magyar energetikai társaság energia mŰhely – 3....
Post on 13-Aug-2020
0 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ENERGIA MŰHELY – 3. rendezvény
2012. február 7.
Körkép a megújuló energia hasznosításáról
Dr. Korényi Zoltán
Magyar Energetikai Társaság
2
TARTALOM
1. A MEGÚJULÓ ENERGIA LÉNYEGÉRŐL
2. MERRE HALAD A VILÁG ? – A IEA jelentése
3. AZ ÜVEGHÁZHATÁSRÓL
4. A MEGÚJULÓ ENERGIA FORRÁSAI
5. A MEGÚJULÓ ENERGIA-HASZNOSÍTÁS MÓDOZATAI
6. INDIKÁTOROK
7. TÁRSADALMI HASZNA
3
1. A MEGÚJULÓ ENERGIA LÉNYEGÉRŐL
I. MI A MEGÚJULÓ ENERGIA?
• „Kimeríthetetlen” energiaforrás.
• Ősforrása: atomszerkezeti átalakulás (Nap, földhő)
II. Mi ADJA MEG A LÉTJOGOSULTSÁGÁT?
(1) Fogyóban lévő fosszilis energia források.
(2) A Föld üvegházhatása (?)
(3) Közösségi (társadalmi) hasznosság.
4
2a. A VILÁG ELSŐDLEGES ENERGIA IGÉNYE - IEA
5
1. A VILÁG ELSŐDLEGES ENERGIA IGÉNYE - IEA 2b. A VILÁG ENERGIA IGÉNYÉNEK NÖVEKEDÉSE - IEA
6
1. A VILÁG ELSŐDLEGES ENERGIA IGÉNYE - IEA 2c. A VILÁG ENERGIA IGÉNYÉNEK NÖVEKEDÉSE - IEA
A „WORLD ENERGY OUTLOOK 2011” megállapításai:
1. A világ lakossága és energia igénye nő.
2. Az olaj fogy - a gázkészletek nőnek - USA, Oroszország (mérés
bevezetése).
3. Az „elfelejtett” szén újra jelentőséget kap – új erőművi techmológiák.
4. A megújuló felhasználás nő – fék: tőkeigényes, pénzhiány.
5. Fukushima utáni elbizonytalanodás.
6. A beruházási igény növekszik – a pénzügyi eszközök korlátozottak.
7. Aggódó tendenciák:
• CO2 kibocsátás nő (rekord magasságot ért el);
• A Δt = 2°C felmelegedési ajtó záródik;
• Az olajimport költségei rekord magasságúak
(Közép-Kelet, Észak-Afrika, zavargások, bizonytalanságok …).
7
Mitől melegszik a Földünk? – CO2-től?
JÉGKORSZAKOK ÉS MELEG KORSZAKOK VÁLTAKOZÁSA
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
-600 -500 -400 -300 -200 -100 0
Millió év
Hő
mérs
ék
let,
[
°C]
GRÖNLAND KLÍMAVÁLTOZÁSA: 1000 és 2000 évek között
-0,4
-0,3
-0,2
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
1000 1225 1360 1530 1628 1775 1895
évek
Δt
[°C
]
0
50
100
150
200
250
300
350
400
pp
m(v
)
Δt [°C] :
CO2 [ppm (v)]
Forrás: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe – Dr. Ulrich Berner
(1) A klímaváltozás fokmérője: a hőmérsékletváltozás
(2) Atmoszféránk hőmérséklete nő: vita nincs
(3) Mi az oka a hőmérsékletnövekedésnek?: tényleg csak a CO2 az oka? - vitáznak rajta
(4) A paleoklímatológusok vizsgálata: kövek, glecser - klímarekonstrukció
(5) Visszatekintés millió évekre: ma egy jégkorszak meleg szakaszában élünk
(6) Kulcskérdés: Földünk energia mérlege
3a. FÖLDÜNK ÜVEGHÁZHATÁSÁRÓL
8
FÖLDÖNK CO2 KÉSZLETEI, mrd. tonna
1. Óceánokban 37 000 93,08 %
2. Talajban 1400 3,52 %
3. Légkörünkben 750 1,89 %
4. Vegetációban 600 1,51 %
Összesen: 39 750 100 %
Kibcsátók, mrd. t/a Nyelők, mrd. t/a Egyenleg
(1) Óceánok 96 98,5 - 2,5
(2) Vegetáció 50 110 - 60
(3) Talaj ? ? ?
(4) Emberi tevékenység 25 1 + 24
???
I. Statikus CO2 mennyiségek
II. Éves CO2 tömegáramok
CO2 mennyiségek a Földön
3b. FÖLDÜNK ÜVEGHÁZHATÁSÁRÓL
V. Magenergia
(0,00004%)
4a. A FÖLD ENERGIA FORRÁSAI
9
I. MAGFÚZIÓ A NAPBAN
Földhő,vulkánok, geotermikus
(0,18%)
II. IZOTÓP-BOMLÁS A FÖLDBEN
Apály / dagály energia
( 0,0017%)
III. BOLYGÓK MOZGÁSA
IV. Fosszilis tüzelőanyagok
szén, olaj, gáz
(0,006%)
• Hőtermelés: 45%
• Vízpárologtatás:23%
• Szél, hullámok,
áramlatok: 2%
• Fotoszintézis: 0,023%
Légkör
Reflexió: 30% Hősugárzás !!!
10
Megnevezés Dim. Világ Magyarország
1. Lakosság száma millió 7 000 10
2. Primér energiaigény TWh/év 150 000 300
3. Felületigény: Termikus hasznosítás (=50%) Napelemek (=15%) Fotoszintézis (=0,5%)
- km2
km2
km2
- 200 000 666 666
20 millió
- 400
1 333 40 000
Földre érkező globál sugárzás: 1500 kWh / m2, év
A Föld szárazföldi részére: 220 000 PWh / év
(A világ éves energia igénye 6 óra alatt fogható be)
Európa területe: 10 millió km2
Napenergia felületigény az összes energiaigény kielégítéséhez
1 km2 = 100 ha
4b. A FÖLD ENERGIA FORRÁSAI – A NAP
11
(1) Passzív napenergia hasznosítás
(2) Napenergia gyűjtő berendezés (napkollektor) – termikus hasznosítás
(3) Fényelemes (fotovillamos) hasznosítás
(4) Szélerőművek
(5) Vízerőművek
(6) Biomassza: kazán és erőmű
• Fatüzelés, szalmatüzelés, energianövények
• Biogáz: szennyvíztisztító, szeméttelep, …
(7) Geotermikus hasznosítás
• Termikus hasznosítás (vízmelegítés, hőszivattyú)
• Áramtermelés: ORC, Kalina-körfolyamat
(8) Hulladék (szemét) ártalmatlanítása: hagyományos elégetéssel, pirolízis, „thermoselect”, plazma eljárás.
(9) Ár-apály erőmű
(10) Hidrogén
(11) Bioüzemanyag
ENERGIA TÁROLÁS!!!
5. A MEGÚJULÓ ENERGIA HASZNOSÍTÁSÁNAK TECHNOLÓGIÁI
12
I0 = 1353
W/m2
T1 = 6000 K
Teljes (szórt+diffúz) sugárzás:
200 – 950 W/m2
Éves beeső napenergia:
1200 kWh/év
5a. PASSZÍV NAPENERGIA HASZNOSÍTÁS
13
Napelem:
• hatásfoka: 6 – 20 % Vákuumcsöves napkollektor
5b. NAPKOLLEKTOROK ÉS NAPELEMEK
Napkollektor:
• hatásfoka: 20 – 80 %
14 Napelemek a Debreceni Egyetemen – 10 kW
5c. Egy 7 éve működő napelemes rendszer
15
5d. MAGAS HŐMÉRSÉKLETŰ NAPKOLLEKTOROK
16
KULCS: 600 kW
2001. május 23. MOSONSZOLNOK: 2×600 kW
2002. december 19.
5e. AZ ELSŐ MAGYAR SZÉLTORNYOK (közcélú hálózatra)
17
5f. A Kulcsi szélerőmű alapozása
18
5g. NAGY VÍZERŐMŰVEK
Kariba gát, 1959
Zimbabve
Zambézi folyón, 1300 MW
Geisling Wasserkraftwerk, 1985
Bajorország
Dunán, 19 MW
19
BIOMASSZA ERŐMŰ
Ausztria
Biomassza: silókukorica + trágyalé
5h. BIOMASSZA – BIOGÁZ - GÁZMOTOR
• Telephely: ≈ 80 x 50 m
• Villamos teljesítmény: 500 kW
• Mezőgazdasági beszállítók: ≈ 300 ha
20
Organic Rankin Cycle (ORC) erőmű : 250 kW
Termálvíz hőmérséklete: 150 °C
Hatásfok: < 10 %
Ausztria, Blumenau (Hundertwasser)
5i. GEOTERMIKUS KISERŐMŰ - ORC
21
Mannheimi Hulladékégető Fűtőerőmű
5j. HULLADÉKÉGETŐ ERŐMŰ
• Szelektált háztartási és ipari hulladék
(pénzbevétel a szemétért!): 550 000 t/év
• Hulladékégető kazánok száma: 3 db
• Bunkerkapacitás: 34 000 m3
• Füstgáztisztítás: elektrofilter,
nedves leválasztás
aktívszén,
katalizátor
• Gőzturbinák száma: 4 db
• Ipari gőz: 65 t/h
(25 bar, 80 bar)
• Villamos teljesítmény: 50 MW
Erőműfajta Teljesít-mény MWel
Fajl. beruh. EUR / kWel
Relatív beruh. ktsg.
1. Kombinált ciklusú gázerőmű 50-400 1200 - 800 1,0
2. Széntüzelésű erőmű 400-800 2000 - 1500 1,8
3. Atomerőmű 1600 3000 3
4. Vízerőmű 1 -2 3000 3
5. Szélpark 25 1500 1,5
6. Biomassza – fatüzelésű erőmű 20 3000 3
7. Biomassza – kukorica, trágyalé + gázmotor 0,5 6000 6
8. Szeméttüzelésű erőmű (2 blokk) 25 8000 8
9. Geotermikus erőmű (ORC), 4 db 1,0 4000 4
10. Fotovillamos erőmű 0,01 5000 5
22
6a. INDIKÁTOROK – Erőművi beruházási költségek
23
JELLEMZŐ HELYIGÉNY, m2 / MWel
Erőmű fajtája ERŐMŰ helyigénye
Integrált helyigény teljes techn. láncolat
1. Kombinált ciklusú erőmű - földgáz 150 5 000
2. Gőzkörfolyamatú erőmű – fekete szén 250 30 000
3. Atomerőmű 280 20 000
4. Szélpark 2000 50 000
5. Biomassza, fatüzeléssel 300 3 millió + ?
6. Biomassza: silókukorica + gázmotor 5000 2 millió + ?
7. Geotermikus, ORC 1300 10 000
Globális értékelés: az előállítás teljes láncolatának a figyelembe vétele.
Bányafeltárástól, a létesítmény lebontásáig
6b. INDIKÁTOROK – Erőművek helyigénye
24
Erőmű Csúcskihasználás EHT
1. Széntüzelésű erőmű 6000 h/év 120
2. Gázturbinás erőmű 6000 h/év 140
3. Atomerőmű 6000 h/év 100
4. Szélerőmű 2000 h/év 7
5. Napelemes erőmű 1000 h/év 5
1. Kérdés: kell-e fosszilis tüzelőanyag a megújuló alapú villamos-energia termeléshez?
2. Válasz: igen. Miért?:
Külső energiát igényel: bánya, acélgyártás, szállítás, építés, karbantartás
Időjárásfüggő erőművek (szél, nap): tartalék erőmű szüks. (dupla beruházás!)
3. Energiahozam tényező (EHT) : életében hányszor termeli meg az erőmű a
globálisan felhasznált idegen energiát
6b. INDIKÁTOROK – Erőművek energia hozama
25
6c. INDIKÁTOROK – Működtetési költségekről
1. „Üzemanyag költségek”
• Nap, szél: ingyen van (koncessziós díj?).
• Folyóvíz: vízdíj az államnak.
• Biomassza: termelés, szállítás, hulladék ártalmatlanítás. –
környezeti terhelés?
• Geotermia – termelés, visszasajtolás.
• Hulladék – a hulladék pénzt hoz, ártalmatlanítás
2. Karbantartási költségek – külföldi gyártók „vastagon” számítják.
3. Személyi költségek – automatizáltság ?.
4. Finanszírozási költségek – banki finanszírozás, garanciák, rövid távú
hitelek.
5. Hatósági díjak
6. Adók
26
(1) CSÖKKENTIK AZ ELSŐDLEGES ENERGIA FELHASZNÁLÁST.
(2) CSÖKKENTIK A CO2 KIBOCSÁTÁST.
(3) Magas a beruházási költsége – támogatást igényel !!!
(4) Kitörési irány: decentrális, lakossági és önkormányzati felhasználás.
(5) Nagy lehetőség: agrár-energetika.
(6) A megújuló technológiák sem feltétlenül környezetbarátok.
(7) A szélerőmű időjárás függő! Dupla termelői beruházás!
(8) A friss biomassza hajszolása megbonthatja az ökológiai egyensúlyt.
(9) Energetikai célú hulladékhasznosítás növendő!
(10) DÖNTŐ KRITÉRIUM: van-e közösségi haszna?
6d. MEGÁLLAPÍTÁSOK
27
TÉZISEK:
I. A versenypiacon életképes megújulókkal nem kell foglalkozni.
II. Ha a közösségi (fogyasztói) támogatást igényel, akkor legyen közösségi haszna.
MI A KÖZÖSSÉG HASZNA?
Részvétel az értékteremtő láncban!
CÉL:
(1) Hazai pénzbevételek gyarapítása
(2) Exportra termelés
ESZKÖZ: munkahelyek az értéklánc minden egységében!
7. TÁRSADALMI HASZNOSSÁG
2. Kutatás
6. Berendezés gyártás
5. Alkatrész gyártás
3. Fejlesztés
4. Tervezés
1. Oktatás
13. Üzemeltetés
12. Üzembe helyezés
10. Építés
8. Engedélyezés
11. Szerelés
14. Karbantartás
15. Menedzsment
7. Szakértés 9. Logisztika
28
8. KÉRDÉSEK A HOZZÁSZÓLÓKHOZ
(1) Mekkora a reális hazai potenciál kihasználtsága és jövője?
(2) Milyen a befektető esélye, versenyképessége?
(3) Mi a hazai társadalmi haszna (értéklánc, munkahelyteremtés,
adófizetés, hazai nyereség, export, ökológia)?
(4) Milyenek a mostani és a várható nemzetközi/hazai
szabályozási feltételek?
(5) Mit csinálna másképp, ha újra kezdené a beruházását?
29
KÖSZÖNÖM SZÉPEN
MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET!
Dr. Korényi Zoltán
E-mail:
korenyi.zoltan.2@t-online.hu
Magyar Energetikai Társaság
30
HÁTTÉR - ANYAG
Magyar Energetikai Társaság
TARTALÉK ANYAG
Előadáson kívüli érdeklődés esetére:
…..
…..
…..
top related