ENERGETIKA Együttműködő szervezetek - Magyar ...

1MAGYAR ENERGETIKA 2010/9-10

TartalomNyílt levél a nemzetgazdasági miniszternek 2

Bercsi Gábor: A kapcsolt energiatermelés helyzete és lehetséges jövője Magyarországon 4

Gács Iván: Társadalmi hasznosság és támogatás a megújulóknál 10

Gémesi Zsolt, Laczi Hedvig, Zentkó László: Kormányzati szerepek a hazai energiapolitikában 16

Hírek 18

Vigassy József: Szuperkritikus víz – atomerőművekben? II. 20

Szergényi István: A kőolajtermelési csúcs és néhány globális összefüggés II. 26

Kovács Viktória Barbara, Laza Tamás, Török Ádám: Növényi alapú, biotüzelőanyag-felhasználás közlekedési célú nemzetgazdasági optimálása 32

’Sigmond György: A kapcsolt energiatermelés támogatása és a piacgazdaság tézisekben II. 36

Orbán Tibor, Metzing József: A hazai energetika mostohagyermeke, a távhőszolgáltatás 40

Fazekas András István: Elvételes kondenzációs és ellennyomású gőzturbinás erőműegységek megbízhatósági modellezése II. 44

Előzetes 48

Tisztelt Olvasóink!

Még mindig nincsenek konkrétumok energiaügyben – a kormány szimpatikus, de elnagyolt, szakmai tévedéseket és hibákat is tartalmazó terveinek építményéből egyelőre hiányzik az alap. Pedig fontos lenne egy hiteles energetikai koncepció gyors kidolgozása, elég, ha a megújulós Cselekvési Tervre vagy a kapcsolt energiatermelés válságos helyzetére gondolunk. A Magyar Energetikai Társaság – hiszen ez létének egyik fő oka – felajánlja szakmai tudásbázisát az ala-pok megteremtésében, a váz kitöltésében, ez mostani lapszámunk vezérfonala.

A szerkesztőség

M A G Y A R

ENERGETIKA Együttműködő szervezetek:Magyar Atomfórum Egyesület, Magyar Kapcsolt Energia Társaság, Magyar

Napenergia Társaság, Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége

XVII. évfolyam, 9-10. szám 2010. október

Alapította a Magyar Energetikai Társaság

www.e-met.hu

Főszerkesztő:dr. Veresegyházi MáriaMobil: 06-20-537-7416E-mail: [email protected] Szerkesztőbizottság:dr. Büki Gergely, dr. Czibolya László, Civin Vilmos, dr. Garbai László, dr. Gács Iván, dr. Margitfalvi József,Újhelyi Géza, Zarándy Pál

Szerkesztőség:Kiadó: Mérnök Média Kft. 1134 Budapest, Róbert Károly krt. 90.Telefon: 1-453-0868Fax: 1-236-0899

Laptulajdonos:Magyar Energetikai Társaság1027 Budapest, Fő utca 68. IV. 451.Telefon/fax: 1-201-7937

Tervezőszerkesztő: Büki Bt.

Borítóterv: Metzker Gábor

Nyomda:Budai Hi Top Nyomdaipari Kft.Felelős vezető: Budai Sándor ügyvezető igazgató

ISSN: 1216-8599

VEZÉRCIKK www.e-met.hu

2

www.e-met.hu VEZÉRCIKK

MAGYAR ENERGETIKA 2010/9-10

Nyílt levél a nemzetgazdasági miniszternekMatolcsy György ÚrNemzetgazdasági MiniszterNemzetgazdasági MinisztériumBudapest

Tisztelt Miniszter Úr!A Magyar Energetikai Társaság üdvözli az Új Széchenyi Tervet, főbb vonalaiban egyetért az abban foglaltakkal, hasznosnak és előremutatónak tartja a talpra állás és felemelkedés nemzeti programját, az ezzel kapcsolatos fejlesztéspolitikai elképzeléseket. A program a hazai erőforrásokra támaszko-dás, a hazai energetikai források feltárása és felhasználása, az erre irányuló útkeresés, munkahelyteremtés, a hazai gazdasági erőforrások előhívása és ezek megteremtésének konzisztens stratégiája, illetve vázlata.

A Magyar Energetikai Társaság hagyományaiból és célkitűzéseiből fakadóan elsősorban a vitairat energetikát érintő fejezeteit tekintette át, és azzal kapcsolatos észrevételeit foglalja össze. A vitairat hét pontban elemzi a lehetőségeket és kitörési irányokat a magyar nemzetgazdaság talpra állításához, a versenyképesség megteremtéséhez, a régióhoz való fel-, illetve visszazárkózásunkhoz. A vitairatnak – kontextusából és felfogásából fakadóan – nem centrális jelentőségű eleme, illetve célkitűzése a gazdaságpolitika egyébként elválaszthatatlan elemének, az energiapolitikának, egy új nemzeti érdekű energiapolitikának a megfogalmazása. Így, ebben a tekintetben máris kritikaként fogalmazhatjuk meg, hogy az anyag nem teszi világossá a Széchenyi Tervben foglaltak és az új magyar energiapolitika kapcsolat- és összefüggés-rendszerét.

A vitairat két fejezetben (Gyógyító Magyarország – egészségipar, Megújuló Magyarország) tesz említést energetikai programokról, és felvázolja a megújuló energiaforrásoknak az eddigieknél szélesebb körű felhasználását. A megállapítások sajnos a köznapi evidenciák szintjét súrolják, hiányzik belőlük a mélyebb szakmaiság. Számos pontatlan fogalmazás és ellentmondás is meghúzódik a szövegekben. Lehetséges, hogy ebben a munkafá-zisban ez még elfogadható, a munkaanyag következő, magasabb kidolgozottsági szintű fázisában azonban már megengedhetetlen. A geotermikus energia, az alacsony és magasabb entalpiájú hévizek, valamint gyógyvizek felhasználása, illetve funkciójuk erősen különbözhet, energetikai utó-hasznosításuk is más elvek és műszaki meggondolások alapján történhet. Akár csupán energetikai hasznosításuk, akár komplex, a gyógyító és az

energetikai funkciók egyidejű vagy utólagos igénybe vétele látványos egyszerű-ségük ellenére súlyos műszaki és jogi problémákat vet fel, amelyeknek megoldá-sa ugyan ismert, de sok esetben igen költséges és semmiképpen nem egyszerű. Nem látjuk reális lehetőségét annak, hogy a geotermikus energia – elsősorban a hévizek – energetikai hasznosíthatósága meghaladhatja a 30-40 PJ/év érté-ket, tekintve, hogy a földtanilag feltárt, úgynevezett dinamikus készlet legfeljebb 65 PJ/év kinyerését teszi lehetővé.

Nyomatékosan rá kell mutatnunk, hogy az energetikailag hasznosítható hévi-zek nagyobb volumenű, tömeges központi felhasználása csak a meglévő, illetve új távhőrendszerekben valósítható meg. Ugyanez a megállapításunk fokozottan érvényes a biomassza felhasználására is.

Általános illúzió, hogy Magyarország hévíztengeren „úszik”, pedig Magyaror-szág igen jelentős régiói nem rendelkeznek gazdaságosan kiaknázható hévízkincs-csel. Rá kell mutatnunk, hogy a 35 PJ/év hévíz-hasznosítás rendszereinek kiépí-

tése 2-3000 milliárd Ft költséget képvisel. Ehhez párosul az a probléma, hogy a hévíz-hasznosításhoz illeszkedő

VEZÉRCIKK www.e-met.hu

3

www.e-met.hu VEZÉRCIKK


épületfűtési rendszerek alacsony hőmér-sékletszintűek, és ezért nagyobb, drágább hőleadó felületek alkalmazását igénylik.

A vitairatnak abban természetesen igaza van, hogy törekedni kell a komplex hasznosí-tásra, ennek lehetőségei azonban igen kor-látosak, és meglehetősen bonyolult technikát igényelnek. Megoldat-lan a geotermikus hőhasznosítás jogi környezete, szélesebb körben felmentést kellene adni a visszasajtolás tekintetében. A geotermikus energia, illetve a biomassza-bázisú körzet-, illetve központ-fűtések-hez referencia-megoldások létesítése lenne szükséges. A hévíz-bá-zisú hőellátást az épületek fokozott, illetve utólagos hőszigetelésével együtt kell megoldani, mert csak akkor valósítható meg az alacsony hőmérsékletszintű távfűtés és az alacsony entalpiájú hévizek hasz-nosítása. Megítélésünk szerint az államnak intenzívebben kellene részt vennie a hévízkutak lemélyítésében, illetve a meglévők felújítá-sában. Az állami vagy önkormányzati tulajdonban maradó hasznosít-ható kutakra a koncessziós jogokat pályázat útján lehetne odaítélni. Általánosságban, az állam a megvalósuló projektek finanszírozásában befektetői oldalon is részt vehetne. Célszerű lenne lehetőséget teremteni a magyarországi nyugdíj-megtakarítások egy részének beáramoltatására olyan energetikai projektekbe (például a megújuló energetika területén), ahol az állam hosszú időszakra garantálja a termelt energia (villamos energia, biometán) támogatott áron történő átvételét, a befektetői profitot, illetve járadékot.

A II. pontban az energetikai alaptézisek megfogalmazása részben pontatlan, részben szakszerűtlen, és messze nem teljes körű. A földgáz-felhasználás jövőjével kapcsolatban az anyag ellentmondásos álláspontot képvisel. A 80. oldalon a fölgáz-felhasználás kiépült inf-

rastruktúráját a magyar energetika erősségének nevezi. A következő oldalon a vitairat erős kétségeinek ad hangot, és hangsúlyozza a gázellátás versenyképességi, ellátásbiztonsági és politikai kockázatait. Az ellátásbiztonság tekintetében az anyagnak meg kellene különböztetnie a beszerzés, a szállítás, az elosztás politikai és műszaki kockázatait. A magyar energetika és ezen belül a fölgázellátás biztonsága, bár matematikailag nem minő-sített, de tapasztalatilag igen jónak mondható.

A bio-üzemanyagok alkalmazása éppen csak említve van, pedig bizonyára nagyobb súllyal fog szerepelni az alternatív mezőgazdaság funkciói között. A többi alternatív energiahordozó értékelése is mellőzi a bátrabb kitekintést, a súlyozást, az előnyöket és hátrányokat, a ráfordítási igényt, a mérlegeket, a számszerűségeket, a gazdasági rangsort és a reális megvalósítási trendeket.

A Széchenyi Terv vitaanyagából, illetve következő fázisaiból nem hiányozhat a megvalósításhoz párosuló, illetve annak feltételét képező oktatáspo-litika, a megfelelő szakembergárda. Különösen fontosnak tartanánk a hazai energetikai gépgyártás megújult tartalmú újraszervezését, tekintve, hogy a magyar energetikai oktatás és energetikai gépgyártás a világelsők között volt. A legkorszerűbb, úgynevezett kombinált ciklusú kapcsolt hő- és villamos-energia-termelés lényegében magyar szellemi termék, és a megelőző tudósgeneráció küzdelmének eredménye a létező magyar energetikában.

Intézményi, illetve vállalati energiagazdálkodás magasabb szintre emelésének intézményi, illetve személyi feltételrendszerét képezhetné a me-gyei, illetve vállalati energetikusi rendszer visszaállítása.

A Magyar Energetikai Társaság és a Nemzeti Energetikai Kör szívesen adná át az ezekben a szervezetekben megtestesülő energetikai tapasz-talati és tudományos tudásbázist. Örömmel vennénk, ha Miniszter Úr számítana a vitaanyag továbbfejlesztése során szakmai segítségnyújtásunkra, és lehetővé tenné részvételünket.

Tisztelettel:

A Magyar Energetikai Társaság és a Nemzeti Energetikai Kör elnöksége nevében Prof. Dr. Garbai László

4 MAGYAR ENERGETIKA 2010/9-10

www.e-met.hu KAPCSOLT KAPCSOLT www.e-met.hu

Bercsi Gábor

A kapcsolt energiatermelés helyzete és lehetséges jövője Magyarországon

Ugyan a kapcsolt energiatermelés már a II. világháborút követően megjelent Magyarországon, de a legnagyobb fejlődést az elmúlt tizenöt évben érte el. Ez egyrészt kö-szönhető volt az alkalmazott technológiák (gázturbina, gázmotor stb.) előretörésének, másrészt a kedvező gaz-dasági ösztönzőknek, ide értve a támogatási rendszereket is. A kötelező átvételben részesült erőművek életében a 2010. év nagy vízválasztó, hiszen ez év végétől egészen 2015 végéig minden támogatásban részesülő erőmű ki-kerül a rendszerből, és a villamos energia szabad piacon kell, hogy működjön tovább, amennyiben erre lehetőség adódik.

A Magyar Kapcsolt Energia Társaság (MKET) ez év első fe-lében arra az elhatározásra jutott, hogy célszerű egy rész-letes tanulmány elkészítése, melyben bemutatásra kerül a hazai kapcsolt energiatermelés múltja, jelene és lehetsé-ges jövője. A tanulmány elkészítésére a társaság a KPMG-t kérte fel. A KPMG szakemberei, szorosan együttműködve az MKET elnökségével és több tagvállalat szakembereivel, a nyár folyamán elkészítették a tanulmányt, jelen dolgozat számos adatában és megállapításában felhasználja ezt.

A kapcsolt energiatermelés társadalmi haszna

A kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés az elmúlt évtized legdinamikusabban fejlődő villamosenergia-termelési módja volt Magyarországon. Ez egyrészt köszönhető volt annak, hogy a meg-valósuló nagyerőművek (<50 MW) szinte mindegyike kihasználta a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés adta lehetőségeket, illetve az ezredfordulón a kiserőművek (>50 MW) elterjedését elősegítő kötelező átvételi rendszer hozadékát. E kettős hatás eredményeként a kapcsolt energiatermelés beépített villamos kapacitása közel 2000 MWe, mely nagyrészt korszerű, magas vil-lamos hatásfokú, földgázbázisú gázmotoros és gázturbinás tech-nológiákat ölel fel.

Mint az 1. ábra is mutatja, a hazai nettó villamosenergia-ter-melés részaránya az ezredforduló környékén 15%, jelenleg több mint 20%. Ezzel az értékkel az EU27 tagállamok között a hatodik helyen áll Magyarország, az EU27-ek átlaga 11% körül van [2].

Ha a kapcsolt villamosenergia-termelő erőművek átlagos vil-lamos hatásfokát (34,3%) hasonlítjuk a hazai villamosenergia-termelés átlagos hatásfokához (31,4%) akkor a különbség nem szembetűnő. Azonban a kapcsolt erőművek tüzelőanyag-haszno-

sítása (77,6%) jóval meghaladja a teljes villamosenergia-terme-lés (44,3%) összhatásfokát.

Ezen adatok tükrében nem véletlen, hogy a kapcsolt energia-termelés Magyarországon jelentős környezeti és társadalmi elő-nyöket eredményezett. A 2. ábrán a kapcsolt hő és villamosener-gia-termelés eredményeként elért primerenergia-megtakarítás mértéke látható 2002 és 2008 között. Vegyük például 2008-at. A hazai villamos energia- és hőtermelés primerenergia-felhasz-nálása 421 PJ/a volt. Kapcsolt energiatermelés nélkül ez az érték több mint 50 PJ/a-val magasabb lett volna, azaz a kapcsolt ener-giatermelés primerenergia-megtakarítása több mint 10%.

A primerenergia-megtakarításon keresztül a kapcsolt ener-giatermelés hozzájárul a tüzelőanyag-importfüggőség csök-kentéséhez is. Feltételezve azt, hogy a kapcsolt hő- és villa-mosenergia-termelés nagyrészt földgázalapú kondenzációs villamosenergia-termelést vált ki, a földgázimportot a kapcsolt termelés közel 6%-kal csökkenti (lásd 3. ábra).

5,3 5,9 6,4 7,1 7,9 8,4 8,4

28,225,7 24,9

26,1 25,5

28,8 29,0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

TWh

Nettó villamos energia nem kapcsolt termelésbőlNettó villamos energia kapcsolt termelésből

15,8% 18,8% 20,4% 21,4% 23,6% 22,7% 22,5%

Kapcsolt termelés részaránya

1. ábra. Kapcsolt villamosenergia-termelés részaránya Magyarországon

386 389 389 402 397425 42132,5 37,7 46,3 46,0 48,350,1 50,3

050

100150200250300350400450500

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

PJ

Kapcsolt termelés primerenergia-megtakarítása MagyarországonVillamos energia- és hőtermelésre felhasznált primer energia Magyarországon

2. ábra. Kapcsolt villamosenergia-termelés primerenergia-megtakarítása



A kapcsolt energiatermelés másik eredménye a primerener-gia-megtakarításon keresztül a szén-dioxid-kibocsátás csökken-tése. Amennyiben a bázis ez esetben is hazai villamos energia- és hőtermelés szén-dioxid-kibocsátása, akkor a megtakarítás 3,4-3,5 millió tonna/a, ami közel 16%-os megtakarítást jelent. Ezt a 4. ábra is jól szemlélteti.

A fentieken túlmenően a kapcsolt energiatermelés további, nem számszerűsített előnye:

• a hálózati veszteségek csökkentése,• ellátásbiztonság növelése,• egyéb környezetvédelmi haszon (alacsonyabb kéndioxid-,

nitrogénoxid- és porkibocsátás),• a tagállamok és az egész EU versenyképességének előse-

gítése.

Összességében elmondható, hogy a kapcsolt energiatermelés komoly eredményeket hozott a hazai primerenergia-megtakarí-tás, szén-dioxid kibocsátás-csökkentés és földgáz importfüggő-ség-csökkentés területén.

A kapcsolt energiatermelés támogatása

A hazai energetikai szakemberek is megosztottak azon kérdés-ben, hogy kell-e, illetve szükséges-e a kapcsolt energiaterme-lés támogatása? Mint az előző fejezet már bemutatta, a kapcsolt energiatermelés számottevő társadalmi haszonnal jár. Az is el-mondható azonban, hogy ezen társadalmi hasznok nem jelennek meg a villamos energia árában, azaz a jelenlegi piaci mecha-nizmusok nem árazzák be a társadalom számára fontos pozitív externáliákat. Ennek hiányában, a piaci viszonyok függvényében számos kapcsolt energiatermelő beruházás nem lenne életképes, azaz nem térülne meg az azokba befektetett tőke. A kapcsolt energiatermelés az alábbi tényezők eredményeként is verseny-hátrányban van a nagy kondenzációs villamosenergia-termelés-sel szemben:

• Magasabb fajlagos beruházási és üzemeltetési költség, mi-vel az adott helyen rendelkezésre álló hőigény ármeghatározó nagyerőműveknél lényegesen kisebb méretű egység létesítését teszi lehetővé,

• a nagyméretű, földgáztüzelésű erőművekénél alacsonyabb villamos hatásfok,

• a telephely adottságai (például fokozott zajvédelmi előírá-sok, hűtési nehézségek) tovább növelik a beruházási költséget,

• hőszolgáltatás addicionális költségei, és az ebből fakadó üzemviteli kötöttségek, amelyek megnehezítik a standard villa-mos termékek értékesítését,

• távhőellátás esetén hőoldalon a korábban direkt módon, de jelenleg is az egyetemes tarifával, keresztfinanszírozással támo-gatott lakossági földgázzal kell versenyezni.

A fentiek figyelembe vételével, a társadalmi célok elérése ér-dekében célszerű és szükséges a kapcsolt energiatermelés tá-mogatása.

A támogatás formája két főcsoportra osztható, az egyszeri beruházási és a folyamatos működési támogatásra. Míg az egy-szeri támogatások a beruházási időpontjában, a projekt kezdetén jelentenek támogatást, a folyamatos működési támogatások az energia mennyiségére vetített támogatást jelentenek, hosszabb távon. Hosszú távon a folyamatos működési támogatás tudja a leghatékonyabban biztosítani az energiatermelő profitabilitását az energiatermelési befektetések hosszú megtérülési ideje miatt.

Egyszeri beruházási támogatás formái lehetnek a kedvezmé-nyes hitelek, nem-visszatérítendő támogatások, K+F támogatás.

A folyamatos működési támogatás az alábbi módokon mű-ködtethető:

• Kötelező átvétel, melynek keretében a támogatott termelési formából nyert villamos energiát fix áron vásárolja meg az arra kötelezett.

• A kötelező átvételi rendszer egy speciális formájának tekint-hető a tendereztetés, mert a tender győztese általában kötelező átvételi jogosultságot kap a tender eredményeként.

• Prémiumrendszer, mikor a termelő a piaci ár feletti fix pré-miummal értékesíti a villamos energiát az átvételre kötelezett számára. Ez működhet úgy is, hogy a villamos energia értéke-sítése a szabadpiacon történik, a prémium kifizetése elválik a tényleges értékesítéstől.

• Kvótakötelezettség (Kapcsolt bizonyítvány rendszer), mely esetén az arra jogosult termelők forgatható bizonyítványt kap-nak, melyek átvétele (megvásárlása) kvótakötelezettség kereté-ben történik. Ez esetben a termelő a villamos energiát a szabad-piacon értékesíti, további bevétele pedig a kvótaértékesítésből adódik.

430 408349 358 389

20,120,2

22,8 24,624,8

050

100150200250300350400450500

2004 2005 2006 2007 2008

PJ

Kapcsolt termelés földgáz-megtakarításaFöldgázimport-kiváltás százalékos értéke

Földgázimport

4,5% 4,7% 6,1% 6,4% 6,0%

3. ábra. Kapcsolt villamosenergia-termelés földgázimport-kiváltása

19,721,2

19,717,6 17,4 18,5 18,2

2,83,2 3,6

3,3 3,4 3,5 3,4

0

5

10

15

20

25

30

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

mill

ió to

nn

a

12,3% 13,0% 15,5% 15,6% 16,4% 15,9% 15,8%

Villamos energia- és hőtermelés CO2 kibocsátása MagyarországonKapcsolt termelés CO2 kibocsátás csökkentése MagyarországonCO2 kibocsátás csökkentés százalékos értéke

4. ábra. Kapcsolt villamosenergia-termelés szén-dioxid kibocsátás-csökkentése

6 MAGYAR ENERGETIKA 2010/9-10

www.e-met.hu KAPCSOLTKAPCSOLT www.e-met.hu

Az 5. ábra az EU27 tagállamaiban alkalmazott támogatási rendszereket mutatja. Megállapítható, hogy azon országokban, ahol magas a kapcsolt energiatermelés részaránya (Németor-szág, Dánia stb.), valamilyen, az előbb felsorolt ösztönzési rend-szer működtetése segítette elő ennek elérését. Ugyanakkor, ahol nem működik ilyen rendszer, vagy a korábbi rendszert leépítet-ték, ott a kapcsolt villamos energia részaránya jó esetben nem változik, rosszabb esetben csökken.

A támogatási rendszereket és azok hatásait vizsgálva meg-állapítható, hogy a fix áras kötelező átvételi típusú rendszerek dinamikus fejlődést tesznek lehetővé, míg a kvóta típusú rend-szerek a piaci elemek beépítése miatt a támogatás hatékony fel-használását helyezik előtérbe. Azaz olyan esetben, amikor a kap-csolt hő- és villamosenergia-termelés részarányának a növelése a cél, fix áras kötelező átvételi rendszert célszerű alkalmazni. Ahol azonban az elért eredmények (a kapcsolt energiatermelés részaránya) megtartása a cél, ott a kapcsolt bizonyítvány lehet a legmegfelelőbb és leghatékonyabb eszköz.

A támogatási rendszerekkel szemben az alábbi három fő kri-térium fogalmazható meg:

• képes legyen megteremteni és megtartani a befektetői bi-zalmat,

• ne legyen túlzott mértékű,• a piac változásához alkalmazkodjon.

További ösztönzési forma lehet a szén-dioxid-kvótán keresz-tüli támogatás. Erre az Európai Unió által létrehozott kibocsá-tás-kereskedelmi rendszer (EU-ETS) megteremtette a lehetősé-geket. Az Európai Unió által meghatározott kvótamennyiségeket az egyes tagállamok egyedi döntések alapján, különböző allo-kációs mechanizmusokon keresztül osztották szét az egyes lé-tesítmények között – amely jogalkotói szándéktól függően le-hetőséget nyújtott a kapcsolt energiatermelés támogatására is. Ezzel a lehetőséggel az EU tagállamok mind az I., mind pedig a II. kibocsátási időszakban eltérő módon éltek. A tagállamok többségében a kapcsolt energiatermelők szabadon értékesít-hető kvótákat kaptak, néhány országban (például Olaszország, Magyarország) csak a normál működéshez elegendő kvóta ke-rült kiosztásra.

A hazai támogatási rendszer tapasztalatai

A magyarországi támogatási rendszert vizsgálva megállapítha-tó, hogy mind a beruházási, mind pedig a működési támogatási forma bevezetésre került. A beruházási támogatások keretében több forrás is rendelkezésre állt (Német Szénsegély, Phare, Szé-chenyi-terv, KEOP) kapcsolt termelő egységek létesítésére, de ezek, főleg az igénybe vehető összegekre vonatkozó korlátok miatt, csak kisméretű létesítmények létesítésére voltak felhasz-nálhatók.

Jóval relevánsabb a működési támogatások sorába sorolható KÁP, majd később KÁT néven futó rendszer. Bár Magyarországon a kapcsolt villamosenergia-termelés támogatásának keretfeltételeit a 2001. évi CX. Törvény (régi VET) és a 18/2001. (VI. 25.) GM rendelet alapozta meg, igazi áttörést a 2003. január 1-én hatály-ba lépett 56/2002. (XII. 29.) GKM rendelet hozott (KÁP rendszer). Az ezzel a rendelettel létrehozott átvételi rendszerben a közüzemi nagykereskedő, illetve a helyi közüzemi áramszolgáltató köteles-sé vált átvenni a kapcsoltan termelt villamos energiát a piaci ár feletti, támogatott áron. A piacnyitás folyamata eredményeként a rendszer 2008-tól kezdődően átalakult (KÁT rendszer), melyben a MAVIR közvetlenül a kötelező átvételre jogosult (kapcsolt és megújuló) termelőktől átvett villamos energiát az átvevők (vil-lamosenergia-kereskedők, egyetemes szolgáltatók, termelői en-gedélyesek és a villamos energiát importáló felhasználók) között osztja el azok értékesített mennyiségének arányában.

A KÁP és KÁT rendszerek fokozatos fejlődésen mentek keresz-tül az évek során: a kezdetekben 20 MW teljesítményig nyújtottak támogatást a kapcsolt termelőknek, később aztán ez lépcsőzete-sen kibővült 50, majd 140 MW-ra – jelenleg 190 MW a maximális nagyság a KÁT rendszeren belül. Ezzel párhuzamosan a támoga-tottak köre egy másik aspektusban fokozatosan szűkült, hiszen korábban ipari fogyasztókat ellátó kapcsolt termelőegységeket is támogattak, míg aztán már csak távhőrendszereket kiszolgáló egységeket.

A KÁP-KÁT rendszerrel szemben megfogalmazott kritikák egyike, hogy a támogatott erőművek köre túl nagy, nem csak a kis termelők, hanem, ha csak bizonyos korlátok mellett is, de nagy távhőszolgáltató erőművek is értékesíthetnek villamos energiát kötelező átvétel keretében. A 6. ábra a támogatott és

Kötelező átvétel (Feed-in Tariff)

Prémium rendszer (Feed-in Premium)

Kötelező átvétel/prémium rendszerKapcsolt bizonyítványkvótakötelezettséggelKorlátozott támogatási rendszer

5. ábra. A földgázalapú kapcsolt energiatermelés támogatási rendszerei az EU27-ben

4,3 4,3 4,5 4,8 5,14,2

1,6 2,12,6

3,13,4

4,2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2003 2004 2005 2006 2007 2008

TWh

támogatott kapcsolt termelésnem támogatott kapcsolt termelés

27% 32% 36% 39% 40% 50%

támogatott kapcsolt termelés részaránya

6. ábra. A KÁP és KÁT rendszeren belül támogatott és a nem támogatott kapcsolt termelés Magyarországon


www.e-met.hu KAPCSOLTKAPCSOLT www.e-met.hu

nem támogatott kapcsolt termelés arányait mutatja. Látható, hogy 25%-ról 50%-ra növekedett a támogatott kapcsolt energia-termelés részaránya.

A másik kifogás, hogy a támogatás összege túlzottan magas, és ezen belül is túl magas a kapcsolt energiatermelés részaránya a megújulókkal szemben. A 7. ábra a KÁP és KÁT rendszere-ken belül kifizetett teljes és részösszegek, valamint a kapcsoltak részarányát mutatja.

A kritikára válaszul itt csak visszautalnék a kapcsolt energia-termelés társadalmi hasznára, melyet be kell helyezni a mérleg másik serpenyőjébe, ahová a korábban már bemutatott, a kap-csolt energiatermelés vonatkozásában versenyhátrányt okozó tényezőket is. A kapcsolt energiatermelés jövőképét felvázoló fejezet részletesen bemutatja a támogatási kör kiterjesztésének, illetve a támogatás keretében kifizetett összegek mértékének okait.

A kötelező átvételi rendszer 2010 után

A 2007. évi VET lehetőséget biztosított arra, hogy azon termelők részére, akik még az 56/2002. (XII. 29.) GKM rendelet alapján jogosultak kötelező átvételre, bizonyos, itt nem részletezett kö-rülmények, illetve feltételek fennállása esetén, kérelem alapján a kötelező átvétel időszakát a MEH (Magyar Energia Hivatal) az adott beruházás megtérüléséig, de legfeljebb 2015. december 31-ig meghosszabbíthassa. A MEH 2009 végén és 2010 elején két körben a beérkezett kérelmeket elbírálta, és hosszabbítási vagy elutasítási határozatait meghozta. A 8. ábra az elfogadott és elutasított kérelmeket mutatja. Látható, hogy a kérelmek több mint 43%-a került elutasításra, ez 325 MW villamos teljesítmény KÁT-ból történő kilépését jelenti 2011. január 1-vel. A 9. ábra azt mutatja, hogy a MEH-határozatok alapján milyen módon csökken a kapcsolt erőművek kötelező átvételben történő villamosenergia-értékesítése.

Lehetőségek a KÁT rendszer után

A kötelező átvételből kikerült erőművek további működtetésére több elméleti lehetőség adódhat a szabadpiacon, melyek a kö-vetkezők:

• villamos energia értékesítése kereskedő felé,• részvétel a rendszerszintű szabályozási piacon,• villamos energia értékesítése közvetlen fogyasztó részére,• a fenti lehetőségek kombinációja.

Vegyük sorra a fenti lehetőségeket, és vizsgáljuk meg, melyek nyújtanak tényleges lehetőséget a kötelező átvételből kikerült erőművek esetén.

Villamos energia értékesítése kereskedő felé

A villamos energia közvetlenül a kereskedő felé történő értékesí-tése során az elérhető ár függ attól, hogy milyen terméket érté-kesít a termelő. A jelenlegi piaci viszonyokat figyelembe véve az elérhető ár ún. base (alap) termelés esetén kb. 50-55 EUR/MWh (14,5-15,5 Ft/kWh), míg ún. peak (csúcs) termék esetén 60-65 EUR/MWh (17,5-18,5 Ft/kWh).

Az elsődleges vizsgálatot különböző méretű kapcsolt ener-giatermelő egységek vonatkozásában célszerű a base termékre elvégezni, mivel ez biztosítja, hogy a kapcsolt energiatermelés megfelelő kihasználási óraszám mellett a lehető legnagyobb pri-merenergia-megtakarítást, szén-dioxid kibocsátás-csökkentést érjen el. Normális gazdasági működés esetén a kapcsoltan ter-melt hő árában is meg kell, hogy jelenjen a kapcsolt energiater-

8,0 10,917,1

32,3 33,547,9

54,6

0,5 0,30,7

1,0 0,9

1,01,0

0,95,6

13,9

14,0 13,8

18,4

23,3

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

KÁP rendszer KÁT rendszer

mill

iárd

HU

F

megújuló hulladék és egyéb kapcsolt

9,4 16,8

31,6

47,2

78,9

48,2

67,3

86% 64% 54% 68% 69%70% 71%

kapcsolt aránya

7. ábra. A KÁP és KÁT rendszereken belül kifizetett teljes és részösszegek, valamint a kapcsoltak részaránya

00meghosszabbított nem meghosszabbított

64

85

db

149

57%

43%325

953

MWe

1278

75%

25% 1338

3259

GWh/év

4597

71%

29%

8. ábra. Elfogadott és elutasított KÁT-hosszabbítási kérelmek

2,31,6 1,4 1,1

0,6 0,3

2,3

1,41,3

0,9

0,50,5

0

1

2

3

4

5

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

TWh

nem gázmotorok gázmotorok

4,6 2,9 2,0 1,1 0,8 02,6

9. ábra. Kötelezően átvett kapcsolt villamos energia mennyiségének változása

www.e-met.hu KAPCSOLT


KAPCSOLT www.e-met.hu

8

melés haszna, azaz kedvezőbb árú kell, hogy legyen, mintha a hőt kazánban állítanánk elő, ezért a magas kihasználási óraszám azért is fontos, hogy minél több kedvező árú hő legyen előállít-ható.

A 10. ábra különböző technológiák (1, illetve 6 MW gázmotor, 10 MW gázturbinás hőszolgáltató és 50, illetve 140 MW gázturbi-nás kombinált ciklusú erőmű) esetén mutatja a költségstruktúrát, illetve a bevételi lehetőségeket. Mindegyik esetben látható, hogy a piaci villamosenergia-ár, illetve a korábban nyújtott kedvez-ményes hőár együttesen még a változó költségeket sem fedezi. Hasonló megállapításra juthatunk, ha peak termékre végezzük el a vizsgálatot. Az egyedüli lehetőség a működés fenntartására a hőárak jelentős mértékű emelése lenne.

A fenti eredmények legfontosabb oka az, hogy míg a villa-mos energia ára a globális gazdasági válság hatására jelentő-sen csökkent, addig a földgázé a hosszú távú földgáz-beszerzési szerződések merev és kedvezőtlen ármechanizmusa miatt jóval magasabb, mint a nyugat-európaié vagy az USA-piacról szárma-zóé. Ez természetesen nemcsak a kapcsolt termelőket, hanem a földgázbázisú kondenzációs erőműveket is negatívan érinti.

Összességében megállapítható, hogy jelen piaci körülmények között a kapcsolt energiatermelő erőművek csak jelentős vesz-teséggel tudnának a szabadpiacon villamos energiát közvetlenül kereskedő felé értékesíteni.

Részvétel a rendszerszintű szabályozási piacon

A kötelező átvételből kikerülő erőművek részt vehetnek a MAVIR rendszerszintű szabályozásra kiírt pályázatán. A korábbi évek pá-lyázatán kialakult árakat vizsgálva azonban megállapítható, hogy az így elérhető árbevétel önmagában a fennmaradáshoz szüksé-ges mértékű bevételeket nem generál, kiegészítésként lehet jó-tékony szerepe. Több, a kötelező átvételből kikerült erőmű részt vett a MAVIR jelenleg futó pályázatán. Az így ténylegesen elért eredmények csak a jövő év során láthatók majd.

A fenti piaci szegmens már csak amiatt sem lehet teljes meg-oldás, mivel ez esetben a kapcsolt energiatermelő egységek olyan alacsony kihasználási óraszám mellett működnének, ami a kapcsolt energiatermelés energetika és társadalmi hasznának szinte teljes megszűnéséhez vezetne.

Villamos energia értékesítése közvetlen fogyasztó részére

A harmadik lehetőség lenne a közvetlen fogyasztó ellátása. Ez esetben is elmondható, hogy erre a nyomott villamosenergia-piaci, illetve a magas tüzelőanyagárak miatt komoly lehetőség rövidtávon nem mutatkozik. További nehézség, hogy ez esetben teljes ellátást kell biztosítani a vevők számára, tehát a vevő vál-tozó igényét kell lefedni részben saját termeléssel, részben eset-leg vásárolt villamos energiával, illetve a saját termelés bizony-talansága esetén a kiegyenlítő energia biztosítása is az ellátást nyújtó feladata.

Összességében elmondható, hogy a jelenlegi piaci folyamatok figyelembe vételével 2011-ben biztosan, de várhatóan 2-3 éven belül a fenti megoldások egyike, de még azok kombinációja sem biztosít olyan mértékű árbevételt a kötelező átvételből kikerült

erőművek esetén, hogy azok minimális keretek közötti működése biztosítható legyen, mivel:

• a szabadpiaci működés az árarányok miatt csak alacsony kihasználást biztosító termékek esetén nem veszteséges, a hő-termelés is kevés és bizonytalan,

• a kiegyenlítő piac korlátozott méretű, erős a verseny, a rész-vétel többletberuházást igényel, nagyon alacsony a kihasználás, a hőtermelés elenyésző,

• a szén-dioxid-kvóta allokációja során leghamarabb 2013-tól kapott esetleges kedvezmény segíthet, de önmagában kevés,

• a hőértékesítés ára csak korlátozott mértékben növelhető, hisz a fogyasztók tűrőképessége ennek határt szab.

• Így más megoldás nem lévén, ezen erőművek átmeneti idő-szakra vagy véglegesen beszüntetik a villamosenergia-termelési tevékenységet. Ellentmondásos a helyzet, hiszen túlnyomó rész-ben korszerű, jó hatásfokú, még sokáig üzemképes berendezé-sekről van szó.

Várható következmények, megoldási javaslatok

A korábban felvázoltak alapján a kötelező átvételből kikerülő erő-művek nem fognak tudni továbbműködni, melynek eredménye-ként az alábbi negatív hatások várhatók:

• növekvő primerenergia-felhasználás,• növekvő szén-dioxid-kibocsátás,• növekvő földgázimport,• befagyott korszerű beruházások,• befagyott tőke,• kieső/hiányzó áramtermelő kapacitás,• kieső/hiányzó hőtermelő kapacitás,• és dráguló távhő.

A távhőellátás és a kapcsolt energiatermelés egymásra van utalva, hiszen hőpiac nélkül nincs kapcsolt energiatermelés, de a kapcsolt energiatermelés biztosítja a hőpiac megtartását. Az esetleg túlélő kapcsolt energiatermelők a lényegesen csökkenő villamosenergia-árbevétel kompenzálására kénytelenek lesznek a hő árát növelni. A leálló kapcsolt termelőket kazános hőterme-léssel kell pótolni, ami szintén növeli a hő árát. Az árnövekedés hatására negatív leválási spirál indulhat be, ami tovább növeli a távhőellátáson maradó fogyasztók terheit, amely helyzet megol-dása később jóval nagyobb állami beavatkozást igényel.

A fentebb felsorolt problémák kezelése, illetve elkerülése ér-dekében a támogatási rendszer kiterjesztésére és újragondolásá-ra van szükség. Egy olyan támogatási rendszer bevezetése lenne célszerű, amely az elért eredményeket megtartja, illetve a műkö-dés során felmerült problémákat csökkenti vagy meg is szünteti. A különböző támogatási formák vizsgálata során már megállapí-tásra került, hogy stabil, már kialakult kapcsolt termelőpiac ese-tén a legkedvezőbb támogatási rendszer a kapcsolt bizonyítvány rendszer lenne. Ezen rendszer amellett, hogy segítené a kapcsolt termelők fennmaradását és normális keretek közötti működését, a támogatásra fordított pénzeszközök leghatékonyabb felhaszná-lását is eredményezné.

Egy ilyen rendszer bevezetése azonban hosszabb időt vesz igénybe, hiszen a rendszer kialakításán és bevezetésén túlmenőn a bizonyítványok értékesítésének mechanizmusát is ki kell dol-

9

www.e-met.hu KAPCSOLT


KAPCSOLT www.e-met.hu

gozni. Ennek ismeretében Magyarországon legkorábban 2013-tól lehetne a kapcsolt energiatermelés támogatását erre az új alapra helyezni.

A kapcsolt bizonyítvány bevezetése mellett egyéb eszközökön keresztül is célszerű ösztönözni a hatékony, ezen belül a kapcsolt energiatermelést. Ezen további eszközök a következők lehetnek:

• Adórendszer átstrukturálása, az energetikai célú adók növe-lése, általános adók csökkentése.

• Szén-dioxid kvótakedvezmény 2013-tól.• Elosztói rendszerhasználati díjak felülvizsgálata és differen-

ciálása a következő ciklusban (2012 után).

A felsorolt lehetőségek közül van olyan, amely nemzeti szin-ten szabályozható, de például a szén-dioxid kvótakedvezmény már túlmutat a nemzeti szinten, EU-szinten kerül majd szabá-lyozásra.

A kötelező átvételből kikerült erőművek esetén, azok túlélése érdekben, az új rendszer bevezetéséig a jelenlegi rendszert kell úgy átalakítani, hogy a válság negatív hatásait (alacsony villa-mosenergia-ár) ellensúlyozni lehessen. Erre legmegfelelőbb len-ne egy átmeneti támogatás bevezetése. A támogatás a kapcsolt bizonyítvány bevezetéséig tartó átmeneti időszakra biztosítaná a működést a jelenlegi szabályozás szerint kieső termelőknek is, hogy elkerülhető legyen az üzemek bezárása. A támogatás mér-

téke a „normál” KÁT tarifánál alacsonyabb, 85%-os átvételi árat biztosítson („átmeneti KÁT támogatás”). Az átmeneti támogatást az alábbi elvek szerint lenne célszerű működtetni:

• Az átmeneti KÁT támogatás csak adott piaci vil-lamosenergia–gáz árarány eléréséig kapható, előnyös árolló esetén a kapcsolt egységek nem kaphatnak in-dokolatlan mértékű támogatást.

• A korábban kihirdetett hosszabbítási határozatok ne változzanak a termelők számára hátrányosan, a projektek megtérüléséig legyen KÁT értékesítés.

• Az átmeneti KÁT támogatás ahhoz elegendő mértékű, hogy a termelők a jelenlegi hőár-szintet tartani tudják (ezt vállalni kell), csak a gázárváltozás mértékében módosíthatják a hőárat. A távhő ver-senyképessége nem romlik.

• A nem távhőcélú termelés (ipari és szolgáltatá-si szektor hőellátása) is részesüljön az átmeneti KÁT támogatásban, mivel a távhőcélúval egyenértékű elő-nyöket biztosít, és mert a korszerűsítések hatására a lakossági hőigény csökken, miközben új lakossági fogyasztók belépése nem várható.

• A lakossági ellátás kaphat prémiumot a távhő versenyképességének javítása érdekében.

Összefoglalás

Mint a jelen dolgozat is bemutatta, a kapcsolt ener-giatermelés jelentős társadalmi haszonnal jár, hiszen nagymértékben csökkenti a primerenergia-felhaszná-lást, a szén-dioxid-kibocsátást és az importfüggősé-get. A fenti pozitív hatásokon túl a kapcsolt energia-

termelés hazai elterjedése elősegítette a távhőszolgáltatás piaci pozíciójának megőrzését. A jogszabályi környezet változása (kö-telező átvétel fokozatos megszűnése), illetve a villamos energia- és földgázpiacon tapasztalható anomáliák együttes hatásának eredményeként komoly esély van arra, hogy kapcsoltan termelő erőművek működése részben vagy teljes egészében ellehetetle-nül. Ennek következményeként a társadalmi haszon mértéke is csökken, vagy teljes mértékben eltűnik. Az így megszűnő primer-energia-megtakarítást, szén-dioxid kibocsátás- és importfüggő-ség-csökkentést csak más, új és vélhetőleg nagyobb társadalmi ráfordítást igénylő beruházásokkal lehetne kompenzálni. További negatív hatás a távhőszolgáltatás árának növekedése.

A kapcsolt energiatermelés és ezen keresztül a társadalmi ha-szon is fenntartható lenne, ha rövidtávon kezelnénk a torz villa-mos energia- és gázpiac hatásait, egy kötelező átvételi morató-rium bevezetésével. Középtávon (2 éven belül) pedig a kötelező átvételi rendszer kapcsolt bizonyítvány rendszerré történő átala-kításával lenne elérhető a legjobb eredmény a legkisebb társa-dalmi ráfordítás mellett.

Irodalom:

[1] A kapcsolt energiatermelés jelenlegi és lehetséges jövőbeni

helyzete Magyarországon; MKET-KPMG tanulmány

[2] www.code-project.eu

8,7

26,5

2,2

8,328,7 HUF/kWhüzembezárási

pont

37,0 HUF/kWhfedezeti pont

24,0

Villamosenergiaárbevétel

Villamosenergiáravetített hőárbevétel

Bevételek megemelt hőárral

28,7

15,3

13,4

Bevételek KÁT támogatás nélkül

15,3

Költségek

37,0

13,0HUF/kWh

HUF/kWh

Gázköltség

Változóüzemeltetés éskarbantartás

Állandó költségek(f inanszírozás ésegyéb f ix költségek)

+ 55%hőár

7,0

23,7

2,1

6,9

32,7

Költségek

25,8

15,3

10,5


15,3

25,8 HUF/kWhüzembezárási

pont


22,3




10,4HUF/kWh

HUF/kWh

Gázköltség



minimum+ 50%hőár

7,4

28,1

2,0

6,3




22,7


pont


30,1

15,3 15,3

Költségek

36,4

14,8


13,7HUF/kWh

HUF/kWh

Gázköltség



minimum+ 100%

hőár

3,4

20,5

2,0

6,4


15,3

Költségek

28,928,9 HUF/kWhfedezeti pont

18,7


pont




22,5

15,3

7,2

10,2HUF/kWh

HUF/kWh

Gázköltség



minimum+ 108%

hőár

2,6

18,8

1,8

10,4


pont


17,9




20,6

15,3

5,3


15,3

Költségek

31,0

13,0HUF/kWh

HUF/kWh


Gázköltség


minimum+ 106%

hőár

10.a ábra. 1 MW-os gázmotor költségstruktúrája

10.c ábra. 10 MW-os gázturbinás erőmű költségstruktúrája

10.d ábra. 50 MW-os gázturbinás kombinált ciklusú erőmű költségstruktúrája

10.e ábra. 140 MW-os gázturbinás kombinált ciklusú erőmű költségstruktúrája

10.b ábra. 6 MW-os gázmotor költségstruktúrája

10

www.e-met.hu MEGÚJULÓK MEGÚJULÓK www.e-met.hu


Gács Iván

Társadalmi hasznosság és támogatás a megújulóknál

A támogatásoknak csak akkor van értelme, ha valamilyen állami célkitűzés elérését segítik elő. A cikk áttekinti, hogy milyen célokat kell az államnak támogatnia, és hogyan ha-tározható meg az e célok megvalósításával elérhető haszon, amely az adható támogatások felső határát jelenti. A cikk szempontokat ad a megújuló energiaforrások alkalmazásá-val termelt villamos energia közösségi hasznának számsze-rű megítéléséhez. Végül kitérünk a szélerőművek értékelé-sére és támogatásuk reális mértékének meghatározására.

A támogatások célja

Elsősorban tekintsük át azt, hogy milyen célok elérése érdekében kell és érdemes energetikai célokat támogatni. E szempontból nem tettünk különbséget a közvetlen állami támogatás (azaz költség-vetésből történő támogatás) és az állami intézkedésekkel előírt kedvezmények között. Ez utóbbiba azokat a kedvezményezéseket soroljuk, amelyeket végső soron a fogyasztó fizet meg, mint pél-dául a kötelező villamosenergia-átvétellel és annak előírt árával támogatott villamosenergia-termelési módoknál.

Természetes, hogy a társadalom egészének érdekei nem min-dig vagy általában nem esnek egybe az egyes vállalkozások profit-orientált érdekeivel. Az államnak mégis érdeke olyan feltételeket teremteni, hogy a vállalkozások cselekvésének eredője egybees-sék a társadalmi érdekkel, vagy legalább ne térjen el attól jelentős mértékben. Az államnak számos eszköz áll rendelkezésére, hogy

ezt az összhangot elősegítse. Ezek közül a legkézenfekvőbb – ne-gatív vagy pozitív preferenciaként – az adók és állami támogatá-sok rendszere. Jelen tanulmányunk a támogatásokkal, azon belül is a megújuló energiaforrások alkalmazásának támogatásával fog-lalkozik.

Bármely állami támogatásnak akkor van értelme, ha annak ha-tására valami olyan előny keletkezik, ami össztársadalmi érdeket szolgál, amelynek van társadalmi haszna, de az nem közvetlenül az érintett félnél vagy feleknél jelenik meg.

Tekintsük át a lehetséges támogatandó célokat, nem vizsgálva azokat, amelyek nem kapcsolódnak az energetikához (például kul-turális, szociális, védelmi célok).

Makrogazdasági célok

Az energetikai jellegű támogatások a következő össznemzeti célok elérését segíthetik elő:

• külkereskedelmi mérleg egyensúlytalanságának csök-kentése: ez olyan gazdaságban lehet cél, ahol az energiafelhasz-nálás magas hányada származik importból, és jelentős a külkeres-kedelmi mérleg hiánya (mint hazánkban);

• munkahelyteremtés: a hazai forrásból származó energia-hordozók (például biomassza) felhasználása – figyelembe véve ezek nagy élőmunka-igényét – hozzájárulhat hazai munkahelyek létrehozásához;

• nemzetközi kötelezettségek teljesítése: ilyen kötelezett-ség a szennyezőanyag-kibocsátás (szén-dioxid, kéndioxid, nitro-

11



génoxid, freonok) korlátozására, illetve a megújuló energiaforrá-sok alkalmazására vállalt kötelezettség.

Hosszú távú célok

Vannak olyan hosszú távú érdekek, amelyek gazdasági szabályo-zókkal nem fordíthatók le a vállalkozók nyelvére, melyek csak több évtized múlva hozzák meg gyümölcseiket. Ilyen például a hosszú távú kutatás-fejlesztési tevékenység (például űrkutatás, fúziós kutatás), de ide sorolható a nemzeti vagyon (természeti és épí-tett környezet) megóvása is. Ez utóbbi kategóriában is találhatunk energetikához is kapcsolódó célokat: például az épületek energe-tikai felújítása jelentősen megnövelheti az épületvagyon várható élettartamát, míg annak elmaradása gyors elavulásra ítéli a meg-levő épületállományt.

Külső költségek csökkentése

Az energiatermelésnek vannak olyan költségvonzatai, ame-lyek nem a tevékenységet végzők pénztárcáját terhelik, nem az ő könyvelésükben jelentkeznek, de terhelik a társadalmat. Ezek alapvetően káros környezeti hatásokat (egészségkárosodás, kor-róziós károk, terméscsökkenés, ökológiai és esztétikai károk) je-lentenek, de jelentkezhetnek kármegelőzési költségként, például fokozottabb korrózióvédelem, növényvédelem költségeként is.

A fogyasztás helyes orientálása érdekében a külső költségeket is valamilyen formában meg kell jeleníteni a termékek árában. En-nek két útja (vagy e kettő valamilyen kombinációja) járható. Az egyik a külső költségek megfizettetése a tevékenység végzőjével bírságok, környezetterhelési díjak stb. formájában. Ez a tapasz-talatok szerint kevésbé vezet a környezeti károk csökkentéséhez, mint a másik lehetséges út, a környezeti szempontból kedvezőbb megoldások elterjedésének segítése az állami támogatások ösz-tönző hatásával.

A támogatás reális mértéke

Mint az előző pontban leszögeztük, támogatásnak csak akkor van értelme, ha az valamilyen össztársadalmi előnyt eredményez. Ha ez az előny pénz formájában kifejezhető (például külkereskedelmi mérleg javulása), akkor a reális mértékű támogatás meghatározá-sánál ebből az értékből kell kiindulni. Ezt a hasznot kell megosztani az előnyt létrehozó (megújuló energiát alkalmazó) vállalkozás és a társadalom többi része között. A megosztás aránya 0:100 és 100:0 között változhat. A 0:100 arányú megosztás (azaz 0 támo-gatás) akkor lehet reális, ha a megújuló energiaforrás alkalmazása önmagában akkora előnyt hoz a vállalkozásnak, hogy azt támoga-tás nélkül is érdemes megvalósítani. Ez az az eset, amikor minden fél jól jár.

A 100:0 arányú megosztásnak, amikor a társadalom a teljes hasznot odaadja a vállalkozásnak, általában nincs értelme, hiszen a társadalomnak semmi haszna nem marad. Ugyanakkor ennek számításba vétele azért fontos, mert ez adja meg a lehetséges támogatás elvi felső határát. Reálisan ennél kisebb támogatásnak van értelme.

Kíséreljük meg áttekinteni, hogy az egyes célok megvalósítása mennyire számszerűsíthető előnyöket eredményezhet.

Makrogazdasági célok

A külkereskedelmi mérleg javulása eleve pénz formájában meg-jelenő előny, számszerűsítése nem okoz gondot. Természetesen a külkereskedelmi mérlegnél figyelembe kell venni a beruházási és üzemköltségeket is.

A munkahelyteremtés támogatása nem energetikai specialitás. Ilyen támogatás számos más iparágban, illetve nemzetgazdasági ágban megtalálható. Feltételezhető, hogy a támogatások meg-határozásánál kialakul valamilyen norma, hogy egy munkahely megőrzése vagy létrehozása mekkora támogatást érdemel. (Ez a normatív érték esetleg függhet a megcélzott foglalkoztatandó ré-tegtől is.) Az így kialakult normáktól eltérni az energiaiparban sem indokolt.

A munkahelymegtartó vagy -teremtő képesség támogatásá-val kapcsolatban fontos még figyelembe venni, hogy csak a hazai munkahelyteremtés részesítendő hazai támogatásban. Ez utóbbi megállapítás azért fontos, mert például Dánia vagy Németország joggal részesíti a szélerőműveket nagyobb támogatásban, hiszen munkahelyteremtő és exportnövelő hatásuk is van. Magyarorszá-gon ezen a címen indokolatlan magasabb támogatást megállapíta-ni, hiszen a többlet munkahelyek a berendezésgyártó országokban jelennek meg.

A nemzetközi kötelezettségek teljesítése kapcsán nem érdemes azt vizsgálni, mekkora hátrány származik a be nem tartásból. Ab-ból kell kiindulni, hogy a kötelezettségeket teljesíteni kell. Ennek azonban általában több útja is van, amelyek különböző fajlagos költségekkel valósíthatók meg. (Jó példa erre a szén-dioxid-kibo-csátás csökkentése.) Ilyen esetben az eljárásokat kell versenyez-tetni, és amelyik a legkisebb fajlagos költséggel valósítható meg, azt kell az első helyre tenni. Ha ennek hatása még nem elegendő, következik a második leggazdaságosabb és így tovább, amíg a kö-telezettség nem teljesül. Ez a módszer biztosítja, hogy kötelezett-ség a legkisebb nemzetgazdasági ráfordítással teljesüljön.

Hosszú távú célok

A hosszú távú célok támogatásának indokoltságát az adja, hogy a vállalkozások rövidebb távra gondolkodnak, számukra a diszkont kamatláb (más szóval az elvárt belső megtérülési ráta) magas, 12…15%/év. Ugyanakkor az államnak hosszú távra kell gondol-kodnia, számára a diszkont kamatláb alacsony, 4…6%/év. Elvben a támogatásnak e kettő különbségét kell fedeznie.

Ez a gondolkodásmód leginkább az alkalmazott kutatásoknál érhető tetten, amikor is az államnak kell támogatnia az innová-ciós lánc egyes szakaszait annak érdekében, hogy hosszabb tá-von megalapozzon egy várhatóan sikeres terméket, technológiát, amely majd valamikor a jövőben hasznot hajthat a vállalkozások-nak is, azon keresztül az államnak is, valamint munkahelyeket is teremthet.

Nehezebben ítélhető meg a várható haszon az alapkutatások-nál és olyan hosszú távú kutatás-fejlesztési tevékenységeknél, mint például az űrkutatás vagy a fúziós kutatás.

Az eltérő diszkont-szemlélet indokolja a nemzeti vagyon (ter-mészeti és épített környezet) megóvásának támogatását is. Ez utóbbi kategóriában is találhatunk energetikához is kapcsolódó célokat: például az épületek energetikai felújítása jelentősen meg-

12



növelheti az épületvagyon várható élettartamát, míg annak elma-radása gyors elavulásra ítéli a meglevő épületállományt.

Külső költségek csökkentése

A fosszilis energiaforrások használatának mérséklése értelemsze-rűen csökkenti a szennyezőanyagok kibocsátását és ezen keresz-tül a felhasználáshoz tartozó külső (környezeti) költségeket is. Az energiafelhasználás környezeti hatásai közül kiemelt fontosságú a levegőkörnyezeti hatás, a továbbiakban azt tekintjük át.

Fontos a káros levegőkörnyezeti hatások távolság-lépték sze-rinti megkülönböztetése:

• Lokális hatások: közvetlen egészségkárosítás, korrózió, növénykárok stb. tipikus okozói: por, kén- és nitrogénoxidok immissziója;

• kontinentális hatások: savasodás okozta károk, nagytávol-ságú (100 és 1000 km nagyságrend) hatások, okozói: kén- és nitrogénoxidok emissziójából keletkező szulfátok, nitrátok nagytá-volságú terjedése;

• globális hatások: a légkör egészére kiterjedő hatás, az üvegházhatás, klímaváltozás, okozója a szén-dioxid és más üveg-házhatású gázok kibocsátása.

Figyelemreméltó, hogy jelentős az átfedés a lokális és a konti-nentális léptékű hatásokat okozó szennyezőanyagok között. E cso-port közös jellemzője a kémiai agresszivitás, ami a károk fő oko-zója. Inkább csak lokális hatást fejtenek ki a szilárd szennyezők, amelyek döntő többsége néhányszor 10 km-es távolságon belül kiülepedik a légkörből.

Ettől eltérően a globális hatású szennyezőanyagokat (szén- dioxid, metán, dinitrogén-oxid, freonok) a kis reakcióképesség és az ebből adódó hosszú (sok éves) átlagos légköri tartózkodási idő jellemzi.

A belső és külső költségek kapcsolatát – e két szennyezőanyag-csoport szétválasztásával – az 1. ábra mutatja. Az ábrában be-mutatott külső költségek modellszámítással való meghatározása számos bizonytalanságot rejt. Ebből kiemelhető a legfontosabb környezeti kár, az egészségügyi hatások meghatározásának ne-hézsége. Számíthatók a szennyezőanyag-dózisok, akár egyedekre lebontva is, de ennek alapján az egyes megbetegedések gyakori-ságának becslésére csak nagyon durva közelítést adó ismereteink vannak. És akkor még nem beszéltünk a megbetegedési statiszti-ka romlásának költségekké konvertálásáról.

Legalább ekkora a bizonytalanság a globális hatás (üvegház-hatás, klímaváltozás) megítélésében. Paradox módon azonban itt könnyebb kapcsolatot találni a kibocsátás nagysága és a pénzér-ték között. Ezt a kapcsolatot jelenleg a kibocsátási jog tőzsdei ára határozza meg.

A megújuló energiák hasznosításával elérhető primerenergia-megtakarítás és környezetszennyezés-csökkentés

A primerenergia-megtakarítás mértéke

A megújuló energiaforrások hasznosítása esetén F végenergia-igényt U megújuló energiával lehet kielégíteni, és evvel G fosszilis primerenergia-felhasználás váltható ki. E folyamat energiamérlege a következő formában írható fel:

erőmű típusa, üzem-

anyaga, üzemelési

módja, telephelye

• költségek

• diszkontálás • környezeti

hatások társadalmi megítélése

földrajzi, meteorológiai viszonyok

egészségügyi hatások anyagi károk ökológiai hatások esztétikai hatások

belső költségek

Külső költségek

dózis-hatás modell

lo Irodalom [1] Az energia-

megtakarítás egységes energetikai és környezetvédelmi értékelési metodikájának, a támogatás indokolt

modell az energiatermelés és kibocsátás-csökkentés

költségeinek meghatározására

forrás modell

terjedési modell

globális hatások modellezése

immisszió mező

Modellezés

Technológiajellemzői

Értékmodellkibo-

csátás

üvegház-hatás

társadalmi és gazdasági környezet

1. ábra. Az energiatermelés külső költségei

13



U∙ηU=F=G∙ηG

a megújuló energiákkal kiváltható primerenergia

U

F

U Gmeg=F·gF=F·∆g=

és fajlagosan

γ = G/U = ηU/ηG,

ha a végenergia (hő, villamos energia stb.) előállításának ha-tásfoka megújuló esetén ηU, a kiváltott primerenergia esetén ηG. A hatásfokok esetenként számottevő különbsége miatt a felhasznált megújuló energiát nem a primerenergiák százalékos arányában, hanem a kiváltott primerenergiák mértékével kell értékelnünk!

A kiváltott primerenergia-hordozó Magyarországon általános-ságban földgáz. Ennek oka elsősorban az alapenergia-struktúrán belüli rendkívül magas földgáz részarány, de emellett ebbe az irányba hat a földgázkereslet és -felhasználás rendkívüli rugal-massága is. Esetenként előfordulhat a kőolaj-felhasználás kiváltás is (például biomassza eredetű hajtóanyagok esetén), szilárd tü-

zelőanyagok vagy nukleáris üzemanyag kiváltása azonban reális esetekben nem fordulhat elő.

Ez a gondolatmenet akkor vezet helytálló eredményre, ha a megújuló energiák hasznosításával nem avatkozunk be olyan mér-tékben a részlegesen helyettesített energiaátalakítási folyamatba, hogy annak hatásfoka megváltozzék.

Tipikus példa a részlegesen helyettesített energiaátalakítási folyamat hatásfokváltozására a szélenergiával kiváltott fosszilis alapú villamosenergia-termelés. A szélerőművek rapszodikus ter-melésének kompenzálása érdekében a villamosenergia-rendszer-ben nagyobb tartalékot kell tartani, és ez elsősorban az éjszakai alacsony terhelésű időszakokban eredményez jelentős többlet tüzelőhő-felhasználást a fosszilis tüzelésű erőművekben. A gyors és jelentős mértékű terhelésváltozások a hagyományos erőmű-vekben megnövelik az instacioner üzemállapotok gyakoriságát, ami rontja évi átlagos hatásfokukat, és evvel okoznak többlet tü-zelőanyag-felhasználást. Ilyen esetben

,F

Umeg UG

vagy

1F

Umeg UG

alakban számítható, ahol ηF,Δ a terhelésválto-záshoz tartozó növekmény hatásfok, illetve δ a hatásfokromlás miatti tüzelőhő többletfel-használás aránya a megtakarításhoz.

Az energia-megtakarítással elérhető kibocsátás-csökkenés

A kibocsátás-csökkenés értékelésének eljárá-sa az alkalmazott energiamegtakarítás módjá-tól függően eltérő lehet.

A megújuló energiaforrások alkalmazásá-val elérhető szennyezőanyag kibocsátás-csök-kenést a következő összefüggéssel lehet meg-határozni:

U

F

UF ffUEj

,

ahol fU a megújuló energiaforrások alkal-mazásakor fellépő fajlagos szennyezőanyag-kibocsátás, fF pedig a kiváltott energiaellátás fajlagos szennyezőanyag-kibocsátása.

Ha a részlegesen kiváltott technológiánál a hatásfokromlás hatását is fi gyelembe kell venni:

( )

−−⋅

⋅⋅=∆ U

F

UF ffUE dhh 1

vagy

U

F

UF ff

UE,

Előfordulhat olyan eset, hogy a terhelés-változás vagy a gyakoribb instacioner állapot 10

.01.

04.

10.0

1.18

.

10.0

2.01

.

10.0

2.15

.

10.0

3.01

.

10.0

3.15

.

10.0

3.29

.

10.0

4.12

.

10.0

4.26

.

10.0

5.10

.

10.0

5.24

.

10.0

6.07

.

10.0

6.21

.

10.0

7.05

.

10.0

7.19

.

10.0

8.02

.

10.0

8.16

.

10.0

8.30

.

10.0

9.13

. €10

€11

€12

€13

€14

€15

€16

€17

Pric

e pe

r ton

ne (E

UR

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

VOLU

ME

(mill

ion

tonn

es C

O2)

ECX EUA Futures Contracts: Price and Volume

2006

.02.

06.

2006

.05.

04.

2006

.07.

31.

2006

.10.

24.

2007

.01.

09.

2007

.04.

17.

2007

.07.

11.

2007

.10.

04.

2008

.01.

02.

2008

.03.

31.

2008

.06.

25.

2008

.09.

18.

2008

.12.

12.

2009

.03.

12.

2009

.06.

10.

2009

.09.

03.

2009

.11.

27.

Total Volume Dec10 Sett

€0

€5

€10

€15

€20

€25

€30

€35

Pric

e pe

r ton

ne (E

UR)

Total Volume

Dec09 Sett


VOLU

ME

(mill

ion

tonn

es C

O2)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

2. ábra. A kibocsátási jogok ára a 2006-2010 időszakban

10.0

1.04

.

10.0

1.18

.

10.0

2.01

.

10.0

2.15

.

10.0

3.01

.

10.0

3.15

.

10.0

3.29

.

10.0

4.12

.

10.0

4.26

.

10.0

5.10

.

10.0

5.24

.

10.0

6.07

.

10.0

6.21

.

10.0

7.05

.

10.0

7.19

.

10.0

8.02

.

10.0

8.16

.

10.0

8.30

.

10.0

9.13

. €10

€11

€12

€13

€14

€15

€16

€17

Pric

e pe

r ton

ne (E

UR

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

VOLU

ME

(mill

ion

tonn

es C

O2)


2006

.02.

06.

2006

.02.

06.

2006

.02.

06.

2006

.05.

04.

2006

.05.

04.

2006

.05.

04.

2006

.07.

31.

2006

.07.

31.

2006

.07.

31.

2006

.10.

24.

2006

.10.

24.

2006

.10.

24.

2007

.01.

09.

2007

.01.

09.

2007

.01.

09.

2007

.04.

17.

2007

.04.

17.

2007

.04.

17.

2007

.07.

11.

2007

.07.

11.

2007

.07.

11.

2007

.10.

04.

2007

.10.

04.

2007

.10.

04.

2008

.01.

02.

2008

.01.

02.

2008

.01.

02.

2008

.03.

31.

2008

.03.

31.

2008

.03.

31.

2008

.06.

25.

2008

.06.

25.

2008

.06.

25.

2008

.09.

18.

2008

.09.

18.

2008

.09.

18.

2008

.12.

12.

2008

.12.

12.

2008

.12.

12.

2009

.03.

12.

2009

.03.

12.

2009

.03.

12.

2009

.06.

10.

2009

.06.

10.

2009

.06.

10.

2009

.09.

03.

2009

.09.

03.

2009

.09.

03.

2009

.11.

27.

2009

.11.

27.

2009

.11.

27.

Total VolumeTotal VolumeTotal Volume Dec10 SettDec10 Sett

€0

€5

€10

€15

€20

€25

€30

€35

Pric

e pe

r ton

ne (E

UR)

Total Volume

Dec09 Sett


VOLU

ME

(mill

ion

tonn

es C

O2)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

14

MEGÚJULÓK www.e-met.hu


módosítja a fajlagos kibocsátást is. Ez jellemzően nitrogénoxid-képződésnél fordulhat elő. Ilyen esetben

U

F

UF ff

UE,

,

ahol a Δ indexek az azonos jellemzők megváltozásának növek-mény jellegű értékét jelzik. Ez a gyakori instacioner állapotok ese-tén a hatásfokban nagyobb, a kibocsátásban kisebb vagy azonos értéket jelent, mint a Δ-val nem jelzett alapérték.

Különösen érdekes kérdés a biomassza alkalmazásánál a szén-dioxid-kibocsátás értékelése. Ezt a jogszabályok általában nullának tekintik. Valós értékelés szerint ezt a „jogilag nulla” kibocsátást messze nem lehet nullának tekinteni. A meglevő erdők eltüzelése-kor ez a gondolat fel sem merülhet, sőt hatása fokozottan káros, amennyiben ez a fotoszintézis-kapacitást is csökkenti. Energiaül-tetvények esetében sem állja meg a helyét az a teória, hogy amit kibocsátottunk, azt előzőleg a légkörből többletként megkötötte a megtermelt biomassza, mert többlet légköri megkötésként csak a termelt biomassza, és a termelése nélküli esetben az azonos terü-leten termő természetes vegetáció közötti szén-dioxid-megkötés különbsége vehető figyelembe. A változás feltehetően pozitív (van többlet megkötés), de ez közel sem akkora, mint amekkorának feltételezni szokás.

A szén-dioxid-kvóta ára

Mint látjuk, a megújulók alkalmazásának legfontosabb haszna a szén-dioxid-kibocsátás csökkenése. A szén-dioxid-kibocsátási jog az európai kvótakereskedelmi rendszer keretében beszerezhető, illetve értékesíthető. Ezért érdemes megvizsgálni, hogy alakult en-nek a kibocsátási jognak az ára az elmúlt években.

A kibocsátási jogok ára az elmúlt években 20 EUR/t körül inga-dozott. Eddigi történelmi csúcsát 2006. április 20-án érte el 32,9 EUR/t értéknél, de a 30 feletti ár mindössze 2 hétig tartott, és a hónap végére már 20 alá csökkent. Tavaly júliusban ismét elérte a 30 EUR/t-t, de utána meredeken zuhanni kezdett. A februári 10 EUR/t alatti mélypont után május óta megnyugodni látszik a 15 EUR/t körüli szinten.

A kvótaárak alakulását [2] alapján a 2. ábra sárga vonalai mu-tatják. A felső ábrarész a 2006-2009. évek, az alsó ábrarész pedig a 2010-es árak alakulását mutatja.

Feltételezhető, hogy amikor Európa kimászik a lecsengőben levő gazdasági válságból, a kibocsátási jog ára visszatér a 20 EUR/t körüli sávba.

Alkalmazás villamosenergia-termelés esetére

Jelenlegi hazai viszonyaink között a megújuló energiaforrásokból megvalósított villamosenergia-termelés esetén a menetrendtar-tó Dunamenti Erőmű F blokkjaitól vagy a Tiszai Erőmű hasonló földgáztüzelésű blokkjaitól veszünk el terhelést. Ezek a blokkok jelenleg kb. 36% évi átlagos hatásfok mellett termelnek villamos energiát, azaz 1 kWh más forrásból származó termelés 10 MJ föld-gáz-hőt takarít meg. Ennek értéke 300 USD/1000 m3 árral, 200 HUF/USD árfolyammal és 34 MJ/m3 fűtőértékkel számolva 17,65 Ft/kWh. A hozzá kapcsolódó szén-dioxid-kibocsátás 57 g/MJ faj-lagos keletkezés mellett 570 g/kWh. A szóbanforgó blokkok nit-

rogénoxid-kibocsátását nem ismerem, de nem lehet több, mint az adott típusú kazánra a 10/2003. (VII. 11.) KvVM rendeletben megengedett határérték, azaz 57 g/GJ, vagyis 0,57 g/kWh.

A kibocsátás-csökkenések értékét a következő szorzókkal lehet meghatározni:

• szén-dioxid esetén a kibocsátási jog tőzsdei árával, ami nor-mális gazdasági fejlődésű időszakokban kb. 20 EUR/t, azaz kb. 5500 Ft/t,

• nitrogénoxid esetében – hasonló piaci érték hiányában – a [3] törvény mellékletében szereplő fajlagos levegőterhelési díjjal, azaz 120 Ft/kg-mal.

Amennyiben olyan gyorsan változó termelésről van szó, mint például a szélenergia-hasznosításnál, akkor figyelembe kell ven-ni az előzőkben említett δ hatásfokromlás miatti tüzelőhő többlet hőfelhasználási arányt. Ennek értékére nincsenek hazai vizsgálatok, de a hazai villamosenergia-rendszerhez hasonló adottságokkal – bár jobb szélviszonyokkal – rendelkező írországi rendszerre végzett vizsgálatok adatai szerint a megtakarítások 20…35%-a a terhelés-követés miatt elvész [4]. A továbbiakban számoljunk 30%-kal.

Fontos látni, hogy a kiváltott villamosenergia-termelés hatás-fokának javulása (például 36% hatásfokú gőzerőműről mondjuk 55% átlagos hatásfokú kombinált ciklusú erőművekre való átté-rés) a megtakarításokat csökkenti, a példának hozott hatásfokok esetén 36/55 arányban, azaz kb. 65%-ra.

A bemutatott adatok alapján megújuló forrásból szennyező-anyag-kibocsátás nélkül termelt villamos energia esetén figyelem-be vehető megtakarításokat az 1. táblázat foglalja össze.

(Folytatjuk)

Irodalom

[1] Az energia-megtakarítás egységes energetikai és környezetvé-

delmi értékelési metodikájának, a támogatás indokolt mértékének és

módszereinek kidolgozása. 046339 sz. OTKA kutatás összefoglalója.

BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tsz., Budapest, 2008.

[2] European Climat Exchange http://www.ecx.eu/

[3] 2003. évi LXXXIX. törvény a környezetterhelési díjról

[4] Impact of Wind Power Generation in Ireland on the Operation of

Conventional Plant and the Economic Implications. ESB National Grid, 2004.

Helyettesített erőmű hatásfoka, % 36% 55%

Terheléskövetés nincs van nincs vanFöldgáz importköltség,Ft/kWh 17,65 12,35 11,47 8,03

Szén-dioxid-kibocsátás,g/kWh 570 400 370 260

Szén-dioxid-kibocsátás értéke, Ft/kWh 3,14 2,20 2,04 1,43

Nitrogénoxid-kibocsátás,g/kWh 0,57 0,4 0,37 0,26

Nitrogénoxid-kibocsátás értéke, Ft/kWh 0,07 0,05 0,04 0,03

1. táblázat. A megújulókból termelt villamos energia környezeti haszna


www.e-met.hu PR

MEGÚJULÓK www.e-met.hu


www.e-met.hu PR

16

www.e-met.hu SZAKPOLITIKASZAKPOLITIKA www.e-met.hu


Gémesi Zsolt, Laczi Hedvig, Zentkó László

Kormányzati szerepek a hazai energiapolitikában

Az NGM főosztályvezetője, referense és főosztályvezető-helyettese által vázolt kép nagy vonalakban bemutatja, hogy mik a kormány szakpolitikusainak tervei az ener-getikában. Reményeink szerint következő számunkban a konkrét elképzelésekről is beszámolhatunk.

Az egyes miniszterek, valamint a Miniszterelnökséget vezető államtitkár feladat- és hatásköréről szóló 212/2010. (VII. 1.) Korm. rendelet felosztja az energetikai feladatokat a központi kormányzati szervek között. Ennek értelmében a Nemzetgaz-dasági Minisztérium (a továbbiakban NGM) fő feladatai közé a stratégia- (Energia Stratégia, Klímapolitikai Stratégia) és prog-ramalkotás (épületenergetikai és energiatakarékossági progra-mok) sorolhatók. A jogszabály-előkészítés, szabályozás, illetve a végrehajtás (cselekvési tervek kidolgozása, stratégiák alap-ján programok kidolgozása) a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium feladat- és hatásköre.

Az NGM-en belül működő Energiastratégiáért és Otthon-teremtésért felelős Államtitkárság felelős többek között az Új Széchenyi Terv (továbbiakban ÚSzT) 2010-2014 közötti prog-ramjainak megalkotásáért, a kapcsolódó intézkedések kidolgo-zásáért, a Kormány hosszú távú (2030) energia- és klímastra-tégiájának összeállításáért.

Új Széchenyi Terv

Az ÚSzT megfogalmaz hét kitörési pontot, amelyek a Kormány véleménye szerint a jövőben a gazdasági fejlődés motorjaiként szolgálhatnak. Ezen kitörési pontok között másodikként szere-pel a Megújuló Magyarország – Zöld Gazdaságfejlesztés című fejezet. Mindebből arra következtethetünk, hogy a kormányzat előtt is világossá vált: a jelenlegi pazarló, több szempontból sem fenntartható, energiafaló struktúra nagyban visszaveti az ország gazdasági válságból való kilábalását, ami ellen feltétle-nül tennünk kell.

Jelenlegi helyzetünket értékelve nyilvánvaló, hogy az egy-oldalú gázimport-függőségre, a sokszereplős és döntően ma-gántulajdonú energiaszektorra, a megújuló energiaforrásaink alacsony kihasználtságának problémáira megoldásokat kell ta-lálni. Ugyanakkor ezekre a problémákra nem csak kihívásként, hanem lehetőségként is kell tekintenünk. A gázellátás diverzi-fikációja, a megújuló energiaforrások részarányának növelése válaszok lehetnek a kihívásokra, ugyanakkor az Európai Unió előírásainak és törekvéseinek való megfelelést is szolgálhatják.

Az ÚSzT Zöld Gazdaságfejlesztés című fejezete az alábbi prioritásokat határozza meg, melyek mentén a jövőbeni nem-zeti energiapolitikát alakítani érdemes:

• A gazdasági növekedés támogatása, a foglalkoztatottság növelése.

• Az ellátásbiztonság növelése és forrásdiverzifikáció.• Az energiaimport-függőség csökkentése.• A megújuló energia-előállítás és -felhasználás kiemelt ösz-

tönzése.• Klímavédelem.• Atomenergia.• Az energetikáért felelős kormányzati intézményrendszer

átalakítása, működőképességének biztosítása, vállalkozóbarát-tá tétele, valamint az eszközrendszer értékelése és átgondo-lása.

17

www.e-met.hu SZAKPOLITIKASZAKPOLITIKA www.e-met.hu


A gazdasági növekedés és versenyképesség megteremté-séhez több tényezőt kell figyelembe venni. A lakossági, intéz-ményi és gazdasági szereplők energiaigényének kielégítését a legkisebb költség elvén kell megoldani. Feltétlenül figyelembe kell venni adottságainkat, a környezeti szempontokat, valamint az EU-s és nemzetközi kötelezettségeket. Mindannyiunk közös érdeke, hogy a monopóliumokat visszaszorítsuk, és hogy meg-teremtsük a primer energiahordozók európai közös piacát.

A zöld gazdaságfejlesztési prioritások megvalósításának eszközei az energiahatékonyság növelése, az energiatakaré-kosság fokozása, a megújuló energiaforrások széles körben történő elterjesztése, a zöld foglalkoztatás, kutatás-fejlesztés elősegítése, az ezek alapját biztosító képzési és szaktanács-adási rendszer kiépítése, valamint a forrásokat biztosító Zöld Fejlesztési Bank létrehozása. Magyarország számára ezek je-lenthetik a gazdasági válságból való kilábalás alapját, hazánkat egy fenntartható gazdasági pályára helyezve.

A 2009 decemberében megjelent INFORSE-EU jelentés (Energy Poverty Recommendations from INFORSE-Europe) ajánlásokat fogalmaz meg az energiaszegénység csökkentésé-re. (Energiaszegénységről beszélünk, ha a család energiakölt-sége magasabb, mint az elkölthető, rendelkezésre álló jöve-delem 10 százaléka.) A jelentés szerint azon háztartásoknál kell az energiahatékonyság-növelést támogatni, ahol fizetési gondokkal küzdenek az energiaköltségeiket illetően. A haté-konyságnövelés tehát nemcsak az uniós kritériumoknak való megfelelést szolgálja, hanem segít a szociális problémák meg-oldásában is.

Energia Stratégia 2030

Energetikai szempontból a következő 20 év stratégiájának meghatározása nem könnyű feladat. Ennyi idő alatt számos körülmény fog megváltozni, hisz olyan tudományos és műszaki fejlesztések mehetnek végbe, melyekre ma még nem is gon-dolunk.

Irányvonal nélkül lehetetlen a stratégiaalkotás, így olyan cé-lokat kell kitűznünk, melyek időtállók, vagyis a távolabbi jövő-ben is érvényre juttathatók. Így lettek a Stratégia fő pillérei az ellátásbiztonság, a versenyképesség, a fenntarthatóság (mely három fő fogalom az EU energiapolitikájának stratégiai alapel-ve is) és a gazdaságélénkítés.

A stratégiaalkotás előkészületei már az új kormányzati struktúra felállásakor megkezdődtek a korábbi stratégiák fel-mérésével, valamint az energiastratégia alapkérdéseinek meg-határozásával. Jelenleg a stratégia első verziójának összeállítá-sa zajlik. Tekintettel arra, hogy a stratégiaalkotás során széles körű szakmai és társadalmi konszenzusra törekszünk, számos szakmai és társadalmi szervezetet kértünk fel arra, hogy a stratégia irányait meghatározó kérdésekre saját szakterületü-ket illetően meghatározzák a jövő lehetséges irányait. A be-érkezett részanyagok feldolgozását követően november 15-re kerül összeállításra az Energiastratégia első verziója. Ezt egy széles társadalmi vita követi, melynek eredményként kialakul a második, végleges verzió. Mivel a hosszú távú energiastraté-giának komoly szerepet szán a kormányzat, annak feltétlenül szükséges közjogi státuszt kapnia.

Összefoglalás

A fentiek tükrében nyilvánvaló, hogy sok munka áll a program-alkotók, törvényhozók előtt. Az intézményrendszer átalakítása már megkezdődött, azonban a programok megálmodása után a háttérintézményi rendszert is szükséges újrahangolni. Az ener-getikai engedélyezési, szabályozási rendszer hitelességét visz-sza kell állítani, folyamatát átláthatóvá, elszámoltathatóvá kell tenni, az engedélyeztetési folyamat időigényét minimálisra kell csökkenteni. Biztosítani kell mindenki számára az energetikai információkhoz való szabad hozzáférést. Fontosnak tartjuk egy olyan képzési, oktatási rendszer kialakítását, melynek kereté-ben megvalósulhat a minőségi energetikai közép- és felsőfokú képzés, illetve szakképzés. Mindez azonban nem elég ahhoz, hogy a civil társadalom előtt is világossá váljon a fenntartható fejlődés fogalma, a megújuló energiaforrásokban rejlő lehető-ségek összessége, ezért tudat- és szemléletformáló kampá-nyok felkarolását, támogatását tervezzük. Kutatás-fejlesztési tevékenységekre forrásokat kell áldoznunk annak érdekében, hogy a hazánkban feltárt eredmények mielőbb a megvalósulás fázisába lépjenek, ne határokon kívül találjanak támogatóra az innovatív ötletek.

Reményeink szerint Önök, Olvasók előtt is egyértelmű-vé vált, hogy a gazdaságfejlesztés új korát éljük, a megújuló energia lassan mindennapjaink részévé válik. Ha elképzelése-inket sikerül megvalósítani, annak pozitív hatása lesz a fizetési mérlegre, a GDP-re, a foglalkoztatásra, mérséklődik energia-import-függőségünk és üvegházhatású gázkibocsátásunk. Újra működőképessé és önfenntartóvá válnak az önkormányzatok és a mezőgazdasági szektor.

A Hosszú Távú Energiastratégia kiemelt területeiVertikális Horizontális

• Klímavédelem• Ellátásbiztonság• Geopolitikai korlátok és

lehetőségek• Regionális energiapiac és

infrastruktúra• Takarékosság• Hatékonyság• Megújulók

• Foglalkoztatás• Vidékfejlesztés• Oktatás-képzés• Tudatformálás

18

www.e-met.hu HÍREKHÍREK www.e-met.hu


• Szakkollégiumi programokA Budapesti Műszaki és Gazdasági Egye-tem Energetikai Szakkollégiuma novem-berben is színes programokkal várja az érdeklődőket. November 2-án a VEIKI-ben zárlati próbát nézhetnek meg üzem-látogatás keretében. November 4-én Energiafüggőségünk ára címmel Vavrik Antal (MVM ERBE Zrt.) tart előadást. No-vember 9-én a szakolyi erőműbe látogat-nak el, ahol megismerkednek a megújuló energiát is felhasználó erőmű működé-sével. A következő rendezvényükön dr. Büki Gergely tart előadást A megújuló energiák hatékony hasznosítása címmel (november 11.). Az őszi programsoroza-tot a november 18-i előadás zárja, címe: Erőművi folyamatirányítás, hatásfok-op-timalizálás, szén-dioxid-kibocsátás csök-kentése.

A programokról részletesebben a www.eszk.org.hu honlapon.

• HidrogénenergetikaLehetséges, hogy a hidrogénenergetikán alapuló társadalom előbb fog beköszön-teni, mint hinnénk. Előjelzés nélkül, hir-telen és drámai módon átütő erővel. A világ legfejlettebb részein már minden elő van készítve, ki van fejlesztve, túl van a teljes vertikum a prototípus-elő-állításon, és kis szériás gyártások foly-nak a hidrogén-világ minden elemére, az autókra és autóbuszokra, a töltőállo-másokra, a hidrogén tüzelőanyag-cellák legkülönbözőbb felhasználására, a hid-rogén tárolására és szállítására, vala-mint megújuló alapú előállítására. Ez volt hallható az idén megrendezett esseni 17. Világ Hidrogén Energia Konferencián. Ez azt is jelenti, hogy a két, ma egymás-tól teljesen különálló ipar, a villamos és a motorhajtóanyag-gyártó összeolvad és eggyé válik. Villamos energiaforrásaink, a megújulók (szél, nap, geo, bio stb.) és

a zéró emissziójú nukleáris erőművek a gazdaságilag legoptimálisabb módon névleges terhelésen termelnek, és sokkal több villamos energiát állítanak elő, mint a fogyasztás. A termelés és a fogyasztás kényes egyensúlyát pedig szabályozható vízbontókkal állítják be. A termelt hidro-gén tárolható, de nem alakítandó vissza direkt villamos energiává (csak végszük-ség esetén, mivel igen rossz az eredő hatásfok), hanem motorhajtóanyagként kerül felhasználásra. Az így kialakított rendszer nem igényel szivattyús táro-zót, a teljes vertikum, a villamos ener-gia és a közlekedés is kibocsátásmentes, környezetbarát, és ma még elképzelhe-tetlen módon importfüggetlen. Ha mai összigényünket így elégítenénk ki, és ugyanannyit utaznánk, autóznánk, mint ma, akkor az ehhez szükséges hidrogén előállításához a meglévőn felül 7000 MW-ra lenne szükségünk.

• Az oroszlányi szénbánya bezárásaA Vértesi Erőmű és az oroszlányi szén-bánya bezárásának példáján mutatta be nemrég a The New York Times címlapon induló tudósítása az Európai Unió azon el-határozásának következményeit, hogy a fosszilisről fokozatosan áttér a megújuló energiára.

Az oroszlányi szénbányát az év végén bezárják, az utolsó magyar szénerőmű kapacitását pedig 2010 végétől kezdve, három év alatt fokozatosan leépítik, írta Elisabeth Rosenthal a Dezső Tamás fotói-val illusztrált cikkben.

A szerző rámutatott, hogy az erőmű és a bánya, amely csak évi 30 millió dolláros állami támogatással volt fenntartható, a 20 ezres város mintegy 3 ezer lakójának megélhetését és mintegy 5 ezer lakás és üzem fűtését biztosította. „Tudjuk, hogy a szén elavult technológia, amely fenn-tarthatatlan, de nem találtunk rá alterna-tívát” – idézte a lap Rajnai Gábor polgár-mestert. – „Mindenki arra gondol, hogy mivel fogunk fűteni télen.”

A Vértesi Erőmű korlátozott kapaci-tással a bánya bezárása után még három évig üzemelhet, időt biztosítva a város-nak arra, hogy alternatív megoldást ta-láljanak a fűtésre.

A Budapesti Műszaki és Gazdasági Egye-tem Energetikai Szakkollégiuma novem-

Lehetséges, hogy a hidrogénenergetikán alapuló társadalom előbb fog beköszön-

a gazdaságilag legoptimálisabb módon névleges terhelésen termelnek, és sokkal

A Budapesti Műszaki és Gazdasági Egye-A Budapesti Műszaki és Gazdasági Egye-• HidrogénenergetikaLehetséges, hogy a hidrogénenergetikán

a zéró emissziójú nukleáris erőművek a gazdaságilag legoptimálisabb módon

HírekHírekHírekHírekHírekHírek

• Erőmű Fórum a Magyar Energeti-kai Társaság rendezésében

Október 7-én és 8-án több mint nyolc-van érdeklődő részvételével zajlott az Erőművekre pedig szükség van! mottót viselő erőmű fórum. Az utóbbi idők szá-mos energetikával foglalkozó rendezvé-nye közül azért találtam kiemelkedően sikeresnek a fórumot, mert nemcsak az előadók elmondták mondandójukat, hanem az égetően aktuális kérdésekre igyekeztek megoldási javaslatokkal is élni. Persze csak remélni tudjuk, hogy javaslataik eljutnak a döntéshozókhoz is. Közülük ugyanis alig fedeztünk fel valakit a résztvevők között.

Dr. Grábner Péter, a Magyar Energia Hivatal képviseletében a szabályozás és a hatósági felügyelet változásairól be-szélt. Kiemelte, hogy még sok a kidol-gozatlan, megválaszolatlan kérdés, de bízik benne, hogy a közeljövőben min-denre választ tudnak adni. Dr. Kaderják Péter, a Regionális Energiakutató Köz-pont vezetőjének Társadalmi, gazdasá-gi feltételek, jövőképek című előadása élénk vitát váltott ki. Érdekes előadást tartott Rudi Zsuzsanna, az MVM ERBE-

től az erőmű és a környezet kapcsola-táról. Dr. Unk Jánosné és Kapros Zoltán, a Pylon Kft. kutatói a megújuló ener-gia stratégiai kérdéseiről beszéltek. Az előadók alapos kutatási eredményekkel alátámasztva, számos javaslatot fogal-maztak meg a megújulók hasznosításá-ról. Dr. Horn János élvezetes, lendüle-tes előadása a természeti erőforrások energetikai hasznosítását taglalta. Tóth András pedig az új reaktorok engedé-lyezéséről beszélt.

Kovács Gábor az Energiafüggősé-günk ára, Kiss Csaba Karbonmentes energetika és a szén: a CO2-befogás jövője, Turai József az Erőművi terme-lés megjelenése az áram-nagykereske-delemben címmel tartott előadást.

Schwardy Miklós A szén lehetséges szerepe a jövő energetikájában című előadásában szenvedélyesen érvelt a szén hasznosítása mellett. Sajnos eb-ben a kérdésben nagyon le vagyunk maradva a környező országokhoz ké-pest.

A következőkben az erőművek veze-tői mutatták be a Paksi Atomerőművet, a Budapesti Erőmű Zrt.-t, az ERBE-t., valamint a magyar erőműépítést.

19

www.e-met.hu HÍREKHÍREK www.e-met.hu


Hírek• A Magyar Telekom az energiapiaconA Magyar Telekom úgy ítélte meg, hogy üzletileg hosszú távon nyereséges vállal-kozást indít, ha belép az energiapiacra. A cég megállapodást kötött az E.On Ener-giaszolgáltató Kft.-vel, amely biztosítja a társaság részére a szükséges villamos energia- és földgázmennyiséget.

A Magyar Telekom kedvezményesen, azaz olcsóbban adja meglévő és leendő ügyfelei számára az energiát. Szolgálta-tását egyelőre négy nagyvárosban (Mis-kolc, Szeged, Székesfehérvár, Szombat-hely) és Budapest XVIII. kerületében vezeti be. Aki jelenleg előfizetője vagy jövőbeli előfizetője valamely T-Home szolgáltatásnak (telefon, internet, kábel- és műholdas televízió), csak jeleznie kell az olcsóbb energiaszolgáltatásra való áttérési igényét, s a Magyar Telekom elintézi az adminisztrációt. Nem lesz szükség helyszíni szerelésre, a szolgál-tatás folyamatos marad, csak a szám-lát kapja ezután az előfizető a Magyar Telekomtól.

• Energoexpo DebrecenbenAz Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület és Hajdú-Bihar megyei szer-vezete hatékony közreműködésével a V-Trade Kiállítások Kft. színvonalas há-romnapos konferenciát rendezett a deb-receni Kölcsey Művelődési Központban.

Az előadások bemutatták és értékelték a meglévő energetikai rendszer irányítá-si, technológiai, üzemviteli és hatékony-sági helyzetét, a kutatás-fejlesztés ered-ményeit, a megújuló energiahasznosítás jövőjét. Szó volt a zöldgazdaságról, az épületenergetika, a bioenergetika aktu-ális kérdéseiről. Teljesen új programként szerepelt az energiatőzsde, valamint a klaszterek bemutatkozása.

A sok színvonalas előadás közül csak néhányat emelünk ki. Dr. Stróbl Alajos a magyar energetika fejlődéséről tartott előadást. Dr. Pálvölgyi Tamás Kell-e ne-künk klímatörvény? – az éghajlatvédelmi kerettörvény bevezetésének gyakorlati kérdései címmel tartott előadást.

Öt szempontot emelt ki, amelyek a törvény végrehajtása szempontjából rendkívül fontosak:

1. A szilárd politikai konszenzuson nyugvó közbizalom.

2. Teljes körű társadalmi-gazdasági-jogi szempontú hatásvizsgálat készítése.

3. Összhangba kell hozni a számszerű kibocsátás-csökkentési és energetikai cé-lok mértékét és időtávját.

4. A törvény végrehajtásának szakma-politikai bázisát a klíma- és energiaügye-kért felelős minisztériumban kell kialakí-tani.

5. El kell indítani egy Komplex Épület-energetikai és Klímavédelmi Programot.

Fekete Csaba a távhőről, Börcsök Endre a villamosenergia-termelésről,

Vallasek István a romániai megújuló energia hasznosításának helyzetéről, dr. Bai Attila a jövő üzemanyagáról, dr. Jung László az erdőgazdálkodás és a megújuló energiagazdálkodás kapcsolatáról tartott előadást.

CikkfolytatásDr. Gergely Sándor Magyar zöldenergia-stratégia című cikkének első része a Ma-gyar Energetika 3. számában jelent meg. A cikk folytatása a www.e-met.hu honla-pon olvasható.

• Magyar Energetikai Vállalkozók és Feltaláló Fóruma

Az Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület Esztergomi Szervezete ren-dezésében 2010. szeptember 8-9-én az esztergomi vármúzeumban került sor az energetikai konferencia megrende-zésére. Horváth Péter, a Magyar Energia Hivatal elnöke, Bakács István, az ETE elnöke és dr. Steier József, az ETE esz-tergomi szervezete elnökének megnyitó szavai után a szakmai előadások sorát dr. Stróbl Alajos kezdte.

A villamos energia tárolásának szük-ségessége és megoldásai című előadá-sában elmondta, hogy a tárolást több-féleképp lehet megoldani. A jövőben például a közúti közlekedés villamosítá-sában lehet a tárolónak nagy szerepe. Megoldható a tárolás szivattyús, tárolós vízerőművekkel vagy levegős tárolós gázturbinás erőművekkel. A kialakult nemzetközi kereskedelmet is figyelem-be kell venni, amikor egy tárolós erő-művet létesítenek. A megújuló források nagyobb mértékű használata mellett elsősorban a nagy villamos egységtelje-sítő-képességű atomerőművek építése miatt szorgalmazható a szivattyús táro-lós erőművek elterjedése.

Lakatos Gábor Az atomerőmű bőví-tési lehetőségei és lakossági elfogadása című előadásában áttekintést adott az atomerőművek típusairól, a bővítésükre vonatkozó lehetőségekről, az engedé-lyeztetésekről s a lakossági elfogadás vizsgálatáról.

Medveczki Zoltán A magyar áram-tőzsde hatása a falhasználói árakra című előadásában többek között a pia-ci környezetet, statisztikákat, fejlődési irányokat mutatta be.

Grosz Ákos előadásából a követke-ző idézetet emeljük ki: „A geotermikus energia műszakilag kipróbált és gazda-ságilag megvalósítható energiaforrás elektromos áramtermelés számára. Ké-szen áll a felhasználásra, és bizonyos körülmények között versenyképes más energiaforrásokkal.”

Prof. Dr. Bérczi István a fosszilis és a megújuló energiaforrások jelen helyze-tének bemutatása kapcsán amellett tet-te le a voksát, hogy még igen messze vagyunk attól, hogy a fosszilis energia-hordozókat leváltsák az alternatívok. A ma ismert és bizonyított kőolajkészletek 40, a földgázkészletek 70 évre elegen-dők. Új kőolaj- és földgáz-felfedezések-re van szükség. Mivel a kitermelés, a szállítás stb. igen drága, nagy szükség van a pénzügyi, logisztikai, humán erő-források hatékony felhasználására. Ez a jövő nagy kihívása.

Bohoczky Ferenc az Önkormányzat-ok feladatai a megújuló energiastraté-gia és az EU-elvárások 2020. évi telje-sítéséhez című előadásában elemezte a klímaváltozás hatásait, az Európai Unió előírásait, stratégiáját, szólt az Új Szé-chenyi Tervről, a megújuló energiafor-rások felhasználásáról. Hangsúlyozta az önkormányzati szektor tulajdonosi hely-zetbe hozásának fontosságát.

20

www.e-met.hu ATOMERŐMŰ ATOMERŐMŰ www.e-met.hu


A ma legelterjedtebb atomerőművi reaktorok – a nyomott-vizes és vízforraló típusúak – Carnot hatásfoka közismer-ten mérsékelt az alkalmazott „alacsony” hőmérsékletszin-tek miatt. A fosszilis tüzelőanyagot felhasználó klasszikus erőművek fejlődése arra ösztönöz, hogy kritikus állapotot meghaladó nyomású és hőmérsékletű vizet alkalmazzunk hűtőközegként az atomerőművekben is. Ekkor jobb lesz a hatásfok, csökken a környezetnek leadott, kihasználat-lan hőenergia, tehát remélhető, hogy a gazdaságosság is javul. Emellett garantálni kell, hogy azonos ráfordítások mellett az ilyen erőművek biztonsága még az eddigieknél is nagyobb legyen. A cikk áttekintést ad az ez irányban végzett és nyilvánosságra hozott nemzetközi kutató-fej-lesztő munkáról.

Supercritical water – in nuclear power stations?As it is well known, the most wide-spread nuclear power stations operating BWR and PWR type nuclear reactors have restrained Carnot effi ciency because of the „low” temperatures applied. The progress in the domain of fossil fueled power stations calls for using supercritical water as coolant in the nuclear power stations too. It should be results in a better effi ciency, a lower amount of the heat lost to the environment, thus probably in a better economy. It should be assured however the safety of the power stations mentioned must be better than that achieved before, under the same fi nancial conditions. This article gives an introductory short overview about these international R&D activities published.

Cikkünk első részében vázoltuk azokat a körülményeket, törté-néseket, melyek az ún. negyedik generációs atomerőművek ki-fejlesztése irányában hatnak. E típusok közé fog várhatóan tar-tozni a szuperkritikus nyomású vízzel hűtött (Super Critical Water Reactor) SCWR erőművi blokk is.

Az SCWR blokkokhoz fűzött remények. Azok megalapo-zottsága

A fosszilis tüzelésű szuperkritikus vízzel működő erőművek üzemi tapasztalatai valóban erős, szilárd támaszt nyújtanak az SCWR reaktorokkal kapcsolatos problémák leküzdésére, különö-sen, ha a turbinagépház berendezéseire gondolunk. A szuper-kritikus vízáram bizonyos eróziós tulajdonságainak ismerete is

hasznos magának az atomreaktor alkatrészeinek, különösen a fűtőelemburkolatok anyagának megválasztása során. De nehéz probléma marad a nagyátmérőjű és forró reaktortartály megter-vezése, anyagának kiválasztása. Ehhez a klasszikus tapasztala-tok csak kevés segítséget nyújtanak.

A tervezők már kezdetektől fogva igyekeztek a nyomottvizes atomerőművek reaktortartályai kapcsán a leginkább igénybevett tartályfal-tartományokat lehetőleg „hűvösen” tartani. A reaktor-zóna magasságában a tartály falát a „leghidegebb” primer víz mossa lefelé áramolva a tartályfal és a reaktorkosár vagy bur-kolat között. Viszont az e szintek fölött elhelyezkedő falakat és a tartály fedelét a legforróbb hűtőközeg mossa. A mérnöki érzék is sugallja, hogy 500 °C-ot meghaladó hőmérséklettartományban ez a gépészeti kialakítás nem megfelelő, nem engedhető meg. Nem szabad a turbina felé távozó forró szuperkritikus vizet a tar-tály fém anyagával közvetlen érintkezésbe hozni. Ez megoldható speciális fűtőelemkötegek (1. ábra) és az ún. „reaktorsapka” al-kalmazásával.

Az 1. ábrán bemutatott lehetséges kötegkeresztmetszetek alkalmasak arra, hogy az elkülönített „vízrúd” (ilyen elnevezés nem származhat mérnöktől) tartományokban lassan áramoljon lefelé a moderátor/hűtőközeg, miközben csak minimális mérték-ben melegszik, ugyanakkor a fűtőelemrudak melletti szűk tarto-mányokban gyorsan áramlik felfelé a hűtővíz. A gyors áramlással együtt jár a jó hőátadás még a szuperkritikus állapothoz tartozó kisebb (egyharmadnyi) vízsűrűségek mellett is. Ugyanakkor az elkülönülő moderátorterek biztosítják a neutronok lassításához szükséges proton- (hidrogén) sűrűséget a zónában. Tehát ezek a kötegelrendezések egyszerre oldanak meg reaktorfi zikai és hű-téstechnikai feladatot.

A „reaktorsapka” arra szolgál, hogy a zóna fölött közvetlenül elhelyezkedő kis térrészben a felmelegedett hűtőközeget külön-válassza, megkeverje és vízszintesen a gőzcsonkokhoz vezesse,

30,12 cm

„vízrúd” szabályozórúdvízrúd

Vigassy József

Szuperkritikus víz – atomerőművekben? II.

30,12 cm

„vízrúd” szabályozórúdvízrúd

1. ábra. Három lehetséges fűtőelemköteg-keresztmetszet Danielyan (2003) szerint elkülönülő moderátor (vízrúd) tartományokkal

21



ugyanakkor biztosítsa a reaktortartály felső tartományában el-helyezkedő „hideg” víz beáramlását a „vízrudakba”, valamint a szabályozó rudak bevezethetőségét felülről a reaktorzónába. Egy lehetséges, de ennél a feladatnál valamivel többet tudó reaktor-sapkát mutatunk be a 2. ábrán, ahol a „stiffening pipe”-ok szol-gálnak a „hideg” víznek a moderátorterekbe való átvezetésére, a nagy nyílások és térrészek pedig a szuperkritikus víz/gőz megke-verésére, oldalra való kivezetésére, átengedésére.

Nyilvánvaló, hogy üzemviteli helyzetben egy ilyen reaktorsap-kának csupán az áramlások okozta súrlódásos nyomáseséseket kell magas hőmérsékleten elviselnie, amit biztonságosan megold. Külön probléma annak biztosítása, hogy szélsőséges üzemzavari viszonyok között is kellően teherbíró legyen ez a szerkezet.

A bemutatott SCWR probléma talán érzékelteti a problémakör művelésének költséges voltát. Ezért az sem meglepő talán, hogy előrehaladás leginkább a számítások területén volt eddig tapasz-talható. Különösen a nagy integrális kísérletek területén tapasz-talhatunk elmaradást. Igaz, már az előző évszázadban a japán kutatók igyekeztek bebizonyítani, hogy egy SCWR atomerőmű kellően biztonságos lesz. Előzetes PSA analízisük (Lee 1999) sze-rint ez igaz nemcsak a szuperkritikus vízzel hűtött gyorsreakto-rokra, hanem az SCWR-ekre is. A PSA analízis alkalmazhatósága erre a feladatra talán a Holló-cikk (2009) alapján ítélhető meg.

A korai reményeket gazdasági megfontolások is alátámasztot-ták. Mint ezt Danielyan (2003) is kifejti, szuperkritikus nyomá-son nincsen fázisátalakulás, ezért elmarad a cseppleválasztó és a tartályon belüli szivattyú is, azaz egyszerűbb a szerkezet. A forró gőz a tartályon belül is csak kisebb térfogatot tölt ki, tehát az üzem közben forró tömegek kihűtése üzemzavar esetén olcsóbb, kisebb eszközparkkal megoldható, és ezen túlmenően a jelentő-sen magasabb hatásfok is oda hat, hogy a hasznos teljesítmény-re vonatkoztatott szükséghűtő-kapacitás és az ehhez szükséges konténment, építési kubatúra is olcsóbb. Mindezen remények ellenére Danielyannak meg kell állapítania azt, hogy „a szüksé-ges integrális LOCA-kísérleteknek hasonlítaniuk kell azokhoz a Semiscale-kísérletekhez, melyeket az USA NRC hatóság végzett a jelenlegi vízhűtéses reaktorok LOCA-folyamatainak vizsgálatá-ra. A kísérleti sorozatok és a szükséges számítógépi programfej-lesztő munka időszükséglete a tíz év nagyságrendbe tehető.”

A fentiek alapján érthető, hogy az EU-ban a nukleáris szak-ma szervezetei hamar felismerték, hogy a várhatóan igen gazda-ságos és biztonságos SCWR reaktorok kifejlesztése a probléma szerteágazó és költséges volta miatt csak együttműködés kere-tében racionális vállalkozás, ezért projektek keretében végeznek

összehangolt munkát. A jelenleg működő High Performance Light Water Reactor (HPLWR) Phase 2 projektben, mint erről hiteles áttekintést ad Schulenberg (2009) munkája, az 1. táblázatban felsorolt partnerek vesznek részt.

Látható, hogy 8 országból 7 kutatóközpont, 2 egyetem és 1 ipari társaság működik együtt. Lazább az együttműködés ezen túlmenően egy további fi nn céggel, egy svéd nukleáris hatóság-gal és egy angol, valamint egy japán egyetemmel. A projekt mű-ködtetését a Karlsruhe-Heidelberg tengely vállalta magára.

A HPLWR-projekt a 2. fázisban önmaga elé a következő célo-kat állította:

• Kivitelezhető termikus HPLWR reaktorzóna és zónatar-tozékok előzetes koncepciójának kidolgozása neutronikai, termohidraulikai és szilárdságtani programok segítségével.

• Hasonló koncepció plutónium-felhasználó gyorsreaktorra.• Javított és hitelesített kódokkal igazolni, hogy a HPLWR re-

aktorok biztonsága nem kisebb a III. generációs LWR reaktoro-kénál, így kielégítik az EUR (European Utility Requirements, lásd EUR LWR, 2001) követelményeket. Ennek útja a legjobb LWR biz-tonsági fi lozófi a adaptálása és egyes kiválasztott tervezési bal-esetek analízise.

• Hőtűrő anyagok autoklávokban történő megfelelő korróziós és mechanikai terheléses és töréses korróziós vizsgálatai alapján javaslattétel a termikus HPLWR reaktorokban és segédberende-zéseiben felhasználandó anyagokra.

• Egy Szuperkritikus Vizes Hurok (SWL) létesítése és nem ak-tív körülmények közti működtetése tranziens és baleseti üzemál-lapotoknak megfelelő körülmények között. A hurok felkészítése zónán belüli anyagvizsgálatokra, valamint vízkémiai és radiolízis-vizsgálatokhoz.

• A HPLWR erőműkoncepció fi nomítása a környezetbarát, for-ráskihasználó, atomfegyverkezést nem elősegítő IV. generációs technológiai célok irányában.

• Az áramfejlesztés gazdaságosságának előbecslése HPLWR atomerőművek esetére.

A HPLWR-projekt jelenlegi 2. fázisa keretében megrendezésre került 2009 áprilisában egy nagyméretű konferencia (Heidelberg, 2009), ahová külön ülésszakra valamennyi nukleáris fejlesztő csoportosulás képviselőjét is meghívták. Abban a szerencsés helyzetben vagyunk, hogy az elhangzott 84 előadás anyagán

A főgőzvezeték kivezetése Elválasztó fal Keverő falak 1. keverőtér

2. keverőtér=kilépő gyűjtőkamra

Stiffening pipes

2. ábra. Gőzkeverő kamrák, a „reaktorsapka” a zóna felett. Fischer (2007) szerint

A résztvevő szervezet neve Rövidítés OrszágForschungszentrum Karlsruhe GmbH FZK Németország

Commissariat i l’Energie Atomique CEA Franciaország

AREVA NP GmbH AREVA Németország

Universität Stuttgart USTUTT Németország

MTA KFKI Atomenergia Kutató Intézet KFKI/AEKI Magyarország

Kungliga Tekniska Högskola KTH Svédország

Nuclear Research and Consultancy Group NRG Hollandia

Paul Scherer Institut PSI Svájc

Ustav jaderneho vyzkumu Rez a.s. UJV Csehország

VTT Technical Research Centre of Finnland VTT Finnország

A főgőzvezeték kivezetésekivezetése Elválasztó fal Keverő falakKeverő falak 1. keverőtér1. keverőtér

2. keverőtér=kilépő gyűjtőkamrakilépő gyűjtőkamra

Stiffening pipesStiffening pipes

1. táblázat. A HPLWR Phase 2 projekt résztvevői

22



(PROC, 2009) keresztül nemcsak a projekt eddigi részeredmé-nyeivel ismerkedhetünk meg, hanem nemzetközi kitekintést is nyerhetünk.

Megközelítések a nagyvilágban

A heidelbergi konferencián meghívott előadók plenáris szekció keretében ismertették a tárgykörünkben országukban folytatott tevékenységet és elképzeléseiket. Ez alól kivétel két orosz elő-adás, amely a Gidropress cégnél végzett elképzelésekről, ered-ményekről szólt.

Mokhov et al (2009) dolgozata szerint zónatervezési kérdés, hogy a VVER és BN-600 reaktorok zónáitól a fejlődés a VVER-SCP vagy egy nátriumos primerkörű reaktor felé tartson. A VVER-SCP olyan tank típusú SCWR reaktor, mely egy- vagy kétáramú zónával rendelkezik. Az orosz tervezők ugyanis hangsúlyozot-tan törekszenek az egyszerű zónaszerkezetre. Sűrű rácsosztá-sú, hatszöges elrendezésű fűtőelemkötegekben gondolkodnak, amelyeket csak egyes fűtőelemrudak helyére behelyezett járulé-kos moderátorelem, fl uxusprofi lozó eszköz vagy szabályozó rúd perturbál. A kétáramú kiképzés hasznos engedmény: a tartályfal melletti elválasztott zónarészben képzelik el azt a lefelé áram-lást, aminek hatása megegyezik a vízrudas kiképzés kedvező, a tartályfal hőterhelését csökkentő hatásával. A rendszer megva-lósításához egyszerűbb és durvább kialakítású „reaktorkalap”-ra van szükség. Amennyiben zónatartomány-szétválasztó köpeny kerül alkalmazásra, akkor az egyes fűtőelemkötegek fala akár el is maradhat.

A zónaszerkezet egyszerűsége fontos szempontnak látszik, különösen akkor, ha a zóna „balesetállóságának” kérdésére gon-dolunk. Ennek a szempontnak a fontosságára az orosz fél azzal is fel kívánta hívni a fi gyelmet, hogy külön előadásban (Churkin, 2009) ismertette a TEMPA-SC számítógépi programjuk kifejlesz-tését, amely képes a fűtőelem-felfúvódást és annak áramlási kö-vetkezményeit stacioner és időfüggő termo-hidraulikai és termo-mechanikai modellek keretén belül analizálni.

A kínai hozzáállás megismerhető X. Cheng (2009) munkája alapján. A felgyorsult ipari fejlődés Kínában együtt járt az elekt-romos áram termelésének megugrásával. Az évszázad közepére a maihoz viszonyítva még további négyszeresére fog emelkedni az ország primerenergia-igénye. Aggasztó, hogy ennek bázisa elsősorban „hazai” kőszén fokozott CO2-kibocsátással, akkor is, ha az új fosszilis erőművek több mint 70%-ában a szuperkriti-kus nyomású vizes technológiát alkalmazzák. A környezetkímélő villamosenergia-termelés fontos járható útja az atomenergetika. Ezért Kína nem zárkózhat el az elől, hogy ne tervezze 2030-ig IV. generációs atomerőművek üzembe helyezését. Ennek a te-vékenységnek a kerete a 2005-ben megindított nukleáris ener-getikai program, a 3. ábra szerint. (A léptékek megértésének megkönnyítésére megjegyezzük, hogy Paks jelenlegi kapacitása mintegy 2 GW, tehát Kínában 2020 után évente kb. 3-4 „Paks”-ot kívánnak üzembe állítani.)

A szuperkritikus nyomást alkalmazó technológia mai ter-jedése Kínában predesztinálja az országot arra, hogy hasonló utat válasszon a nukleáris területen is. Ez SCWR reaktorokat jelent. Ehhez ütemezett kutatási tevékenység szükséges például az anyagvizsgálat, termohidraulika, reaktorfi zika területén, bár

már ma is foglalkoznak egész létesítményre vonatkozó globá-lis, így például biztonsági kérdésekkel is. A munkákat a „973-as nemzeti kulcsprogram” koordinálja. Számos kínai kutató kap-csolódott be szerte a világon az SCWR reaktorokkal kapcsolatos kutatásokba (lásd Hu, 2009). Ezért nem lenne meglepő, ha az adott területen az áttörés Kínában következne be.

Jóllehet a kínai nukleáris közösség a világon mindenre igyek-szik odafi gyelni, publikációik szerint egy speciális kínai elképzelés, az SCWR-M zónakoncepció az, melynek kutatásával intenzíven foglalkoznak. Ebben a reaktorzóna-koncepcióban a reaktor kül-ső körgyűrűjében termikus atomreaktor található, lefelé áramló, kvázi-forrásban lévő szuperkritikus vízzel hűtve, a belső tarto-mányban pedig egy gyors reaktor van – reaktorfi zikailag a két tartomány össze van kapcsolódva –, melynek funkciója a felfelé áramló hűtőközeg túlhevítése.

A kanadai elképzelés a CANDU-csöves, tehát tartályt nélkülö-ző reaktorokat kívánja továbbfejleszteni. Itt a moderátor főtöme-ge és a hűtőközeg eleve szeparálva, térben elkülönítve található a zónában. A nyomástartó csővezetékrendszer van viszont je-lentős dózisterhelésnek kitéve, ami problematikussá válhat, ha a szuperkritikus nyomású hűtőközeg fokozott korrozív tulajdonsá-gaira gondolunk. Érdekes elgondolást vet fel W. G. Cook (2009) dolgozata. A PWR-ekhez hasonló kétkörös, gőzfejlesztővel és a körök között létesített túlhevítővel rendelkező megoldást java-sol, vizsgál. Az elérhető hatásfok csak 2%-kal lesz kisebb, de a korróziós termékek kihordása a turbinába, valamint a turbinaházi aktivitási szint miatti kellemetlen üzemeltetési körülmények ki-küszöbölődnek.

A dél-koreai elképzeléseket érdemes még említenünk. Az SCWR reaktorokkal kapcsolatosan – S. Y. Hong (2009) szerint – önálló technológiai alapkutatások végzését javasolják az elkö-vetkező 5 évben. Ezt követően kívánnak részt venni nemzetközi integrális kísérletekben. Rendszertervezési feladatokat a 2015-2017. években végeznének. Ezen belül tartják kívánatosnak a biztonsági rendszerek megtervezését, azaz a biztonsági fi lozófi a végleges kidolgozását.

Néhány európai elképzelés

Az alábbiakban nem kívánunk teljes áttekintést adni a HPLWR-projekt eddig elért eredményeiről, csupán kiragadunk néhány

2000 2010 2020 2030 2040 2050

50

100

150

200

250

Kap

acitá

s, G

W

GEN-IV

GEN-III (LWR)

GEN-II, II+ (LWR, HWR)

3. ábra. Kína tervezett nukleáris energetikai programja 2050-ig

20002000 2010 20202020 2030 20402040 2050

50

100

150

200

250

Kap

acitá

s, G

W

GEN-IV

GEN-III (LWR)

GEN-II, II+ (LWR, HWR)

23



olyan megállapítást, amely a magyar energeti-kusok számára érdekes lehet.

A „háromutas zónakialakítás” (4. ábra) elő-segíti, hogy a fűtőelem-burkolat adott hőmér-sékleti limitjének betartása mellett a lehető legmagasabb és legegyenletesebb hőmérsékle-tű szuperkritikus víz/gőz lépjen ki a reaktortar-tályból. Ennek kalorikus előnyeit szükségtelen ecsetelnünk, de két vele kapcsolatos problémára azért fel kell hívnunk a fi gyelmet:

Üzemzavarok, de különösen csőtöréses, ún. LOCA-balesetek során fontos, hogy a tartályon belüli szerkezetek kellően „balesetállóak” legye-nek. A tartálybelső elbonyolítása megnehezíti ennek elérését, biztosítását, bizonyítását.

Korábban is ismert volt, hogy a szuperkriti-kus állapottól való „megszabadulás” a reaktor leállítása, szükséghűtése során speciális intéz-kedéseket kíván meg. Ezek között kell megem-líteni, hogy a fűtőelemeknek víztükör alatt tar-tása, ami a PWR és BWR reaktorok esetében a maradványhő elvitele elegendő feltételének bi-zonyult, esetünkben már nem elégséges: bizto-sítani kell a fűtőelemeknek vízhűtését a reaktor nukleáris megállítását követően is, ugyanolyan áramlási útvonalat követve, mint üzem közben. Ez egyre nehezebb bonyolultabb reaktorelren-dezések esetén.

Ezzel kapcsolatban még megjegyezzük, hogy a reaktor egyes tartományai hűtésének „sor-ba kapcsolása” bonyolítja a reaktor viselkedé-sét üzemviteli és üzemzavari tranziensek során egyaránt. Ennek és a konténmentben elhelye-zett szükséghűtő rendszereknek a tanulmányozásához megfe-lelően fejlett szoftver kell, ami szerencsére hazánkban is ren-delkezésre áll (lásd Keresztúri, 2003), és alkalmazásra is talált, lásd Keresztúri (2009) vagy Maráczy (2010).

A visszáram-korlátozó elem és négy hűtőkör alkalmazása biztosíthatja azt, hogy a hideg-ági csőtörések esetén is bizto-sítható legyen a „hideg tápvíz” kellő mennyiségű betáplálása a leállított reaktor zónájába.

Ha a nyomás egy hidrauli-kai rendszerben a kritikus nyo-más értékét csökkenve lépi át, az az áramlási kép stabilitá-sát veszélyezteti. (A kérdéskör fontosságára jellemző, hogy a heidelbergi 2009-es konferencia külön szekciót szentelt a stabili-tási kérdéseknek.) Ezért fontos

Tartályfedél a zárócsavarozással

Rugó

Szabályozó rudakmegvezető csövei

Kilépő csövezeték/főgőzvezeték

Fűtőelem-kötegek(FA) rácsa: kvázielpárologtató

1. Kvázi túlhevítő


Papucs vagy alsókeverőkamra a kéttúlhevítő járatközött

A reaktorháromutashűtésénekbelépése

Alsó keverőtér a reflektor,a moderátor, a tartályfal-hűtés és a rések leszálló vizei számára

Tartály- és alsókeverőtér-fenék

Alsó keverőtér

Alaplemez belépőáramlásszabályozógyűrűkkel

Reflektor

Reaktorkosár

Reaktortartály

Reaktorsapka vagyfelső keverő terek/gőzgyűjtőtér

Visszáram-korlátozó elem

Belépő csővezeték/tápvízáram

Szabályozó rudakszárai

A

A

B

B C D E F G H IF

G H ID

C

E

PH1 PH2 PH3 PH4 PH5 PH6 PH7

25 MPa280oC

26.7 MPa

Keverő előmelegítő/Tápvíztartály

42 MWel

η=43.5%2300 MWth

24 MPa500oC1179 kg/s

22.6 MPa

4.25 MPa

210 kg/s22.6 MPa

824 kg/s441OC

288OC

135OC

260OC

Nettó teljesítmény=1000 MWel

Hűtőköriszivattyúk

0,55 MPa156OC

5 kPa

593 kg/s

29 433 kg/s

1046 MWel

2603 kWel

1226 kWel

33OC

25OC

15OC

GHP IP LP

5. ábra. Tervezett gőzkörfolyamat a HPLWR atomreaktorhoz

4. ábra. A reaktortartály és a reaktor háromutas hűtése Koehly (2009) és Fischer (2007) szerint

Tartályfedél a zárócsavarozással

Rugó

Szabályozó rudakmegvezető csövei

Kilépő csövezeték/főgőzvezeték

Fűtőelem-kötegek(FA) rácsa: kvázielpárologtató



Papucs vagy alsókeverőkamra a kéttúlhevítő járatközött

A reaktorháromutashűtésénekbelépése

Alsó keverőtér a reflektor,a moderátor, a tartályfal-hűtés és a rések leszálló vizei számára

Tartály- és alsókeverőtér-fenék

Alsó keverőtér

Alaplemez belépőáramlásszabályozógyűrűkkel

Reflektor

Reaktorkosár

Reaktortartály

Reaktorsapka vagyfelső keverő terek/gőzgyűjtőtér

Visszáram-korlátozó elem

Belépő csővezeték/tápvízáram

Szabályozó rudakszárai

24

www.e-met.hu PR ATOMERŐMŰ www.e-met.hu


biztonsági alapelv az SCWR reaktorokkal kapcsolatban, hogy a nyomáscsökkentés a kritikushoz közeli tartományban gyorsan kell, hogy lejátszódjék.

A konferencián külön szekcióban foglalkoztak többek között a szerkezeti anyagokkal, a termohidraulikai kérdéskörrel és a hőátadással, valamint a reaktorbiztonsággal is. A programban (Heidelberg, 2009) több magyar szerzőhöz fűződő előadás is szerepel. Végezetül meg kívánjuk említeni, hogy több publikáció foglalkozott már az SCWR reaktorokhoz tervezett körfolyamat-nak, valamint a hozzá tartozó hősémának megtervezésével. Az 5. ábrán bemutatott megoldás Brandauer (2009) dolgozatából való. Véleményünk szerint az itt alkalmazott 5,5 atm nyomáson dolgozó „tápvíztartály/keverő előmelegítő” arra is alkalmas, hogy segítségével a biztonságot üzemzavari állapotokban is növelni le-hessen.

Következtetések

Meg kell állapítanunk az eddig bemutatottak alapján, hogy kiter-jedt nemzetközi kutatások folynak az SCWR, illetőleg a HPLWR reaktorokkal kapcsolatosan, és ezek távolról sem olyan távoli jö-vőbe vesznek el, mint például a fúziós kutatások. A múltból örö-költ mérnöki érzés talán aggódásra ingerel sokunkat. Sok még a nyitott kérdés. Sok még az elvégzendő kísérleti munka és a szükséges szoftvertevékenység is ahhoz, hogy nyugodt szívvel merjünk találkozni olyan reaktorok terveivel, amelyekben a nyo-más kritikuson felüli. Pedig a kritikus víznyomás a természetben sem olyan ritka, mint sokan képzelik. Ha máshol nem, a 2200 méternél mélyebb tengerekben mindenhol jelen van. És ha ott vulkánkitörés történik, a hőmérséklet is igen magas lehet. Ér-deklődéssel figyeljük tehát a bemutatott kutatások további ala-kulását, melyek nemcsak a tervezőket és gyártókat szolgálják, hanem az ellenőrző és engedélyező hatóságok tevékenységéhez is alapot szolgáltatnak.

Köszönetnyilvánítás

A szerző köszönetét fejezi ki Gadó János úrnak a téma felveté-séért és a témával való foglalkozás kereteinek megteremtésé-ért, valamint Keresztúri András úrnak a hasznos konzultációkért, amelyek nélkül ez a cikk nem láthatott volna napvilágot.

Hivatkozások

Brandauer, M.; Schlagenhaufer, M.; Schulenberg, T. (2009): Steam

Cycle Optimization for the HPLWR 4th ISSWCR, March 8-11, 2009,

Heidelberg, Germany, Paper No. 36

Cheng X. (2009): R&D Activities on SCWR in China 4th ISSWCR,

March 8-11, 2009, Heidelberg, Germany, Paper No. 53

Churkin,A.N.; Yagov, P. V.; Shchekin (2009): Computer Code

TEMPA-SC: Simulation of Thermal-Hydraulic Processes in the Core

of VVER-SCP Reactor 4th ISSWCR, March 8-11, 2009, Heidelberg,

Germany, Paper No. 02

Cook, W. G.; Fatoux, W. (2009): A CANDU-SCWR with a Steam

Generator: Thermodynamic Assesment and Estimation of Fouling Rates.

4th ISSWCR, March 8-11, 2009, Heidelberg, Germany, Paper No. 66

Danielyan, D. (2003): Supercritical-Water-Cooled Reactor System

– as one of the most Promising type of Generation IV Nuclear Reactor

Systems

http://www.tkk.fi/Units/AES/courses/crspages/Tfy_56.181_03/

Danielyan.pdf

EUR LWR (2001): EUROPEAN UTILITY REQUIREMENTS FOR LWR

NUCLEAR

POWER PLANTS. Rev. C, April 2001., Vol. 2, Chapter 1.

Fischer, K.; Schneider, T.; Redon, T.; Schulenberg, T.; Starflinger, J.

(2007): Mechanical Design of Core Components for a High Performance

Light Water Reactor with a Three Pass Core

GLOBAL 2007, Boise, Idaho, Sept. 9-13, 2007

Heidelberg (2009): Official Program 4th International Symposium on

Supercritical Water-Cooled Reactors. Crowne Plaza Hotel, Heidelberg,

Germany March 8-11, 2009

http://www.hplwr.eu/public/Symposium/OfficialProgram.pdf

Holló, E. (2009): PSA-alkalmazások – ábránd vagy valóság? Ma-

gyar Energetika 2009/5. 18-20 old.

Hong, S-Y.; Lee, K.; Bae, S-M.; Kim, Y-B.; Bae, Y-Y. (2009): Interim

Results of SCWR Development Feasibility Study in Korea


Hu,Po; Wilson,P,P,H. (2009): Suprcritical Water Reactor steady

state, burnup and transient analysis with extended PARCS/RELAP5


Keresztúri, A.; Hegyi, Gy.; Maráczy, Cs.; Panka, I.; Telbisz, M.;

Trosztel, I.; Hegedűs, Cs.

(2003): Development and validation of the three-dimensional

dynamic code – KIKO3D

Annals of Nuclear Energy 30 (2003) pp. 93-120

Keresztúri, A.; Maráczy, Cs.; Trosztel, I. ; Hegyi, Gy. (2009): Safety

Analyses of Reactivity Initiated Accidents in a HPLWR Reactor by the

Coupled ATHLET-KIKO3D Code


Koehly, C.; Schulenberg, T.; Starfinger, J. (2009): HPLWR Reac-

tor Design Concept. 4th ISSWCR, March 8-11, 2009, Heidelberg, Ger-

many, Paper No 37

Lee, J. H.; Oka, Y.; Koshizuka, S. (1999): Safety system

consideration of a supercritical-water cooled fast reactor with simplified

PSA. Reliability Engn. And System Safety 64 (1999) pp. 327-338

(ELSEVIER)

Maráczy, Cs.; Keresztúri, A.; Trosztel, I.; Hegyi, Gy. (2010): Safety

analyses of reactivity initiated accidents in a HPLWR reactor by the

Coupled ATHLET-KIKO3D Code

Progress in Nuclear Energy, Febr. 2010, pp. 1901-1906, Tom. 5236

Mokhov, V. A.; Vasilchenko, I. N.; Nikitenko, M. P.; Kobelev, S. N.;

Lapin, A. V.; Makhin, V. M.; Chetverikov, A. E.; Churkin, A. N.; Shmelev,

S. V. (2009): Core Problems of VVER-SCP Vessel-Type Reactor


PROC (2009): A 4th ISSWCR, March 8-11, 2009, Heidelberg,

Germany, konf. előadásanyagai.

Négy tömörített mappa. http://www.hplwr.eu/public/Symposium/

Proceedings_01-20.zip,21-39.zip, 41-60.zip és 61-84.zip

Schulenberg, T. ; Starfinger, J. (2009): European Research Project

on the HPLWR


Vidovszky, I. (2005): A jövő atomerőművei. Fizikai Szemle, 2005/4.

118. old.

25

www.e-met.hu PR ATOMERŐMŰ www.e-met.hu


A pellettüzelés ma még csak elterjedőben van ma Magyar-országon, de a földgáztüzelésre kevésbé berendezkedett országokban, mint például Németország, Ausztria vagy Olaszország, már nagy hagyománya van. Ezekben az or-szágokban a tüzelőanyag-gyártásra és -elosztásra ma már egész iparágak szakosodtak, az érvényes előírások rész-letesen szabályozzák a pellet minőségét, de még a pellet tárolásának a körülményeit is. 2010-től az Európai Unió EN 14961-2 előírása egységesíti a pelletre vonatkozó helyi előírásokat, így felváltja a helyi szabá-lyozásokat, és megteszi a már rég aktuális lépést, lefekteti az összeurópai egységes szabályozást a pelletek minőségére vo-natkozóan. A szabvány életbelépésétől kezdve ugyanazt értjük pelleten és annak minőségi osztályain Magyarországon, mint Németországban vagy Olaszországban. Ez a lépés a magyar pelletpiac számára is igen fontos, hiszen ez az egyik olyan ener-giahordozó, amelyikről már ma tudhatjuk, hogy biztosan jelen-tős bővülés előtt áll.

A leggyorsabban reagáló energiapiaci szereplő természete-sen a kisfogyasztó, aki döntéseit – lehet rajta keseregni, de attól még így van – nem feltétlenül a legésszerűbb ár-érték arány figyelembe vételével hozza meg. Számukra a kifejezetten (fa) pellettüzelésre alkalmas és fejlett vezérléssel rendelkező köz-ponti hőtermelők sokáig csak a prémium kategóriában voltak elérhetők. Ezen termékeken kívül a piac nem kínált kompakt ké-szülékeket, csak a szilárdtüzelésű kazánokra épített pelletégőket.

Ezt a területet hivatott betölteni a BIODOM27 pelletkazán, amely szolgáltatásait és árát egybevetve unikum a hazai pia-con. A készülék külseje kompakt mérete-ivel és kialakításával hívja föl magára a figyelmet, hiszen a tetején elhelyezett pellettároló miatt az alapterülete mind-össze 900×650 mm. A pellettárolóba az energiaigénytől függően 4-7 napra elegen-dő tüzelőanyag tölthető, a kazán átlagos pelletfogyasztása 1,2-6,7 kg/h. A méretein túl a készülék füstgázelvezető rendszere kialakításának rugalmassága is segíti az el-helyezését, hiszen a füstgázcsonktól a ké-mény tetejéig terjedő hossz akár 8 méter is lehet. Érdekessége, hogy a füstgázven-tilátor segítségével a frisslevegő-ellátás is légcsatornázható, megkönnyítve a kazán helyének kiválasztását.

Az égéstermék a fordulatszám-szabá-lyozott ventilátornak köszönhetően ellen-őrzött körülmények között távozik az égő-térből, mert a készülék a füstgázventilátor fordulatszámát az éppen aktuális teljesít-

ményhez igazítja. Az égőtér szívott rendszerű, ezáltal elkerül-hető, hogy tömítetlenség esetén vagy az ajtó nyitásakor szeny-nyezőanyag kerüljön a külső térbe. Fontos funkció, hogy az ajtó kinyitásakor a füstgázventilátor automatikusan leáll, emiatt az égőtérben lévő pellet égési folyamata is szünetel, amely az ajtó visszacsukásakor automatikusan újraindul.

A készülék széles teljesítményhatárok – 7,8 és 30 kW – között működik, beépített elektronikája lehetővé teszi, hogy a teljes teljesítménytartományban vagy a minimális és a felhasználó ál-tal választott csökkentett maximális teljesítmény között működ-jön. A kazán az éppen aktuális fűtési teljesítménynek megfelelő hőenergiát a bevitt pellet és a szükséges égési levegő szabályo-zásával állítja elő. A maximális fűtési előremenő vízhőmérséklet a felhasználó által is beállítható, elérése előtt 4 °C-kal a kazán automatikusan elkezdi csökkenteni az égéstérbe adagolt pellet mennyiségét, így is takarékoskodva a pellettel.

A készülék átlagos hatásfoka 90% fölötti. 1 tonna A1 minő-ségű pelletből mindössze kb. 2,5 kg, A2 minőségből kb. 10 kg hamu keletkezik. A BIODOM pelletkazán energiafelhasználása is figyelemre méltó, üzem közben a maximális energiafelvétel csak 53 W.

A BIODOM pelletkazán beépített elektronikája alkalmas a fű-tés teljes levezérlésére, akár szobatermosztát nélkül is. Ekkor a készülék a visszatérő fűtővíz hőmérsékletét figyelve vezérli a készüléket. A beépített elektronikán a felhasználó által hét nap-ra, napi két időintervallumra (például reggeli és délutáni) állít-ható be kazánindulás és -leállás. Ezeken kívül természetesen a felhasználó állítja be a maximális leadott teljesítmény mellett a dátumot és a pontos időt is. A kazán többi, az üzemeltetés szempontjából fontos működési paraméterét a szakszerviz állítja

be. Ezek a paraméterek például a pellet és az égési levegő adott teljesítményhez tartozó mennyiségei, a gyújtási fázis pellet- és leve-gőmennyisége, az égőtisztítás (kifújás) ideje stb. Bonyolultabb feladatokra is alkalmas a készülék (HMV-tárolótöltés vagy akár előny-kapcsolásos fűtés), ezekben az esetekben megfelelő szabályozással kell a kazánt ellátni. Természetesen ennél a készüléknél is fontos a rendszeres tisztítás, karbantartás és fe-lülvizsgálat.

A fentieket összefoglalva elmondható, hogy a BIODOM27 pelletkazánt választók

egy takarékos, megbízható, egyszerűen üze-meltethető, de sok feladatra alkalmas készü-lékhez jutnak, nem utolsó sorban kedvező áron.

A BIODOM27 pelletkazán magyarországi forgalmazója a MERKAPT Kft. (x)

www.merkapt.hu

Garad Attila

Biodom pelletkazán

26

www.e-met.hu JÖVŐNKJÖVŐNK www.e-met.hu


Szergényi István

A kőolajtermelési csúcs és néhány globális összefüggés II.

A szerző véleménye szerint az energiahiány elkerülése ér-dekében át kell térni a pénz-vezérelte világgazdaságról a természethez igazodó gazdaságfejlesztésre. A kormány-zatoknak az energetikai oktatást, a kutatást, technológia-fejlesztést, és a tájékoztatást fokozottan támogatnia kell! Folytatjuk cikksorozatunkat.

Egy jövőbeni energiaváltás esélyei

Kérdés, hogy sikerül-e és mikor, milyen ütemben a fosszilis ener-giabázisról – először a kőolajról – tömegesen áttérni valami új, tiszta energia felhasználására. Mik az esélyek egy ilyen váltásra, és mik annak a feltételei? Egyáltalán szükséges-e ezt a kérdést feltenni, amikor annyi szó esik arról, hogy a nem hagyományos szénhidrogének „óriási mennyiségben” állnak rendelkezésre? Olvasható például, hogy „Kanada (albertai olajhomok), vagy az USA (a Sziklás-hegység alatt található olajos pala) Szaúd-Arábia riválisává válhat, de másutt is nagy előfordulások vannak, még-hozzá nemcsak olajból, hanem gázból is. Változtat-e, és ha igen, mennyiben a váltás előkészítésének a szükségességén ezeknek a forrásoknak a megléte?

A kérdés megválaszolásához mindenekelőtt tudni kell, hogy ezeknek a nem hagyományos szénhidrogéneknek a kinyerését gazdasági, technológiai, valamint környezetvédelmi nehézségek árnyékolják be. De felelős válasznál legalább ugyanilyen súllyal kell fi gyelembe venni az ún. „energetikai megtérülést” (EROEI)22

[35] is, vagyis azt, hogy az egységnyi befektetett összes energi-ával mennyi termelhető ki az adott energiafajtából.

Az EROEI értéke még a hagyományos szénhidrogének kiter-melésének is romlik annak előrehaladtával23. A homok-, a pala-olaj, a szénbe ágyazott gáz, a szénelgázosítás stb. pedig rendre mind kisebb és kisebb energetikai megtérüléssel állnak rendelke-zésre24. Amennyiben pedig az EROEI mutatója kis megtérülést, esetleg zéró értéket mutat (hacsak rendkívüli minőségi igény azt nem indokolja), a kitermelés értelmetlenné válik [36]. Ennek tényszerű ismerete nélkül tehát félrevezető a nem hagyományos szénhidrogének mennyiségének „hatalmas” voltát hangoztatni, ezért azoknál nemcsak a vagyonok nagyságát és azok gazdasá-gosságát [37] vagy kitermelésük környezeti hatásait, hanem az energetikai megtérülésüket is fi gyelembe kell venni.

A nukleáris energia, mint a villamos energia termelésének egyik pillére szintén befolyással lehet a „váltásra”, főleg olyan értelemben, hogy a villamos autók terjedésével az olaj kiváltója lehet25. Mai bázisáról, az uránról azonban tudni kell, hogy ez az elem távoli szupernova-robbanásokban keletkezett több milliárd évvel ezelőtt26 [38]. A földre került készletei – a jelenleg használt reaktortípusokban tehát – szintén „nem-megújulók”. (A 2005. évi atomerőmű- kapacitás szintjén és a jelenlegi dúsítási technológi-ák mellett 80-90 évre becsülik élettartamukat, de egyesek már 2025 tájára várják a termelési csúcsot.) Első közelítésben úgy tűnik, hogy a cseppfolyós üzemanyag » nukleáris bázisú elektro-mos autó energiaváltásnak ez a korlátait jelezné. A technológiai fejlesztések azonban megnyitják a lehetőséget a jobb uránhasz-

Megjegyzés: A German Advisory Council on Global Change (WGBU) a megújuló energiákban rejlő hozzávetőleges arányokat a szemlélteti (baloldal). Itt a viszonyítási alap a jelenleg felhasznált összes energia, amit itt a potenciális vízenergiával tételeznek fel egyenlőnek. A jobb oldalon a napenergia optimális felfutását prognosztizálják. http://www.wbgu.de/wbgu_home_engl.html

Fosszilis energiaforrások

Napenergia

Egyéb megújulók

Ener

giaf

elha

szná

lás,

Ej/é

v

2000 2020 2040 2100

200

600

1000

1400

Forrás: WBGU

Megjegyzés: A German Advisory Council on Global Change (WGBU) a megújuló energiákban rejlő hozzávetőleges arányokat a szemlélteti (baloldal). Itt a viszonyítási alap a jelenleg felhasznált összes energia, amit itt a potenciális vízenergiával tételeznek fel egyenlőnek. A jobb oldalon a napenergia optimális felfutását prognosztizálják. http://www.wbgu.de/wbgu_home_engl.html

Fosszilis energiaforrások

Napenergia

Egyéb megújulók

Ener

giaf

elha

szná

lás,

Ej/é

v

2000 2020 2040 2100

200

600

1000

1400

Forrás: WBGUForrás: WBGUForrás: WBGU

6. ábra. A potenciális megújuló energiaforrások aránya és prognosztizált felfutásuk

27

www.e-met.hu JÖVŐNKJÖVŐNK www.e-met.hu


nosítású fissziós technológiák elterjesztésére: már készülnek a negyedik generációs gyors neutronos atomerőművek tervei, le-hetővé téve – az uránból keletkező plutónium hasznosításával – az uránvagyon rendelkezésre állásának igen hosszú időre való kiterjesztését27. További lehetőség a tórium hasadóanyagként való felhasználása is28. A nukleáris energiatermelésnek azonban mégsem a fisszió, hanem a – több mint fél évszázad óta kísérleti stádiumban levő – fúzió lenne az igazi megoldása29, 30 [39-45].

Az EROEI figyelembe vétele természetesen indokolt a megújuló energiákra vonatkozólag is. Ezúttal a 6. ábra szerint legnagyobb két potenciális megújuló energiaforrást említjük. Az energetikai megtérülés a gyorsan fejlődő szélenergiánál (7. ábra) most is viszonylag kedvező. A legjobb, „végleges” megoldás azonban a napenergia lehet, amelyre nézve a javuló gazdaságossági muta-tóknak köszönhetően egyre bizakodóbb prognózisok látnak nap-világot mind a fotovoltaikus villamosenergia-termelés (8. ábra), mind a fényenergiával katalizált, mind pedig a nanotechnológiát alkalmazó üzemanyag-ellátásra vonatkozóan31 [46-50].

A majdani energiaváltásban nem hagyható figyelmen kívül az a fontos tény sem, hogy a fosszilis tüzelőanyagokra alapozó tár-sadalom olyan megastruktúrákat épített ki, amelyek lecserélése nem csupán tudomány-, technológia- és tőke-, hanem időigénye-sek is lesznek. Mindent összevetve, ma úgy tűnik, hogy a „feltö-rekvő” energiafajták közül fő esélyesként, a szén környezetbarát felhasználása mellett, a nukleáris energiát és a megújuló energi-ákat kell megjelölni. Közülük az előttünk álló idő egyes szakasza-iban e három minőség – feltehetően ugyanebben a sorrendben – növekvő súllyal fog megjelenni.

Eddig azt tapasztaltuk, hogy a jelentős tudományos ismeretek gyakorlati alkalmazásba vétele a természettudományos felfede-zéseket közel fél évszázad múlva követte32. A fúziós energia gya-korlati megvalósítására ennyi sem volt elég. Ha az informatika gyors térhódítása terén szerzett tapasztalatok alapján fel is té-telezzük az innovációs időigény csökkenését, az átállás (még azt sem tudjuk biztosan, hogy mire) infrastrukturális kiépítése miatt a fosszilis vagyonok kimerülését jóval megelőzően kell megta-lálni a megoldást a helyettesítésre. (Jelen cikk is ezért született meg.) Arra nézve, hogy ez mindent kielégítően fog-e sikerülni, a vélemények különbözők. Szerencsés esetben igen komolyan vett takarékossággal áthidalhatjuk az átmeneti időszakot.

Két eltérő elképzelés a jövőről

A jövőre vonatkozó energetikai alternatívákat leggyakrabban a világ legfontosabb energiaforrásának, a kőolajnak a jövőjével kapcsolatban alakítják ki. Egyelőre nincs biztos, sem kellően meggyőző válasz – csak különböző vélekedések – arra a kérdés-re, hogy milyen megoldással lehetne elejét venni egy majdani tartós energiahiány-helyzet kialakulásának. Mindenesetre a vé-leményformálók, legyenek politikusok vagy tudósok – sarkítot-tan fogalmazva – a globálisan jelentkező energetikai problémák várható következményeit illetően a jövőt alapvetően vagy pesz-szimista, vagy optimista szemléletben lát(tat)ják. Őket bizonyára befolyásolja a természettudományos képzettségük vagy éppen a más irányú tudásuk mellett az optimista vagy pesszimista beállí-tottságuk is. Mindazonáltal egyre inkább közös remény mindkét

Összesen 2009-ben, MW A többlet 2009-ben, MWUSA

Németország

Kína

Spanyolország

India

Olaszország

Franciaország

Nagy-Britannia

Portugália

Dánia

Kína

USA

Spanyolország

Németország

India

Olaszország

Franciaország

Nagy-Britannia

Kanada

Portugália

25 777

25 107

19 149

10 926

4850

4492

4051

3535

3465

2459

1917

1271

1114

1088

1077

950

673

22,3%

16,3%

14,9%

12,1%

6,9%

3,1%

2,8%

2,6%

2,2%

2,2%

34,7%

26,5%

6,6%

5,1%

3,4%

3,0%

2,9%

2,9%

2,5%

1,8%

35 159 13 000

9922

TOP-10: 136 508 MWTöbbi: 21 391 MW

Összesen: 157 899 MW

TOP-10: 33 741 MWTöbbi: 3994 MW

Összesen: 37 466 MW

7. ábra. A világ szélerőmű-kapacitása

28

www.e-met.hu JÖVŐNK JÖVŐNK www.e-met.hu


tábor számára – és ez a legtöbb hivatalos fórum álláspontja is –, hogy a megújuló energiaforrások fejlesztése jelenti a fő irányza-tot. Azonban az, hogy melyik és milyen feltételek mellett, továb-bá milyen áron, főleg pedig hogy milyen mértékben – amint arra az első pontban már utaltunk –, még homályban van.

A derűlátó álláspontot képviselőket az a meggyőződés vezér-li, hogy az energiához való hozzájutás üzleti alapon mindenkor megoldható lesz, és miután megoldódnak a gazdasági problé-mák, lesz pénz és technológia is az energiaprobléma rendezé-sére33. Ez a gondolkodásmód többnyire találkozik a rendszerint rövidtávon gondolkodó hétköznapi, érdekvezérelt emberekével. Gondolatmenetüket azonban ki kellene egészíteniük azzal az evi-denciával, hogy a politikus, az üzletember vagy akár a haderő is – a keringő fals hiedelmekkel ellentétben – csak olyan és csak annyi fosszilis energia megszerzésére esélyes, amely és amennyi fi zikai mivoltában a kor technikai színvonalán rendelkezésre áll.

A szakmai borúlátást intézményesen leginkább az ASPO34, va-lamint a Post Peak Living társaság képviseli [35, 36], Duncan35

pedig egyenesen azt mondja, hogy az olajhiány a legsúlyosabb konzekvenciákkal jár majd36 [37]. Változóban van a Nemzetközi Energia Ügynökségnek (IEA) a kőolajtermelésre vonatkozó ko-

rábbi bizakodó álláspontja is. Különösen jellemző Meadows ag-gódó véleménye az összeomlás esélyéről, amely hosszú idő óta nem változott. Ma is azt állítja: ha nem korlátozzuk a fogyasztást és a népesség gyors növekedését, nincs esélye a civilizációnak, és az összeomlás nem kerülhető el [38, 39]. Arra a kérdésre, hogy ő pesszimista-e, a következőket válaszolta: „Nem. Nem fo-gunk kihalni. Az emberiség túlélte a jégkorszakot, most pedig túl fogjuk élni a hőkorszakot.” Viszont a népességre vonatkozó válasza már kevésbé derülátó. Szerinte „még 7 milliárd ember is túl sok – legalábbis, ha megfelelő életszínvonalon akarnak élni. Ha egy szűk elitréteg kellemes élete mellett a jólétből a hatalmas többség ki van zárva, akkor a Föld valószínűleg el tud tartani 5-6 milliárd embert. De ha minden embernek biztosítani akarjuk a helyváltoztatás lehetőségét, a megfelelő élelmet, akkor a szám 1 vagy 2 milliárd”. De hát mi ez, ha nem pesszimizmus?

A számoknál maradva idézzük az ENSZ által szervezett nem-zetközi Földév konferencián (2008) az UNESCO párizsi székhe-lyén elhangzottakat is: „A Föld valószínűleg képes ellátni 9 milli-árd embert 2050-ben, de csak az ökoszisztéma és a biodiverzitás feláldozásával, úgy, hogy nem (alig) marad lehetőség a szokásos bioüzemanyagok számára37”. Tehát nem lettünk sokkal okosab-bak ezzel a véleménnyel sem.

Megjelentek olyan írások is – többek között Heinberg [40] tol-lából, vagy a Post Peak Living Társaságtól –, amelyek az esetleges összeomlások elkerülésére vagy a megelőző állapotok nehézsége-inek a könnyebb elviselésére nyújtanak elgondolásokat. Ezek közé sorolhatók az energiával való takarékosság, a kutatás/fejlesztés, a lokalizáció, nem utolsó sorban a tömegek mentális felkészítése. A szerző lényegében az ő meggyőződésükben osztozik.

Amire általában nem gondolunk

Az eddigieknél nagyobb fi gyelemmel kell lenni arra is, hogy a hagyományos szakmai forgatókönyv-képző elemek mellett olyan más, potenciálisan a világ energiaellátására is ható kulturális té-nyezők szintén befolyással lehetnek, amelyekre általában nem gondolunk. Hogy miként, arra a következő néhány sorban mu-tatunk rá.

Bár közismert a Nyugat felől terjedő modernizáció és az iparo-sodás többi civilizációra gyakorolt befolyása, észre kell venni azt is, hogy ez a hatás – a fokozatos technológiai felzárkózás dacá-ra – nem jelenti az utóbbiak teljes átalakítását. A tapasztalatok ugyanis azt támasztják alá, hogy a fejlődő országok modernizá-ciója nem gyakorol lényeges hatást azoknak a civilizációjukba mélyen beágyazódott kulturális gyökereire38. Sőt, amikor a mo-dernizáció nagyobb sebességre vált náluk, az őshonos kultúrájuk újjáéled. Lásd az – olajban és földgázban gazdag, modernizálódó országok iszlamista újjászületését, amely módosítja a nyugati és nem nyugati társadalmak közötti erőegyensúlyt, az utóbbiak ja-vára. A modernizáció ugyanis fokozza a nem nyugati társadalmak gazdasági és katonai erejét. Ezek felismerik ugyan az egymás közti kulturális különbséget, de – a néhány meglevő hasonlóság-ra alapozva – közös gazdasági régiókat hoznak létre (például a BRIC, az SCO stb.) azzal a céllal, hogy versenyképesek legyenek a Nyugattal, vagy akár fölébe is kerekedjenek.

Emellett az egyensúly változásában nem kis szerepe van an-nak, hogy míg a nagy demográfi ai feszítőerővel, nem egy eset-

8. ábra. A napenergia remélt behatolása a piacra, és az önköltség csökkenéseAz USA elképzelései (az ábra felső része) látványosan összhangban vannak a WaferNews source: Stephen O’Rourke/Deutsche Bank által feltételezett fajlagos árcsökkenéssel (alsó ábra). Ez utóbbi sze-rint a versenyképesség a hagyományos villamosenergia-termelés költségeinek évi 7%-os növekedése esetén 2014, 4%-os drágulás esetén pedig 2017 táján következhet be. Ez természetesen távolról sem jelenthet ennek megfelelő gyors váltást a bevált hagyományos technológiák elterjedtsége és a meglevő megastruktúrák léte, valamint egyéb tényezők miatt. A költségcsökkentéshez a nanotechnológia alkalmazása is hozzáárulhat. (New Energy and Fuel. 2010. June 3. Breaking Through The Solar Panel Cost Problem., http://newenergyandfuel.com/http:/newenergyandfuel/com/2010/06/03/breaking-through-the-solar-panel-cost-problem/)

29



ben számottevő energiavagyonnal rendelkező iszlám világ, de az ázsiai országok többsége is kitart saját kultúrája mellett, ad-dig a Nyugat – sajnálatos módon – alig ismeri fel, hogy saját civilizációja kialakulásához és megtartásához nagymértékben hozzájárul(t) a kultúrája. (Ennek egyik igazolása az európai ha-gyományok megőrzéséről szóló huzavona a Lisszaboni Szerződés elfogadását megelőzően.) A nyugati politikusok többsége nem gondol arra, hogy ezzel a szemlélettel mekkora erőbeli hátrányt okozhat saját civilizációjának.

Ráadásul a tapasztalatok szerint a Nyugat „egyetemesítő” tö-rekvései a feszültségeket nem igen képesek ellensúlyozni – annak éppen az ellenkezőjét tapasztaljuk. Ez, párosulva a fejlődő és a fejlett régiók energiavagyonában mutatkozó eltérésekkel, alkalmat ad a feszültségek konfliktusokká növelésére (Huntington) [41]. Ez-zel szemben Fukuyama [42] szerint éppen a természeti (energia) problémák megoldásának kényszere hozhatja közös tető alá majd a népeket egy planetáris civilizáció keretében. A két elmélet kö-zötti ellentmondás jelenleg eldönthetetlen. Az viszont elmondható, hogy szerencsésebb volna, ha a Nyugat háború- és konfliktusmen-tesen igyekezne importenergia-igényeiről gondoskodni. A külpoli-tikát energiapolitikai alternatívaképző elemmé célszerű tenni.

Lehetőségek, feladatok

A kihívások kezelésére – jelentőségükhöz képest az energetika vonzáskörében is – csak kezdeti eredményeket ismerhetünk el39,

40 [43,44]. Energetikai vonatkozásban „a prioritások prioritásai” a takarékosság, a kutatás/fejlesztés, valamint az oktatás/neve-lés! Ezekkel védekezhetünk a válsághelyzet elmélyülése ellen. Paradigmaváltásra legalább három területen van szükség: a köz-gondolkodásban, a közgazdasági elméletben és gyakorlatban, valamint az energiapolitikákban. Erről a szerző a Magyar Energe-tikában korábban részletesen leírta gondolatait [17, 45], ezért itt csak néhány kiegészítő megjegyzést tesz azokhoz:

A mai (nyugati) civilizáció anyagi bázisát a természeti erő-források mellett a tapasztalat, a természettudományos kutatás-tudás-technológia és az alkalmazás láncolata – azaz az ember szellemi energiája – biztosította. Senki előtt nem lehet kétséges, hogy e láncolatnak – amit ma innovációnak nevezünk – foko-

zott támogatására van szükség. Ennek a belátása, majd az ab-ból fakadó intézkedések halmaza minimális feltétele annak, hogy a jövő a „kezünkben maradjon”, azaz energiafüggő civilizációnk fennmaradjon. Történelmi tapasztalat szerint kritikus időben a problémák megoldásában az ember kreatívabb.

El kell érni, hogy az energiaproblémát az emberek világszerte megismerjék. Ha a jövőben nem mindenki él energiatudatosan, nem lesz elkerülhető sem az energiaforrás-, sem a környezeti krízis41. Ebben a kormányoknak, a tudósoknak és a médiának egyaránt politikai és erkölcsi kötelezettsége van! Az is nyilván-való, hogy a (nyugati) világ túlzott fogyasztásorientált tudatát meg kell változtatni, ami az etikai érzés/érték mozgósításával minden bizonnyal az egyik legnagyobb feladat lesz! Az okta-tással azt kell elérni, hogy a jövendő nemzedék kellő tudással legyen felvértezve a majdani körülményekhez való alkalmazko-dáshoz. Az IMD svájci gazdaságkutató 58 országot vizsgálva azt találta, hogy Magyarországon 2001 és 2010 között az oktatási rendszer színvonala példátlan módon a 10-edikről a 48. helyre, a természettudományi tárgyak oktatása a 2-dikról a 42-dikre, a jól felkészült mérnökök rendelkezésre állása pedig az 5. hely-ről a 42. helyre zuhant vissza [46]. (Ez csak úgy következhetett be, hogy az oktatás irányításáért felelősök nem álltak a hivatá-suk magaslatán). Ezt a tragikus folyamatot vissza kell fordítani! A jövő legnagyobb tartaléka a tanuló ifjúság! Az oktatott anyag szempontjából fontos lenne új vonásként a meglevő ismeretek szintetizálása is, hogy annak alapján rendelkezésre álljon majd fakultatív tananyag az annak elsajátítására fogékony diákok szá-mára. Az összetetté vált problémák megválaszolásához ugyanis transzdiszciplináris erőfeszítésekre lesz szükség, és arra is, hogy majd legyenek olyanok, akik azokat gyakorolják41.

A gazdaságoknak a működtetésére új – a neoliberalizmusét meghaladó – elméletet kell kidolgozni. A megoldáskeresés ki-indulópontjainak a természeti rendszereket (erőforrás-vagyon, környezet) a pénzügyi szempontok elé kell helyezniük! A szállítás drágulása előbb-utóbb várhatóan felértékeli a helyi termelést, és ezzel – mivel ez leginkább az energiaigényes mezőgazdaságra vonatkozik – a hazai termőföldet és a vizet is. Következésképpen a gazdasági prioritások közé célszerű sorolni – a lokális vidék-fejlesztéssel összhangban [47] – a helyi energia- és élelmiszer-

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0

Mexikó

Szlová

kia

Leng

yelor

szág

Görögo

rszág

Töröko

rszág

India

Portug

ália

Dél-Afrik

a

Magya

rorsz

ág

Brazília

Spany

olorsz

ág

Olaszo

rszág

Új-Zéla

nd

Oroszo

rszág

Írorsz

ág

Cseho

rszág Kína

Norvég

ia

Ausztr

ália

Luxe

mburg

Hollan

dia

Nagy-B

ritann

ia

Belgium

EU15

Kanad

a

Francia

orszá

g

OECD orsz

ágok

Ausztr

iaDán

ia

Németo

rszág

Egyes

ült Álla

mokKore

aIzl

and

Svájc

Japá

n

Finnors

zág

Svédo

rszág

9. ábra. A kutatás-fejlesztési ráfordítások részesedése (%) a GDP-ből (Forrás: OECD Factbook. 2007.)

30



termelést, az utóbbinak elsőbbséget adva még a mezőgazdaság ipari célú termelésével (üzemanyag-gyártás) szemben is43, 44.

Az energiapolitikák karbantartását a fentiek értelmében széles összefüggéseiben kell végezni! Mindenekelőtt célszerű megfontol-ni egy Országos Energiapolitikai Tanács, valamint regionális ener-gia-innovációs központok létrehozását. Az energiagazdálkodásban indokolt olyan intézmény(rendszer) kialakítása, amelyik elismer-ten a hozzáértő, valóban szakértőkből álló kört alkalmazza.

A továbbiakban:1) Az energiapolitikus feladata a nemzetközi kapcsolatok nö-

vekvő fontosságára irányítani a professzionális (kül- és pénz-ügy-) politika figyelmét. Az energiafüggőségben levő európai or-szágok politikusainak át kellene értékelni egyes fenntartásokkal kezelt, ugyanakkor nagy energiaszállítási potenciállal rendelkező országokhoz fűződő kapcsolataikat45. A The Washington Times is kiemelte, hogy „a politikusok nem fordítanak kellő figyelmet az energetikát érintő eurázsiai folyamatokra” [48]. Ha a gazda-sági érdekek összeegyeztethetők, a kulturális/szellemi érték-rendben levő eltérések ne gátolják az együttműködést, mivel megmaradásunk érdekében együttműködésre van szükség. Lord Palmertson volt angol miniszterelnök szerint „nincsenek örök barátaink és örök ellenségeink, csak örök érdekeink vannak, és az a kötelességünk, hogy ezeket az érdekeket kövessük”. Ma is feltételezhető, hogy azok az országok, amelyeket hosszú távú energiaszállítási szerződések kötnek össze, gazdasági érdekeik ellenében kevésbé fognak ellenségeskedni. Figyelemmel kell kí-sérni a BRICOPs46 országok (energia)politikáit is, hiszen azok az egész világ energiaellátására is hatással lesznek.

2) Tudományos-technológiai tekintetben fel kell hívni a figyel-met arra, hogy kedvező változás mutatkozik a megújuló ener-giákkal kapcsolatos prognózisok tekintetében. Magyarországon növelendő a kutatások – jelenlegi tragikusan alacsony – támo-gatása (9. ábra).

Összefoglalás

A sokasodó problémák (kihívások) támasztotta feladatokat – amelyek között az energetikaié különösen tudomány- és tech-nológiaigényes – a piac önmagában nem tudja sikerre vinni, hiszen az csak arra képes, hogy forgalomba hozza a reálszféra eredményeit. Az energiaellátási biztonság mindenre kiterjedő következményei ezért különösképpen sürgetik a pénz-vezérelte világgazdaságról a természethez igazodó gazdaságfejlesztésre történő áttérést!

Változó világunkban – amelyben az innováció az egyik leg-nagyobb hajtóerő –, a krízis serkentheti az emberi képzelőerőt és a kreativitást. Lehet, hogy a világ nagy részén krízis van, de nem feltétlenül kell ezt katasztrófaként megélni. Az egyébként pesszimistának tartott Madách Az ember tragédiájában 1862-ben megfogalmazott gondolatával – „…nehany anyag más-más tulajdonokkal felruházva, miket előbb, hogysem nyilatkozzanak, nem is sejtettél bennök, most vonzza, űzi, és taszítja egymást… Az ember ezt, ha egykor ellesi, vegykonyhájában szintén meg-teszi ” – megelőzte Howard Van Till fizikusnak, a Michigan State University professzorának a gondolatát, aki szerint „az Isten olyan világot teremtett, amelyikben a benne rejlő lehetőségek az Ő beavatkozása nélkül aktualizálhatók” [49].

Tehát most is az emberi tudáson van a sor. A kormányza-toknak az energiatudatos nevelést, az oktatást, a tudományt, a természettudományos kutatást, valamint a technológiafejlesztést fokozottan támogatnia kell. Az emberiség sorsa ezután is szelle-mi síkon fog eldőlni.

Lábjegyzetek

22. EROEI: Energy Return on Energy Invested.

23. Például az USA ismert adatai szerint 1930-ban egy hordó olaj-

felhasználással még legalább 100 hordó hagyományos olaj volt kiter-

melhető. Ez a mennyiség 1970-re mintegy a harmadára, és 2000-ig

tovább csökkent.

24. Simmons szerint például egységnyi olaj olajhomokból történő

kitermeléséhez húszszor annyi energiát kell befektetni, mint a hagyo-

mányos olaj esetében.

25. Egyes számítások szerint a jelenlegi gépkocsiállomány villamos

energiára történő átállítása (ha ez egyáltalán technikailag lehetséges

volna) – atomerőmű egységben kifejezve – a nukleáris park megnégy-

szerezését igényelné.

26. A szupernóva-robbanások fontos szerepet töltenek be a galaxi-

sok fejlődésében. A robbanás nehézelemeket – köztük uránt – pumpál

a környező, új csillaggenerációkat létrehozó intersztelláris anyagba,

mintegy "megtermékenyítve" azt.

27. A Budapesti Francia Intézetben 2008. áprilisban rendezett kon-

ferencián elhangzottak értelmében Franciaországban a tervek szerint

2020-ra elkészül egy kísérleti reaktor, és ipari méretekben várhatóan

2030-2040-től terjedhetnek el ezek az erőművek.

28. Indiában az uránhoz képest háromszoros mennyiségben ren-

delkezésre álló tórium alkalmazására kísérleti egységet létesítettek.

29. Az első szabadalom a fúziós reaktorra 1946-ból származik, de

technikai nehézségek (150 millió °C biztosítása) miatt a gyakorlati

megvalósítása lassan halad. A franciaországi Cadarache-ban folyó kí-

sérletek menetrendje szerint az első kísérleti erőmű várhatóan 2016-

ra készül el, de az évszázad közepe előtt még siker esetén sem vár-

ható az ipari elterjedés. A deutérium és a trícium fúziójakor fellépő

tömegdefektus eredményeként grammonként 4,3 tonna olaj-egyen-

értékű (~50 000 kWól) energia szabadul fel, amely nagyságrendileg

egy ember egyévi energiafelhasználása (v.ö. az 1. táblázat adataival).

(Érdekességként megemlítjük, hogy Einstein képlete alapján a tömeg

energia-egyenértéke: 1g = 21 Tcal.

30. 2007. évi adatok szerint összesen 15-20 Mt lehet az összes

uránvagyon, amelyből kb. 5 Mt nyerhető ki 130 USD költségszint alatt

(NEA/IEA 2006). Azoknak az országoknak, amelyek saját urániumva-

gyon nélkül bővítik nukleáris erőműparkjukat, a Föld uránvagyonával

kapcsolatban közölt adatokat különösen óvatosan kell értelmezniük.

31. Legújabban a Boston.com on-line adta hírül, hogy a Joule

Biotechnologies – valamely fosszilis erőmű, mint CO2-forrás mellett

– már 2012-ben üzemanyagot tervez előállítani CO2, napenergia és

valamely (egyelőre titokban tartott, genetikailag módosított) organiz-

mus segítségével. A Science & Vie. 2006. decemberi tudósítása szerint

pedig ugyancsak füstgáz-bázisú CO2 lehet a forrása a nanotechnológia

segítségével történő szénhidrogén-előállításnak.

32. Így például az elektrodinamika alapjait a múlt század első har-

madában rakták le, de a villamos erőgépek csak a század utolsó har-

madában kezdtek elterjedni; az elektromágneses terek elméletét az

31



1870-es években dolgozták ki, azonban a rendszeres rádióadás a XX.

század ’10-es éveiben kezdődött el; a radioaktivitást az előző század-

forduló környékén fedezték fel, a maghasadás gyakorlati alkalmazásá-

ra viszont a múlt század közepén került sor.

33. Több neves közgazdász (Stiglitz, Houben stb.) álláspontja eltér

azon társaiétól, akik mindenek előtt a termelésre, a gyors profitszer-

zésre valamint a fogyasztásra összpontosítanak. Ez utóbbiak meggyő-

ződése szerint az ember biztosan képes lesz helyettesíteni a kimerülő

energiaforrásokat és nyersanyagokat, és leküzdeni a környezeti prob-

lémákat. Az általuk használt fogalmak mindenek előtt a GDP, a keres-

kedelmi egyensúly és a verseny.

34. ASPO: Association for the Study of Peak Oil and Gas.

35. Richard C. Duncan, a San Diegoi egyetem professzora felállítot-

ta az összeomlást leíró ún. Olduvai elméletet.

36. A mélytengeri olajbányászat problémáját jól szemlélteti a Me-

xikói Öbölben a Deepwater Horizon okozta környezeti katasztrófa. A

Mexikói Öbölben a tenger olajjal történő szennyezése 2010 tavaszán

hónapokig tartott.

37. h t t p : / / w w w . m t a . h u / i n d e x . p h p ? i d = 6 3 4 & n o _

cache=1&backPid=390&tt_news=7845&cHash=e93086ea59

38. Egyet kell értenünk Berényi Dénes professzorral, amikor a kö-

vetkezőket írja: Szinte minden nagy kultúra alapját valamilyen vallás

képezi, de egyre inkább részét képezi a művészet, az irodalom és a tu-

domány is. A belőlük táplálkozó, a mindennapi életben megnyilvánuló

gyakorlat a civilizáció. Röviden úgy fogalmazhatunk, hogy a civilizáció

a „felszín”, a kultúra a „mély”. (Tudomány és kultúra. Typotex kiadó,

2010).

39. Ezek közé tartoznak az IPCC forgatókönyvei (közöttük sze-

repel a lokalizáció és a glokalizáció is), az UNEP Global Green New

Deal Update programja, az ICLEI tevékenysége, az European Climate

Foundation (ECF), a Roadmap 2050 project, valamint a GTI mozga-

lom. Az USA-ban az Arthur Morgan Institute for Community Solutions,

Magyarországon a Fenntartható Fejlődés és Erőforrások Kutatócsoport

foglalkozik a probléma természettudományos oldalával.

40. United Nations Environment Programme. Az UNEP felhívja a

G20 országokat, hogy GDP-jük legalább egy százalékát olyan beru-

házásokra fordítsák, amelyek elősegítik a zöld gazdasági szektorok

fejlődését. Kiemelten ajánlja, hogy adjanak prioritást az épülő és a

meglévő épületek energia-hatékonyságának javítására, támogassák a

megújuló energiafajtákat és a fenntartható közlekedést. Az ICLEI -

Local Governments for Sustainability nemzetközi szövetség segíti az

egyes városok ez irányú kezdeményezéseit.

41. Ha Kína vagy India kimarad, a Nyugat hiába takarékoskodik,

vagy próbálja visszafogni az üvegházhatású gázok kibocsátását. Kína

CO2-emissziója ezekben az években haladja meg az USA-ét.

42. A szerző másfél évtizede kezdeményezte Pungor Ernő akadé-

mikus a Magyar Mérnökök és Építészek Világszövetsége akkori elnöké-

nek támogatásával a Szövetség keretében e célból egy munka kidol-

gozását, az elgondolás azonban akkor nem valósult meg. A javaslat ez

idő szerint az MTA asztalán fekszik. A problémák egyre összetettebb

volta miatt ma fokozottan aktuális lenne.

43. A világon termelt búzamennyiségnek mintegy ötödrésze a

nemzetközi kereskedelembe kerül.

44. A fogyasztók elérhetősége, életmódja, igényei miatt az élel-

miszeripar a közvetlen fogyasztásra szánt, friss élelmiszerek helyett

többnyire tartósított élelmiszert gyárt, nagy beszállítói és értékesítési

távolsággal és nagy energia igénnyel. A változtatás legjobb eszköze

lehet a helyi termelésnek és fogyasztásnak – a saját körülményeik,

gazdasági lehetőségeik figyelembe vételével történő – egymással való

minél teljesebb összehangolása (lokalizáció).

45. Emlékeztetünk, hogy az 1993-ben elfogadott magyar ener-

giapolitika így fogalmazott: „hosszabb távon számolni kell európai

összefogás keretében a világ második legnagyobb földgázvagyoná-

val rendelkező iráni lelőhelyek elérésével is”. Az iráni gázszállítások

kézenfekvőek volnának Európa számára. Az Unió részéről politikai

okokból mégis hiányzik az együttműködési készség egyértelmű ki-

nyilvánítása.

46. BRICOPs: Brazilia, Oroszország, India, Kína és az olajtermelő

országok.

Irodalomjegyzék

[35] PostPeakLiving.com. http://www.postpeakliving.com/about-us

[36] http://postpeakliving.com/peak-oil-primer#

[37] Richard C. Duncan. Institute on Energy and Man. : Sliding

Towards a Post-Industrial Stone Age 1996; Richard Duncan: The

Olduvai Theory of Industrial Civilization. http://www.hubbertpeak.

com/duncan/Olduvai.htm

[38] Meadows D. Randers J., Meadows D.: A növekedés határai -

harminc év múltán. Kossuth kiadó, 2005.

[39] Dmitry Orlov: The Five Stages of Collapse. http://www.

energybulletin.net/node/40919

[40] Richard Heinberg: How to avoid oil wars, terrorism, and

economic collapse. Energy Bulletim. Published Jul 31 2005. http://

www.energybulletin.net/node/7552

[41] Samuel Huntington: The Clash of Civilizations. Foreign Affairs.

1993.

[42] Francis Fukuyama: The End of History and the Last Man

(1992), publ. Penguin. http://www.marxists.org/reference/subject/

philosophy/works/us/fukuyama.htm

[43] United Nations Environment Programme. Global Green New Deal

(Update). http://www.unep.org/greeneconomy/GlobalGreenNewDeal/

tabid/1371/language/en-US/Default.aspx; http://climate-l.

org/2009/09/25/unep-publishes-global-green-new-deal-update/;

http://en.wikipedia.org/wiki/Green_New_Deal

[44] Toward a Transatlantic Green New Deal: Tackling the Climate

and Economic Crises Prepared by the Worldwatch Institute for the

Heinrich Böll Foundation. http://www.worldwatch.org/files/pdf/

Toward%20a%20Transatlantic%20Green%20New%20Deal.pdf

[45] Szergényi I.: A tudás szerepe az energiapolitikákban. Magyar

Energetika. 2008. 1.

[46] Csath Magdolna: Hol szorít a cipő? Magyar Nemzet.2010. júli-

us 15; www.mno.hu.

[47] Tóth Attiláné: Lokális fejlődés. Globális és hazai problémák

tegnaptól holnapig”. VI. Magyar Jövőkutatási Konferencia. „Globális

és hazai problémák tegnaptól holnapig”. 30 éves az MTA IX. Osztály

Jövőkutatási Bizottsága. Győr, 2006. október 6-7. Konferenciakötet.

Arisztotelész Stúdium Bt., Budapest. 2006.

[48] http://www.washingtontimes.com/news/2010/feb/23/energy-

geopolitics-deserves-center-stage/

[49] Howard Van Till: How Can an Unembodied Intelligence Interact

with the Natural World? http://www.counterbalance.org/search/search.

php?query=Howard%20Van%20Till&search=1

32

www.e-met.hu MEGÚJULÓKMEGÚJULÓK www.e-met.hu


Kovács Viktória Barbara, Laza Tamás, Török Ádám

Növényi alapú, biotüzelőanyag-felhasználás közlekedési célú nemzetgazdasági optimálása

Az Európai Unió olajának 82%-át és a földgázkészletének 57%-át importálja, így a világ legnagyobb importőrének számít mindkettőt illetően. 2007 tavaszán az EU azt az ambiciózus célt tűzte ki maga elé, hogy 2020-ig energia-készletének 20%-át a megújítható energia adja. A tagál-lamok e célt saját nemzeti céljukká fogják tenni, a tech-nológiai fejlettségi szintjüknek megfelelően. Mindezen a lépések a gáz, az olaj és a szén fokozatos lecserélését jelentik szél-, nap-, víz- és bioenergiára. Ez az energia-megőrzés technológiájába való befektetések növekedését fogja eredményezni. Cikkünk célja a hazai biomasszában rejlő energiakapacitás közlekedési célú alkalmazásának analitikai vizsgálata matematikai módszerek segítségé-vel.

A közlekedésnek – mint emberek, áruk mozgatásának – a ter-mészeti, gazdasági és társadalmi környezet által definiált térben kell megfelelnie a modern kor kihívásának, úgy, hogy gazdasá-gilag hatékonyan, környezetkímélő módon elégítse ki a társada-lom mobilitási igényeit. A társadalom jogos igénye – függetlenül a klímaváltozástól – a közúti közlekedésből és a közúti közle-kedési infrastruktúra fejlesztéséből és fenntartásából származó környezetterhelések, károsanyag-kibocsátások minimalizálása [1]. A közlekedési környezetszennyezés hatására Földünk klímá-ja változik (1. ábra); ez hatással van a társadalom és a gazdaság állapotára [2]. A közlekedési szektoron belül a közúti közlekedés a legnagyobb „károkozó”.

Magyarország nagymértékben a behozott energiáktól függ, míg a 27 EU-ország átlaga 50,1%, addig Magyarország függősé-ge 60,8%. Az EU-ban a leginkább importfüggő országok a követ-kezők: Ciprus (teljes importfüggőség), Portugália (99%), Luxem-burg (99%), Lettország (94%), Írország (90,2%). A legkevésbé importfüggő tagállamok az Egyesült Királyság (13%), Lengyel-ország (18,4%), Észtország (33,9%), Csehország (37,6%) és Hollandia (38,9%). Dánia több energiát termel, mint amennyit felhasznál, energiát exportál [4].

Az EU a változatosabb energiaszolgáltatók és az ellátási útvo-nalak számának növelése érdekében egy olyan indítványt tett, amely az EU határain belüli újrahasznosítható energia előállí-tását szorgalmazza. Ezen felül az EU igyekszik fejleszteni saját energiapiacát a liberalizáció és a verseny serkentésével az ener-giatermelésben és az energiaszolgáltatásban. Azt a célt tűzte ki maga elé az Európai Unió, hogy 2020-ig energiakészletének 20%-át a megújítható energia adja. A tagállamok e célt saját

nemzeti céljukká fogják tenni, a technológiai fejlettségi szint-jüknek megfelelően. Mindezek a lépések a gáz, az olaj és a szén fokozatos lecserélését jelentik szél-, nap-, víz- és bioenergiára.

Ambiciózus terv született, hogy 2020-ig a globális felmelege-dést visszaszorítsák a preindusztriális kort nem több, mint két századfokkal meghaladó szintre, leszögezve, hogy a gázkibocsá-tás az 1999-es szintre csökken, továbbá, hogy:

• a CO2 kibocsátása 20%-kal csökken 2020-ig, és az elsődle-ges energiaforrásokból származó teljes karbon-kibocsátás 50%-os csökkentése 2050-ig;

• a szilárd energiahordozók legalább 10%-os felcserélése bio-energiahordozókra 2020-ig;

• nemzetközi szerződés, amely összehangolja az energia-szektort a Kiotói egyezménnyel;

• az energiaipar liberalizációja, beleértve a versenyképesség növelését a vállalatok és a szolgáltatási hálózatok szétválasztá-sakor;

• a teljes energiamennyiség 20%-ának előállítása megújítha-tó energiaforrásokból 2020-ig;

• a teljes energiamennyiség felhasználásának 20%-os csök-kentése 2020-ig;

• a megújítható energiaforrások fejlesztése, beleértve a tá-rolást, az alacsony energiafelhasználást, a széntisztítást, a kar-bon-visszatartó technológiákat és a negyedik generációs nukle-áris energiát [5], [6].

Temperature[°C]

CO2 [ppm]400

350

300

250

200

150

100

50

020

15

10

5-4 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1

[years]

-0,5 0 0,5

2005

~1850

~BC 6000

~BC 420 000

× 105

1. ábra. Átlagos légköri CO2-koncentráció és átlagos földi középhőmérséklet komplex idősorai [3]

33



Ilyenformán ezek a célok jelentős növekedést feltételeznek a három megújítható energiaszektorban: a villamosenergia-ellá-tás, a bio-tüzelőanyag, hőellátás (fűtés, hűtés) terén.

Az energiatárolás kulcsfontosságú része a 2020-ig megvaló-sítandó 20%-os elsődleges energia-megtakarításnak. Ha sikerül végrehajtani, az EU energiafogyasztása 13%-kal csökken, és a becslések szerint 100 milliárd eurót sikerül megspórolni, vala-mint 780 millió tonna CO2-t évente.

Az Európai Uniónak van a legdinamikusabb tranzitrendsze-re a világon. 2006-ban 5,2 millió ember dolgozott a szárazföldi közlekedési szektorban. A közlekedés révén történő üvegház-hatást okozó gázkibocsátás az EU országaiban nőtt. Mindennek következményeként az EU polgárai növekvő légszennyeződés-nek vannak kitéve. Az EEA (Európai Környezetvédelmi Ügynök-ség) értékelése szerint 4 millió életév vész el minden évben a szennyeződéseknek és az egészségügyi problémák költségeinek következtében [7].

Elméleti modell

A fontosabb szántóföldi növények betakarított területét, összes termését és termésátlagát az 1999–2008-at felölelő időszakban tartalmazó adathalmazt jelöljük az alábbi szerint (1):

Ppimt (1) ahol

P: a fontosabb szántóföldi növények adatmátrixai: {1..i..n} a szántóföldi növények fajtáji (például búza, ku-

korica, repce)m: {1…m…o} a szántóföldi növények attribútumai (például

ár, termőterület, termésátlag)t: {1999…2008}

Energetikai számításokhoz a továbbiakban a szántóföldi nö-vények attribútumai közül a termésátlagot és a termőterületet használjuk fel. Feltételezzük, hogy Magyarország termőterületén a szántóföldi gabonát vagy étkezési, vagy tüzeléstechnikai céllal használjuk fel (2. ábra) [8].

Az energetikai célra rendelkezésre álló biomasszát az alábbi képlettel határoztuk meg (2):

Tn

iconsttmiconsttmit BBppB 20081999

1.;5.;2 ...

(2)

ahol

Bt: a t. évben a fontosabb szántóföldi növényekből rendelke-zésre álló biomassza mennyisége, amely a termésátlag [t/ha] és a szántóföldi terület szorzata [ha]

Az energetikai célra rendelkezésre álló biomasszából kinyer-hető bio-tüzelőanyag mértékének meghatározásához (3. ábra) először definiáltuk a kihozatali mátrixot, amely a fontosabb szántóföldi növényekből kinyerhető bio-tüzelőanyagot tartal-mazza (3) végfelhasználás szerint (biodízel, bioetanol).

tix Η (3)

ahol

H: a kihozatali mátrixi: {1..i..n} a szántóföldi növények fajtáji (például búza, ku-

korica, repce)x: {1,2} bináris változó, amely a bioetanol- és a biodízel-

kihozatalt jelölit: {1999…2008}γ: i. szántóföldi növény, x. bio-tüzelőanyagát jelöli [l/ha]

A fontosabb szántóföldi növények betakarított területe, összes termése és termésátlaga(1990-)

Az 1. szántóföldi növény betakarított területe, összes termése és termésátlaga (1990 -)

Az i. szántóföldi növény betakarított területe, összes termése és termésátlaga (1990 –)

Az k. szántóföldi növény betakarított területe, összes termése és termésátlaga (1990–)

{1..i..k}

Növények termőterülete

Növények termése

2. ábra. A fontosabb szántóföldi növények adatmátrixának megjelenítése(forrás: saját szerkesztés)

Katalizátor (1,5 l) Tiszta nyersolaj (100 l) Metanol (13 l)

Észterezés

Glicerin (17 l) Növényi olajmetil észter

Tisztításkatalizátor kivonása

Desztillálásmetanolfelesleg-kivonás

Kondicionálás

Biodízel (97 l)

3. ábra. Növényi olaj kihozatal folyamat [9]

34



Adott évben a biomasszából rendelkezésre álló bio-tüzelőanyag mennyisége (4):

);( ttt BfT Η= (4) ahol

T: a bio-tüzelőanyag mátrixa adott t évben

Ebből meghatározható a hazai adottságok figyelembevé-telével a rendelkezésre álló bio-tüzelőanyag kapacitás, külön biodízelből és bioetanolból (5):

2,1, ;

xttxttttt HBHBHBT (5)

Az optimálási eljárás

Az előző fejezetben ismertetett modell invertálásának segítségé-vel célunk meghatározni a közúti közlekedés energiaigényének szántóföldi növényekből előállítható bio-tüzelőanyagokkal törté-nő kielégíthetőségét. Az alábbiakban bemutatjuk az optimálási eljárás eredményeit.

Az optimalizálás elengedhetetlen feltétele a hazai közlekedés energiaigényének ismerete (4. ábra). Olyan mezőgazdasági portfoliót próbáltunk meghatározni, aminek segítségével kielégíthető a szük-séges mennyiségű biodízel és a bioetanol. A bioetanol és a biodízel elegyítésére született megoldás, de ez a technológia még nem ki-forrott, így ennek a további vizsgálatától eltekintünk [10], [11].

Az optimáló eljárás eredményeként bebizonyosodott, hogy a hazai biomasszából a közlekedés energiaigénye teljes mértékben az élelmiszerbiztonság veszélyeztetése nélkül nem elégíthető ki, ugyanis a bio-tüzelőanyag kapacitás fejlesztése, az esetleges igé-nyek kielégítése hazánkban is árfelhajtó hatású [12]. Hazánkban szántóföldi növényekből mintegy 20 millió tonna biomassza áll rendelkezésre, amelyből mintegy 5 milliárd liter bioetanol és 500 millió liter biodízel állítható elő, feltételezve, hogy a kihozatali technológia nem változik az elkövetkező években. Ezzel a bio-massza-mennyiséggel a teljes hazai termőterületet felhasználva – nincs fennmaradó, rendelkezésre álló terület élelmiszernövények termesztésére, nem vesszük figyelembe a talaj szükséges pihen-tetését, a vetésforgó miatti energetikai célú növénytermesztési kényszerszünetet –, a közúti közlekedés benzinigénye 80-85%-

{1..i..k}

Növények termőterülete

Növények termése

Növényi termésátlag

Biodízel kihozatal

Bioetanol

Hazai közlekedés energiaigénye

Foss

zilis

tüze

lőan

yago

k (be

nzin

, gáz

olaj)

OPTIMÁLÁS

A fontosabbszántóföldinövényekbetakarított területe,összes termése éstermésátlaga(1990-)

Az 1. szántóföldinövény betakarítottterülete, összestermése éstermésátlaga(1990-)

Az k. szántóföldinövény betakarítottterülete, összestermése éstermésátlaga(1990-)

Az i. szántóföldinövény betakarítottterülete, összestermése éstermésátlaga(1990-)

4. ábra. Az optimáló eljárás bemutatása (forrás: saját szerkesztés)

35



ban, gázolajigénye 15-22%-ban fedezhető, a rendelkezésre álló 1999-2008 adatok alapján. A kihozatali technológia fejlesztése vagy a más bio-tüzelőanyag forrás (használt étolaj, biomassza, algaalapú bio-tüzelőanyagok [13]) felhasználása segíthet a hazai igények gazdaságos és fenntartható kielégítésében. Mindamellett a bio-tüzelőanyagok előállításának fenntarthatónak kell lennie. EU irányelvben meghatározott célkitűzéseknek megfelelően meg kell követelni a fenntarthatósági kritériumok betartását.

Irodalomjegyzék

[1] Gács Iván: Klíma és energia I. Magyar Energetika, 17. évf. 1.

sz. 2009. p13-18 ISSN:1216-8599

[2] Csete M. et. al.: Klímaváltozásról Mindenkinek (Szerk.: Harnos

Zsolt – Gaál Márta – Hufnagel Levente), Budapest, 2008. 199 p. ISBN

978-963-503-384-3

[3] Tanczos K, Torok A.: The linkage of climate change and energy

consumption of Hungary in the road transportation sector, 2007.,

Transport vol. 22 number 2, p134–138

[4] Laza, Penninger: Potentials of the renewable energy resources

based regional energy systems in Hungary. Budapest, Gépészet 2008,

Budapest. ISBN 978-963-420-947-8

[5] Európai Közösségek Bizottsága: Európai Energiapoliti-

ka, COM(2007) 1, Brüsszel, 10.1.2007 (http://eur-lex.europa.eu/

LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2007:0001:FIN:HU:PDF)

[6] Európai Közösségek Bizottsága: A globális éghajlatváltozás 2

Celsius-fokra való csökkentése Az előttünk álló út 2020-ig és azon túl,

COM(2007) 2, Brüsszel, 10.1.2007

[7] Mészáros Ferenc: A hazai közúti közlekedés fejlődésének várha-

tó hatásai az energiafelhasználás és a környezetterhelés területén., In:

Orosz Zoltán, Szabó Valéria, Fazekas István (szerk.) Környezettudatos

energiatermelés és -felhasználás, MTA Debreceni Akadémiai Bizottság,

2009., pp. 182-187.

[8] Kenneth G Cassman: Climate change, biofuels, and global food

security, 2007., Environmental Resource. Letters, Volume 2, 3 pp.

[9] Dr. Emőd - Tölgyesi - Zöldy: Alternatív Járműhajtások. Maróti

Könyvkereskedés és Könyvkiadó Kft., 2006. ISBN: 963 9005 738

[10] Zöldy Máté: Bioetanol-biodízel-gázolaj hajtóanyag emisszió-

jának környezeti hatásvizsgálata fékpadi mérések alapján, Fiatal Mű-

szakiak Tudományos Ülésszaka, 2006. március 24-25. Kolozsvár ISBN

973 - 8231 - 50 - 7

[11] Máté Zöldy: The changes of burning efficiency emission and

power output of a diesel engine fueled by bioethanol - biodiesel-diesel

oil mixtures, FISITA 2006 Yokohama ISBN 4-915219-83-6

[12] Petres Zoltán, Török Ádám: Analysis of Biofuel Based Mobility

in Hungary, In: 10th International Association for Energy Economics

European Conference. Bécs, Ausztria, 2009.09.08.-2009.09.10., 2009.

pp. 174-175. ISSN 1559 792X

[13] Bereczky, Török: Közlekedés célú biodízel gyártás várható

tendenciái. X. ENELKO konferencia, Marosvásárhely, 2009., p16-20.,

ISSN: 1842-4546

36



Sigmond György

A kapcsolt energiatermelés támogatása és a piacgazdaság II.

A kapcsolt energiatermelés a villamos energián és a hasz-nos hőn kívül további, az Európai Unió által elvárt, illet-ve a nemzetgazdaság által igényelt, pénzben kifejezhető értékeket – primerenergia-megtakarítást, üvegházhatású gázkiváltást – is létrehoz. Ezeket a piac vagy közvetlenül elismeri, ha olyan a szerkezete, vagy támogatási, ösztön-zési rendszereken keresztül indokolt őket elismerni. Foly-tatjuk cikksorozatunkat.

10. A tisztán piaci eszközök alkalmazása akkor tekinthe-tő sikeresnek, ha a kitűzött cél megvalósul, és egyúttal a kapcsolt termelő az általa létrehozott, társadalmilag elis-mert többletérték mértékének megfelelő többletbevétel-hez jut. Ez piaci viszonyok között nem függ attól, hogy az adott tevékenység egyébként versenyképes lenne-e.

Lehet, hogy például egy tejipari cég egy terméke a piacon ön-magában is versenyképes, de ha még tejcukor-mentes is, akkor ezzel olyan társadalmi igényt teljesít, ami egy többletérték, és ezt a piac az árban is elismeri. A kapcsolt energiatermelés által teremtett többletérték is valaminek (a primerenergia-felhaszná-lásnak és a CO2-kibocsátásnak) a csökkentése.

A primerenergia-felhasználás és a CO2-kibocsátás csökken-tésének piaci mechanizmusok keretében történő elismerésére is sok különféle módszer van. Ilyen például a kapcsolt bizonyít-vány vagy a CO2-egység juttatása. Ezek forgalomképes értékpapírként működhetnek. (Nálunk azonban az elsőt nem vezették be, a másodikat ugyanolyan kedvezményes feltételekkel kapta meg az is, aki nem termelt többletér-téket.)

Valódi működő piacon például a kapcsolt bizonyítvány vagy a CO2-kibocsátási egységek kereskedelme a kapcsolt termelőket többletjövedelemhez juttatja, és nem kérdezik meg őket arról, hogy egyébként versenyképes lenne-e a tevékenységük. Példaként a II. német nemzeti kiosztási terv [21] korai beruházásoknál 85% helyett 98,75% egy-séget juttat a kapcsolt termelőknek. Új beruházásoknál a kapcsolt energiatermelést tiszta technológiának ismerik el, és a hő- és villamosenergia-termelés után is juttatnak kibocsátási egységeket. Ez például egy 20 MW-os gázmo-toros erőmű számára 10 €/t CO2-kibocsátási egységárnál mintegy 4 Ft/kWh bónuszt jelent.

11. A törvényeket végre kell hajtani. Ellentmondásban van a Vet-tel a meglevő támogatási rendszer felszámolá-sa az új létrehozása nélkül.

A Vet. 171. § (8) bekezdése szerint „A Kormány a szükséges feltételek fennállása esetén dönt a 9. § szerinti kötelező át-vételi rendszert felváltó, külön jogszabályban meghatározott zöld bizonyítvány- és kapcsolt bizonyítvány-rendszer beveze-téséről.”

Véleményem szerint az a megfogalmazás, hogy a kapcsolt bizonyítvány-rendszer felváltja a kötelező átvételt, folytonossá-got jelent, vagyis a kötelező átvétel megszűnésével egyidejűleg kell bevezetni a kapcsolt bizonyítvány-rendszert. Lehet, hogy a kapcsolt bizonyítvány-rendszer nem a legszerencsésebb módja lenne a kapcsolt energiatermelés által létrehozott értékek elis-merésének, de kétségtelen, hogy piaci viszonyok között az elért externális haszonnal arányos támogatást nyújt.

12. A cél piaci feltételek között működő kapcsolt energia-termelés esetén is a kapcsolt energiatermelés folyamatos növelése kellene, hogy legyen.

A kapcsolt energiatermelés előmozdításáról szóló Európai Uniós irányelv [22] elvárja a tagállamoktól a nagyhatékonyságú kap-csolt energiatermelés területén elért előrehaladásról a rendsze-res beszámolót. A Vet-ben is szerepel kiemelt célként a kapcsol-

37



tan termelt villamos energia termelésének és felhasználásának elősegítése, de a Vet nem határoz meg célszámokat.

13. Célszámok kitűzése a kapcsolt energiatermelés fej-lesztésére piaci és egyúttal stratégiai eszköz is lehet.

A hatályos Vet. előkészítése során szerepelt az a (sajnos később elvetett) javaslat, hogy a kereskedőknek évről évre növekvő mértékben elő kellene írni, mennyi kapcsoltan termelt villamos energiát vásároljanak meg. Ebben az esetben kialakulna egy kettős árampiac. Nyilvánvaló, hogy a kapcsoltan termelt energia átlagára magasabb lenne, mint a nem kapcsolté. A különbség-ben ismerné el a piac a kapcsolt energiatermelés által nyújtott többlet társadalmi hasznot. Ezt a termelő akkor is megkapná, ha egyébként is nyereséges lenne.

Az energiahatékonysági és CO2-kibocsátás-csökkentési célok teljesítése érdekében az állami energiapolitikának része kellene, hogy legyen a kapcsolt energiatermelésre vonatkozó célszámok kitűzése. A német kapcsolt energia törvény [6] célszámként ha-tározza meg a kapcsolt energiatermelésnek 25%-ra növelését 2020-ig, ami a jelenlegi 12%-nak több mint kétszerese. Nálunk ezzel ellentétben csak arra van célszám, hogy 2016-ig 2719 GWh-ról nullára csökkenjen a kötelezően átveendő kapcsolt vil-lamos energia mennyisége [23], miközben más támogatási esz-köz a kapcsolt energiatermelésre jelenleg nincs.

14. Piaci eszköznek tekinthető a normatív adózás is, ha a társadalmilag elvárt hasznot nem teljesítők adóterhe en-nek megfelelő mértékben magasabb.

Az energiaadóról szóló magyar törvény [24] lényegében ugyan-azt a kedvezményt adja meg a kapcsolt energiatermelésnek, mint a közvetlen hőfelhasználóknak, vagyis utóbbiaknak nem nyújt semmilyen támogatást. Összehasonlításként a német energia-adó-törvény [25] alapján a közvetlen földgázfelhasználást egy nálunk tipikus 20 MW-os gázmotoros erőmű a kondenzációs erő-műből és forróvízkazánból álló referencia-beruházáshoz képest a kiadott hőre vetítve több mint 1100 Ft/GJ (ugyanazt a villa-mosenergia-termelésre vetítve több mint 4 Ft/kWh) adóterhet kerül el.

Németországban fokozatosan folyik az úgynevezett zöld adó-reform megvalósítása [26], amelynek keretében több lépésben növelték az energiafelhasználást terhelő adókat (és az ebből származó bevétellel csökkentették a társadalombiztosítási járu-lékokat, illetve valamivel több, mint 10%-ot környezetvédelmi fejlesztésekre fordítottak). Az eredmény az energiaimport jelen-tős csökkenése és a foglalkoztatottság javulása.

15. Az a jó, ha a kapcsolt energiatermelés előmozdítása több lábon áll.

A kapcsolt energiatermelés haszna, az általa előállított értékek sokrétűek, és összetett az a gazdasági környezet is, amelyben a kapcsolt energiatermelés működik. Ezért célszerű a kapcsolt energiatermelés fejlődését is összetett, piaci és közvetlen tá-mogatási elemeket is tartalmazó szabályozással elősegíteni. Né-metországban a fent említett példák szerint a szövetségi állam

– többek között – a következő eszközökkel segíti elő a kapcsolt energiatermelés fejlődését:

• nemzeti célszámok kitűzése [6],• közvetlen árkiegészítés [6],• előértékesítési jog [6],• energiaadó [25], zöld adórendszer [26], • bónusz kibocsátási egységek a nemzeti kiosztási

tervben [21].

Egyéb támogatásokra jó példa a Mellach-i (Ausztria) kom-binált ciklusú, 830 MWE villamos és 400 MW hőteljesítményű földgáztüzelésű erőmű létesítése, amelynél az Európai Unió a távhőszolgáltatásra való tekintettel 16 millió euró állami beruhá-zási támogatást engedélyezett.

Nálunk az eddigi támogatási rendszer leépítése 2015 végéig anélkül, hogy más eszközökkel segítenék elő a növekedést, a jelenlegi piaci árak és a kisebb egységek rossz érdekérvényesítő képessége következtében a kapcsolt energiatermelés tényleges visszaeséséhez vezethet [27].

16. Támogatási rendszerek alkalmazása esetén a támo-gatásnak kell – legalább részben – a kapcsolt termelő ál-tal létrehozott többletértéket elismernie.

A támogatás mércéje az a többlet árbevétel kell, hogy legyen, amelyet az adott értéknövelő tevékenység piaci viszonyok között elérhetne, illetve az a legkisebb társadalmi ráfordítás, amellyel ugyanazon célok más eszközökkel elérhetők.

17. A pénzt oda kell tenni, ahol a leggyorsabban hoz ered-ményt.

Ezt az elvet azonban időnként más szempontok felülírják.2009-ben a KÁP-os rendszerben működő kapcsolt energiater-

melés (4639,9 TWh) mintegy 24 PJ primerenergia-mennyiséget váltott ki. (Annak feltételezésével, hogy a kapcsolt erőművek leállása esetén a kieső termelést a meglevő hazai erőművek és fűtőművek pótolnák [2]. Új referencia-létesítményekkel össze-vetve a megtakarítás kb. 12 PJ/év lenne.) Az erre fordított támo-gatás a MEH szerint 54,6 Mrd Ft volt. A ráfordítás hatékonysága 2275 Ft/GJ.

Ma az energiahatékonyság javítása terén az egyik legfonto-sabb és legnagyobb nyilvánosságot kapott célkitűzés az iparsze-rű technológiával épült távfűtött épületek felújítása. Az eddig még nem korszerűsített, távfűtött lakóépületekben levő mintegy 500 000 lakás teljes felújításával (külső hőszigetelés, nyílászárók cseréje és az épület fűtési rendszerének korszerűsítése) 12/0,8 = 15 GJ/lakás fajlagos megtakarítással az elérhető primerener-gia-megtakarítás kb. 7,5 PJ/év. A beruházás mai áron mintegy 750 Mrd Ft-ba kerülne. 6%-os kamat és 20 éves futamidő fel-tételezésével adódó évi 8,7%-os annuitással ennek 65 Mrd Ft/év törlesztés felel meg. A ráfordítás hatékonysága ezekkel az adatokkal 8667 Ft/GJ.

Elismerve az épületenergetikai beruházások fontosságát, meg kell jegyezni, hogy ez a kisebb hatékonyság mellett a meg-levő kapcsolt energiatermelés hőpiacát és ezzel a hatékonyságát is csökkenti [28].

38



18. A versenyképes kapcsolt energiatermelést is lehet és kell támogatni, ha a piaci árban meg nem fizetett elő-nyöket eredményez, és más eszközöknél hatékonyab-ban segíti elő a nemzetgazdasági célkitűzések teljesí-tését.

Ahogyan a jól szervezett piac is elismeri a létrehozott többletér-téket (10. pont), függetlenül attól, hogy az adott piaci szereplő egyébként versenyképes-e, ugyanúgy el kell ezt ismerni a támo-gatási rendszerben is.

19. Ha az előállított, a társadalom által egyébként igényelt többletértéket anyagilag sem a piacon, sem támogatások formájában nem ismerik el, akkor ezzel a kevésbé haté-kony vagy a társadalom által elvárt többletértéket nem eredményező technológiák és módszerek kapnak indirekt támogatást.

Magyarországon mára csaknem teljesen leállt a kapcsolt ener-giatermelés fejlődése, ugyanakkor több ezer MW új kondenzáci-ós erőmű létesítése van folyamatban vagy előkészületben.

20. Amennyiben egy egyébként is versenyképes piaci sze-replő az általa termelt többletérték után további többlet-jövedelemhez jut, akkor arra kell ösztönözni, hogy azt a piac bővítésére fordítsa.

A többletprofit nem szégyen. Mindaddig visszaforgatható a tevé-kenység bővítésébe, amíg a versenyelőny fennáll.

21. Hőpiac nélkül nincs kapcsolt energiatermelés.

Magyarországon a kapcsolt energiatermelés 15 évnyi lendületes fejlődés után a pangás állapotába került. Ennek egyik fő oka a hőpiacok korlátozott volta. A kapcsolt energiatermelésnek mintegy 75%-át a távhőszolgáltatás veszi fel. Ez a piac azonban telítődött, sőt az épületek korszerűsítése miatt ma már egyre jobban szűkül [11].

Hazánkban a lakásoknak csak mintegy 15%-a van távhő-ellátásra kapcsolva. A teljes hőpiacnak, ami a végfelhasználói igényeknek közel 50%-át teszi ki, kb. 75%-a alacsony hőfokú fűtési és melegvíz-termelési igény [29], ugyanakkor az értéke-sített összes távhő ennek csak nyolcada. A közép-kelet-európai országok között nálunk az egyik legalacsonyabb a távhőellátás aránya. Ösztönözni kellene a kapcsolt energiatermelő létesít-mények tulajdonosait, hogy a többlethasznot mindaddig a piac bővítésébe, elsősorban a távhőellátás fejlesztésébe fektessék, amíg az további eredményt hoz számukra: ez a nemzetgazda-ságnak is további primerenergia-megtakarítást és CO2-kiváltást eredményez. Jelenleg többnyire csak a saját kapcsolt energia-termelő létesítménnyel rendelkező távhőszolgáltatók tudják a haszon egy részét piacbővítésre fordítani.

22. A kapcsolt energiatermelés legjobb hatékonysága, vagyis a lehető legnagyobb primerenergia-megtakarítás és CO2-kiváltás érdekében a kapcsolt kapacitást maximá-lisan ki kell használni.

A jelenleg megszűnő KÁT-rendszer az időközben részben orvo-solt hibái mellett ezt a célt jól szolgálta.

Piaci viszonyok között működő kapcsolt energiatermelésnél olyan eszközöket kell alkalmazni, amik a legjobb kapacitás-ki-használást elősegítik. Ilyen lehet például a minimálisan felvá-sárlandó kapcsolt energiahányad meghatározása a kereskedők számára (lásd a 13. pontot), vagy a kapcsolt bizonyítvány-rend-szer.

A 2008-2020 közötti időszakra vonatkozó energiapolitikáról elfogadott országgyűlési határozathoz [30] azonban nem készült elfogadott szakmai háttéranyag. A hivatalos szöveg csak lózun-gokat tartalmaz, összefüggések és célszámok nélkül. A kapcsolt energiatermelésről csak egyetlen üres mondat szól.

23. A földgázt a leghatékonyabban kapcsolt energiater-meléssel lehet hasznosítani.

A földgáz szerepe a következő évtizedben meghatározó marad. Magyarország két nemzetközi tranzitgázvezeték: a Nabucco és a Déli Áramlat megvalósításában is elkötelezte magát, és napi-renden van egy észak-déli vezeték létesítése is. Ez nyilvánvalóan azt fogja eredményezni, hogy hazánkban a földgáz 2020-ig és még utána is hosszú ideig meghatározó energiahordozó marad. Figyelemmel az Európai Unió felé vállalt energiahatékonysági célkitűzésekre, az új földgáztüzelésű erőművi beruházások mi-nél nagyobb részét kellene kapcsolt energiatermeléssel megva-lósítani. Ezt alátámasztja az a körülmény is, hogy a földgáz-nak a fűtési célú energiafelhasználásban meghatározó szerepe van. 2007-ben a teljes lakásállománynak 76%-a volt rákötve a földgázellátásra, és 62%-át fűtötték földgázzal [31]. A földgáz mindenütt jelen van, nem csak nagy erőművekben lehet gon-dolkozni. Ma már a decentralizált kiserőművek hatékonysága – különösen a hálózati veszteségek figyelembevételével – közelíti, kapcsolt energiatermeléssel pedig jóval meghaladja a konden-zációs nagyerőművek hatékonyságát. Azonban a korszerű, nagy erőművi egységek is részt tudnának venni a kapcsolt energiater-melésben, ha a telephely-kiválasztásnál ez ösztönző szempont lenne. Jelenleg azonban ellenkező fejleményeknek vagyunk ta-núi. Ösztönzők nélkül szinte kizárólag kondenzációs erőműveket létesítenek és terveznek. Az államnak fontos szerepe van abban, hogy ez a tendencia alapvetően megváltozzék (lásd a 15. pont-ban említett osztrák példát).

24. A biomassza hatékony felhasználása is kapcsolt ener-giatermeléssel lehetséges.

A biomassza hasznosításának igen nagy a kisegítő (szállítási és manipulációs) fosszilis energiaigénye, ezért egyedi vagy túlzottan decentralizált fűtési berendezésekben történő hasznosítása ese-tén az eredeti cél, a fosszilis energiaigények és a CO2-kibocsátás csökkentése csak kismértékben teljesül. A koncentrált felhasz-nálási módok: a kondenzációs villamosenergia-termelés, a köz-vetlen hőtermelés és a kapcsolt villamosenergia-termelés közül utóbbi a leghatékonyabb [14].

25. A kapcsolt energiatermelés elősegítése a nemzeti energiapolitika része kellene, hogy legyen.

39



Zárszóként le kell szögezni, hogy nem lehet egy olyan összetett rendszernek, mint az energiahordozó-, hő- és villamosenergia-piac, egyetlen, önmagában véve azonban jelentős eleméhez rö-vid távú érdekek alapján hozzányúlni anélkül, hogy a többire gyakorolt hatását figyelembe ne vennénk.

Hosszú ideje hiányolja a magyar energetikustársadalom, hogy készüljön egy jól előkészített és szakma által megvita-tott és véleményezett, a teljes területet átfogó, a szinergiákat figyelembe vevő, megfelelő háttérszámításokkal alátámasztott, a világgazdasági környezetet, a nemzetközi feladatainkat és különösen más országok jó példáját figyelembe vevő nemzeti energiapolitikai dokumentum, ami – szerencsés esetben több cikluson keresztül – az egyes kormányok munkáját irányítja és elősegíti. Meggyőződésem, hogy egy ilyen anyagban meghatá-rozó szerepe kell, hogy legyen a kapcsolt energiatermelésnek.

Hivatkozások

6. Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (Német kapcsoltenergia-tör-

vény). Utolsó módosítás: 2009. 08. 21.

11. KSH stADAT-táblák 2010. és Energia Központ Kht: Magyaror-

szág távhőellátásának összefoglaló adatai 2008. alapján

14. Dr. Büki Gergely, Büki András: Biomassza alapú távhőellátás

és kapcsolt energiatermelés, 2009. október

21. Nationaler Allokationsplan 2008-2012 für die Bundesrepublik

Deutschland, 2008. június 26.

22. Az Európai Parlament és a Tanács 2004/8/EK irányelve a hasz-

nos hőigényen alapuló kapcsolt energiatermelés belső piacon való tá-

mogatásáról… (2004. február 21.)

23. Tájékoztató a kötelező átvétel meghosszabbításáról. Magyar

Energia Hivatal, 2009. december 19.

24. 2003. évi LXXXVIII. törvény az energiaadóról

25. Energiesteuergesetz (Német energiaadó-törvény). Utolsó mó-

dosítás: 2009. 12. 22.

26. Christian Meyer: A német környezetvédelmi adóreform tapasz-

talatai. Előadás a Magyar Tudományos Akadémián 2006. február 24.

27. Bercsi Gábor: A villamos energia átvétele hosszabbításának

tapasztalatai. Távhőszolgáltatási Konferencia és Kiállítás, MaTáSzSz,

2010. április 21-23.

28. ’Sigmond György: Energiapolitika, klíma-stratégia, kapcsolt

energiatermelés. XI. kapcsolt hő- és villamosenergia-termelési konfe-

rencia, Tapolca, 2008. március 11-13.

29. Dr. Fazekas András István: A kapcsolt energiatermelés tovább-

fejlesztésének lehetséges jövőképei. Magyar Kapcsolt Energia Társa-

ság XIII. konferenciája, 2010. március 9-11.

30. 40/2008. (IV. 17.) OGY határozat a 2008-2020 közötti ener-

giapolitikáról

31. Tájékoztató a Magyar Energia Hivatal 2007. évi tevékenysé-

géről

40

www.e-met.hu TÁVHŐTÁVHŐ www.e-met.hu


Orbán Tibor, Metzing József

A hazai energetika mostohagyermeke, a távhőszolgáltatás

Mielőtt a távhőszolgáltatásról, illetve a hazai távhő-szolgáltatókról esne szó, feltétlenül szükségesnek ítéljük tisztázni, mit is értünk, illetve mit is kellene érteni való-jában a „távhő”, mint fogalom alatt? A távhő, ellentétben a közvélekedésben kialakult lakótelep- vagy panelfűtés fogalmával („rémével”?), egy országos és (nagy)városi energiapolitikai eszköz, és ezen keresztül egy kiváló le-hetőség a klímavédelem és a fenntartható fejlődés szol-gálatában. Másként megfogalmazva, a távhő egy relatíve és abszolút értékében is nagy invesztícióval létrehozott és fenntartott hőtávvezeték-hálózat, beleértve általában a hőközpontokat is, amely kézenfekvően alkalmas a külön-féle hőtermelők (hőforrások) által, különböző technológi-ákkal és eltérő tüzelőanyagokkal vagy akár „tüzelés” nél-kül előállított primer hőmennyiségek összegyűjtésére és elszállítására a felhasználókhoz, akiknél ezáltal elkerülhe-tővé válik a légszennyező anyagok lokális kibocsátása.

Hőtermelés, hőszállítás és hőátadás, szakmailag ez a távhőszol-gáltatás. Ezen túl természetesen ott vannak a felhasználói (vagy szekunder) épületfűtési és használati melegvízellátó rendszerek, illetve maguk az épületek, amelyek állapota kétségkívül rengeteg kívánnivalót hagy maga után, azonban ezt a problémát, illetve en-nek a sürgető megoldási kényszerét súlyos tévedés összemosni a távhőszolgáltatással és a távhőszolgáltatókkal, még akkor is, ha a felhasználói rendszerek korszerűsítése közös ügyünknek tekinthe-tő, hiszen a piacunkról van szó. Az ilyen torz vagy szándékosan el-torzított, a távhőt lakótelepi hőellátásként beállító értelmezésnek, illetve megközelítésnek súlyos következményei lehetnek az egész hazai energiapolitikára nézve, különös tekintettel az Európai Unió ambiciózus „4×20 dioptriájú” szemüvegén keresztül nézve.

A távhőszolgáltatás hazai elterjedése sajnálatos módon azon-ban nem hosszú távú energiastratégiai megfontolásoknak, ha-nem alapvetően az erre a hőellátási módra épülő házgyári tech-nológia tömeges alkalmazásának köszönhető. A ’60-as, ’70-es és ’80-as évek gazdaságpolitikája, illetve annak részeként az akkori energiapolitika az „energiaválság soha nem gyűrűzhet be a KGST országaiba” axiómára épült, amelynek jegyében feleslegesnek tűnt a lakások fűtési rendszereinek szabályozható, igényekhez alkalmazkodó kialakítása, a hőfogyasztás mérése, a fogyasztói takarékosság bármiféle ösztönzése, vagy a primerenergia-meg-takarítást lehetővé tevő, hatékony, de jelentős tőkeigényű ener-giatermelési megoldások (például a kapcsolt hő- és villamosener-gia-termelés) megvalósítása, illetve bővítése.

Az egységes állami tulajdon időszakában nem igazán volt jelentősége, hogy a hőtermelő és a távhőszolgáltató ugyanaz a cég-e, az állam különféle dotációk eszközrendszerével bizto-sította, hogy a fogyasztóknál az eltérő energiaellátási módok miatti költségeltérések kiegyenlítődjenek, és a – maihoz ké-pest elenyészően alacsony energetikai hatékonyságú – kapcsolt energiatermelés eredmény-megosztásának jelentősége is csak az energetikai szakértők közötti viták során kapott jelentősé-get. A kapcsolt energiatermelés széleskörű elterjedése sem a központi tervezés, hanem döntően a Lévai és Heller professzo-rok iskoláján nevelkedett, elméletben és gyakorlatban egyaránt kiválóan felkészült, újító szándékú energiagazdálkodási szak-emberek érdeme, akik első lépésben a hőtermelő erőművekben „kiöregedett” kondenzációs gőzturbinákat ellennyomású gé-pekké alakították át, majd kifejezetten a forró víz hőhordozójú távhőrendszerek ellátásához kifejlesztett változó ellennyomású („magyar”) fűtőturbinákat építtettek be. A kapcsolt energiater-melés megvalósításából származó előnyök a szintén a magyar

41

www.e-met.hu TÁVHŐTÁVHŐ www.e-met.hu


állam tulajdonában lévő Magyar Villamos Művek Trösztön, vagy – üzemi hőszolgáltató erőművek (például Dunai Vasmű) esetén – más állami cégeken keresztül szintén az államnál jelentkez-tek.

Tekintettel arra, hogy ezek a fejlesztések erőművi szakértel-met kívántak, és az erőművekben a rendelkezésre álló gépek át-alakítását vagy azok helyén új egységek létesítését irányozták elő, a távhőszolgáltatók ilyen jellegű fejlesztésekben nem gon-dolkodhattak, új fűtőerőművek létesítésére pedig nem voltak for-rásaik, a szakmai műhelyekben készült ilyen jellegű javaslatokat az MVMT az államtól támogatva rendre lesöpörte.

A rendszerváltás után aztán az állam hirtelen megszabadult a távhőszolgáltató cégektől, és megszüntette a távhődíjak dotáci-óját, de kezdetben magánál tartotta az erőműveket, sőt az ön-kormányzati tulajdonba került távhőtermelőknek a tanácsi pénz-eszközökről, de az erőművek területén létesített hőforrásokról is le kellett mondaniuk. (Így járt például a FŐTÁV is a Budapesti Hőerőmű Vállalat erőműveiben fővárosi pénzeszközök átadásával épült forróvízkazánokkal). A rendszerváltástól az ezredfordulóig tartó időszak a hazai távhőszolgáltatók és a távhőszolgáltatás történetének egyik legnehezebb időszaka volt. A rohamosan nö-vekvő energiaárakkal párhuzamosan emelkedő fogyasztói árak, a hőpiacon meglévő versenytársakhoz, főként a gáz-központi fűtéshez képest kialakuló fogyasztói költséghátrány (verseny-

hátrány) állandósulása és a forráshiány miatt korlá-tozott fejlesztések mellett kisebb csodának tűnik a távhő puszta fennmaradása is.

2001-től a kapcsoltan termelt villamos energia kötelező átvételének rendszeréről, árairól és az áreszkalációs mechanizmusról szóló – számos át-dolgozás után –, ma is érvényben lévő rendeletek megteremtették az elvi lehetőséget a távhőszol-gáltatás hőtermelési költségeinek csökkentésére, és lehetővé tették, hogy a távhő „lakótelepi pa-nelfűtés”-ből a tüzelőanyag- és a CO2-gazdálkodás egyik leghatékonyabb eszközévé avanzsáljon. Az már egy másik kérdés, hogy a rendeletalkotó nem gondoskodott arról, hogy a támogatás el is jusson ahhoz a hőpiachoz, amely nélkül nem lenne kap-csolt termelés, és így a rendszer fenntarthatósága mára sajnos megkérdőjeleződött. Az ebből szárma-

zó problémák megoldása ma az egyik legkomolyabb kihívást rejti az energetikai és a távhőszakma számára.

A továbbiakban a hazai távhőszolgáltatás, illetve távhő-szolgáltatók néhány általunk fontosnak ítélt jellemzőjét a Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége és az Energia Központ Nonprofit Kft. közös adatgyűjtéséből származó legfrissebb (2007. évi) statisztikai adatok feldolgozása alapján ismertetjük.

Magyarországon 2007-ben 95 településen összesen 209 táv-hőrendszer üzemelt, ebből összesen 56 négy nagyvárosban (Szeged, Budapest, Miskolc, Szombathely). Ez persze leginkább statisztikai érdekesség, mivel például a FŐTÁV tömbkazánhá-zakból néhány száz lakást ellátó kis tömbfűtései ugyanúgy egy-egy távhőrendszerként jelennek meg, mint a közel 350 MW csúcshő-teljesítményigényt reprezentáló észak-pesti hőkörzet. A távhő elterjedtségének jellemzésére egyik leggyakrabban használt mérőszám a távhővel ellátott lakások száma, amely 2007-ben hazánkban 653 087 db volt. A távhőszolgáltató rend-szerek a lakások mellett egyéb, nem lakossági felhasználókat is ellátnak, így a lakossági célú hőértékesítés aránya az egyes

T ��

0-1000 1000-5000 5000-10 000 10 000-50 000 50 000- Súlyozott átlag0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Távhővel ellátott lakások száma

Távh

ővel

ellá

tott

laká

sok

piac

i rés

zará

nya

(%)

1. ábra. Távhővel ellátott lakások piaci részaránya a távhővel ellátott településeken

49,4%

18,9%

21,9%

1,0%8,8%

Gázmotorok Kombinált ciklusú erőművek

Gázturbinák hőhasznosítással Hagyományos kapcsolt hőtermelés

Nem kapcsolt hőtermelés

2. ábra. A termelt primer hőmennyiség részaránya technológiánkénti bontásban

TechnológiaKiadott hőteljesítmény,termelt hőmennyiség

Kapcsoltvillamosenergia

PEM

MW%

MW TJ/év%

TJ/év MWMWh/

év TJ/év %

Gázmotorok 371 8,7 6864 18,9 352 1947 11 114 40,2

Kombinált ciklusú erőművek 734 17,2 7948 21,9 707 2049 11 221 37,5

Gázturbinák hőhasznosítással 74 1,7 371 1,0 50 60 296 28,7

Hagyományos kapcsolthőtermelés1

250 5,8 3189 8,8 80 280 1289 19,8

Nem kapcsolt hőtermelés 2848 66,6 17 942 49,4

Összesen 4277 100 36 314 100 1188 4336 23 919 36,7

1 Megjegyzendő, hogy a valóságban a hagyományos – nem kombinált ciklusú – erőművi ellennyomásos és elvételes energiatermelés jelentősége a táblázatban szereplőnél némileg nagyobb, mert egyes hőtermelők az adatszolgálta-tásukban nem választották ketté a kapcsolt és nem kapcsolt termelést, ezért ezek összes termelését a nem kapcsolt technológiákból származó hőtermelésnél vettük figyelembe.

1. táblázat. A termelt távhő energetikai adatai technológiánkénti bontásban

42

www.e-met.hu PR


TÁVHŐ www.e-met.hu

távhőrendszerekben 60-100% között alakult, országos átlagban pedig kb. 75%-ot tett ki. Egy-egy adott településen a távhőszol-gáltatásba bekapcsolt lakások aránya a település összes lakása-inak számához viszonyítva általában a település méretével ará-nyosan nő. Ezt szemlélteti az 1. ábra, amely a távhő lakáspiaci részarányának alakulását a településen távhővel ellátott lakások számának függvényében mutatja be. Látható, hogy a legtöbb távhőre kapcsolt lakással (243 797 db) rendelkező Budapest „ki-lóg a sorból”, azaz a távhő fővárosi penetrációjában még jelen-tős tartalékok rejlenek.

A távhőrendszerek hőforrásai 2007-ben összesen kereken 4280 MW primer csúcshő-teljesítményigény ellátását biztosí-tották. A távhőkörzetekbe táplált primer hőmennyiség összesen 36,3 PJ volt, amelynek hőtermelő technológiák szerinti megosz-lását az 1. táblázat és a 2. ábra mutatja be.

Látható, hogy a kapcsoltan termelt hő részaránya 2007-ben óvatos becslés mellett is 50,6% volt. A hasznos hőigényen ala-puló kapcsolt energiatermelés támogatásáról szóló 2004/8 EK direktíva szerint nagy energetikai hatékonyságú, azaz több mint 10% primerenergia-megtakarítást biztosító kombinált ciklusú erőművek, gázmotorok és gázturbinák együttes hőtermelése 15,2 PJ-t (41,8%-ot) tett ki.

Az 1. táblázatban megadtuk a kapcsoltan termelt villamos energia mennyiségét, és a primerenergia-megtakarítás (PEM) ér-tékét is, amelyet a hazai erőműrendszerre jellemző 35%-os nettó villamos hatásfok feltételezésével határoztunk meg.

A hazai forró víz hőhordozójú távhőrendszerek által biztosí-tott primerenergia-megtakarítás mértéke a kapcsolt hőtermelés 2007. évi kiépítettsége és összetétele mellett mintegy 24 PJ/év (36,7%), az ÜHG-kibocsátásban ennek megfelelően elért megta-karítás – az egyszerűség kedvéért teljes mértékben földgázbázi-son és csak CO2-ből számítva – 1,34 millió t/év volt.

Végül a 95 távhővel ellátott település 209 távhőrendszerébe 2007-ben kiadott hőmennyiség primerenergia-fajták szerinti megoszlását a 3. ábrán mutatjuk be.

Ebből a szempontból már meglehetősen kedvezőtlen a kép, hiszen a földgázfüggőség még az országos átlagnál is erősebb, a termelt távhőnek csupán alig 7%-át termelik meg földgáztól eltérő primerenergia-bázison, és – amennyiben a kommunális hulladékot is idesoroljuk – csak kb. 3%-át megújuló energiafor-rásokból. Ennek az igen kedvezőtlen tüzelőanyag-, illetve pri-merenergia-összetételnek a megváltoztatása a jövő másik leg-nagyobb kihívása lesz a távhőszolgáltatók számára.

93,2%

1,1%1,3%

0,8%0,6% 3,0%

Földgáz

Geotermikus energia

Kommunális hulladék

Nukleáris

Éghető megújuló

Egyéb

3. ábra. A termelt hőmennyiség primerenergia-fajták szerinti megoszlása

43

www.e-met.hu PR


TÁVHŐ www.e-met.hu

Alapvetően a Magyar Mérnöki Kamara Elektrotechnikai Tagozata tagjainak, de rajtuk kívül az összes villamos ter-vezőnek, és mindenkinek, aki épületvillamossággal fog-lalkozik. A szakmaiságot a „gazda”, az Elektrotechnikai Tagozat” biztosítja.

Az E-VILLAMOS alapvetően a tervezőtársadalom problémáit veszi górcső alá, kezdve a ka-marai feladatokon, át a szabvá-nyokon, egészen a tervezői eti-káig, piaci, üzleti magatartásig. Természetesen szakcikkek is helyet kapnak az oldalon, de a lényeg a problémafelvetés, és a közös megoldáskeresés. Ezt biztosítja az az interaktivitás, amit a minden cikket érintő kommentezési lehetőség ga-rantál. A hatás pedig közvet-len: a Tagozat elnöksége fi-gyelemmel kíséri a reakciókat, és azok szerint cselekszik.

Naprakész Eseménynaptár se-gíti a tervezőket, hogy akár megyénkénti bontásban is megtalálják a kreditpontos és egyéb oktatásokat, rendezvé-nyeket tematiká-val, egyéb a d a -t o k -kal.

Értelmes embereknek tartalmas kommunikáció: az E-VIL-LAMOSON egyetlen banner, imidzshirdetés sincsen. Mind-

azonáltal fontosnak tartjuk, hogy a gyár-tók, kereskedők kommunikálhassák újdonságaikat, hiszen ez fontos egy

tervező számára a lépés tartásá-hoz, viszont ez csak PR-cikk formá-jában, nem reklámízűen, hanem szak-mailag elfo-g a d h a t ó a n történjen.

Az E-VILLAMOS-ra hetente 4-6 szakcikk és több hír, újdonság, esemény kerül fel, kihasználva az online forma gyorsaságát és azonnaliságát. A periodicitást a heti hírlevél garantálja, ami tartalmazza az

összes, azon a hé-ten felkerült cikket.

(x)

E-VILLAMOS

Kiváló szaklapok régóta léteznek az épületvillamosság területén, szakmapolitikai orgánum viszont mindez-idáig nem volt. A szeptember elsején elindult E-VILLAMOS online szaklap ezt az űrt szándékozik betölteni.

Az épületgépészeknek 2009 februárjában indult a hasonló jellegű, E-GÉPÉSZ nevű lapjuk, szintén a Mérnök Média Kft. kiadásában. Az E-GÉPÉSZ az azóta eltelt másfél évben a szakmai közélet meghatározó véleményformáló ereje lett, és ezt remélhetjük az E-VILLAMOS-tól is.

Kinek szól?

Tartalom

Eseménynaptár

Reklámmentesség

Egyszerű elérés

www.E-VILLAMOS.hu

44

www.e-met.hu SZÁMÍTÁSSZÁMÍTÁS www.e-met.hu


Fazekas András István

Elvételes kondenzációs és ellennyomású gőzturbinás erőműegységek megbízhatósági modellezése II.

Jelen cikk a villamos energiát és hőt kapcsoltan termelő elvételes kondenzációs és ellennyomású gőzturbinás erő-műegységek három és többállapotú megbízhatósági leírá-sára kifejlesztett számítási eljárás gyakorlati alkalmazá-sára mutat példát.

Az erőműrendszer főbb jellemzői

A számítások során modellezett erőműrendszer összesen 46 erőműegységből állt, az összes beépített villamos teljesítőké-pesség 9710 MW volt. Az 1. táblázat foglalja össze az erőmű-rendszert alkotó erőműegységek jellemző megbízhatósági és teljesítőképesség-adatait. Az összes beépített villamos teljesí-tőképességen belül a villamos energiát és hőt kapcsoltan ter-melő erőműegységek összes beépített teljesítőképessége 4660 MW-ot tett ki, azaz az összes beépített teljesítőképesség mint-egy 48%-át kogenerációs erőműegységek adták. Számítástech-nikai megfontolásokból az erőműrendszert alkotó mintegy 300 db gázmotoros kogenerációs (villamos energiát és hőt kapcsoltan termelő) erőműegység, amelyek beépített villamos teljesítőképessége a 0,2-6,0 MW teljesítmény-tartományba esett, egyetlen úgynevezett „aggregált” erőműegységként került modellezésre. További egysze-rűsítésként feltételezett volt, hogy a 12 db – összessé-gében 1800 MW beépített villamos teljesítőképességű összetett gáz-gőz körfolyamatú, villamos energiát és hőt kapcsoltan termelő – erőműegység üzemi jelleggörbéje lényegileg megegyezik az elvételes kondenzációs erőmű-egységek üzemi jelleggörbéjével, azaz feltételezett volt, hogy a kiadható maximális villamos teljesítőképesség ezen erőműegységek esetében is a mindenkori kiadott hőteljesítmény függvénye. A valóságban a kombinált cik-lusú kogenerációs erőműegységek esetében a kiadott vil-lamos és a kiadott hőteljesítmény közötti kapcsolat nem ennyire merev.

A rendszerszintű terhelés adatai

A számítások során bemenő adatként adott volt a rend-szerszintű órás csúcsteljesítmény-igények alakulása a vizsgált tárgyidőszakban. A vizsgált tárgyidőszakban jelentkező maximális rendszerszintű teljesítményigény 8260 MW volt. A rendszerszintű terhelés tárgyidőszakbeli alakulásának alapján meghatározható volt a rendszer-

szintű terhelés tartamdiagramja, majd ennek alapján az órás csúcsteljesítmény-igények tárgyidőszakbeli diszkrét valószínűsé-gi eloszlása.

A villamos energiát és hőt kapcsoltan termelő erőműegy-ségek ötállapotú megbízhatósági leírása

A villamos energiát és hőt kapcsoltan termelő erőműegységek megbízhatósági leírása ötállapotú állapottér-leírással történt. A definiált üzemállapotok a 2. táblázat szerintiek voltak. Az egyes üzemképes üzemállapotokban való tartózkodás való-színűsége a maximálisan kiadható villamos teljesítőképesség diszkrét valószínűségi eloszlása alapján volt meghatározható (2. ábra).

Az egyes üzemi teljesítménytartományban való tartózkodás valószínűsége az ismert módon számítható:

P(LPPmax,r≤χLPPmax<LPPmax,s)==FχLPPmax(LPPmax,s)-FχLPPmax(LPPmax,t) (9-1)

Megnevezés Beépített villamos teljesítőképesség

Erőműegysé-gek száma

Készenléti tényező (kétállapotú meg-bízhatósági leírás esetén)

MW [–] [–]Atomerőművi egységek (kondenzációs erőműegységek)

2000 4 86,9

Konvencionális földgáz-tüzelésű erőműegységek

2150 10 86,2-86,8

Konvencionális lignit- tüzelésű erőműegységek

900 5 83,5

Összetett gáz-gőz körfo-lyamatú, villamos energiát és hőt kapcsoltan termelő erőműegységek

1800 12 89,0-92,0

Konvenciális széntüzelésű elvételes kondenzációs és ellennyomású gőzturbinás erőműegységek

2200 14 84,0-87,0

Gázmotoros, villamos energiát és hőt kapcsoltan termelő erőműegységek

660 300 (modelled as an aggregated power plant unit)

90,0-93,7

Nyíltciklusú gázturbinás erőműegységek

440 4 91,8

Erőműrendszer összes 9710 46

1. táblázat. A modellezett erőműrendszer főbb adatai

45



ahol LPPmax,r és LPPmax,s az adott erőműegység maximáli-san rendelkezésre álló villamos teljesítőképesség-tartományá-ba tartozó tetszőleges teljesítményértékek, FχLPPmax(LPPmax,s) és FχLPPmax(LPPmax,t) pedig a megfelelő eloszlásfüggvények ([1], [4], [7], [10]).

A bemutatott módon tehát meghatározható, hogy milyen va-lószínűséggel tartózkodik az adott erőműegység egy adott tel-jesítőképesség-tartományban. Az erőműegységek itt bemutatott megbízhatósági számításakor ez a valószínűség nem más, mint egy időarány, nevezetesen az adott teljesítőképesség-tartomány-ban való tartózkodás és a teljes vonatkoztatási időtartam aránya, annak figyelembe vételével, hogy

5TU1+5TU2+5TU3+5TU4+5TD=5T, (9-2)

ahol5TD a „meghibásodott” üzemállapotbeli időtartamok össze-

sített értéke a teljes vonatkoztatási időintervallumon belül [h];5TUi az LPPi átlagos teljesítőképességgel „üzemképes” üzem-

állapotok időtartamának összesített értéke a teljes vonatkoztatá-si időintervallumon belül [h];

5T a teljes vonatkoztatási időtartam [h].

Az elvételes kondenzációs és az ellennyomású gőzturbinás erőműegységek esetében fennállnak az alábbi összefüggések:

TTT dD

ddi

iUi

d

1

1

(9-3)

)()()(

)(

max,maxmax,max

max,max,max,,

1

1

UiaPPLPPUifPPLPP

UifPPLPPUiaPP

Dd

d

iUi

d

Uid

dUi

dUi

d

LFLF

LLP

TT

T

T

TK

(9-4)

Dd

d

iUi

d

Dd

dD

dD

d

TT

T

T

TK

1

1

)(

(9-5)

Az összefüggésekben:d a lehetséges definiált üzemállapotok száma [-]; dTUi i-edik üzemképes üzemállapotban való tartózkodás idő-

tartama [h];dKUi i-edik üzemképes üzemállapothoz tar-

tozó készenléti tényező [-];dTD a „meghibásodott” üzemállapotban

való tartózkodás időtartama [h];dKD a „meghibásodott” üzemállapothoz

tartozó meghibásodási tényező [-];dT teljes vonatkoztatási időtartam [-];LPP,max,Uia az i-edik üzemképes üzemállapot

teljesítménytartományának alsó határa [MW]; LPP,max,Uif az i-edik üzemképes üzemálla-

pot teljesítménytartományának felső határa [MW].

Elvételes kondenzációs és ellennyomású gőzturbinás erőműegységek esetében a kü-lönböző üzemképes üzemállapotokhoz tar-tozó készenléti tényezők (dKUi.[-]) az adott üzemképes üzemállapotban való tartózkodás és a teljes vonatkoztatási időtartam aránya-ként számíthatók. Ez az időarány a maxi-málisan rendelkezésre álló villamos teljesí-tőképesség valószínűségi eloszlásfüggvénye alapján határozható meg, és ez nem más, mint annak a valószínűsége, hogy a szóban forgó erőműegység az adott definiált üzem-képes üzemállapotokban tartózkodik. Az erőműegység különböző üzemképes üzem-

2. táblázat. Példa erőműegység ötállapotú megbízhatósági leírására. - Az üzemállapotok diszkrét valószínűségi eloszlása

Üzemállapot jele

Üzemi teljesítménytartományA teljesítmény-tartományban való tartózkodás valószínűsége

[–]U1 P(270,4≤χLPPmax=LPPmax,i<340,6) 0,1352830030525

U2 P(340,6≤χLPPmax=LPPmax,i<362,2) 0,231779964984



D P=0 0,070000000000

ÜZEMÁLLAPOTOK

IDŐOSZTÁSOK

1 2 3 4 5 6 7 8 9

t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 t13 t14 t15

D

U1

U2

U3

U4

1. ábra. Példa lehetséges üzemmenetre erőműegység ötállapotú megbízhatósági leírása esetében

46



állapotaihoz tartózó készenléti tényezői annak figyelembe vételével határozhatók meg, hogy az üzemképes üzemállapo-tokban és a meghibásodott üzemállapotban való tartózkodás időtartama összességében a teljes vonatkoztatási időtartam-mal azonos. A meghibásodási tényező (dKD.[-]) a szokásos módon számítható.

Az átlagos villamos teljesítőképességek meghatározása

A villamosenergia-termelés rendszerszintű megbízhatósági szá-mítása, a LOLP-számítások során, a lehetséges rendszer telje-sítőképesség-konfigurációk számításakor szükség van az egyes üzemképes üzemállapotok esetében figyelembe veendő teljesí-tőképesség meghatározásához. Az eddigiekből következően az egyes definiált üzemképes üzemállapotok esetében meghatáro-zott készenléti tényező mindig az adott teljesítőképesség-tar-tományhoz rendelt. A rendszer teljesítőképesség-konfiguráció számításokhoz azonban szükség van egy az adott teljesítőké-pesség-tartományhoz rendelt „jellemző”, vagy „átlagos” villamos teljesítőképesség, vagyis az LPP1, LPP2, LPP3 és LPP4 ([MW]) teljesí-tőképesség értékek meghatározására.

Az egyes definiált üzemképes üzemállapotokhoz tartozó átlagos teljesítőképesség meghatározása során a számítás

alapelve az, hogy adott teljesítőképesség-tarto-mányban tartózkodás során ténylegesen kiadott villamos energia egyezzen meg az átlagértékkel számolt villamosenergia-kiadással.

Ezen alapelv szem előtt tartásával az átlag telje-sítőképesség tetszőleges Ui jelű üzemállapotra vo-natkozóan a következőképpen határozható meg:

Uk

Uk

Gii

GiiPPi

UkPP

p

Lp

L

max,

,

(10-1)

aholGUk az Uk definiált üzemállapotban lehetséges Gi elemi ese-

mények indexhalmaza.

Analóg módon határozhatók meg a megfelelő készenléti té-nyezők tetszőleges definiált üzemállapot esetében is.

A rendszer teljesítőképesség-konfigurációk számítása

Az erőműrendszerek általában nagyszámú (n[-]) erőműegység-ből állnak. Az erőműegységek kétállapotú megbízhatósági leírása esetében a lehetséges rendszerkonfigurációk száma: 2n. Három-állapotú megbízhatósági modellezés esetén a lehetséges rend-szerkonfigurációk száma: 3n. Általánosságban:

z=an (11-1)

Az összefüggésben:z a lehetséges összes rendszerkonfigurációk száma [-];a a lehetséges definiált üzemállapotok száma [-];n az erőműrendszert alkotó erőműegységek száma [-].

Számítási változat

A számítási eljárás leírása

LOLP A bázisértéktől való eltérés

[–] [%]

V1Erőműegységek kétállapotú megbízhatósági leírása

φ=LOLP==0,0098723679 0

V2Villamos energiát és hőt kapcsoltan termelő erőműegységek ötállapotú megbízhatósági leírása

φ=LOLP==0,0117481178

+19

3. táblázat. Az összehasonlító számítások eredményeinek összegzése

Az egyes üzemállapotokban való tartózkodás valószínűsége (elvételes kondenzációs gőzturbinás erőműegység)

0,0000

0,0500

0,1000

0,1500

0,2000

0,2500

0,3000

0,3500

0,4000

0,4500

270,

40

270,

40

275,

80

281,

20

286,

60

292,

00

297,

40

302,

80

308,

20

313,

60

319,

00

324,

40

329,

80

335,

20

340,

60

346,

00

351,

40

356,

80

362,

20

373,

00

378,

40

383,

80

389,

20

394,

60

400,

00

Maximálisan kiadható villamos teljesítőképesség (MW)

Való

szín

űség

[-]

1

2

3

4

2. ábra. Az egyes üzemállapotokban való tartózkodás diszkrét valószínűségi eloszlásának meghatározása

47



Ez azt jelenti, hogy igen nagyszámú összefüggés definiálja a rendszerteret, hiszen a definiált lehetséges üzemállapotok n-edik hatványa szerint nő a lehetséges rendszerkonfigurációk száma. A kép valamelyest bonyolódik abban az esetben, ha ugyanabban az erőműrendszerben az erőműegységek egyes csoportjai ese-tében eltérő számú lehetséges üzemállapot értelmezett. Ebben az esetben

Z=a1n1a2

n2 ..., (11-2)

ahol z a lehetséges összes rendszerkonfigurációk száma [-];a1,a2,... a lehetséges üzemállapotok száma [-];n1,n2,... az a1, illetve a2 lehetséges definiált üzemálla-

pottal bíró erőműegységek száma [-].

Az elvégzett számítások

A kogenerációs erőműegység megbízhatósági jellemzőinek meg-határozását követően került sor a lehetséges rendszerállapotok meghatározására. Következő lépésben a lehetséges rendszerkon-figurációkhoz azok előfordulási valószínűsége lett hozzárendelve, vagyis meghatározásra került a meglévő rendszerszintű teljesí-tőképesség diszkrét valószínűségi eloszlása. Ez a valószínűségi eloszlás egyértelműen meghatározza a rendszerszintű kiesett villamos teljesítőképesség diszkrét valószínűségi eloszlását is. A két diszkrét valószínűségi eloszlás (a rendszerszintű terhelésé és a rendszerszintű meglévő teljesítőképességé) egyértelműen meghatározza a rendszerszintű teljesítőképesség-hiány diszkrét valószínűségi eloszlását. Ebből már származtatható a LOLP érté-ke. Ez volt a számítás célja.

Az összehasonlító számítások eredményei

A számítási eredményeket a könnyebb áttekinthetőség kedvéért együtt tartalmazza a 3. táblázat. A táblázat feltünteti a V1 jelű számítási változathoz képest való eltérést. A V2 jelű számítási esetben a kogenerációs erőműegység háromállapotú megbízha-tósági modellezése a LOLP-érték 26% körüli növekedését ered-ményezte. A differenciáltabb megbízhatósági számítás ilyen mér-tékben javította a rendszerszintű megbízhatósági analízis során nyert eredmény pontosságát.

A számítási eredmények értékelése

A kapott pontosságjavulás természetesen egy konkrét számítá-si konfigurációhoz tartozik. Alapvető kérdésként vetődik fel az a kérdés, hogy az újonnan kifejlesztett számítási eljárás milyen mértékben javítja általában a számítások pontosságát. A dolog természetéből adódóan a mindenkori pontosságjavulás sok min-dentől függ, mindenekelőtt azonban a következőktől:

1. A differenciált megbízhatósági leírással modellezett erőmű-egységek aránya (száma) az erőműrendszeren belül.

2. A differenciált megbízhatósági leírással modellezett erő-műegységek beépített villamos teljesítőképességének aránya az erőműrendszeren belül.

3. A differenciált megbízhatósági leírással modellezett erőmű-egységek megbízhatósági jellemzői.

4. A számítás időhorizontja.

A tapasztalatok alapján 10-30%-os pontosságjavulással lehet számolni. Kijelenthető, hogy azokban az esetekben a legmarkán-sabb a javulás, amikor az adott vizsgálati tárgyidőszakon belül a hőmérsékletváltozások jelentősek.

Összegzés

A kifejlesztett számítási eljárás elvételes kondenzációs és ellen-nyomású erőműegységek három- és többállapotú megbízhatósá-gi leírására alkalmas, abban az esetben, ha a hőkiadás döntően fűtési célú, azaz ha a napi külső levegőhőmérséklettel arányos a hőkiadás. Az alkalmazási terület e szigorú behatárolását az magyarázza, hogy ebben az esetben származtatható az adott erőműegység maximálisan rendelkezésre álló villamos teljesítő-képessége valószínűség-eloszlása a napi közepes külső levegő-hőmérséklet valószínűségi eloszlásából. A három- és többálla-potú megbízhatósági leírás ugyanis feltételezi az egyes definiált üzemállapotokban való tartózkodás valószínűsége eloszlásának ismeretét. Ez egyben azt is jelenti, hogy a kifejlesztett számítási eljárás minden olyan esetben alkalmazható, amikor – valamilyen módon – ismert a definiált üzemállapotok valószínűségi eloszlá-sa.

Irodalom

[1] Roberts, N. H.: Mathematical Methods in Reliability Engineering.

McGraw-Hill, New York, 1964.

[2] Hall, J. D. – Ringlee, R. J. – Wood, A. J.: Frequency and duration

method for power system reliability calculations: Part I. – Generation

System model. IEEE Transactions, PAS-87, pp. 1787-96.

[3] Galloway, C. D. – Garver, L. L. – Ringlee, R. J. – Wood, A. J.:

Frequency and duration method for power system reliability calculations:

Part III. – Generation System planning. IEEE Transactions, PAS-88,

pp. 1216-23.

[4] Endrenyi, J.: Reliability Modeling in Power Systems. John Wiley

& Sons, Chichester, New York, London, Toronto, 1978. p.22-26.,

p.309-334.

[5] Young, Liu – Singh, C.: Reliability Evaluation of Composite

Power systems Using Markov Cut-Set Method. IEEE Transactions on

Power Systems, Volume 25. (2010), Issue 2, p.777-785.

[6] Dehghani, M. – Nikravesh, S.: State-Space Model parameter

Identification in Large-Scale Power Systems. IEEE Transactions on

Power Systems, Volume 23 (2008), Issue 3, p.1449-1457.

[7] Armstadter, B. L.: Reliability Mathematics. Fundamentals,

Practices, Procedures. McGraw-Hill, New York, 1971.

[8] Billinton, R. – Allan, R. N.: Reliability Evaluation of Power

Systems. Plenum Press, New York and London, 1984.

[9] Billinton, R. – Allan, R. N.: Reliability Evaluation of Engineering

Systems. Concepts and Techniques. Plenum Press, New York and Lon-

don, 1992.

[10] Billinton, R.: Power System Reliability Evaluation. Gordon and

Beach, Science Publishers, New York, London, Paris, 1982.

48

ELŐZETES www.e-met.hu


A Lévai örökség az energetika hétköznapjaiban

Hogy állunk a Lévai örökséggel? Hétköznapi energetikánkban jelen-leg nem látjuk érvényesülni. Az örökség több területen hathatna jó-tékonyan, csupán kettőre szeretnék utalni.

Az egyik az energetika szakmakultúrája, amely a gyakorlatban az energetikusok együttműködésében és felelősségében jelenik meg. E tekintetben nem lehetünk elégedettek. A hazai energetika fejlesz-tésében csak akkor lehetünk eredményesek, ha széthúzás helyett közös célokat tudunk megfogalmazni, és azok megvalósításáért tu-dunk együttműködni. Ez vonatkozik minden szakmai szervezetre, egyesületre és köztestületre. Nézzük az egyesületeket, ez bonyolult kérdés, az volt Lévai professzor életében is. Nem akarok, mert nem is tudnék igazságosztó lenni, de utalok az ő igen határozott véle-ménynyilvánítására az Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület,

majd a Magyar Energetikai Társaság egykori vezetésével kapcso-latban. A villamosenergia-ipar privatizációjára vonatkozóan kifejtett állásfoglalása miatt az ETE vezetőit nagyon erősen megbírálta, és lemondott az ETE tiszteletbeli elnöke címéről. Később a MET vezető-inek egy csoportját is elítélte, amikor szintén a privatizációból ere-deztetve vezetői válság és szakítás alakult ki. A bírálatok tények, és ezek is befolyásolják, hogyan érvényesül Lévai értékes öröksége az érintett egyesületek mai munkájában. Csak egyetlen út lehetséges: a jogos/jogtalan bírálatok csak meghatározott személyekre vonat-koztak, az egyesületek tagsága nem veheti magára (ahogy nincs bűnös nemzet, nem lehet bűnös tagság sem). Úgy gondolom, hogy mindkét egyesület mostani tagságának és vezetésének döntő több-sége Lévai professzort példaképnek, örökségét értéknek tekintheti és ápolhatja.

Megjelenés: 2010. december 3.

E számunk szerzői:

Előzetes a következő szám tartalmából:

Bercsi Gáborelnök, Magyar Kapcsolt Energia Társaság, [email protected]

dr. Fazekas András Istvánfőmunkatárs, Magyar Villamos Mű[email protected]

dr. Gács Ivándocens, BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszé[email protected]

Gémesi Zsoltfőosztályvezető, Nemzetgazdasági Miniszté[email protected]

Laczi Hedvigreferens, Nemzetgazdasági Minisztérium [email protected]

Metzing Józsefosztályvezető, Főtá[email protected]

Orbán Tiborigazgató, Főtá[email protected]

’Sigmond Györgyfőtanácsos, MaTá[email protected]

Dr. Szergényi Istvána Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem tiszteletbeli taná[email protected]

Vigassy Józsefgépészmérnök, MTA/KFKI/[email protected]

Zentkó Lászlófőosztályvezető-helyettes, Nemzetgazdasági Minisztérium [email protected]

e-met.huA Magyar Energetikai Társaság hivatalos honlapja

ENERGETIKA Együttműködő szervezetek - Magyar ...

Documents