőjellemzőjű erőművek / Környezetkímélő nagy hatásfokú szénerőművek. = Környezetvédelmi Füzetek, 1994/24, Budapest, 1994. Országos Műszaki Információs Központ és Könyvtár (OMIKK). [232] EURELECTRIC VGB REPORT ON EFFICIENCY IN ELECTRICITY GENERATION, Efficiency in Electricity Generation. Report drafted by: EURELECTRIC Preservation of Resources Working Group s Upstream Sub-Group in Collaboration with VGB, Brussels, Union of the Electricity Industry - VGB, June 2003. [235] SENIOR EXPERT SYMPOSIUM ON ELECTRICITY AND THE ENVIRONMENT, Senior Expert Symposium on Electricity and the Environment / Key Issues Papers. Prepared by International Expert Groups according to the Objectives assigned by the Joint Steering Committee, Vienna, 1991. IEA. [258] A QUANTITATIVE ASSESSMENT OF DIRECT SUPPORT SCHEMES FOR RENEWABLES. Working Group: Renewables & Distributed Generation, Brussels, Union of the Electricity Industry EURELECTRIC, Ref: 2003 030 0741, November 2003. [259] DANY, GUNDOLF; HAUBRICH, HANS- JÜRGEN; LUTHER, MATHIAS; BERGER, FRANK; SENGBUSCH, KLAUS VON: Auswirkungen der zunehmenden Windenergieeinspeisung auf die Übertragungsnetzbetreiber. = Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 53. k. 8. sz. 2003. p. 562 566. 15

[260] DR. FAZEKAS, ANDRÁS ISTVÁN: Villamosenergia-termelési technológiák jellemzői. Budapest, 2005. MAFE, ISBN 963 218 800 4 [261] DR. BÜKI GERGELY: Erőművek. Budapest, 2004. Műegyetemi Kiadó. [284] SCHRÖDER, KARL: Grosse Dampfkraftwerke. Planung, Ausführung und Bau. Kraftwerksatlas, mit Kennwerten von 200 Kraftwerken, 98 Kraftwerkbeschreibungen und 6 Ausführungsbeispielen. Erster Band. Berlin / Göttingen / Heidelberg, 1959. Springer Verlag. [264] DR. FAZEKAS, ANDRÁS ISTVÁN: Szabályozási feladatok az együttműködő villamosenergiarendszerben. = Magyar Energetika, 2002. ápr. 10. k. 2. sz. p. 9 14. [285] SCHRÖDER, KARL: Grosse Dampfkraftwerke. Planung, Ausführung und Bau. Die Lehre vom Kraftwerksbau. Zweiter Band. Berlin / Göttingen / Heidelberg, 1962. Springer Verlag. [266] DR. FAZEKAS, ANDRÁS ISTVÁN: Kiegyenlítő villamosenergia-szolgáltatás a liberalizált villamosenergia-rendszerekben. = Magyar Energetika, 10. k. 3. sz. 2002. jún. p. 20 24. [286] SCHRÖDER, KARL: Grosse Dampfkraftwerke. Die Kraftwerksausrüstung. Teil A. Kessels. Dritter Band. Erster Teil. Berlin / Göttingen / Heidelberg, 1967. Springer Verlag. [274] DR. FAZEKAS, ANDRÁS ISTVÁN: A kiserőművi villamosenergia-termelés a rendszerirányítás szempontjából. = A Magyar Villamos Művek Közleményei, 41. k. 2 3. sz. 2004. p. 23 33. [275] Enhanced Electricity System Analysis For Decision Making. A Reference Book. (DR. FA- ZEKAS, ANDRÁS ISTVÁN (co-author, (4.1.)) Vienna 2000 International Atomic Energy Agency. [278] DR. FAZEKAS ANDRÁS ISTVÁN: Villamosenergia-rendszerek rendszerszintű tervezése I. kötet. Budapest (megjelenés alatt), Akadémiai Kiadó. [287] SCHRÖDER, KARL: Grosse Dampfkraftwerke. Die Kraftwerksausrüstung. Teil B. Dampf- und Gasturbinen, Generatoren, Leittechnik. Dritter Band. Zweiter Teil. Berlin / Göttingen / Heidelberg, 1968. Springer Verlag. [288] VDEW Mitteilungen. [289] DR. FAZEKAS, ANDRÁS (ISTVÁN): Megújuló energia hasznosítása villamosenergia-termelésre. = Magyar Energetika, 3. k. 2. sz. 1995. ápr. p. 2 10. 16