a szélenergia hasznosítás 2011 évi legújabb eredményei
DESCRIPTION
A szélenergia hasznosítás 2011 évi legújabb eredményei. Dr. Tóth Péter egyetemi docens SZE Bíróné Dr. Kircsi Andrea egyetemi adjunktus DE. Miért szél?. Növekvő energiaigény az egész világon Szén-dioxid-mentes energiatermelési mód – Klímaváltozás elleni küzdelem része! - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
A szélenergia hasznosítás 2011 évi
legújabb eredményei
Dr. Tóth Péter egyetemi docens SZE Bíróné Dr. Kircsi Andrea egyetemi adjunktus DE
Miért szél?Növekvő energiaigény az egész világonSzén-dioxid-mentes energiatermelési mód –
Klímaváltozás elleni küzdelem része!Leggyorsabban és relatívan legkisebb befektetéssel
megvalósítható erőművek sorába tartoznak a szélerőművek
Hozzájárul az energiatermelés diverzifikálásához, az energiabiztonság növeléséhez
Szélenergia – ipar kedvező társadalmi-gazdasági hatásai: 2008-ban 400000 embert foglalkoztatott direkt, vagy indirekt módon (EWEA, 2009 január – Wind at Work)
Szükséges tennünk a éghajlatváltozás ellen!
Az energiaszektor nagy részben felelős az üvegházhatású gáz kibocsátás növekedéséért
2010-ben a CO2 légköri koncentrációja elérte a 390ppm-et.
IPCC AR4 várható
T: 1.1 -6 oC 2071-2100-ra EU célkitűzése:
ne haladjuk meg 2 oC-ot!
Szélenergia potenciál a világban2008 év 80m magasságban 15km felbontás
4
Éves átlagos szélsebesség 80m magasságban a Földön 5x5km
5
CO2 kibocsátás a teljes életciklusra
Üvegházgáz-kibocsátás gCO2 egyenérték/kWh a teljes életciklusra
Jacobson, 2009
Szélenergia a világban
A világban 41,2GW új szélerőmű kapacitás épült 2011-ben, az új kapacitások több mint fele Ázsiában épül.
75 országban vannak ipari méretű szélerőművek, 22országban 1GW feletti az installált szélerőművi kapacitás.
Az installált kapacitás 21%-kal nőtt, a piac növekedése 6% az előző évhez képest. GWEC szerint közel félmillió embert foglalkoztat világszerte ez az iparág.
A szélenergia megkerülhetetlen és vitathatatlanul fontos szereplőjévé vált a világ energiapiacának.
Európában a 93,957 MW szélerőmű kapacitás az európai villamos energiafogyasztás 6.3% biztosítja.
Forrás: GWEC, 2012
Összesített szélerőmű-kapacitás a világon 1996-2011 között
8Forrás: GWEC, 2012
Évente épült szélerőmű-kapacitás a világban 1996-2011
9Forrás: GWEC, 2012
Évente épült szélerőmű-kapacitás régiónként 2003-2011
10Forrás: GWEC, 2012
Első 10 a 2011-ben telepített szélerőmű-kapacitások alapján
11Forrás: GWEC, 2012
Szélenergia a világban
2011-ben a szélerőmű fejlesztésekben Kína volt a világon az első, bár nehéz év volt a szélenergia ipar számára. 2011 folyamán becslések alapján 18GW épült, 2011 decemberére 62GW az összes szélerőmű kapacitása. 2020-ra Kína 200GW kapacitás szeretne elérni.
Kínán kívül Ázsiában 2011-ben főként Indiában épültek szélerőművek (3GW), ezzel India összkapacitása 16GW. További tervekben évi 5GW építése szerepel 2015-ig.
USA-ban 2011-ben 6,8GW új szélerőmű kapacitás épült, második helyre szorult 46GW-tal a hálózatra csatlakoztatott szélerőművek összes kapacitásával a világranglistán.
Kanada rekordévet zárt 2011-ben, mintegy 5GW szélerőmű épült, főként Ontarióban.
Forrás: GWEC, 2011
Első 10 az összesített telepített szélerőmű-kapacitások alapján
13Forrás: GWEC, 2012
Szélenergia hasznosítás Európában
Európa egyértelműen elveszítette vezető szerepét2010-2011-ben a pénzügyi válság miatt új szélerőmű telepítésekben visszaesés volt – közel azonos új szélerőmű kapacitás épült.
15EWEA, 2012
Szélenergia hasznosítás Európában
European Union – EU27: 93957 MW Ebből offshore: 3810MWEuropean Union – EU15: 89670MWEuropean Union – EU12: 4287MW Candidate Countries (TR, HR): 1930 MW EFTA (Norvégia, Svájc): 565 MW Más (Ukrajna, Faroe szigetek): 164MW
Total Europe: 96607 MWEWEA, 2012
Szélenergia hasznosítás Európában
17EWEA, 2012
Évente telepített szélerőmű kapacitások Európában
18EWEA, 2012
2011-ben összesen Európában9,616GW épült, ebből 866 MW offshore szélerőmű.
Legnagyobb offshore szélfarm2012 február Walney wind farm 367MW
2012 február Walney wind farm 367MW
2012-2013 London Array 1000MW
Területe 100km2
175db szélerőmű 2db offshore alállomás,
1db szárazföldi alállomás 450km tengeri vezeték 630MW villamosenergia
termelés - 480,000 háztartás energiafogyasztása
925,000 t CO2 megtakarítás
19http://www.telegraph.co.uk/earth/earthnews/9071998/Worlds-biggest-offshore-wind-farm-opens-off-Britain-as-new-minister-admits-high-cost.html
102 × Siemens SWT-3.6
Offshore részarányának változása (MW) EU szélenergia piacán 2001-2011
EWEA, 2012
2010 és 2011-ben telepített szélerőmű kapacitások megoszlása EU27
2010 2011
21EWEA, 2011 és EWEA, 2012
Szélenergia hasznosítás Európában
EU27 összesített szélerőmű kapacitása 2011 végén 93 957MW. 2011 évi szárazföldi telepítésekben Németország és Svédország volt jelentős, offshore kapacitásokban UK. A növekedés megállt Franciaországban és Spanyolországban.
2011-ben meglévő szélerőművek egy normál szeles évben 204TWh villamos energia termelésére képesek, mely EU bruttó végső energiafelhasználás 6,3%-át reprezentálja.
22
Németország, Spanyolország, Dánia szerepe háttérbe szorul
23EWEA, 2012
Szélenergia hasznosítás Európában EU12
24
EU12 tagállamok közül egyedül Lengyelországnak van 1GW feletti szélerőmű kapacitása!
EWEA, 2012 alapján
Szélenergia hasznosítás Európában EU12
25EWEA, 2012 alapján
Számottevő fejlesztések voltak 2011-ben az alábbi országokban: 1. Románia +520MW, 2. Lengyelország +436MW, 3.Bulgária +112MW
1.
2.
3.
4.
Új és felszámolt erőmű kapacitások megoszlása 2011-ben Európában
26EWEA, 2012
Évente épített erőművek megoszlása energiaforrásonként
27EWEA, 2012
Új villamos-energiatermelő kapacitások
EU-ban 2000-2011
28EWEA, 2012
Energiaszerkezet EU-ban2000 és 2011-ben
2000 2011
29EWEA, 2012
A szélenergiából termelt villamos energia részaránya 2011-ben az EU-ban
EWEA, 2012
A szélenergiából termelt villamos energia részarányának várható változása - EU
31EWEA, 2011
Szélenergia hasznosítás rekordere
2007 Enercon E-126első 7.5MW szélturbina Rated power: 7,500 kW Rotor diameter: 127 m Hub height: 135 m
http://www.enercon.de/en-en/66.htm
Beruházási költségek várható alakulása 2050-ig
33
Álláshelyek megoszlása az EU szélenergia-iparában
34Wind at Works, 2009
Magyarország szélenergia potenciálja
Elméleti potenciál: 532,8 PJ/év
Forrás: MTA Energetikai Bizottság Megújuló Energia Albizottság, 2006.
Szélenergia potenciál H=75m, D=75m, E=56,85TWh (204,7PJ/év), Péves átl.=6489MW
35
Wantuchné Dobi I. et al., 2005
Wantuchné Dobi Ildikó, Konkolyné Bihari Zita, Szentimrey Tamás, Szépszó Gabriella,2005:Széltérképek Magyarországról "Szélenergia Magyarországon"
2005.01.19, Gödöllő (11-16)
Szélsebesség eloszlás 75m-en
36
Fajlagos szélteljesítmény (W/m2) 75m magasságban Magyarországon
Wantuchné Dobi I. et al., 2005 Országos potenciális energia 75 méteren: 204PJ/évDr. Hunyár Mátyás MMT előadás 2005.10.13 OMSZ
37
38EBRD, 2010
Szélerőművek villamosenergia-termelése és beépített teljesítőképessége
39Magyar Energia Hivatal, 2011 december
Évente telepített szélerőmű kapacitás Magyarországon (MW)
40MSZET, 2012
Szélenergiából termelt villamos energia (GWh)
41MSZET, 2012
Szélerőművek földrajzi helyzete
42
172 db szélerőmű329,325MW
MSZET, 2011
Szélturbina-gyártók részvétele a magyar piacon 2011-ben
43MSZET, 2011
Jelenlegi és tervezett szélerőmű projekthelyszínek
44MSZET, 2011
Megújuló energiahordozókkal termelt villamos energia „támogatása” a KÁT keretében*
45Magyar Energia Hivatal, 2011 december
Kötelező villamosenergia-átvétel
Előzetes, tájékoztató adatok
Stróbl, 2012. február
Kötelező villanyátvétel 2011-ben
GWh
Előzetes, tájékoztató adatok
Stróbl, 2012. február
Kötelezően átvett egyéb villany
Előzetes, tájékoztató adatok
Stróbl, 2012. február
Összes kiadott megújulós villany
Előzetes, tájékoztató adatok
261 326
868
1646
1371
1669
2259
26282730
2441
0,8% 1,0%
2,8%
5,0%
4,1%
4,5%
6,1%
7,9%7,9%
7,2%részarány a hazai nettó villamosenergia-termelésből
részarány a bruttó fogyasztásból
0,7% 6,0%6,9%6,8%0,9% 2,3% 4,2% 3.4% 4,1% 5,5%
Stróbl, 2012. február
Szélerőművek villanytermelése 2011-ben
44,52
38,25 59
,40
66,82
53,71
59,43
58,11
35,96
40,66 52,91
27,60
60,95
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
piaci
kötelező
hónap
Összesen: 598,3 + 16,8 = 615,1 GWh; P = 326,025 + 3,25 = 329,275 MWÁtlagos kihasználás: 1868 h/a = 21,3%
GWh
Előzetes, tájékoztató adatok
Stróbl, 2012. február
Szélerőművek termelési aránya 2011-ben
Előzetes, tájékoztató adatok
Stróbl, 2012. február
Szélerőművek termelése 2011 április
52http://www.mavir.hu/web/mavir/szeltermeles
Szélerőművek termelése 2011 november
53http://www.mavir.hu/web/mavir/szeltermeles
2011 évi szélsebesség eltérése a 1981-2010 átlagtól
543TIER,2012
2011 évi szélsebesség eltérése a 1981-2010 átlagtól évszakonként
553TIER,2012
51 66 870 57 900
63
315330
750
1100
395
500
900
45
100
240
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
2010 2020 2030
Meg
úju
ló v
illa
mo
s e
nerg
ia t
erm
elő
kap
acit
ás,
MW
Megújuló energia források részesedése a zöldáram előállításból
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
2010 2020 2030
Biogáz
Biomassza és hulladék alapú
Szélenergia
Napenergia
Geotermikus energia
Vízenergia
A megújuló energia leggazdaságosabban hőtermelésre hasznosítható
Korszakváltás küszöbén állunk• Személyes véleményem szerint korszakváltás küszöbén állunk a hazai
szélenergia hasznosításban
• Szélerőmű technológia fejlesztés hazai lehetőségei korlátozottak (K+F, munkahelyteremtő hatás nem hazánkban keletkezik)
• Ugyanakkor az EU megújuló vállalásunk teljesítésében az egyik legolcsóbb áramtermelési technológia (fogyasztói terheket kevésbé növeli, mint az egyéb technológiák)
• Az előzőeket tekintve (fogyasztói költségek) mégis érdemes a megújuló energiamix egy részét szélenergiából fedezni, figyelembe véve a következőket:
• Szélerőmű részegységek gyártása, összeszerelő üzem telepítése hazánkban
• Az üzemeltetésből származó hasznon hazai vállalkozásoknál maradjon (hazai tulajdonú üzemeltető)
• Ez a profit fordítható a szélerőművek további kapacitás bővítését elősegítő villamos rendszerirányítás fejlesztésére is
58
Megújulók globális éves technikai potenciálja (EJ/yr)
60
IPCC, 2011: Summary for Policymakers. In: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs‐Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure SPM.XX
Becsült ÜHG kibocsátás teljes életciklusra számolva (g CO2eq/kWh)
61
Sathaye, J., O. Lucon, A. Rahman, J. Christensen, F. Denton, J. Fujino, G. Heath, S. Kadner, M. Mirza, H. Rudnick, A. Schlaepfer, A. Shmakin, 2011: Renewable Energy in the Context of Sustainable Energy. In IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs‐Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure 9.8
Különböző RES technológiák fajlagos költségeinek terjedelme
62
IPCC, 2011: Summary for Policymakers. In: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs‐Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure SPM.5
Villamos energia
Hőtermelés
Üzemanyag
63Grid report, 2010
A szélből termelt villamos energiafajlagos költségei
64EWEA, 2009
Szélerőművek jellemző tulajdonságai
Szélerőmű karakterisztika <terjedelem>, tipikus érték
Névleges teljesítmény (MW) <0.85 - 6.0>, 3.0
Rotor átmérő (m) <58 - 130>, 90
Fajlagos névleges teljesítmény (W/m2) <300 - 500>, 470
Kapacitás tényező (%) onshore/offshore <18 - 40>/<30 - 45>
Kihasználási óraszám (h) onshore/offshore <1600 - 3500>/<2600 - 4000>
Fajlagos éves energiatermelés (kWh/m2/év) <600 - 1500>
Technikai rendelkezésre állás (%) <95 - 99>, 97.5
65Grid report, 2010
Szélerőmű parkok jellemző tulajdonságai
Szélerőmű park karakterisztika <terjedelem>, tipikus érték
Névleges teljesítmény (MW) <1.5 - 500>
Szélerőművek száma 1 – néhány 100
Fajlagos teljesítmény hányad ( MW/km2) offshore
<6-10>
Fajlagos teljesítmény hányad ( MW/km2) onshore
<10-15>
Kapacitás tényező (%) onshore/offshore <18 - 40> / <30 - 45>
Kihasználási óraszám (h) onshore/offshore <1600 - 3500>/<2600 - 4000>
Fajlagos éves energiatermelés (GWh/km2/év) onshore
<30 – 40 >
Fajlagos éves energiatermelés (GWh/km2/év) offshore
<20 – 50 >
Technikai rendelkezésre állás (%) <95 - 99>, 9766Grid report, 2010