tumik tamás - university of miskolc · 2011-05-31 · magyarázat tumik tamás a miskolci egyetem...

33
PD 71685 A környezettudatosság összetevői és mérési lehetőségeik 2008-2011 Kutatásvezető: Dr. Berényi László KÖRNYEZETTUDATOS HÁZTARTÁSOK ALTERNATÍV ENERGIAELLÁTÁS Tumik Tamás esettanulmány Miskolci Egyetem Vezetéstudományi Intézet

Upload: others

Post on 28-Jan-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

PD 71685

A környezettudatosság összetevői és mérési lehetőségeik

2008-2011

Kutatásvezető: Dr. Berényi László

KÖRNYEZETTUDATOS HÁZTARTÁSOK

ALTERNATÍV ENERGIAELLÁTÁS

Tumik Tamás

esettanulmány

Miskolci Egyetem

Vezetéstudományi Intézet

Page 2: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Magyarázat

Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben,

az OTKA PD 71685 kutatás lezárása után fejezi be tanulmányait, konzulense Dr.

Berényi László. A jelen esettanulmányban bemutatott számításai képezik

szakdolgozatának szakmai részét.

Az esettanulmány egy népszerű témát, az alternatív energiaforrások hasznosítását

járja körül, műszaki és gazdasági oldalról. Tulajdonképpen bebizonyítja, hogy a

környezettudatosság a köztudatban és a gyakorlatban (gazdaságilag) nem mindig

ugyanazt jelenti!

Az esettanulmány feldolgozásához megfogalmazott kérdések:

- Milyen egyéb alternatív lehetőségek vannak a háztartási energia

biztosítására?

- Milyen műszaki és gazdasági feltételek mellett válhatnak rentábilissá a

beruházások?

I. Szakmai háttér: Megújuló energiák hasznosítási lehetőségei

Magyarországon

Magyarország földrajzi helyzete

Országunk Európa középső részén található. A Keleti Alpok, Kárpátok és a Dinári-hegyvidék által

lehatárolt területen a Kárpát-medencében. A szomszédos területekhez képest jóval alacsonyabban

fekszik. Éghajlatára jellemző, hogy az óceáni hatás lecsökken, de a kontinentális éghajlat sem

egyeduralkodó. Ez a kettősség jellemző a vízjárásban és a növényzet jellegében is. A központi

fekvés és az alacsony területek miatt hazánk közúti közlekedés számára kedvező. Az ország

domborzatára jellemző az alacsony tengerszint feletti magasság és a gyenge függőleges tagoltság.

Az ország 2/3 része 200 méter tengerszint feletti magasságot nem éri el.

Page 3: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Magyarország helyzete napenergia hasznosítás szempontjából

Magyarország adottságai napenergia hasznosítás szempontjából sokkal kedvezőbb, mint sok más

környékbeli országé. Hazánkban a napsütéses órák száma észak-keleti valamint nyugati határ menti

területeken a legkevesebb. Ezeken a területen maximum 1800 a napsütéses órák száma. A

legmagasabb értékeket a Duna-Tisza köze valamint a Kőrösök környékén találjuk. Itt a napsütéses

órák száma meghaladja a 2000 órát is. Ez akár jó alapot is nyújthatna a kihasználására.

1. ábra Napfénytartam átlagos évi összegei Magyarországon (http://www.met.hu/eghajlat/Magyarorszag/)

A napsütéses órákon kívül azonban vannak más fontos adatok is. Ilyen például a területre eső

globálsugárzás. Az éghajlat szempontjából nagy jelentőséggel bír a Napból érkező sugárzó energia

mennyisége. A Napból érkező energiának csak egy része jut el a földfelszínhez, ennek több oka is

van.

Page 4: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

2. ábra A napsugárzás földi energiamérlege (http://www.mfk.unideb.hu/)

A napból érkező energiát vegyük 100%-nak. A Föld légköréről a visszasugárzás 26%. A légkörben

is van elnyelés, amelynek a mértéke 23%. A felszínre tehát 51% energia éri el, de ennek is kétféle

összetétele van. Egyik, ha nincs felhő az égen, ekkor ennek a mértéke 33%, ha mégis találkozik

felhővel, akkor a felhőzet is szűr a sugárzáson. Ez a szórt sugárzás 18%-ra csökkenti a

mennyiséget. A földfelszínnek is van visszaverő hatása ennek mértéke 10%. Így összesen a teljese

sugárzásnak csupán 41%-a lesz hasznos.

A direkt és az indirekt sugárzás mennyisége a hónapok függvényében változik. A földre jutó

sugárzás kW/m2/nap a következő ábra mutatja. Az ábrán láthatjuk a legnagyobb intenzitású

napsütés az országunkat június hónapban éri. A tél hónapokban természetesen csökken ugyanezen

érték már csak 1-1,5 kW/m2. Magyarországon, nyáron júniusban a legnagyobb a sugárzás mértéke,

legalacsonyabb pedig télen van decemberben. A direkt sugárzás nyáron meghaladja az 5 kWh/m2

nagyságot, decemberben viszont alig több 1 kWh/m2.

Page 5: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

3. ábra Direkt és szórt sugárzás a Napból (http://www.futesuzlethaz.hu/)

Az Európai Bizottság is foglalkozott a napsugárzásból előállítható elektromos áram mennyiségével.

Ezért megbízást adott ki egy nyilvánosan használható Európa napsugárzás intenzitás térkép

elkészítésére.

4. ábra Globális besugárzás valamint elektromos potenciál Magyarországon

(http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/)

A napsugárzás mennyiségét befolyásolhatja a dőlésszög és a tájolás. Magyarországon a legtöbb

napsütés megközelítőleg évi 1500 kW/m2

déli tájolású és 38 %-os dőlésszögű felületre érkezik.

Napkövető berendezéseket építhetünk ugyan, de nagyban megnövelik a befektetett összeg

nagyságát. A térkép alapján elmondható, hogy a legintenzívebb sugárzású területen 1500 kW/m2

sugárzásból 1kWh napelemes rendszer használatával 1125 kWh elektromos áramot tudunk

előállítani az év során.

Page 6: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

5. ábra Napelemek tájolása (http://ekh.kvk.uni-obuda.hu/images/)

Magyarország helyzete szélenergia hasznosítás szempontjából

Hazánkban hagyománya van a szélenergia hasznosításának. Malmokat működtettek velük és ezzel

őrölték például a búzát. A kor fejlődése miatt azonban nagyrészt eltűntek ezek a szélmalmok

országunkból. A szél kb. 1 km magasságban állandó irányú és erősségű, a földfelszín közelében

azonban jelentősen változékony. Magyarországon 10 méter magasságban a 2-6 m/s közötti

sebesség jellemző. A legtöbb területen 2,5-3 m/s az átlagos szélsebesség, a legnagyobb értékeket

hegyvidékeken találhatunk.

6. ábra Szélsebesség 10 méteren (http://www.energiakozpont.hu/index.php?p=128)

Page 7: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

25 méter magasságban természetesen már jobb a helyzet. Az átlagos szélsebesség ilyen

magasságban az ország legtöbb területén 3,5-4,5 m/s között van. A nagyméretű szélgenerátoraink

azonban ennél a magasság fölött jóval találhatóak.

7. ábra Szélsebesség 25 méteren (http://caesarom.lapunk.hu/tarhely/)

Ezek alapján is elmondható, hogy hazánk mérsékelten szeles. A szél iránya azonban éven belül

változó. Országunk területén, sok helyen különböző irányokból fúj téli és nyári időszakokban. A

két időszak között nincsenek nagy eltérések. A Tiszántúlon az északkeleti, Észak-Dunántúlon az

északnyugati szélirány a jellemző.

8. ábra Uralkodó szélirányok és átlagos szélsebesség (m/s) területi eloszlása országunkban, téli félévben

(Dobosi és Felméry, 1971)

Page 8: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

9. ábra Uralkodó szélirányok és átlagos szélsebesség (m/s) területi eloszlása országunkban, nyári félévben

(Dobosi és Felméry,1971)

Magyarország helyzete geotermális energia hasznosítás szempontjából

A Földön két fajta geotermális övezetet különböztetünk meg, ezek a passzív és az aktív. Az aktív

geotermális területeken jelenleg is vulkáni és lemeztektonikai tevékenység van. Magyarország nem

ilyen területen található, így mi a passzív területhez tartozunk. Országunk speciális adottságokkal

rendelkezik Európán belül. A Kárpát-medence alatt található földkéreg vastagsága elég alacsony,

mindössze 24-26 km. A geotermális gradiens értéke másfélszerese a világátlagnak. Európában ez

az átlagos hőteljesítmény 60 mW/m2, míg az országunkban 90 mW/m

2. A 21. ábrán látható, hogy

Európán belül 5 km mélységben mekkora hőmérséklettel találkozhatunk. Magyarországon ez kb.

180-200 °C. A geotermális gradiens értéke a Dél-Dunántúlon és az Alföldön a legnagyobb, míg a

hegyvidéki területeken a legkisebb. Az országban több mint 900 termálkút található. A felszínre

jutó vizet általában üvegházak fűtésére, épületek, uszodák fűtésére, használati meleg víz

termelésére, esetenként távfűtésben hasznosítják.

Page 9: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

10. ábra Európa geotermális erőforrásai (http://www.soultz.net/)

Hőszivattyúk alkalmazása leginkább fűtésre történik. A rendszer kialakításához az esetleges

átalakítások miatt új építésű vagy felújítás alatt lévő házak alkalmasak. Bár több éve a magyar

piacon is megtalálhatóak ezek a szerkezetek, a mai napig nem terjedtek el tömegesen. A szélesebb

körű elterjedés érdekében az államnak jobban kellene támogatni a szerkezeteket és bővebb

ismereteket kellene nyújtani a vásárlóknak.

Napenergia hasznosítása hazánkban

Megújuló energiaforrások közül az elsők között juthat bárkinek eszébe a Nap. A napenergiát

közvetve vagy közvetlenül is tudjuk hasznosítani otthonunkban. Előállíthatunk vele hőenergiát

napkollektorok segítségével, de akár elektromos energiát is napelemekkel. Az elmúlt tíz évben a

napelemek ára a harmadára esett vissza, a gyártásának volumene pedig dinamikusan fejlődik.

Ennek ellenére az Európai Unióban 2004 –ben a megújuló energiák között kevesebb, mint 1 % -ot

ért el a napenergia. Legnagyobb mennyiségben Németországban gyártanak paneleket, közel 30

ezer fő foglalkoztatásával. Ekkora eredményt még az Egyesült Államok és Japán sem ért el.

Magyarországon a napos órák száma jóval meghaladja a német adatokat, azonban nálunk mégsem

olyan elterjedtek. A Magyar Tudományos Akadémia felmérése szerint 1838 PJ energiát tudnánk

kinyerni elméletileg. A jelenlegi felhasználásunk ezt meg sem közelíti (0,1 PJ). A reálisan

Page 10: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

kinyerhető energiamennyiség természetesen ennél jóval kisebb, de ez is 4-10 PJ, ami többszöröse a

jelenlegi felhasználásunknak. Legegyszerűbb felhasználási lehetőség a használati meleg víz

előállítása kollektorok segítségével. 4-6 m2 felületű kollektorral egy átlagos családi ház éves meleg

víz szükségletének 50-70 % -a fedezhető. Állami támogatás is indult 1999 –ben, azonban 2006 –ra

mindössze 450 családi ház kapott támogatást a beruházás megvalósításához. A beépített felület

nagysága kb. 50.000 m2. Ez az érték nagyon alacsony, főleg figyelembe véve Ausztriát, ahol 3

millió m2

napkollektor felület található. A napelemeket jelenleg kis nagyságban alkalmazzák

hazánkban. Ennek egyik fő oka a magas árban található. Egyedül tanyáknál van elterjedve, ott is

csak azért választják leginkább ezt, mert a villamos szolgáltató drágábban bővítené feléjük a

hálózatukat, mint ha napelemes rendszert vennének.

Szélenergia hasznosítása az EU-ban

A szélerőművek a szél mozgató energiáját felhasználva elektromos energiát állítanak elő. A

generátorok közvetlenül is csatlakoztathatóak a villamos hálózathoz, de akár lakások energiaigénye

is kielégíthető vele. A szélgenerátorokat gyártó cégek mennyisége és termelése folyamatosan

növekszik. Ez a versenyhelyzet ahhoz vezetett, hogy a technológia rengeteget fejlődött az elmúl

negyed évszázadban. A kezdeti 50 kW kapacitásról mára 5 MW lett. Európában a kilencvenes

évektől a legdinamikusabban fejlődő megújuló energiaforrás a szél volt. 2010 –ben 84.278 MW

beépített szélgenerátor kapacitás volt az Unióban. Az első helyen Németország található, amely

majdnem harmadát adja az Uniós termelésnek 27.214 MW -al. Második helyen Spanyolország van

szintén jelentős 20.676 MW beépített teljesítménnyel. A szélenergia az Unióban 2000-2010 alatti

időszakban a kezdeti 2 % részesedésről kb. 9,6 % -ra emelkedett az összes energiaforrás közül.

Hazánkban az első szélerőmű 2000 vége óta üzemel. 2010. szeptember 1 –ig 295,325 MW

beépített kapacitás létesült. 2006 –ban 330 MW kapacitást engedélyezett a Magyar Energia Hivatal,

ettől függetlenül 1500 MW feletti engedély kérelmet adtak be. Ez a szám is jelzi, hogy jelenleg

szélenergiába fektetni vonzó. Hosszabb távon várható a földgáz árának emelkedése és akkor a

támogatás majd csökken feléjük, de ettől függetlenül is érdemes bele fektetni. A szélgenerátorok

telepítése gyorsan kivitelezhető, üzemeltetésük egyszerű. Megfelelő szélsebesség esetén árukat

képesek rövid időn belül visszahozni. Sajnos országunkban az átlagos összesített kihasználtság 20

% körüli. Problémát jelent a szélgenerátorok országos energia elosztó hálózatba való kötése a

változó szélerősségek miatt. Ahhoz, hogy a jelenleg engedélyezett 330 MW kapacitást tovább

tudjuk növelni meg kell oldani a rendszerszabályozási problémákat. Ezzel a problémával nem csak

hazánk szembesült, hanem egész Európa próbálja megtalálni a kiutat. A villamos energiát nem

Page 11: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

lehet tárolni, mindig annyit kell előállítani belőle amennyire szükség van. 2006 –ban

Németországban lekapcsoltak egy távvezetéket, ami az ország keleti és nyugati részét kötötte

össze. Az egyik oldalon termelési hiány, míg a másikon energia többlet alakult ki. Ezen hiba után

egész Európában működési problémák jelentkeztek az energiaszolgáltatásban. A megoldás az lehet,

amit Dániában is használnak. Az országban fejlett a meteorológiai célú szélenergia előrejelzés,

ezzel segítve az iparágat. A szélerőművek előnye, hogy nincs károsanyag-kibocsájtás, viszont

környezeti hatásai vannak (zaj, látvány).

Geotermikus energia hasznosítása az Európai Unióban

2004 –ben a geotermikus energia felhasználás 5-6 % volt a teljes megújuló energiaforrások közül

az Unióban. Az élen Olaszország állt az energia előállítás valamint a hőtermelést is figyelembe

véve. Európán kívül a Fülöp-szigeteken és az Egyesült Államokban található jelentős mennyiségű

beépített kapacitás. Az olaszok az élen járó amerikaiak termelésének kb. harmadát állítják csak elő

785 MW –al. Hazánk is kedvező adottságokkal rendelkezik. A geotermikus gradiens nálunk

másfélszerese a világ átlagának. Európában az egységnyi területen kilépő hő teljesítmény átlagosan

60 mW/m2. Országunkban a Dél-Dunántúl valamint az Alföld van a legkedvezőbb helyzetben. A

Kisalföld és a hegyvidéki területeken az országos átlag alatt van a geotermális gradiens értéke.

Magyarországon az első világháború után széles körben kezdték el kutatni a szénhidrogén

lehetséges előfordulási területeit. A fúrások során jelentős mennyiségben találtak forró vizes

rétegeket. Jelenleg is több mint 900 termálkút üzemel. Legtöbbjüket direkt hő hasznosításra

használják, de jelentős még a balneológia valamint ivóvíz célú felhasználás. A hőszivattyúk

elterjedésére hazánkban még várni kell. A magas beruházási költségek, valamint a sok esetben

szükséges átépítések miatt leginkább új építésű vagy rekonstrukció alatt álló épületeknél jön

figyelembe. Európában csak Olaszországban és Portugáliában van elektromos energiát előállító

geotermikus erőmű. Számuk a közeljövőben nem valószínű, hogy nőni fog. A geotermikus

erőművekben általában már 130°C vagy azon felüli hőmérséklet esetén már gazdaságos lehet a

beruházás. További kutatások folynak annak érdekében, hogyan lehetne ezt a hőmérsékletet még

jobban lecsökkentve minél több helyen válhasson gazdaságossá az energiatermelés.

Page 12: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

II. Esetpéldák: Megújuló energiaforrások vizsgálata

Az utóbbi tíz év alatt az áramárak jelentősen megnőttek. Két típusú áramdíjat vettem figyelembe,

ezek a lakossági átlag valamint a vezérelt („B”). A vezérelt típusú díjszabás a használati meleg víz

előállító bojlert üzemelteti. Egyetlen visszaesés volt az évek alatt, az is az áfa változása miatt

történt. Ezen sorok alapján a lakossági átlag díja több mint kétszeresére nőtt. 18,47 Ft-ról 40,15 Ft-

ra. A számsor alapján 8,1 %-ra vettem az éves áramdíj növekedését. A vezérelt típusnál majdnem

két és félszeresére nőtt a díj. Ennek alapján az átlagos évenkénti növekedést 9,5 %-nak vettem. Az

első táblázatban láthatjuk 2000-2009 közötti időszakban az áramárak változását.

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Lakossági

átlag 18,47 19,57 20,52 24,3 27,61 29,5 28,32 34,05 39,03 40,15

vezérelt

("B") 10,3 10,86 11,42 12,99 16,25 17,88 17,16 22,92 25,09 25,6

1. táblázat Áramárak növekedése (szerző saját szerkesztése)

2011 márciusában az „A1” kedvezményes árszabás keretén belül 1 kW/h bruttó díja 47,57 Ft, míg

a „B” típusnál 30,1 Ft.

Magyarország több településén élőktől kértem adatokat. A kérdések között volt például az évi gáz

illetve áramfogyasztás mennyisége, lakásuk alapterülete.

1. Vizsgálat családi házaknál

Ongai ház jelenlegi kiadásai

Saját családi házunkat vettem egy kicsit nagyító alá ebben a részben. Szüleimmel együtt élünk 3-

an. Az alapterülete 100 m2, éves energiafogyasztásunk 4104 kW. Kettő összetevője van a

fogyasztás díjazásának megszabásában. Egyik a normál árszabás illetve a „B” alap árszabás, ami a

használati meleg vizet előállító bojler fogyasztását méri. Ez az érték annak is köszönhető, hogy az

épületben található fényforrások 90 % -a energiatakarékos. A nagyobb fogyasztású személyi

számítógépek egy éve cseréltem le notebookra, ami sokkal energiatakarékosabb, mint elődje.

Meleg víz előállításához elektromos bojlert használunk, aminek az űrtartalma 120 liter. A régi fa

ablakok műanyag nyílászáróra lettek cserélve 2 éve ez további megtakarítást jelentett a

fűtésszámlában. A fűtést egy vegyes tüzelésű kazán valamint egy gázcirkó látja el. Jelenleg az éves

Page 13: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

gázfogyasztás 1600 m3. Megújuló energiát csak a fűtéshez történő fa elégetését használjuk,

szívesen használnánk más megújuló energiaforrást is.

Jelenlegi áramszolgáltatási díjjal számolva az éves kiadás áramra. „A” tömbben történő fogyasztás

havonta 171 kWh, ami évente 2052 kWh. Jelenleg az ÉMÁSZ területén az „A” I. tömb ára

kilowattonként 47,57 Ft. Ezek alapján az éves díja ennek a tömbnek 97.614 Ft. Az épület

rendelkezik még egy mérőórával, ami a meleg víz előállításához szükséges bojlert fogyasztását

méri. A bojler havi fogyasztása szintén 171 kWh havonta, így évente ez is 2052 kWh energiát

fogyaszt el. ÉMÁSZ területén most a „B” (vezérelt) áram kilowattonkénti ára 30,1 Ft. Az évente

fizetendő összeg 61.765 Ft. Összesen a háztartás évente 159.379 Ft-ot költ áramra.

Sályi ház jelenlegi kiadásai

Ez a családi épület Sályon található. Az épület alapterület 90 m2. A házban négyen laknak két

felnőtt és két iskolás gyermekük. Éves energiafogyasztásuk 10000 kW. Ennek a magas érték azért

adódik, mert az édesapa sokat dolgozik a barkácsgépeivel, elektromos hegesztő berendezésével. Ez

a lakás csak egy mérőórával rendelkezik, így a vízmelegítés többe kerül, mintha rendelkeznének

vezérelt órával. Az „A” tömb évenkénti fogyasztása 10000 kWh. Meleg víz előállításához ők is

elektromos bojlert használnak. Éves földgáz használta mindössze 600 m3. Az alacsony mennyiség

azért van, hogy a fűtést vegyes tüzelésű kazánnal oldják meg. Megújuló energiát nem használnak,

szívesen megtennék, ha belátható időn belül megtérül. A családfő energiaiparban dolgozik, így

áramot kedvezményes áron kapja. A kedvezmény mértékénél 25 % -al számoltam. Az éves

elektromos áramra elköltött összeg 356.775 Ft.

Móri ház jelenlegi kiadásai

Szintén családi épület, amelynek az alapterülete 118 m2. Ez az épület Móron található. Itt ketten

élnek. Az éves energiafogyasztásuk 2000 kW. Az épület csak egy mérőórával rendelkezik, így az

elfogyasztott áram kilowattonkénti ára egységesen 47,57 Ft. Ez a családnak évente 95.140 Ft-ba

kerül. Meleg víz előállításához gázzal működő bojlert használnak. Éves földgáz fogyasztása a

családnak 2000 m3. A fűtéshez gázt illetve fatüzelést használnak. Megújuló energiaforrást nem

használnak épületükben, de ők is megtennék, ha belátható időn belül megtérül.

Page 14: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

2. Elhelyezkedésből adódó lehetőségek

Megújuló energia felhasználása Ongán

Onga Borsod-Abaúj-Zemplén megye középső területén található, Miskolctól keletre. Napsugárzás

szempontjából itt az évi napsütéses órák száma nem éri el az 2100-at. A napsugárzás energiája e

területen az kb. 1206 kW/m2. Szél szempontjából a 10 méter magasságban a 2,5-3 m/s sebességű

területen található. 25 méteres magasságban itt az átlag szélsebesség 3-3,5 m/s.

Megújuló energia felhasználása Sályon

Sály szintén Borsod-Abaúj-Zemplén megyében található a Bükk hegység déli részén.

Mezőkövesdtől kb. 21km-re északkeletre. Napsugárzás szempontjából az évi napsütéses órák

száma 2100 és 2200 között található. A napsugárzás energiája itt az utóbbi 5 év alapján számított

értéke alapján kb. 1221 kWh/m2. Szél szempontjából a 10 méteres magasságban a 1,5-2 m/s az

átlagsebesség, tehát szélcsendesebb, mint Onga. 25 méteres magasságban azonban a szél

átlagsebessége 3,5-4 m/s.

Megújuló energia felhasználása Móron

A település Fejér megyében található a Vértes és a Bakony hegységek között. Székesfehérvártól

kb. 26 km -re északnyugatra található. Az évi napsütéses órák száma 2009-ben 2100 és 2200 között

volt. 2005-2010-ben az általam számolt átlagos napsugárzás energiája 1273 kWh/m2 volt. Ez

kicsivel magasabb, mint Sályon. Átlagos szélsebesség 10 méter magasságban 3,5-4 m/s ami elég

magasnak mondható. 25 méter magasságban a szélsebesség 4,5-5,5 m/s -ra nő.

3. Napelemes megoldások lehetőségei

Megvizsgáltam az adott településre eső napsugárzás intenzitását. Ehhez az adatokat az utóbbi 5 év

(2005-2010) között. Évszakonként rendelkezésre állt az Országos Meteorológiai Szolgálat térképei.

Az évszakok napsugárzás intenzitásának összegéből adódik az éves intenzitás mértéke. Az adatok

J/cm2-ben vannak megadva. Átváltás után MJ/cm

2-ben is megkapjuk az adatokat. Ezeket az

értékeket átváltottam kWh/m2-re.

Page 15: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Évszakok (J/cm2) Éves átlag

(J/cm2) Tavasz Nyár Ősz Tél

2005

Onga 145000 175000 85000 34000 439000

Mór 152500 175000 85000 40500 453000

Sály 147500 175000 85000 36000 443500

2006

Onga 125000 185000 90000 37500 437500

Mór 135000 190000 95000 37500 457500

Sály 125000 185000 90000 37500 437500

2007

Onga 153000 195000 73500 31500 453000

Mór 163000 195000 81000 39000 478000

Sály 153000 195000 73500 31500 453000

2008

Onga 135000 185000 72500 36500 429000

Mór 145000 200000 77500 42500 465000

Sály 140000 195000 77500 39500 452000

2009

Onga 150000 185000 74500 37000 446500

Mór 155000 190000 84500 36000 465500

Sály 155000 185000 74500 37000 451500

2010

Onga 102500 195000 74500 27000 399000

Mór 127500 195000 74500 33000 430000

Sály 102500 195000 74500 27000 399000

2. táblázat Sugárzási adatok évszakonként és évenként (szerző saját szerkesztése)

A táblázat alapján elmondható, hogy hazánkra nyáron érkezik a legtöbb sugárzás, télen a

legkevesebb. A három település között nincs lényeges eltérés az éves sugárzást illetően.

Az utóbbi évek átlaga alapján a három településen négyzetméterenként 1,2-1,3 kW energia esik. A

napelem gyártók általában Wp -ben adták meg a napelem teljesítményét. A Wp a WattPeak

(csúcsteljesítmény) rövidítése. Ez azt jelenti, hogy 1000 W/m2 besugárzás mellett az egyes napelem

modulok ennyit termelhetnek. A három település közül Mórra érkezik a legnagyobb mennyiségben

sugárzás. Itt 1 kW beépített napelemből az elméleti maximálisan kinyerhető energiamennyiség a 6

év átlaga alapján 1,273 MW/m2.

2005-2010 átlaga J/cm2 MJ/m

2 kW/m

2

Onga 434000 4340 1206

Mór 458167 4582 1273

Sály 439417 4394 1221

3. táblázat Sugárzási adatok a településeken 6 éves átlag (szerző saját szerkesztése)

Az energiafogyasztásunkat részben és egészben is ki lehet váltani napelemekkel. A lehetőségek,

amiket választottam az, hogy a jelenlegi éves felhasználás alapján kb. 50,75,90,100 valamint 125

százalékát váltanám ki napelemekkel. A gyártók saját maguk által megszabott Wp teljesítményű

napelem táblákat állítanak elő. A százalékos szorzás által meghatározott energiát pontosan előállító

Page 16: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

paneleket találni szinte lehetetlen. Ezért a rendszereket úgy állítottam össze, hogy az összes

teljesítményük minél közelebb legyen az elvárthoz.

Legegyszerűbb megoldásnak a hálózatra való energiatermelést választottam. Ennek több oka is

van:

- nem kell az energiát akkumulátorokban tárolni

- az akkumulátorokat cserélni kell megfelelő időközönként (6-8 év)

- töltésvezérlőt kell alkalmazni az akkumulátorokhoz

- nyáron többet tudunk termelni, mint télen ezért télen kevesebb energiát állítanánk elő

nyáron pedig többet

- megfelelő invertert kell alkalmazni: egyenfeszültségű hálózat vagy szinuszos inverter

- ott célszerű alkalmazni, ahol nincs kiépített elektromos hálózat (pl. tanyák)

- az áram átvételi díja megegyezik a szolgáltatott áram díjával (jelenleg 47,57

Ft/kWh)

- ha többlettermelésünk van a szolgáltató köteles átvenni, de a szolgáltatott áram díjának

85%-t kell kifizetnie

A rendszerekhez jelenleg a jogszabály írja elő, hogy inverter márkát kell használni. Így ezeket kell

nekünk is beépítenünk. Ezek a következőek SMA Sunny Boy és Sunny Tripower. Ezek az

inverterek és a kábelek vesztesége együtt kb. 8%-os hatásfokromlást eredményez. Az inverterek és

a napelemek árai euróban voltak, ezeket az árusító 280Ft váltási áron számolta ki. A rendszer nem

csak a napelemekből és az inverterből áll, a különböző szerelvények és szerelési költségek is

felmerülnek. A paneleket úgy választottam meg, hogy együttes termelésük minél közelebb legyen

az elvárt teljesítményhez.

Az inverter és a napelemeken kívül szükséges még:

- szerelőkeret, szerelvények ferde tetőre (panelenként 14.000 Ft),

- 40 méter kábel a napelemek és az inverter bekötéséhez (35.000 Ft)

- villanyszerelési anyagok, kapcsolótábla- biztonságtechnikai kiegészítők (45.000 Ft)

További plusz költségek: (kb.: 100.000 Ft)

- munkadíj,

- szállítási költségeket

Page 17: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

A panelek energiatermelése az évek során nem egyenletes. A napelemek 20 év után teljesítményük

kb. 20 % -át vesztik el. Lineáris csökkenéssel számoltam, ezzel évente 1,1 % teljesítmény

csökkenést valószínűsítek.

Napelemek telepítése Ongán

Az éves áramfogyasztás 4104 kWh. A vizsgált kiváltani kívánt mennyiségek a következőek: 2052

kWh, 3078 kWh, 3693,6 kWh, 4104 kWh valamint a plusztermelésnél 5130 kWh. A település

adottsága az elmúlt 6 év alapján számolt sugárzási intenzitása 1206 kW/m2. Ez azt jelenti, hogy egy

1 kW-os rendszerből körülbelül 1206 kW energiát tudunk előállítani évente, azonban a

rendszereknek van veszteségük. A területen ezekkel az értékekkel számolva 1kW beépített

rendszerből 1109,52 kW energiát tud a napelem előállítani évente az inverterek hatásfokát

figyelembe véve valamint a vezetékek veszteségét. A 4. táblázatban találhatóak, hogy a rendszerek

miből állnak össze és mekkora tényleges teljesítményt várhatunk tőlük.

Kiváltani

kívánt

mennyiség

(%)

Ténylegesen

beépítendő

teljesítmény

napelem

modulokban

(kWh)

Napelemek

típusa db

Beépített

teljesítmény

Wp

Tényleges

%

Tényleges

teljesítmény

(kWh)

50 1701,49

SE

polikristályos

170 Wp

10 1700 45,96 1886,18

75 2552,24

SE

polikristályos

285 Wp

10 2850 77,05 3162,13

90 3062,69

SE

polikristályos

235 Wp

14 3290 88,95 3650,32

100 3402,99

SE

polikristályos

285 Wp

13 3705 100,17 4110,77

125 4253,73

SE

polikristályos

285 Wp

16 4560 123,28 5059,41

4. táblázat Onga napelemes rendszerek teljesítménye (szerző saját szerkesztése)

Az 5. táblázatban található a kiválasztott inverter valamint napelemek és az összköltsége a

rendszernek.

Page 18: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Inverter típusa Inverter

ára (Ft) Napelemek típusa db

Panel ára

(Ft)

Tényleges

teljesítmény

(kWh)

Rendszer

költsége

(Ft)

SMA SB 2000HF

2000 W 437 500

Sun Earth

polikristályos

170 Wp

10 107 100 1886,18 1 828 500

SMA SB 3800

3800 W 521 500

Sun Earth

polikristályos

285 Wp

10 179 550 3162,13 2 637 000

SMA SB 3800

3800 W 521 500

Sun Earth

polikristályos

235 Wp

14 148 050 3650,32 2 970 200

SMA SB 4000TL

4000 W 626 500

Sun Earth

polikristályos

285 Wp

13 179 550 4110,77 3 322 650

SMA SB 5000TL

5000 W 675 500

Sun Earth

polikristályos

285 Wp

16 179 550 5059,41 3 952 300

5. táblázat Onga napelemes rendszerek árai (szerző saját szerkesztése)

Olyan invertert kell választanunk minden esetben, hogy a maximális terhelést elbírja. Tehát hiába

van nekünk pl. 1700 Wp beépített teljesítményünk, amihez elegendő lenne egy 1700 W -os

inverter, mikor ezek az adott hely körülményeihez viszonyítva kb. 1886,18 W energiát állítanak

elő, így szükségünk van egy nagyobb teljesítményű inverterre, ebben az esetben 2000 W -ra.

Napelemek telepítése Sályon

Az éves áramfogyasztás 10000 kWh. A vizsgált kiváltani kívánt mennyiségek a következőek:5000

kWh, 7500 kWh, 9000 kWh, 10000 kWh valamint a plusztermelésnél 11000 kWh. A település

adottsága az elmúlt 6 év alapján számolt sugárzási intenzitása 1221 kW/m2. Ez azt jelenti, hogy egy

1 kW-os rendszerből körülbelül 1221 kW energiát tudunk előállítani évente, azonban a

rendszereknek van veszteségük. A területen ezekkel az értékekkel számolva 1kW beépített

rendszerből 1123,32 kW energiát tud a napelem előállítani évente. A 6. táblázatban találhatóak,

hogy a rendszerek miből állnak össze és mekkora tényleges teljesítményt várhatunk tőlük.

Page 19: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Kiváltani

kívánt

mennyiség

(%)

Ténylegesen

beépítendő

teljesítmény

napelem

modulokban

(kWh)

Napelemek

típusa db

Beépített

teljesítmény

Wp

Tényleges

%

Tényleges

teljesítmény

(kWh)

50 4095,00

SE

polikristályos

285 Wp

15 4275 48,02 4802,19

75 6142,51

SE

polikristályos

285 Wp

24 6840 76,84 7683,51

90 7371,01

SE

polikristályos

285 Wp

28 7980 89,64 8964,09

100 8190,01

SE

polikristályos

285 Wp

31 8835 99,25 9924,53

110 9009,01

SE

polikristályos

285 Wp

33 9405 105,65 10564,82

6. táblázat Sály napelemes rendszerek teljesítménye (szerző saját szerkesztése)

A 7. táblázatban található a kiválasztott inverter valamint napelemek és az összköltsége a

rendszernek.

Inverter típusa Inverter

ára (Ft) Napelemek típusa db

Panel ára

(Ft)

Tényleges

teljesítmény

(kWh)

Rendszer

költsége

(Ft)

SMA SB 5000TL

5000 W 675 500

Sun Earth

polikristályos

285 Wp

15 179 550 4802,19 3 758 750

SMA SMC

8000TL 8000 W 780 500

Sun Earth

polikristályos

285 Wp

24 179 550 7683,51 5 605 700

SMA SMC

9000TL 9000 W 857 500

Sun Earth

polikristályos

285 Wp

28 179 550 8964,09 6 456 900

SMA SMC

11000TL

11000 W

969 500

Sun Earth

polikristályos

285 Wp

31 179 550 9924,53 7 149 550

SMA SMC

11000TL

11000 W

969 500

Sun Earth

polikristályos

285 Wp

33 179 550 10564,82 7 536 650

7. táblázat Sály napelemes rendszerek árai (szerző saját szerkesztése)

Page 20: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Napelemek telepítése Móron

Az éves áramfogyasztás 2000 kWh. A vizsgált kiváltani kívánt mennyiségek a következőek:1000

kWh, 1500 kWh, 1800 kWh, 2000 kWh valamint a plusztermelésnél 2500 kWh. A település

adottsága az elmúlt 6 év alapján számolt sugárzási intenzitása 1273 kW/m2. Ez azt jelenti, hogy egy

1 kW-os rendszerből körülbelül 1273 kW energiát tudunk előállítani évente, azonban a

rendszereknek van veszteségük. A területen ezekkel az értékekkel számolva 1kW beépített

rendszerből 1171,16 kW energiát tud a napelem előállítani évente. A 8. táblázatban találhatóak,

hogy a rendszerek miből állnak össze és mekkora tényleges teljesítményt várhatunk tőlük.

Kiváltani

kívánt

mennyiség

(%)

Ténylegesen

beépítendő

teljesítmény

napelem

modulokban

(kWh)

Napelemek

típusa db

Beépített

teljesítmény

Wp

Tényleges

%

Tényleges

teljesítmény

(kWh)

50 785,55

SE

polikristályos

285 Wp

3 855 50,07 1001,34

75 1178,32

SE

monokristályos

250 Wp

5 1250 73,20 1463,95

90 1413,98

SE

monokristályos

250 Wp

6 1500 87,84 1756,74

100 1571,09

SE

polikristályos

285 Wp

6 1710 100,13 2002,68

125 1963,86

SE

polikristályos

235 Wp

9 2115 123,85 2477,00

8. táblázat Mór napelemes rendszerek teljesítménye (szerző saját szerkesztése)

Page 21: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

A 9. táblázatban található a kiválasztott inverter valamint napelemek és az összköltsége a

rendszernek.

Inverter típusa Inverter

ára (Ft) Napelemek típusa db

Panel ára

(Ft)

Tényleges

teljesítmény

(kWh)

Rendszer

költsége

(Ft)

SMA SB 1200

1200 W 280 000

Sun Earth

polikristályos 285

Wp

3 179 550 1001,34 1 040 650

SMA SB 1700

1700 W 329 000

Sun Earth

monokristályos

250 Wp

5 157 500 1463,95 1 366 500

SMA SB 2000HF

2000W 437 500

Sun Earth

monokristályos

250 Wp

6 157 500 1756,74 1 646 500

SMA SB 2100 TL

2100W 388 500

Sun Earth

polikristályos 285

Wp

6 179 550 2002,68 1 729 800

SMA SB 2500HF

2500W 465 500

Sun Earth

polikristályos 235

Wp

9 148 050 2477,00 2 103 950

9. táblázat Mór napelemes rendszerek árai (szerző saját szerkesztése)

4. Vizsgált szélgenerátorok lakásonként

Három különböző teljesítményű szélgenerátort vizsgáltam meg a településeken. A típusok a

Zenwind 600, ami 600 Wattos, Zenwind 1000, ami 1000 Wattos és a Zenwind 2000, 2000 Watt

névleges teljesítményű. A vízszintes szélgenerátorok általában 2-2,2 m/s sebességnél kezdenek el

termelni áramot. Általában a névleges teljesítményüket 9 m/s sebességnél érik el. Ilyen mértékű

szélsebesség hazánkban 10 méteren nem található, de még 25 méter magasságban sem. Ennek

ellenére tudunk kinyerni nagyobb mennyiségű elektromos energiát. Az éves termelésnél

figyelembe kell venni az inverter és a kábel veszteségeket. Ezt a kettőt összesen 8 %-nak vettem.

Egynél több szélgenerátor felállítása szerintem családi házaknál felesleges és túl sok területet is

foglalna le a feszítő kábelezés miatt, valamint az áruk sem alacsony a generátoroknak, ill. a tartó

oszlopoknak. Komplett szélgenerátor rendszereket alkalmaztam a számításokhoz. Az Abwind nevű

cég csomagjait vizsgáltam meg.(www.abwind.hu)

A csomagok tartalmazzák:

Page 22: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

- szélgenerátor,

- hálózatra tápláló inverter,

- 15 méter magas feszített dönthető tartóoszlop,

- 40 méter kábel a bekötéshez,

- villanyszerelési anyagok,

- kapcsolótábla-biztonságtechnikai kiegészítők

További plusz költségek: (kb.: 150.000 Ft)

- munkadíj,

- szállítási költségeket

- betonozás, daruzás, költségei

A rendszerek árai:

- Zenwind 600 1.307.500 Ft

- Zenwind 1000 1.640.000 Ft

- Zenwind 2000 2.200.410 Ft

A szélgenerátorok élettartalma kb. 10 év. A kinyert energiáknál figyelembe vettem évi 1,1 %-os

hatásfok csökkenést a szélgenerátoroknál is.

A csomag 15 méteres oszlopot tartalmaz és a térképek pedig 10, 25 illetve 75 méteres magasságban

adják meg a szélsebességeket, így át kell számolnunk az átlagsebességeket 15 méter magasságra.

ahol: h magasság (m); hg határmagasság (m); v h magasságban mérhető sebesség (m/s); vg gradiens

szél sebessége a határmagasságban (m/s); α a terep egyenetlenségétől, a szélsebességtől függő

tényező.

A terep egyenetlenségét meghatározza a beépítés sűrűsége, meglévő építmények magassága és a

fák és bokrok mennyisége. Az egyenetlenség az összes akadály összegződött hatásából származik.

Davenport vizsgálta ezt. Szerinte ez az érték a következőképpen alakul:

Page 23: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

- sík mező: 0,12

- nyílt terep: 0,16

- erdős síkság: 0,28

- város alacsony épületekkel: 0,35

- város magas házakkal: 0,5

Mivel a szélgenerátorok a településeken helyezném el, így a 0,35-ös értékkel számoltam.

Szélgenerátorok telepítése Ongán

10 méteres magasságban a településen nem mondható magasnak az átlagos szélsebesség. Értéke

kb. 2,5-3 m/s között található. 25 méter magasságban Ongán az átlagos szélsebesség 3-3,5 m/s.

Mivel nagyobb a szélsebességünk így nagyobb energiát tudunk kinyerni. Ezek alapján 15 méteres

magasságban az átlagsebesség a képlet alapján kb. 3 m/s ezzel az értékkel számoltam. A Zenwind

600 ilyen szélsebességnél 72 Watt energiát állít elő. Az egyel nagyobb teljesítményű Zenwind 1000

142 Wattot. A legnagyobb Zenwind 2000-es 175,65 Wattot. Az éves termelésük a veszteségekkel

együtt: 580,25 kWh, 1144,4 kWh és 1415,6 kWh. Összefoglalva ezeket az adatokat a 10.

táblázatban találjuk.

Szélgenerátor típusa Éves termelt áram (kWh)

Helyszín Magasság

(m)

Átlagos

szélsebesség (m/s)

zw

600

zw

1000 zw 2000 zw 600 zw 1000 zw 2000

Onga 15 3 72 142 175,65 580,26 1144,41 1415,60

10. táblázat Onga szélgenerátorok várható termelése (szerző saját szerkesztése)

Szélgenerátorok telepítése Sályon

10 méteres magasságban a településen nagyon alacsony az átlagos szélsebesség. Értéke kb. 1,5-2

m/s között található.25 méter magasságban Sályon az átlagos szélsebesség 3,5-4 m/s. Ezek alapján

Page 24: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

15 méteres magasságban a két magasság által számolt érték kb. 2,5 m/s. Ilyen alacsony sebességnél

a Zenwind 600 kb. 48,5 Watt, Zenwind 1000 108 Watt. A Zenwind 2000 bekapcsolási sebessége 3

m/s, ezért itt nem alkalmaztam ezt a típust. Így alakuló termelések évente a veszteségekkel együtt:

390,87 kWh, 870,39 kWh. Összefoglalva ezeket az adatokat a 11. táblázatban találjuk.

Szélgenerátor típusa Éves termelt áram (kWh)

Helyszín Magasság

(m)

Átlagos

szélsebesség (m/s)

zw

600

zw

1000 zw 2000 zw 600 zw 1000 zw 2000

Sály 15 2,5 48,5 108 0 390,87 870,39 0

11. táblázat Sály szélgenerátorok várható termelése (szerző saját szerkesztése)

Szélgenerátorok telepítése Móron

Mór az előző két településhez képest jóval szelesebbnek mondható. 10 méteres magasságban már

3,5-4 m/s átlagos szélsebességet találunk. 25 méteres magasságban még nagyobb szélsebességek

vannak: 4,5-5,5 m/s az átlagos szélsebesség. A 15 méterre számolt átlagos szélsebesség kb. 4 m/s.

Ilyen sebességnél a Zenwind 600 100 Wattot, Zenwind 1000 223 Wattot és a Zenwind 2000 350

Wattot termel. Az évenkénti termelések veszteségekkel együtt: 805,92 kWh, 1797,2 kWh és

2820,72 kWh. Összefoglalva ezeket az adatokat a 12. táblázatban találjuk.

Szélgenerátor típusa Éves termelt áram (kWh)

Helyszín Magasság

(m)

Átlagos

szélsebesség (m/s)

zw

600

zw

1000 zw 2000 zw 600 zw 1000 zw 2000

Mór 15 4 100 223 350 805,92 1797,2 2820,72

12. táblázat Mór szélgenerátorok várható energiatermelése (szerző saját szerkesztése)

Page 25: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

5. Geotermális energia hasznosításának vizsgálata

A geotermális energia hasznosítását víz-víz hőszivattyúval valósítják meg a beruházás során. A

szélesebb körű használat miatt nem csak fűtésre használható rendszert választottam, hanem olyat,

ami képes használati meleg vizet is előállítani. A teljes rendszer mindegyik esetben 1,5 MFt-ba

kerül. Azért lehet egy rendszert alkalmazni, mert a lakások között nincs nagy különbség

alapterületben. Az épületeknél fatüzeléssel is történik fűtés. A fa mázsánkénti ára jelenleg kb. 2300

Ft. A fa árának évenkénti növekedését 8%-nak vettem. A fűtési időszak 6 hónap, ez idő alatt a

lakásokban 10 órát működik a hőszivattyú. A meleg víz az ongai példa alapján fél év alatt 513 órát

működik. A főzéshez gázt használnak az épületekben a havi átlag kb. 8 m3 egységesen a

háztartásoknál.

A használt víz-víz hőszivattyú GHP10-3F-HMV, amely 10 °C -ról 35 °C -ra történő melegítésnél

2,39 kW energiát fogyaszt. A hőszivattyút a Permanent kft. honlapjáról választottam

(www.permanent.hu). A teljes rendszer költsége a telepítésekkel együtt 1,5 MFt. Az éves

energiafogyasztása a gépnek 5528,07 kWh. Az ország több áramszolgáltatója is támogatja a

geotermikus energiát. A GEO egytarifás, különmért, vezérelt tarifa jelenleg ára 31,56 Ft/kWh. Ez

kicsivel magasabb, mint a B vezérelt típus. Mivel a geo tarifa újnak mondható Magyarországon

nincs visszamenőleg adat az árának alakulásáról. Évenkénti 8 %-os emelkedést valószínűsítettem a

számításaimban. A gáz árának változásához a Magyar Energia Hivatal adatai alapján számoltam ki

a várható árnövekedést.

13. táblázat Gázár változása Ft/GJ (szerző saját szerkesztése)

Hőszivattyú hasznosításának vizsgálata Ongán

y = 78,607x + 2092,5

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

20

05

I.

20

0…

20

0…

20

0…

20

06

I.

20

0…

20

0…

20

0…

20

07

I.

20

0…

20

0…

20

0…

20

08

I.

20

0…

20

0…

20

0…

20

09

I.

20

0…

20

0…

20

0…

20

10

I.

20

1…

20

1…

20

1…

Gázár Ft/GJ

Gázár Ft/GJ

Lineáris (Gázár

Ft/GJ)

Page 26: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

A meleg víz használatához évente 2052 kWh energiát használ el az elektromos bojler. A bojlerben

lévő 2 kW teljesítményű fűtőszál évente 1026 órát működik. A fűtés gázzal történik. Az éves

gázfogyasztásból ezt az értéket kivonva 1504 m3 fogy el fűtésre. Ezen energiaforrásokon kívül a

tűzifát használták. Elégetett mennyisége nem jelentős kb. 10 mázsa volt.

Hőszivattyú hasznosításának vizsgálata Sályon

Meleg víz előállításához itt villanybojlert használnak. Külön mérőórára nincs kötve a bojler. Az

elfogyasztott meleg víz éves energiaszükséglete kb. 2500 kWh. A fűtéshez fát használnak az éves

elfogyasztott mennyiség 60 mázsa volt.

Hőszivattyú hasznosításának vizsgálata Móron

A fűtés és a meleg víz előállítás is gázzal történik itt. Az évente elfogyasztott gáz mennyisége 1904

m3. Az eltüzelt fa mennyisége itt kb. 20 mázsa.

Page 27: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

III. Megtérülés elemzése

Minden esetben, ha van pénzünk többféle lehetőség áll előttünk. Berakhatjuk például banki

betétekbe vagy be is fektethetünk. Meg kell vizsgálnunk melyik éri meg jobban nekünk az adott

piaci helyzetben. A befektetések vizsgálatát maximum 20 évig vizsgáltam. A hitelt azonban

minimum 4 maximum 20 évre vehetjük igénybe. Megvizsgáltam tehát a 4,10 és 20 éves

futamidőket. A kedvezményes hitel százaléka nem fix. Az összetevői 12 havi EURIBOR+

legfeljebb 3,5 %/év. Három összesített hitel százalékkal számoltam: 5, 7.5 illetve 10. A másik

oldal, hogy a bankba tesszük pénzünket. Itt is több lehetőséget néztem meg. A három lehetőség az

évi 4,6 valamint 8 százalékos kamatok.

Az első táblázatban a rendszerekre 30 %-os támogatást kapott adatok láthatóak. A második

táblázatban azt vettem figyelembe, ha az épületek a KlímaBónusz elérésével további támogatást

kaphatnak, ha a kb. 100 illetve a 125 százalékos rendszert vásárolják meg (Sály esetén 110

százalék). A támogatás mértékét 400.000 Ft-nak vettem.

Onga napelemes vizsgálatainak eredménye

A megtérülési idő a 30% állami támogatással a következőképpen alakul. Láthatjuk, hogy az elvárt

teljesítmény 50-től a 125-ig elég sok esetben meghaladja a 20 év megtérülési időt. Kivételt

jelentenek a legkedvezőbb 20 éves, 5 százalékos hitel. Azonban itt sem kedvezőek a megtérülési

évek. Legkedvezőbb esetben is 13 évet kell várnunk, hogy jobban álljunk, mint a számolt banki

kamatokkal. Érdekes egyébként, hogy a rendszerektől elvárt teljesítmények között nincs nagy

eltérés a megtérülési éveket figyelve. A 14. táblázatban láthatjuk a három számolt hitel időtartamot,

alatta a felvett hitel százalékát. A következő sorban a banki kamatok nagysága. Bal szélen

találhatóak az összeállított rendszerek százalékos fajtái.

Page 28: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Hitel időtartama

4 év 10 év 20 év

Hitel %

5 7,5 10 5 7,5 10 5 7,5 10

Telj.

%

Banki kamat %

4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8

50

20+ 20+ 20+

20

+

20+ 20+ 20+

16 17 18 20

+

20

+

20

+

20+

75 20 13 14 15 18 19 20

90 20 13 14 14 17 18 20

100 20 13 14 15 18 19 20

125 19 13 13 14 17 18 19

14. táblázat Onga napelemek megtérülése (szerző saját szerkesztése)

A megnövelt támogatással, sokkal több esetben csökken 20 év alá a megtérülési idő. A

legkedvezőbb esetben akár 11 év alatt is megtérülhet a rendszer. Ehhez az értékhez 20 éves

futamidő szükséges 5 százalékos hitel kamattal. A két nagy rendszer között nincs nagy eltérés, de

inkább a 100 %-os választanám. A 15. táblázatban a megnövelt állami támogatással számolt

megtérülési időket láthatjuk. A teljesítmény százalékoknál az egyes esetben a 100 %-os, kettes

esetben a 125 %-os rendszert jelöli.

Hitel időtartama

4 év 10 év 20 év

Hitel %

5 7,5 10 5 7,5 10 5 7,5 10

Tel

j. %

Banki kamat %

4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8

1 19 20+

20

20+ 17

17 19

18 20 20

+

20

20+ 11 12 13

14 15 17 18

20

2 20

+ 18 19

20

+ 14 18 19

15. táblázat Onga kiegészítő támogatással napelemek megtérülése (szerző saját szerkesztése)

Page 29: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Sály napelemes vizsgálatainak eredménye

A rendszerekre 30% állami támogatás, de maximum 1,47 MFt a kedvezmény. Mivel Sályon a

nagyobb fogyasztás miatt a rendszerek árai is nagyobbra tehetőek a 30 %-os támogatással nem

tudunk számolni, csak az 1,47 MFt kedvezménnyel. Láthatjuk, hogy az elvárt teljesítmény 50-től a

110-ig a megtérülési idő csak 20 éves hitel valamint 5%-os hitellel csökken 20 év alá. A

legkedvezőbb esetben is nagyon magas 17 év a rendszer megtérülése. A 16. táblázatban láthatjuk a

három számolt hitel időtartamot, alatta a felvett hitel százalékát. A következő sorban a banki

kamatok nagysága. Bal szélen találhatóak az összeállított rendszerek százalékos fajtái.

Hitel időtartama

4 év 10 év 20 év

Hitel %

5 7,5 10 5 7,5 10 5 7,5 10

Telj.

%

Banki kamat %

4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8

50

20+ 20+ 20+ 20+ 20+ 20+

18 19 20

20+ 20+

75 17 18 19

90 17 18 20

100 19 20 20

+ 110 19 20

16. táblázat Sály napelemek megtérülése (szerző saját szerkesztése)

A plusz 400.000 Ft támogatással a helyzet Sályon nem változott sokat. A rendszer árak nagyon

magasak, így nem térül meg a napelemes befektetés. Így is csak 17 év a legalacsonyabb

megtérülési idő. A 17. táblázatban a megnövelt állami támogatással számolt megtérülési időket

láthatjuk. A teljesítmény százalékoknál az egyes esetben a 100 %-os, kettes esetben a 110 %-os

rendszert jelöli.

Page 30: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Hitel időtartama

4 év 10 év 20 év

Hitel %

5 7,5 10 5 7,5 10 5 7,5 10

Tel

j. %

Banki kamat %

4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8

1 20+ 20+ 17 18 19 20+ 20+

2

17. táblázat Sály kiegészítő támogatással napelemek megtérülése (szerző saját szerkesztése)

Mór napelemes vizsgálatainak eredménye

A megtérülési idő a 30 % állami támogatással a következőképpen alakul. Láthatjuk, hogy az elvárt

teljesítmény 50-től a 125-ig a legtöbb esetben 20 év felett van a megtérülési idő. Kivételt jelent itt

is a legkedvezőbb 20 éves, 5 százalékos hitel jelenti. Ezen konstrukción belül 13 év lehet a

megtérülés a két legnagyobb rendszer megvásárlásakor. A 18. táblázatban láthatjuk a három

számolt hitel időtartamot, alatta a felvett hitel százalékát. A következő sorban a banki kamatok

nagysága. Bal szélen találhatóak az összeállított rendszerek százalékos fajtái.

Hitel időtartama

4 év 10 év 20 év

Hitel %

5 7,5 10 5 7,5 10 5 7,5 10

Telj.

%

Banki kamat %

4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8

50

20+ 20+ 20+

20

+

20+ 20+ 20+

18 19 20 20

+

20+

20+

75 15 16

16 20

90 17

100 19 13 14 17

18 19

125 20 19 20

18. táblázat Mór napelemek megtérülése (szerző saját szerkesztése)

Page 31: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

A plusz támogatás hatására itt is sokat változott a helyzet. A rendszerek árai eddig is alacsonyak

voltak, azonban a további 400.000 Ft-os támogatás miatt akár 4 évvel korábban térülhet meg a

rendszer. A legrövidebb megtérülés itt is 20 év, 5 %-os hitel mellett találhatóak. A 100%-os

rendszernél már tíz év alá került a megtérülés. A 19. táblázatban a megnövelt állami támogatással

számolt megtérülési időket láthatjuk. A teljesítmény százalékoknál az egyes esetben a 100 %-os,

kettes esetben a 125 %-os rendszert jelöli.

Hitel időtartama

4 év 10 év 20 év

Hitel %

5 7,5 10 5 7,5 10 5 7,5 10

Tel

j. %

Banki kamat %

4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8

1 16 17 19 17 18

20

17 19 20

+

13 14 15 16 17 18 9 10 11 13 14

2 17 19 20 18 20 19 20 15 15 16 17 18 19 20

+ 10 11 12 13 14 15 16

19. táblázat Mór kiegészítő támogatással napelemek megtérülése (szerző saját szerkesztése)

Szélgenerátorok vizsgálata

A szélgenerátorokra is természetesen jár a 30 %-os állami támogatás. Ezeknek a rendszereknek az

ára nem túl magas, így nincs meg a napelemeknél számított 1,47 MFt -os támogatási maximum. A

legnagyobb probléma ezeknél a rendszereknél, hogy maga a generátor élettartama 10 év. A

napelemes rendszerek várhatóan több mint 20 évig tudnak üzemelni, így a szélgenerátorok nagy

hátrányban vannak ezzel szemben. Tíz év az az időtartam, ami alatt meg kell termelnie az árát.

Magyarországon 15 méteres magasságban nincs elég magas átlagszélsebesség, így a generátorok

nem tudják megtermelni a névleges szélsebességüket. Sokszor az indulási sebességhez sem

elegendő a szélsebesség. A vizsgált területek közül Sály van a legrosszabb helyzetben, míg Mór a

legjobban. Móron a 15 méterre számolt átlagos szélsebesség 4 m/s. Ezzel a sebességgel ugyan több

energiát tudunk előállítani a háztartásban elfogyasztottól, de még itt sem térül meg a rendszer ára.

Page 32: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Hőszivattyúk vizsgálata

Ugyanazon hőszivattyút választottam mindegyik háztartáshoz. A teljes rendszer ára 1,5 MFt. Az

állami támogatással csökkentett ára 1,05 MFt. A hitel 4,10 és 20 évre történő felvételre, valamint 5

%, 7,5 % és 10 %-os kamatokra vizsgáltam meg. A banki kamatok 4 %, 6 % és 8 %-nál. A

hőszivattyús rendszerekkel ugyan meg lehet takarítani évente több tízezer forintot is, ám a

megtérülésük mindhárom vizsgált esetben több mint 20 év! Hiába választanánk a hosszú távú és a

legkedvezőbb hitelkonstrukciót, akkor is 20 év felett lenne a megtérülés ideje.

Page 33: Tumik Tamás - University of Miskolc · 2011-05-31 · Magyarázat Tumik Tamás a Miskolci Egyetem szigorló környezetmérnök hallgatója, 2011-ben, az OTKA PD 71685 kutatás lezárása

Irodalom

Az Európai Unió és a megújuló energia

(http://energiaklub.hu/sites/default/files/ek_sajto_hatter__megujulok_eu.pdf)

Környezetvédelem (http://www.nyme.hu/fileadmin/dokumentumok/emk/kornyezettudomany/01.doc)

MAGYARORSZÁG MEGÚJULÓ ENERGIA HASZNOSÍTÁSI CSELEKVÉSI TERVE

(http://www.ebb-

eu.org/legis/ActionPlanDirective2009_28/national_renewable_energy_action_plan_hungary_hu.pdf)

Horánszky Beáta: Az Európai Unió és Magyarország energiapolitikája –Különös tekintettel a

megújuló energiaforrásokra) (http://www.gas.unimiskolc.hu/publics/Workshop_jelentes_2004_HB.pdf)

Armin Themeßl-Werner Weiß: Napkollektoros berendezések (Cser Kiadó,2005)

Láng István: Környezetvédelmi Lexikon I-II. (1993, Akadémiai Kiadó)

Kovács Csongor: Elektronikus áramkörök (General Press Kiadó)

Dr. Mizsei János: Napelemek

(ftp://jegyzet.sth.sze.hu/!Tais_cuccok/BSc/Szakiranyos/Automatizalasi/NGB_AU022_1_Rendszerek_energiaellata

sa/NAPELEM.doc)

Meteorológiai elemek: hőmérséklet, légnyomás, szél, felhőzet, csapadék

(http://www.met.hu/omsz.php?almenu_id=misc&pid=metsuli&mpx=1&pri=1&sm0=&dti=3&tfi=0)

Napsugárzás, napfénytartam és felhőzet Magyarországon

(http://www.met.hu/eghajlat/Magyarorszag/altalanos_jellemzes/sugarzas/)

Az elmúlt évszakok időjárása (http://www.met.hu/eghajlat/visszatekinto/elmult_evszakok/)

Dobosi Zoltán - Felméry László: Klimatológia. (Egyetemi jegyzet. Tankönyvkiadó,

Budapest,1971)

Miskolc megyei jogú város és kistérsége energetikai tanulmány (http://www.miskolc.hu/files/1675995-

4599-Miskolc%20Megyei%20Jogú%20Város%20és%20Kistérsége%20Energetikai%20Tanulmány.pdf)

Áramtermelés szélenergiával épület léptékben

(http://fenntarthato.hu/epites/Members/mitty98/aramtermeles-szelenergiaval-epulet-leptekben)

Hőszivattyúk (http://www.permanent.hu/katalog/hoszivattyu/HPsys.php)

Stratégia a magyarországi megújuló energiaforrások felhasználásának növelésére

2008-2020 (http://www.energiakozpont.hu/download.php?path=files/strategiai/megujulo_strategia_2008-

2020.pdf)

Wind in power 2010 European statistic

(http://www.ewea.org/fileadmin/ewea_documents/documents/statistics/EWEA_Annual_Statistics_2010.pdf)

Magyarország földrajza (http://elib.kkf.hu/hungary/magyar/geography/HUN.htm)

Klímabarát Otthon 2 pályázati kiírás (http://www.teglacentrum.hu/pályázat/pályázat.html)

Euribor (http://www.lizingpercek.hu/euribor)