A magyar elektrotechnikai egyesület hivatalos lapja JOUrNAL OF THE HUNGARIAN ELECTROTECHNICAL ASSOCIATION
Alapítva: 1908 FOUNDed: 1908
Villamosenergia-ellátásunk forrásoldalának várható alakulásáról A háztartási méretű napelemes energiatermelés felfutásának gazdasági hatásai
A kábeltálca-rendszerek ăMNRUV]DNDPHJNH]GüG÷WW $]ăM0DJLFUHQGV]HUćNÛEHOWÛOFÛNHOüQ\HL v$]÷VV]HSDWWLQWKDWøFVDWRUQDYçJHN meggyorsítják és PHJN÷QQ\ïWLNDV]HUHOçVW v1DJ\REEWHUKHOKHWüVçJ a komplex 3D-vázszerkezetnek GRPERUQ\RPRWWIHQçNOHPH] çVDOç]HUKHJHV]WçVQHN N÷V]÷QKHWüHQ v$V]DEDGDOPD]WDWRWWLQQRYDWïY'823OXVHOMÛUÛV eredményeképp a gyártás N÷UQ\H]HWEDUÛWçV HQHUJLDWDNDUçNRV v%HYL]VJÛOWEL]WRQVÛJ: a rendszer megfelel minden fontos német és európai vizsgálati kritériumnak, D9'(WüOD9G6&($LJ
Az ENTSO-E tízéves hálózatfejlesztési tervének bemutatása Felületkezelt szigeteletlen távvezetékek fejlesztése és gyártása Bláthy Ottó Titusz és indukciós fogyasztásmérője – kettős jubileumi ülés
Ismerje meg az új Magic-kábeltálcákat az interneten, vagy IRUGXOMRQN÷]YHWOHQĂOV]DNHPEHUHLQNKH] 2%2%HWWHUPDQQ.IW +%XJ\L$OVøUÛGD Telefon: +36 29/349-000 ZZZRERKXvLQIR#RERKX
160 éve született Károly Iraneaus József, a Magyar Elektrotechnika egyik nagy alakja
Olvassa be a QR-kódot és WHNLQWVHPHJD0DJLFoOPHW
Átadták a Magyar Innovációs Szövetség 2013 évi díjait „Szerethető Fizika– Indukálj tudást!”
elektrotechika_cimlap_magic.indd 1
2014.04.28. 9:07:02 107. évfolyam
2 0 1 4 /05
www.mee.hu
Magyar Elektrotechnikai Egyesület
Hobbim a k i n h c e t o r t k e l e az
Újra meghirdettük a pályázatot Hobbid része az elektrotechnika, vagy te magad tetted részévé? Küldd el számunkra saját fejlesztésű, az elektrotechnika lehetőségeit felhasználó munkád ismertetését, amely még élvezetesebbé tette számodra hobbidat.
Benyújtási határidő: 2014. július 15.
Részleteket, információk, határidők: http://www.mee.hu/hu/fiataloknak/hobbim
Adószám: 18084238-1-42
Kérjük támogassa céljaink megvalósítását
adója
1%
-val
Rendelkező nyilatkozat a honlapról letölthető:
www.nyugdijasoktamogatasa.hu Segítsen, hogy segíthessünk!
Adószám: 18084238-1-42
Felajánlásukat köszönjük!
Felajánlását köszönjük!
Tartalomjegyzék 2014/05
CONTENTS 05/2014
Garai János: Beköszöntő .................................................... 4
János Garai: Greetings
ENERGETIKA
ENERGETIC
Dr. Stróbl Alajos: Villamosenergia-ellátásunk forrásoldalának várható alakulásáról ............................... 5
Dr. Alajos Stróbl: Expectable evolution of electrical energy supply sources
Farkas Dávid – Kővágó Katalin: A háztartási méretű napelemes energiatermelés felfutásának gazdasági hatásai .......................................... 10
Dávid Farkas – Katalin Kővágó: The economic effects of the expansion of household-level solar power generation:
Lengyel Zsolt: Az ENTSO-E tízéves hálózatfejlesztési tervének bemutatása ......................... 14
Zsolt Lengyel: Presentation of the Ten-Year Network Development Plan of ENTSO-E
Dr. Barkóczy Péter: Felületkezelt szigeteletlen távvezetékek fejlesztése és gyártása . .............................. 19
Dr. Péter Barkóczy: Development and production of surface treated bare overhead conductors.
TECHNIKATÖRTÉNET
HISTORY OF TECHNOLOGY
Dr. Antal Ildikó: „Szerethető Fizika– Indukálj tudást!” . .............................. 20
Dr. Ildikó Antal: “ Phisics to love – Induce knowledge”
Dr. Kiss László Iván: Bláthy Ottó Titusz és indukciós fogyasztásmérője - kettős jubileumi ülés . ..................... 21
Dr. László Iván Kiss: Ottó Titusz Bláthy and his induction meter – double jubilee meeting
Makai Zoltán:160 éve született Károly Iraneaus József, a Magyar Elektrotechnika egyik nagy alakja ..................................................................... 22
Zoltán Makai: Iraneaus József Károly, the great personality of Hungarian Electrotechnic, was born 160 years ago
Dési Albert: Áldás vagy átok – a televíziózás hőskora . ..................... 23
Albert Dési: Blessing or Curse – the heric age of TV
HÍREK
NEWS
Kimpián Aladár: Brazilia és India: élenjárók a villamos energetikában is? 5. rész ................................. 25
Aladár Kimpián: Are Brasil and India leading countries also in the energetic? Part 5.
Dr. Bencze János: Energetikai hírek . ............................. 28
Dr. János Bencze: News of Energetic
Kiss Árpád: Átadták a Magyar Innovációs Szövetség 2013 évi díjait .......................................................................... 30
Árpád Kiss: Year 2013 prizes of the Hungarian Innovation Association were handed
Előfizethető: A Magyar Elektrotechnikai Egyesületnél Előfizetési díj egész évre: 6 000 Ft + ÁFA
Tóth Éva: A FŐGÁZ második nyilvános sűrített földgáz töltőállomása Budapesten . ................................. 31
Éva Tóth: FÖGAS has the second public compressed gas station in Budapest
Kéziratokat nem őrzünk meg, és nem küldünk vissza. A szerkesztőség a hirdetések, és a PR-cikkek tartalmáért felelősséget nem vállal.
Tóth Éva: Új magyar innovációs siker! – MODULO, a hazai elektromos busz ............................... 31
Éva Tóth: New Hungarian innovation success! – the EV bus, named MODULO
Kelemen Zsolt: HVDC – Nagy villamos teljesítmény átvitele nagy egyenfeszültségen . ..................................... 32
Zsolt Kelemen: HVDC – Transfer of high electric power on high voltage DC
SZEMLE
REVIEW
Hárfás Zsolt: Nukleáris hírek ............................................. 9
Zsolt Hárfás: News from the Nuclear
Dr. Kiss László Iván: Az okos hálózatok kialakítása és a kialakítás nehézségei .................................................... 18
Dr. László Iván Kiss: The development of smart grids and difficulties of the development
EGYESÜLETI ÉLET
SOCIETY ACTIVITIES
Hírek, események dióhéjban .............................................. 34
News in brief
NEKROLÓG ............................................................... 34
OBITUARY
FELADVÁNY .............................................................. 24
PUZZLE
Felelős kiadó: Haddad Richárd Főszerkesztő: Tóth Péterné Szerkesztőbizottság elnöke: Dr. Bencze János Tagok: Dr. Berta István, Béres József, Günthner Attila, Haddad Richárd, Hatvani György, Dr. Horváth Tibor, Dr. Jeszenszky Sándor, Dr. Madarász György, Orlay Imre, Dr. Vajk István, Dr. Varjú György, Vinkovits András Szerkesztőségi titkár: Szeli Viktória Témafelelősök: Automatizálás és számítástechnika: Farkas András Energetika, atomenergia: Hárfás Zsolt, Energetikai informatika: Woynarovich András Energetikai hírek: Dr. Bencze János Lapszemle: dr. Kiss László Iván Oktatás: Dr. Szandtner Károly Szabványosítás: Somorjai Lajos Szakmai jog: Arató Csaba Technikatörténet: Dr. Antal Ildikó Világítástechnika: Némethné Dr. Vidovszky Ágnes Villamos fogyasztóberendezések: Dési Albert Villamos gépek: Jakabfalvy Gyula Tudósítók: Arany László, Horváth Zoltán, Kovács Gábor, Lieli György Korrektor: Tóth-Berta Anikó Grafika: Kőszegi Zsolt Nyomda: Innovariant Nyomdaipari Kft. Szeged Szerkesztőség és kiadó: 1075, Budapest, Madách Imre u. 5. III. e. Telephely: 1075, Budapest, Madách Imre u. 5. III. e. Telefon: 788-0520 Telefax: 353-4069 E-mail:
[email protected] Honlap: www.mee.hu Kiadja és terjeszti: Magyar Elektrotechnikai Egyesület Adóigazgatási szám: 19815754-2-42
Index: 25 205 HUISSN: 0367-0708
Hirdetőink / Advertisers
bettermann kft. · obo Schneider · siemens electric · WAGO Hungária Kft. ·
Tisztelt Egyesületi Tagok! Nagy örömünkre szolgált, hogy 2013 évben a MEE-nek nyújtott tartós szakmai és anyagi támogatásáért az Egyesület Elnöksége „A Magyar Elektrotechnikai Egyesületért” díjat az OBO Bettermann Kereskedelmi és Szolgáltató Kft.nek, az Egyesület támogatójának adományozta.
A rendezvényen első lépésként a megjelent érdeklődők tájékoztatást kaptak a MEE stratégiájáról, illetve társadalmi programjairól, ezt követően egy aktív, strukturált párbeszéd alakult ki három központi téma köré csoportosítva: Energiát fektetünk a jövődbe! - mentor program fiataloknak; Megrázó élmények helyett - biztonságos villanyszerelés; Kis energiabefektetés, nagy energiamegtakarítás energiatudatos szemlélet otthon.
Cégünk ipari szereplőként fontosnak tartja, hogy elinduljon a szakmában egy együttgondolkodás, összefogás. A MEE új, négy szinten megfogalmazott stratégiájának megvalósításában fontos lépésnek tartjuk 2014. május 6-án sikeresen lezajlott partnertalálkozót, amelyre meghívást kaptak az egyesülettel kapcsolatban álló cégek, pártoló tagok. A sikeres rendezvény jelzi, hogy határozott igény van olyan színvonalas szakmai fórumokra, ahol az iparág szereplői találkozhatnak.
Részvevő cégként és az egyik téma szakosztályi vezetőjeként jó volt érezni a rendezvényen a pozitív, alkotó légkört és a résztvevők támogatását és elkötelezettségét. Megerősítést adott, hogy jó úton járunk és bízom benne, hogy a jövőben még több támogató cég nyújt az Egyesületnek tartós szakmai és anyagi támogatást.
Az egyesület új stratégiájának egyik fontos eleme, hogy nyisson a társadalom felé az elektrotechnika ipar meghatározó cégeivel. Mivel az OBO szakemberei az egyesület szakosztályi, bizottsági munkáiban aktívan részt vesznek, így e célnak a jelentőségét közvetlenül meg tudják ítélni. A MEE széleskörű külső kapcsolatrendszeréből meg kell keresni a kiemelkedő, az egyesület céljait támogató, az egyesülettel együttműködő jogi tagokat.
A Magyar Elektrotechnikai Egyesület kiemelt támogatói:
Garai János Épületvillamossági és Biztonsági Szakosztály elnök
Energetika Dr. Stróbl Alajos
Villamosenergia-ellátásunk forrásoldalának várható alakulásáról1 A magyarországi erőműpark beépített teljesítőképessége egy év alatt közel tíz százalékkal kisebb lett. Villamosenergia-ellátásunk biztonságát elsősorban a közel felével megnövekvő importszaldóval lehetett a kívánt szinten tartani. A nemzetközi forgalomban a nagykereskedelmi árak alacsonyak voltak sok hazai erőmű termelési költségéhez képest, tehát a kereskedők inkább külföldről vásároltak. Nagy kérdés azonban, hogy ez a tavalyi változás milyen hatással lesz a jövő hazai erőműparkjára.
itthon ésszerűnek látszik. Mindez azt jelentené, hogy az eddigi legnagyobb évi villamosenergia-felhasználást csak 2020-ra érjük utol, vagy közelítjük meg. Aztán a húszas években kicsit nagyobb, a harmincasokban mérsékeltebb „fejlődésre” lehet hazánkban számítani. Számoljunk úgy, hogy 2020-ban 44 TWh, 2030-ban 50 TWh, majd negyed évszázad elteltével 2040-ben 55 TWh körül lesz a teljes villamosenergia-felhasználás Magyarországon! Lesz még talán visszaesési időszak, ez szinte biztos, csak nem tudjuk mikor és miért, ezért ne tervezzük. Majd azt is túléljük és tovább növekszünk.
TERHELÉSEK Az évi csúcsterhelés meghatározóbb az ellátás forrásoldala tekintetében, mint az éves villamosenergia-fogyasztás. A bruttó legnagyobb rendszerterhelés télen és nyáron egyaránt csökkenő irányzatot jelez 2007 óta (1. ábra). A téli csúcs gyorsabban mérséklődik, mint a nyári, amely nagyrészt a globális felmelegedésnek tudható be.
The power plants’ capacity in Hungary, during last year has lowered by almost 10%. To ensure the electric energy supply security, we had to enlarge our import quantity with about 50%. In the past the wholesale prices in the international market were relatively low compared to some Hungarian power plant prices, this led to a higher import. It is an important question however, how the changes of last year will effect the future of the Hungarian power plants.
ENERGIAIGÉNYEK A villamosenergia-igény tavaly ismét nem növekedett, inkább csökkent, és a mért 42,2 TWh összes felhasználás már jóval elmaradt a pénzügyi krízis előtti hazai legnagyobbtól (43,9 TWh). Ez jól lenne, ha a hatékonyságjavulás eredményeként könyvelhetnénk el, de inkább a globális felmelegedés segíthetett ebben. Az állami előrejelzések a múltban elég nagyok voltak, és a tények is jelezték néha a 6-7%-os évi növekedést. Aztán a különféle válságok, fordulatok után visszaesések adódtak, majd egyre kisebb meredekséggel emelkedő szakaszok jöttek. A nettó végső fogyasztói felhasználás a nyolcvanas években – egészen a „fordulatig” – még átlagosan 3,8% évi növekedési ütemet követett. Aztán a kilencvenes években a többéves mérséklődés után ismét elkezdődött egy emelkedés, de már csak 1,8% évi tempóval, egészen 2008-ig. Kérdés, hogy a mostani visszaesés után mikor várhatunk újból növekedést, és annak milyen üteme látszik valósnak. Az természetesnek látszik, hogy az állami energiapolitika a sok évtizedes szokásnak megfelelően igyekszik jól hangzót mondani. A fő változat mostanában az évi 1,5%-os növekedés, legalább ebben az évtizedben, utána pedig még nagyobb. Sok hátrány adódott régen abból, hogy a nagyotmondást követve hatalmas beruházások kezdődtek, majd maradtak abba. Ma már célszerűbb ahhoz az európai felfogáshoz igazodni, hogy a fogyasztás csökkentése olcsóbb, mint a termelés növelése, hogy takarékoskodni jobb, mint energiával emelni jólétet. Az értékteremtés az első, így az Európai Unió hosszabb távra szóló jelzésében, az új politika forgatókönyvében csak 0,4% növelést jeleznek villamos energiában. A zöld forgatókönyvben még kisebbet. Mindezek alapján célszerűnek látszik, hogy évtizedünk hátra lévő néhány esztendejében a beinduló növekedés átlagát az európainak legfeljebb a kétszeresére vegyük, azaz 0,8 %/év emelkedés Debrecenben, 2014 februárjában a XI. ENERGOexpon elhangzott előadás alapján
1
5
1. ábra A rendszer téli és nyári csúcsterhelése Látható, hogy hat év alatt közel 300 MW-tal kisebb lett az évi csúcsterhelés, és ez nagyobb százalékos változást jelent, mint a villamosenergia-fogyasztás csökkenése. Ez persze kedvező, mert így növekedik a csúcskihasználási óraszám, kevesebb erőműves teljesítőképesség elegendő azonos energia megtermeléséhez, a csúcs tartásához. Feltételezhető, hogy a jövőben az évi csúcsterhelés egyre nagyobb lesz, és talán már nyáron jelentkezik, nem télen. Elképzelhető, hogy ebben az évtizedben meghaladjuk az eddigi maximumot, és 2020-ra talán már 6700 MW-nál fogunk tartani. A növekedési ütem kicsit kisebb lehet, mint az energia felhasználásé, de azért 2030-ra elérhető a 7300 MW, majd később, 2040-ra a 8000 MW körüli csúcsterhelés. Mindez azonban az egész hazai szabályozási területre, a MAVIR irányította zónára, a rendszerre vonatkozik, nem az erőművekre. Ezek legnagyobb együttes terhelése jóval kisebb volt, mint a rendszeré, tavaly például alig haladta meg az 5700 MW-ot. Jelentős szerepe van tehát a terhelés és a teljesítmény egyensúlyának betartásában a villamos importnak. A csúcsidei behozatali többlet (az importszaldó) órás értéke már meghaladta idén a 2500 MW-ot. Ezért külön kell elemezni a hazai erőműveket, és mélyrehatóbban kell foglalkozni az importszaldó lehetséges jövőjével. Az átlagterhelések, amelyek például egy hónap energiatermelése alapján számíthatók, azt jelzik, hogy hat év óta a hazai erőművek terhelése egyre csökken. Már jelezhető az idei esztendő első negyedéve is (2. ábra). A diagram azt a meglepő
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
tényt mutathatja, hogy tavaly volt olyan hónap, amikor az egész erőműparkunk átlagos bruttó villamos termelése csak 3000 MW volt. Idén télen sem nagyon nőtt az átlagos havi terhelés az előző év azonos időszakához képest.
3. ábra Az importszaldó aránya a teljes villamosenergiafelhasználásban
2. ábra A havi átlagos bruttó terhelések alakulása hazánkban
IMPORTSZALDÓ A következő feladat a forrásoldal alakulásának követésében az, hogy jelezzük: Miként fog változni az importszaldó a következő években? Az könnyen belátható, hogy az eddigi éves alakulásából aligha lehet következtetni a jövőjére. Már a közeli jövő, az évtizedünkben várható helyzet sem jósolható meg kielégítő biztonsággal, ha az elmúlt két évtized arányát nézzük (3. ábra). Tavaly ismét ott tartottunk, mint 1990ben, a fordulat évében, így elértük az eddigi legnagyobb importszaldóarányt (28,2%) az összes hazai villamosenergiafelhasználásra vonatkoztatva. Természetes volt, hogy a nagykereskedők inkább az olcsóbb piaci áron külföldről szerzik be a lehetőség határáig a szükséges villanyt, mint a drágábban termelő hazai erőművektől. Amennyiben 35-45 €/MWh-ért lehet tartósan villamos energiát vásárolni, akkor a földgázzal működő erőművek aligha keresettek a piacon. A 25-27 €/MWh között földgáz ár azt jelenti, hogy még 50%-os hatásfokkal is 50-54 €/MWh-ért kellene eladni a villanyt ahhoz, hogy legalább a tüzelőanyag ára megtérüljön. Nem is szólva az állandó költségek fedezetéről. Még a legújabb, legjobb gázerőművek többsége is gyakran áll, és inkább tartalék, mint menetrendet tartó. Az importszaldónak nemcsak az aránya sok, hanem a nagysága, az évi 12 TWh körüli érték is. Időben egyenletesnek gondolva ez 1370 MW erőmű-teljesítményt jelentene, de a behozatali többlet természetesen nem egyenletes. Hajnalban gyakran alig van importszaldó (100-400 MW), déli vagy esti csúcsidőben viszont ennek sokszorosa (1800-2000 MW). Az idei legnagyobb januárban már meghaladta a 2500 MWot is. Ennél sokkal nagyobb érték már gondokat jelenthet a villamos átviteli hálózat kiterhelésénél. Jó lenne, ha nem növekedne már tovább a külföldről behozott villamos energia aránya vagy abszolút nagysága. Elsősorban ne a politikai függetlenség jelszava hasson meg bennünket, hanem a villamosenergia-ellátásunk biztonságában való hit éltessen! Aligha remélhető, hogy térségünkben sok új erőművet építenek majd a közeli jövőben ahhoz, hogy abból nekünk is bőven jusson. A régió nem olyan gazdag energiahordozókban, hogy ott sokkal olcsóbban lehet majd ezeket villamos energiává alakítani. Gondoljunk arra, hogy egy nagyobb ország – Európa 52 állama közül benn vagyunk az egyharmadban akár területet,
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
akár lakosságot nézve – általában saját területén lévő erőműveket épít, hazai forrásokra támaszkodik, és megfelelő tárolással éri el, hogy az importból behozott energiahordozó itthon legyen biztonságosan átalakítva villamos energiává és hővé. Nem vagyunk kis ország, nekünk célszerű lehet ésszerű és biztonságos erőműparkot fenntartani még akkor is, ha a hasadóanyagot, a földgázt, az olajat vagy a feketeszenet importálni kell. Az importot természetesen mi is csak az értékes, eladható termékeink exportálásával tudjuk ellensúlyozni.
TELJESÍTŐKÉPESSÉG Az egész magyarországi erőműpark névleges bruttó beépített villamos teljesítőképessége (BT) most alig haladja meg a 9100 MW-ot. Volt már 10 000 MW felett is, de aztán 2013-ban kivették a mérlegből a régóta – szüneteltetési engedélyük alapján – álló erőműves egységeket Pécsett, Tatabányán és Százhalombattán. Elég félrevezető volt talán, hogy a sok éve már leállított Bánhidai Erőmű 100 MW-os blokkjában még mindig bíztak. Nem épült nagyerőműves blokk sem tavaly, sem tavalyelőtt, és idén sem helyeznek ilyet üzembe, tehát most is a 9100 MW teljesítőképességgel vagy ezt egy kicsit meghaladó erőműparkkal számolhatunk. Ebből kereken 7600 MW-ot a nagyerőművek, 1500 MW-ot a kiserőművek (BT<50 MW) tesznek ki. Várhatóan idén csak néhány kisebb új erőműre lehet számítani. Arra viszont gondolni kell, hogy mind a nagy-, mind a kiserőműparkban sok egység ismét leállhat. Nagyon jelentős továbbra is az állandó hiányban lévő erőművek kapacitása. Hiába van szüneteltetési engedélye a Borsodi és Tiszapalkonyai Erőműnek, azt senki sem gondolhatja komolyan, hogy ezek hatvanéves működés után ismét üzembe kerülnek. „Leállt” a Tisza II. Erőmű, nem üzemel már a Debreceni és a Nyíregyházi Erőmű új, korszerű egysége sem. Mindez azt jelenti, hogy az állandó hiányban (ÁH-ban) lévő erőművek együttes teljesítőképessége jóval meghaladja az 1800 MW-ot. Gondolni kell a változó hiányra, a karbantartásra, a váratlan kisesésekre, és szükség van a rendszer irányításához megfelelő szabályozási tartalékra (most például 800 MW). Ha mindezeket levonjuk egy adott időpontban a beépített teljesítőképességből, akkor gyakran azt tapasztaljuk, hogy még a napi csúcsterheléskor sincs meg a hazai erőművekben a szükséges tartalék. Ezt a nemzetközi gyakorlatban „maradó teljesítménynek” nevezik, és azt kérik, hogy minden szabályozási zónában legyen nagyobb, mint a beépített teljesítőképesség 5%-a. Mostanában a szükséges 460 MW-ot csak az importszaldó segítségével érjük el, önmagában a hazai erőműpark együttes
6
Energetika
kapacitása ehhez nem elegendő. Az erőműveink egy része már nagyon idős, több erőmű leállhat a következő években, és úgy tűnik, hogy célszerűbb lehet hazai erőművek létesítésével foglalkozni, mint a nagykereskedőink külkereskedelmi igyekezetének további sikerességében bízni.
ERŐMŰLÉTESÍTÉS RÖVID TÁVON Tekintsék meg a csúcsterhelésnek, a beépített teljesítőképességnek és az importszaldó kapacitásértékének éves változását (4. ábra). A hosszabb múlt tanulságos emlékét itt egy rövid jövőkép egészíti ki. Az évi csúcsterhelés már a politikai váltás előtt meghaladta a 6500 MW-ot, aztán a nagy visszaesés után emelkedve elérte az eddigi maximumot, hogy ismét lecsökkenjen tavaly a 6300 MWos szintre. Remélhetően a beinduló növekedés hatására a csúcs nőni fog. Ezt már jeleztük. Az ábra azonban azt mutatja, hogy a beépített bruttó teljesítőképesség nem volt mindig elég a csúcsterhelés fedezetére – például a nyolcvanas évek elején. Volt olyan időszak is 1998-ban, majd tíz évvel később, hogy az importszaldó kapacitásértéke nullára csökkent. Bőven elegendő volt tehát a növekvő magyarországi erőműpark teljesítőképessége ekkor a biztonságos ellátáshoz. Aztán évtizedünk elején a csökkenő csúcsterhelés ellenére sok új erőművet helyeztek üzembe, és így került a BT 10 000 MW fölé. Közben az importszaldó is növekedni kezdett, így 2012ben a BT+I már 11 000 MW-ot jelzett. Tavaly a közel 10%-os erőműves teljesítőképesség-csökkenést a jelentősen megnövekvő importszaldó ellensúlyozta, és megadta a kellő biztonságot. Hogyan tovább? – ez most a kérdés.
4. ábra A teljesítőképességek és a csúcsterhelések változása Viszonylag könnyen igazolható, hogy az évtizedünk végére a legfeljebb 6700 MW csúcsterheléshez kb. 10 000 MW elegendő lehet, ha összeadjuk a hazai erőművek beépített és az importszaldó képzett kapacitásértékét. A gond csak az, hogy a mai erőművek együttes teljesítőképessége tovább csökkenhet évtizedünkben. A hetvenes években a Duna és a Tisza partjára épített nagyerőműves egységek teljesen leállhatnak, és senki sem fogja ezeket a régi, 34-35%-os hatásfokú erőműveket újból üzembe helyezni. Nem számíthatunk a szénerőművekre sem, a tiszapalkonyai és a borsodi egységek után az oroszlányiak is leállhatnak. A nagy ipari erőművek jövője bizonytalan, és sok gázmotoros, gázturbinás és gőzturbinás kiserőművét is leállíthatja a tulajdonosa. Kedvező esetben arra lehet számítani, hogy 7000 MW körülire mérséklődik a hazai erőműpark évtizedünk végéig. Kedvezőtlen esetben még sokkal jobban, de azért talán még 6000 MW felett maradhatunk.
7
Mit kell csinálni, hogy az ellátás biztonsága megmaradjon? Erőműveket kell építeni, de elvben növelhető az importszaldó is. Az ábrán látható módon több megoldás jöhetne szóba: – Megtartva az importszaldó nagyságát, mintegy 1500 MW új erőművet építünk. – Csökkenthető az importszaldó, ha ennél még több erőmű kerül üzembe. – Talán megszüntethető az importszaldó, ha 3000 MW új erőmű épül. – Ha egyáltalán nem épül erőmű, akkor az importszaldó megduplázandó. Ebből a választékból az első tűnik a legértelmesebbnek. Alig van remény arra, hogy a hátralévő hat év alatt 2000-3000 MW új erőműves kapacitás létrehozható, mert az idő elszállt. Nem ésszerű megoldás az import duplázása sem, ez csak kényszer lehet, amit jobb lenne elkerülni. Építtessünk tehát mintegy másfélezer megawattnyi erőművet hazánkban!
MILYEN ERŐMŰVEKRE SZÁMÍTHATUNK TÍZ ÉVEN BELÜL? Az első új, nagy orosz atomerőmű-egység üzembe helyezéséig, tehát a 2015 és 2025 közötti időszakban mintegy 3000 MWot kitevő új kapacitást kell létrehoznunk itthon a meglévő erőművek pótlása, az importszaldó csökkentése és a növekvő igények kielégítése miatt. Ennek a felét még ebben az évtizedben, a többit majd a következő évtized első felében. Elsősorban megújuló forrásra lehet gyorsan és megbízhatóan erőművet építeni, ha nem is a legolcsóbban. Aligha várható, hogy egy széntüzelésű, gáztüzelésű erőművet – most kezdve az igyekezetet – hat éven belül üzembe helyeznek, hiszen csak az előkészületek, a versenyeztetések, az engedélyezések több évig eltartanak. Nem is szólva a jelenlegi tőkepiaci, energiapolitikai és szabályozási bizonytalanságokról, kockázatokról. A szél- és naperőművek (napelemes technológiával) viszonylag hamar üzembe helyezhetők az elhatározás után. A vízerőművek már nem olyan gyorsan, a biomassza-tüzelésűek sem. Geotermikus erőművek elterjedésére még várni kell, és hosszú időt igényel egy hulladéktüzelő erőmű létesítése is. A Nemzeti Megújuló Energia Cselekvési Tervben még jeleztük Brüsszelnek, hogy tíz év alatt közel 800 MW-ot adó új megújuló erőművet építünk hazánkban, és ezzel 2020-ra több mint 1500 MW ilyen erőművünk lesz. A valóság az, hogy idén is csak mintegy 600 MW-os „megújulós” erőműpark áll egyelőre rendelkezésre, és a kötelező átvétellel, kötött árral támogatott megújulós termelés az elmúlt három évben nem érte még el az 1,9 TWh-t (tavaly a hazai nettó termelés kevesebb, mint 7%-át). Hogyan lehet tehát +1500 MW-ot megújulókból 2020-ig létrehozni? Gyakorlatilag sehogy, mert ahhoz a jelenleginél sokkal nagyobb támogatás, ösztönzés kellene, és a fogyasztói pénztárcákat jobban meg kellene terhelni. Meg kell azonban kísérelni a „terv” teljesítését, és el kell kezdeni a megújulós erőműépítést! A legjobban a napelemekkel vagyunk elmaradva. A mai 10-20 MW közötti naperőmű-kapacitás elhanyagolhatóan kicsi az adottságainkhoz képest. Legalább 500 MW nyugodtan létesíthető a háztetőkön – erősen ösztönözve a saját áramtermelést, a decentralizált ellátást. Talán ezen a területen csökken a kínai hatás miatt leginkább a fajlagos beruházási költség. Nem gond az 1000-1200 h/a körüli kihasználási óraszám, hiszen itt a termelés jobban kiszámítható, pontosabban illeszthető a nappali terhelésnövekedésekhez. Szilárd és gáznemű biogén tüzelőanyagokból szintén legalább 500 MW építhető, bár ez egy kicsit hosszabb ideig tart.
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
Sok régi erőmű – nem csak a pécsi – átállítható fa és lágyszárú biomassza tüzelésére. A hazai energiahordozó adott, és egy ilyen erőmű kihasználása nagy lehet, szabályozása könnyen megoldható. A szennyvíz-tisztítási gázra, a depóniagázra és az erjesztett gázra (mesterséges metánra) nagyon sok tucat kiserőmű építhető. Aztán a szélerőműparkunk névleges teljesítőképessége is megkétszerezhető lenne, ha a befektetők kellő támogatást kapnának a jelenleginél nagyobb átvételi árakkal. A tapasztalat szerint 2000 h/a feletti kihasználás hazánkban elérhető, és a széljárás megfelelő biztonsággal előrejelezhető már. Egyelőre nem kell tárolós erőműveket építeni a szélerőműveinkhez. Majd később, az atomerőmű üzeméhez. A húszas évek első fele még elég távolinak tűnik ahhoz, hogy nemcsak megújulós, hanem fosszilis erőműveket is üzembe helyezhessenek a befektetők, ha beruházásaikat mostanában valóban elkezdik. Fölgázzal most még kivárnak, de vannak előkészített tervek (pl. Csepel, Ercsi, Szeged), és a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés fejlődése újból beindítható lehet. Ligniterőmű is épülhetne a Mátrai Erőmű környékén, hiszen leállhatnak az ötvenéves régi egységek (az I., II. és III. helyszámú blokkok). Legalább 600 MW-tal új, korszerű, rugalmas egység megvalósítható a lengyel tapasztalatok alapján, és felhasználhatók a 2004-2010 közötti előkészületek tanulságai. Aligha várható, hogy importált feketeszénre tíz éven belül valamilyen külföldi vagy belföldi beruházó erőművet építene, mert ehhez még a politikai támogatás is hiányzik. Egyedül olajra lehetne gyorsan erőművet építeni. Bármilyen meglepő, nemcsak lehet, hanem kell is. Pozitív perces tartalékként az 1200 MW-os egység kiesésekor már több erőművet kell 15 percen belül indítani, mint ma, az 500 MW-os blokkokhoz. Szükségesnek látszik tehát kb. 700 MW új perces tartalék építése, mielőtt az első új nagy atomerőmű blokk üzemi próbái megkezdődnének.
5. ábra Erőmű-létesítések tizenöt év alatt megépítendő. Az arányt természetesen nem kell törvényes rendelettel kihirdetni, csak tartós versenyszabályokkal kell a villamosenergia-ellátásunk forrásoldalának fejlesztését ösztönzővé tenni. Aztán jönnek a harmincas évek, és nagyobb erőműpark kell (6. ábra). Korai még ezen időszak részleteiről beszélni, talán csak az atomerőmű említhető meg. Nem azért, mert ma erről van a legnagyobb vita hazánkban, hanem azért, mert nem látszik elég tisztának a fejekben az atomenergia szerepe, nagysága hazánkban.
GONDOLATOK A HOSSZÚ TÁVÚ FEJLESZTÉSRŐL A korszerűsítésre szoruló energiastratégiánk része lehet a hos�szabb távra, például egy negyed évszázadra előre való iránykijelölés. Be kellene mutatni például a 2030-ig és a 2040-ig várható helyzetet. Már jeleztük e cikkben, hogy 2030-ra 50 TWh villamosenergia-igény és 7300 MW csúcsterhelés várható, majd tíz évvel ezután 55 TWh és 8000 MW. Nem olyan nagy fejlődési ütem ez, mégsem látszik könnyűnek ezekhez a számokhoz igazodni. Nézzük, mi várható másfél évtized alatt (5. ábra)! Az elhatározott atomerőműves bővítéssel a húszas évek második felében +2400 MW teljesítőképesség jelenleg biztosnak látszik. Valóban ideje korán fel kell készülni a leálló Paks I. helyettesítésére. Előtte pedig előbb megújuló forrásokra, majd fosszilis tüzelőanyagokra kell erőművet építeni. A Nemzteti Energiastratégia egyik jelszava a „megújuló, szén és atom” volt, és itt csak általánosítani lehet: a fosszilis szóval helyettesítve a szenet. Látható, hogy duplázódva és kerekítve 2020-ig +1500 MW, 2025-ig +3000 MW, 2030-ig +6000 MW új erőmű építése látszik célszerűnek. Megújulók a teljes tizenöt év alatt végig építhetők, mindig a megfelelő típussal és átmeneti támogatással (nem kell „örökké” támogatni a megújulókat). Fosszilis tüzelésű erőművek 2020 után végig szinte korlátlanul építhetők hazai és importált tüzelőanyagra, de igazodva a piaci és a környezetvédelmi feltételekhez. Aztán jön – főleg szintén a helyettesítés érdekében – az új atomerőmű, a Paks II. Az egyes időszakokban a jelzett számok összege csak 4700 MWot tesz ki, tehát 1300 MW még megújulókkal és fosszilisekkel
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
6. ábra A 2020-2040 közötti fejlődés lehetősége atomerőművekkel A Paks I. leállása után a Paks II. csak 2400 MW-ot adna ös�szesen. Amennyiben például egy harmadik 1200 MW-os épülne (Paks III.), akkor 3600 MW-tal egy korszerű erőmű adódna meglévő telephelyen, meglévő adottságok (hűtés, hálózat, egyéb infrastruktúra) kihasználásával. Ez az erőmű 2040-ben – ugyanolyan kihasználással, mint a meglévő tavaly – kb. 27,5 TWh villamos energiát termelne, azaz a szükségesnek a felét. A Paks I.+II. a húszas években ennél jóval nagyobb, 70-75%-os kihasználású lehetne átmenetileg, ha az igények nem növekednének meg még nagyon. Évtizedünk végén a szükséges 10 000 MW-ból a Paks I. csak 2000 MW-ot (20%-ot) tesz ki. Az ábrából látható, hogy húsz évvel azután a hazai erőműpark 14 400 MW-jából a 3600 MW-os Paks II.+III. együtt kereken 25%-ot jelent. Szó sincs tehát arról, hogy csak atomerőművet kell építeni, és csak erről kell beszélni. Fontos az ábrán „zölddel” jelölt nagyobb terület összetétele, hiszen itt van a többi, a nem nukleáris alapú erőmű. Sokkal nagyobb gond az, hogy megfelelő irányt, ösztönzést adjanak ezen erőműveket beruházók terveihez, mert ez nem csak „tisztán állami erőműépítés” lehet, hanem magánbefektetés is.
8
Energetika
Két alapvető kérdéssel lehetne most jelentkezni az energiastratégiát alkotóknál: 1. Milyen erőművekből álljon évtizedünk végén a 10 000 – 2000 = 8000 MW-os, atomerőművön kívüli hazai erőműpark ahhoz, hogy mi legyünk a legolcsóbban termelők? 2. Milyen erőművek alkossák mintegy negyed évszázad múlva a magyarországi erőművek nem nukleáris csoportját, a 14 400 – 3600 = 10 800 MW-ot annak érdekében, hogy a gazdaság versenyképessége meghaladja az európai átlagot? Ma természetesen illúzió ilyen kérdésekre valakiktől választ várni. Gondolkodni ezen azonban lehet, sőt kell.
ÖSSZEFOGLALÁS
energiát termelő erőműveket. Az elöregedő erőműparkunk egy részét helyettesíteni kell, a biztonságunk érdekében nem célszerű minél nagyobb mértékben külföldről beszerezni a szükséges villamos energiát, jobb annak minél nagyobb részét itthon előállítani. Építsünk tehát ebben az évtizedben legalább 1500 MW-ot kitevő új erőműveket, majd tizenöt éven belül pedig ennek összesen a négyszeresét. Nem elegendő hosszú távon csak a Paksi Atomerőmű bővítését tervezni, mert ez kell ugyan, de nem elégséges.
Dr. Stróbl Alajos
Mostanában a villamosenergia-igényünk csökken, a csúcsterhelés egyre kisebb, miközben kereskedőink egyre több villanyt vásárolnak külföldről, és sok új és nagy erőmű gyakorlatilag áll vagy igen ritkán üzemel. Az igények azonban hamarosan növekedésnek indulnak, a villamos terhelés nagyobb lesz, és külföldön sem építenek részünkre olcsó villamos
okl. gépészmérnök, energetikus szakmérnök, aranydiplomás, a PÖYRY-ERŐTERV ZRt. rendszerirányítási főmérnöke, az ETE elnökhelyettese MEE-tag
[email protected]
Nukleáris hírek Ukrajnában, Csernobilban épülhet meg a kiégettüzemanyag-tároló
A közelmúltban az ukrán kormány jóváhagyott egy olyan határozatot, amely egy külön földterületet jelöl ki a csernobili lezárt zónában egy központi átmeneti kiégettüzemanyag-tároló építésének céljára. A tárolóban Ukrajna orosz építésű VVER típusú reaktorainak kiégett üzemanyagát helyeznék el – mondta az ukrán állami Energoatom. A tároló 2017-ig készülhet el, amely 17 000 kiégett fűtőelem fogadására lesz képes a Hmelnyickij, a Rovno és a Dél-Ukrán Atomerőműből. A Hmelnyickij atomerőműben 2 üzemelő, és 2 építés alatt álló blokk van. Rovnóban 4, a Dél-Ukrán erőműben pedig 3 nukleáris blokk üzemel. A 4. üzemelő ukrán atomerőműnek, a 6 blokkos Zaporizsjének saját kiégettüzemanyag-tárolója van, amely 2001 óta üzemel. Ukrajnában mind a 15 üzemelő atomerőművi blokkja orosz VVER-típusú reaktorral működik. Az ukrán kormány már 2012-ben döntött a tároló megépítéséről, de az Energoatom közleménye szerint eddig nem sikerült megszerezniük az összesen 45,2 hektáros területet. 2009-ben a kormány még 36 hónapra becsülte a létesítmény várható építési idejét, és 1,2 milliárd hrivnyára (77 millió euróra) a költségeket.
425 millió eurós veszteség az Areva cégnél Olkiluoto-3 miatt
Az Areva vállalat éves jelentése szerint 2013-ban 425 millió eurós veszteséget könyvelhetett el a Finnországban épülő Olkiluoto-3 blokk miatt úgy, hogy ez az összeg 2012-ben „csak” 400 millió euró volt. Ugyanakkor 2012-ben a 400 millió eurón kívül az Arevának 300 millió eurós kötbért is fizetnie kellett a finn TVO-nak (Teollisuuden Voima Oyj) az épülő EPR projekt során elszenvedett jelentős csúszásokért és költségtúllépésekért. Az Areva közleménye szerint ezt a veszteséget 2013 második felében nem egyenlítették ki a projektből származó bevételek, mivel a könyvelési eljárásban változások történtek. A cég közlése szerint 2013 decemberében az Olkiluoto-3 projekt 86%-os készültségi fokon állt és 2014-ben a beruházás befejezése szempontjából kulcsfontosságú lépések következnek. Az év elején már el is végezték a konténment nyomásállósági és hermetikussági vizsgálatait. 2013 februárjában még azt közölték, hogy 2016-ra tervezik a kereskedelmi villamosenergia-termelés megkezdését az új blokkban.
9
Az Areva veszteségeit tovább növelte egy 141 millió eurós felújítási projekt egy skandináv atomerőműben, de a vállalat pontosan nem mondta el, hogy melyik erőműről van szó. Így 2013-ban a francia cég 494 millió eurós nettó veszteséget könyvelt el szemben a 2012-es 99 millió euróval. Az Areva kamatok, adózás és értékcsökkenési A finn Olkiluoto-3 blokk 2008. novemberében leírás előtti eredménye így 1,04 milliárd lett, amely megközelíti a célként kitűzött 1,1 milliárd eurót. Az Areva azt is kiemelte, hogy 2013-as bevételeit is negatívan érintette a vállalat megújuló energiaforrások fejlesztési ága, amely 2013-ban 39 milliós eurós veszteséget könyvelt el.
Döntés a finn Hanhikivi-1 beruházás folytatásáról
2014. április 15-én a finn Fennovoima kötelező erejű határozatot fogadott el arról, hogy folytatja a Hanhikivi-1 atomerőmű építését célzó projektet. A cég tulajdonosai 66%-ban finn ipari és energetikai cégek (Voimaosakeyhtiö SF) és 34%-ban egy orosz cég (RAOS Voima Oy, mely a Roszatom leányvállalata). A tervek szerint egy 1200 MW-os orosz VVER blokk fog megépülni a nyugat-finnországi Pyhäjokiban. A cégnél egyúttal új igazgatótanácsot is választottak, amelynek elnöke Juhani Pitkäkoski, a Caverion elnökhelyettese lett, a helyettese pedig Anastasia Zoteeva, a Rusatom Overseas képviselője. A cég közleménye szerint az új orosz blokk erősíteni fogja Finnország energetikai önállóságát, valamint a villamos energia ellátásbiztonságát is. A tulajdonosok részére az új blokk termelési költségen fogja biztosítani a termelt villamos energiát. A Fennovoima és a Roszatom 2013 decemberében írt alá szerződést a Hanhikivi-1 reaktorának szállításáról. Jelenleg Finnországban 4 atomerőművi blokk üzemel, a francia AREVA vállalat által épített Olkiluoto-3 blokk (az építkezés 2005-ben kezdődött és várhatóan, jelentős csúszással csak 2016-ban fejeződik be) építése folyamatban van. Forrás: NucNet
Kép és szöveg: Hárfás Zsolt, MEE-tag
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
Farkas Dávid, Kővágó Katalin
A háztartási méretű napelemes energiatermelés felfutásának gazdasági hatásai A cikk a napelemes energiatermelés bővülésének középilletve hosszú távú gazdasági hatásait elemzi, különös tekintettel az elosztó hálózaton jelentkező hatásokra. A cikk legfontosabb üzenete, hogy egy olyan országban, ahol a megújulóenergia-termelés részaránya még alacsony – és Magyarország egyelőre ezen országok közé tartozik –, a megújulóenergia-termelés bővülését olyan szabályozással célszerű ösztönözni, amely kellően diverzifikált megújulóenergia-termelési portfóliót hoz létre. A napelemek mellett tehát nagyon fontos az olyan megújulóenergia-termelő rendszerek elterjedését is ösztönözni, amelyek termelése kevésbé évszak- és napszakfüggő és így, az egyenletesebb termelés miatt hosszú távon valóban hozzájárulhat a hagyományos erőművek kiváltásához, a C02-kibocsátás további csökkentéséhez és az alacsonyabb fogyasztói terhekhez is. This article analyses the middle and long run economic effects of the increase in residential PV electricity generation, in particular the effects on the distribution network. According to the message of the article, the support schemes should encourage the diversification of the technologies used for renewable electricity generation, especially in those countries where the share of renewable electricity generation is low (e.g. Hungary). Thus, besides solar panels, it is essential to encourage the spread of those renewable technologies, whose generation output is less weather dependent. The smoother electricity output can effectively contribute to the shutdown of traditional power plants, to the further decrease of CO2 emission and to smaller burdens on electricity consumers.
Bevezetés A megújuló erőforrásokon alapuló villamosenergia-termelés a nem megújuló alapú termeléssel összehasonlítva jelenleg még gazdaságtalan, ezért a megújuló alapú villamosenergiatermelő egységek elterjedéséhez külső támogatás szükséges. A támogatási és elszámolási rendszerekben elérhető támogatási mértékek alapvetően meghatározzák a napelemes energiatermelés elterjedésének ütemét is.
Napelemes háztartási méretű kiserőművek támogatási és elszámolási rendszere A Magyarországon alkalmazott támogatási és elszámolási rendszer könnyebb értékelhetősége érdekében bemutatjuk az Európai Unióban alkalmazott leggyakoribb támogatási megoldásokat. 1.1. Támogatási rendszerek [1] Az Európai Unióban a következő főbb támogatási rendszerek léteznek: – átvételi tarifa: rendszer lényege, hogy a szabályozó a termelt villamos energia fix (piacinál magasabb) áron való átvételét garantálja a megújuló termelők számára. A kereskedők
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
a vásárolt megújuló forrásból származó villamos energia átvételi költségét a villamosenergia-árban érvényesített, a fogyasztás egy egységére vetített „kvázi adón” keresztül átháríthatják a fogyasztókra. Európában ez a legelterjedtebb támogatási rendszer. – zöld prémium: az átvételi tarifa rendszeréhez hasonlóan működik, a különbség csak az, hogy ebben a rendszerben nem az ár, hanem a piaci ár fölötti, a piaci árra rakódó „zöld prémium” értéke a meghatározott (fix összeg), és ez a támogatás. – forgalomképes zöld bizonyítvány: ebben a rendszerben a megújuló energiatermelés volumenét évente meghatározzák (kvóta), és minden megújulóenergia-termelő a termelt energia után meghatározott számú „zöld bizonyítványt” kap, amelyet értékesíthet. A piaci értéklánc erre kötelezett szereplőinek (pl.: kereskedők) az adott év végén a megadott kvóta szerinti arányban kell rendelkeznie ilyen igazolással, ellenkező esetben büntetést kell fizetnie. A zöld bizonyítvány beszerzésének költségét a kereskedők érvényesít(het)ik a fogyasztói árban. – kvóta aukciós mennyiségi szabályozás: ebben a rendszerben a szabályozó hatóság meghatároz egy kvótát a megújulóenergia-termelésre vonatkozóan, majd aukción kiosztja ezt úgy, hogy a termelők a mennyiségre licitálnak. A legkisebb támogatást igénylő pályázó kapja meg a kvótát. A megújuló villamosenergia-termelés többletköltségét a fogyasztók itt is megfizetik a végfogyasztói árban. Magyarországon jelenleg a KÁT-rendszer, vagyis a kötelező átvétel rendszere van hatályban, amely azonban nem terjed ki a HMKE-ben termelt villamos energiára. A KÁT-rendszer keretében azon termelő egységek, akik részt vesznek a rendszerben, átvételi tarifára jogosultak, az általuk termelt villamos energiát pedig kötelező átvenni. Az átvételi tarifa a kisméretű naperőművekre jelenleg nettó 32,49 Ft. 1.2. Elszámolási rendszerek – klasszikus elszámolás: a hálózatba táplált villamos energia teljes mennyiségéért megkapja a termelő az érvényes tarifát, ám egyúttal ki kell fizetnie a hálózatból vételezett összes energia költségét is. Ebben a rendszerben tehát a termelt és az elfogyasztott villamosenergia-mennyiség elszámolása egymástól teljesen elkülönül. Európában ez a leggyakoribb elszámolási rendszer. – nettó (vagy szaldó) elszámolás: a nettó (más néven: szaldó) elszámolás keretében vesznek egy hosszabb periódust (tipikusan: egy év) és ezen belül nettósítják az energiaforgalmat, azaz a vételezett energiamennyiségből levonják a hálózatba betáplált energiamennyiséget, a számlázás alapja pedig az így kapott egyenleg, vagyis a nettó energiafogyasztás. [2] – önfogyasztási rendszer: ennek keretében a fogyasztó által megtermelt villamos energia tarifája kettős: ● magasabb tarifa érvényes arra az energiamennyiségre, amit saját maga azonnal el is fogyaszt; ● alacsonyabb (akár zérus!) tarifa érvényes arra a többletenergiára, amit azonnal nem fogyaszt el, és ezért a hálózatba betáplál. Magyarországon a HMKE-termelés elszámolása nettó módon történik.
A hagyományos erőművekre gyakorolt hatások A villamos energia tárolási nehézségei miatt a villamosenergia-rendszerben a megtermelt és az elfogyasztott villamos energia mennyiségének minden időpillanatban egyensúlyban kell lennie. Mivel a napelemekkel megtermelt energia
10
Energetika
mennyiségét nem a fogyasztás, hanem a napsugárzás mértéke határozza meg, ezért a napelemes áramtermelés tömegessé válása jelentősen megnöveli a kiegyensúlyozási igényt. Ebből a szempontból fontos kiemelnünk a napelemes energiatermelés évszakfüggő ingadozását. A továbbiakban feltételezzük, hogy a kiserőműveket úgy méretezik, hogy csak a saját, háztartási fogyasztás kielégítése legyen a cél, azaz pl. egy olyan fogyasztó, akinél a várható éves fogyasztás 2000 kWh, olyan rendszert telepít, amelynek az éves várható össztermelése nem nagyobb, mint 2000 kWh. A 2000 kWh-s éves termelés tipikusan azt jelenti, hogy egy átlagos nyári napon a napelem kb. 50%-kal többet fog termelni, mint a háztartás napi fogyasztása, egy átlagos téli napon pedig lényegesen kevesebbet, hiszen télen a napelemes termelés a nyárinak körülbelül a negyedére esik vissza, a fogyasztás viszont hozzávetőlegesen 20%-kal megnő a nyárihoz képest. Ebből az következik, hogy a nyári időszakban a hagyományos erőművek közül le fognak állni azok, amelyek fajlagosan a legdrágábban termelnek (jelenleg ezek a gázerőművek), hiszen a helyüket a napelemes energiatermelés, azaz a napelemes kiserőművek veszik át. A napon belüli rendszerkiegyensúlyozás ilyenkor még megoldható azzal, ha a HMKE-termelőket arra ösztönzik, hogy a többlettermelésüket tárolják (pl. akkumlátorral), ami az elosztóhálózat stabilitása szempontjából is szükséges lehet. Az ösztönzés formája lehet közvetlen beruházástámogatás, vagy akár „büntető tarifa” is. Az eltárolt többletenergiát fel lehet használni olyankor, amikor a napelemek már nem termelnek. Az így eltárolható többletenergia, illetve a napelemek téli termelése közel sem elegendő ahhoz, hogy a téli időszak áramigényét fedezni tudja. Ebből az következik, hogy télen csak úgy biztosítható az áramellátás folyamatossága, ha azok az erőművek, amelyek nyáron leállnak, ilyenkor újra üzemelni kezdenek. A fentiekből látszik, hogy a napelemes energiatermelés tömeges elterjedése nem jelenti azt, hogy emiatt érdemben kevesebb hagyományos erőművet kellene fenntartani. A hagyományos erőművek száma érdemben nem csökkenthető, csökken viszont a magasabb határköltséggel termelő (tipikusan: gázturbinás) erőművek kihasználtsága, üzemóráinak száma. A lecsökkenő üzemóraszám rövid távon nincs hatással a téli piaci villamosenergia-árra, mivel az ár határköltség-alapú. [3] Emiatt a nyári leállás miatti bevételkiesést ezen erőművek nem tudják kompenzálni téli bevételnöveléssel, hiszen nem emelhető a téli ár, a téli-nyári „keresztfinanszírozás” tehát nem lehetséges. Ezért ezen erőművek tulajdonosai már középtávon is úgy dönthetnek, hogy az erőműi termelés erősen lecsökkenő jövedelmezősége miatt nemcsak ideiglenesen szüneteltetik a termelést, hanem teljesen bezárják az erőművet, amint erre már számos európai (és hazai) példát találhatunk. Amennyiben ez a folyamat nem állítható meg, akkor hosszú távon villamosenergia-ellátási problémákkal, áramszünetekkel lehet számolni. Ennek a megelőzése például egy olyan piaci modell bevezetésével lehetséges, amelyben az árszabályozás az időszakosan nem termelő erőműi kapacitások fenntartását is díjazza ún. kapacitásdíjakon keresztül.
Tarifális hatások az elosztásban A háztartási méretű kiserőművek egyre intenzívebb terjedése az elosztó hálózatok jellemzőiben és működtetésében jelentős változásokat hozhat a jövőben. [2] Ez a változás azonban nem csak a hálózatüzemeltetők részéről jelent komoly kihívásokat, de a fogyasztók által fizetett hálózathasználati díjak mértékét és eloszlását is jelentősen befolyásolhatják.
11
Ennek oka, hogy a háztartási kiserőművek felfutása döntő hányadban a lakosság körében fog jelentkezni, akik a legnagyobb számban vannak jelen a hazai elosztói engedélyesek működési területén, és amelyből kifolyólag e fogyasztók biztosítják az elosztók árbevételének jelentős részét. 1.3. Modellezési módszertan A hálózathasználati tarifák várható alakulására készítettünk egy modellt, amely azt vizsgálja, hogy a háztartási kiserőműi villamos energia termelésének milyen hatásai vannak/lesznek a hálózathasználati tarifákra, ill. az elosztók árbevételére. A hálózathasználati tarifák a szabályozó által elismert elosztó hálózati költségek és az elosztott energiamennyiség hányadosa alapján kerülnek meghatározásra, ezért mi is az elismert, illetve prognosztizált mennyiségek és költségek alapján számítottunk átlagos hálózathasználati tarifát, több szcenárióra vonatkozóan, 20 éves időtávra. A modell három szcenárióban vizsgálja meg a tarifák alakulását, ezek: – HMKE elterjedése nettó elszámolás mellett: a teljes HMKEben termelt villamos energia után nem fizet a fogyasztó rendszerhasználati díjat (továbbiakban RHD), – HMKE elterjedése klasszikus elszámolás mellett: csak a termelés pillanatában elfogyasztott villamos energia mennyisége után nem fizet a fogyasztó RHD-t, – HMKE elterjedése nélküli eset, nettó elszámolással: a modell nem feltételez növekedést a HMKE-k számában, és a jelenlegi, nettó elszámolási rendszerrel kalkulál. 1.4. A modell feltételezései A modell alapfeltevése, hogy csak saját felhasználásra termelt villamosenergia-mennyiséget vesz figyelembe, tehát többlettermeléssel nem számol. További feltételezés, hogy a háztartási kiserőművekben megtermelt villamos energia teljes egészében a KiF I. feszültségszinten átadott mennyiséget érinti (döntő többségben lakossági fogyasztók), így a tarifahatás is ezen a feszültségszinten lesz a legjelentősebb. A vizsgálandó szcenáriókból látható, hogy a modellezés során szükséges becslést adni a termelés pillanatában elfogyasztott villamos energia arányára is. A becslés elkészítéséhez a negyedórás fogyasztási és termelési adatokat vettük alapul, amit az 1. és a 2. ábra mutat be. A fogyasztási görbe alakulásából az a következtetés vonható le, hogy a téli és nyári időszak között a fogyasztási különbség kb. 20%, a téli időszak javára. Ezzel szemben a termelési görbéből az látszik, hogy a téli és nyári időszak közti eltérés közel négyszeres, a nyári időszak javára. A termelési és fogyasztási görbék alakulásából az is látszik, hogy a napi fogyasztási és termelési csúcsok sem esnek egybe. A termelési és a fogyasztási adatok együttes értékelését a 3. diagram segíti. A termelés pillanatában elfogyasztott energia aránya mindezek alapján 44 százalékosra becsülhető, a maradék energia visszatáplálásra kerül az elosztó hálózatba. A tarifaszámításhoz szükségünk van az elismert költségek és mennyiségek jövőbeli alakulására is. A modell ezért mind a mennyiségek, mind a költségek vonatkozásában külön feltételezésekkel él. A mennyiségek tekintetében átlagos évi 1%-os növekedést prognosztizáltunk, abból a feltételezésből kiindulva, hogy az energiahatékonysági intézkedések, illetve a 3x20 céloknak való megfelelés következtében nem lesz jelentős növekedés a villamosenergia-felhasználásban. A számítások szempontjából fontos megjegyezni, hogy az elfogyasztott villamos energia mennyisége nem egyezik meg a tarifa alapjául szolgáló mennyiséggel, hiszen a tarifa az elismert költségek és az elszámolható mennyiség hányadosaként adódik.
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
1. ábra 4. ábra
2. ábra
4. ábra
3. ábra Az elszámolható mennyiség pedig klasszikus elszámolás esetén a termelés pillanatában elfogyasztott HMKE-termeléssel csökkentett elosztott energiamennyiség, nettó elszámolás esetében pedig a teljes HMKE-termeléssel csökkentett elosztott energiamennyiség. Ha azt feltételeznénk, hogy a HMKE-termelés nem csak a saját fogyasztást fedezi, akkor is csak a saját fogyasztás mértékéig lehetne levonni a termelt mennyiséget. A költségek tekintetében a modell átlagosan évi 2%-os növekedéssel számol, KiF I. feszültségszinten azonban 4%-os növekedést prognosztizál, figyelembe véve a kábelesítés többletköltségeit, amelyet (hosszú távon) elismert tételnek tekintünk. A modell a HMKE létesítéssel/rendszerbe illesztéssel kapcsolatos elosztói többletköltségeket nem veszi figyelembe. Az így kapható költségek KiF I. feszültségszinten tehát csak a költségek alsó becslését jelentik. 1.5. Eredmények A hálózathasználati tarifáknál a KiF I. tarifában mutatkozik érdemi változás. A Magyarországon jelenleg alkalmazott nettó elszámolás mellett a tarifa 2035-re közel 85%-os növekedést mutat, amely éves szinten átlagosan 2,8%-os növekedést jelent. Ez a növekedés közel a kétszerese annak, amely a klasszikus elszámolás esetén adódna, amint azt a 4. diagram is szemléltet. A nettó elszámolás esetén kapott erőteljes tarifanövekedés fő oka, hogy a KiF I.-et terhelő költségek évi 4%-os növekedése mellett az elszámolható mennyiség jelentősen csökken a
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
tényleges fogyasztáshoz képest a HKME-termelés következtében. A mennyiségi csökkenés mértéke klasszikus elszámolás esetén lényegesen kisebb, ahogy azt az 5. ábra is mutatja. A fentiek tükrében még világosabban látszik az, hogy a nettó elszámolás miatti jelentős tarifanövekedés elsődleges oka az, hogy ez az elszámolási rendszer a HMKE-vel nem rendelkező felhasználókkal fizetteti meg a teljes hálózati költséget, habár egyértelmű, hogy HMKE-tulajdonosok is jelentős mértékben használják a hálózatot, hiszen az általuk termelt energia több mint felét betáplálják oda, tárolóként használva azt. Az elosztókat érintő hatások A HMKE-termelésbővülés egy bizonyos szint felett jelentős technikai problémákat eredményezhet az elosztó hálózaton [2]. A műszaki többletberuházások anyagi vonzatán túlmenően a gyors HMKE termelésbővülés további pénzügyi veszteséget eredményez az elosztóknál, különösen a Magyarországon jelenleg alkalmazott nettó elszámolási rendszerben. Ez a pénzügyi veszteség az ún. tarifakéslekedésből fakad, ami azt jelenti, hogy a tarifa csak késve alkalmazkodik a mennyiségi változásokhoz. Az adott évben érvényes hálózati tarifák ugyanis sosem az adott év energiamennyiségei, hanem a kettővel korábbi év mennyiségei alapján vannak meghatározva. Olyan időszakban tehát, amikor a költség nő, az elszámolható mennyiség pedig csökken (vagy nő, de lassabb ütemben, mint a költség), a tarifakéslekedésből az elosztóknak vesztesége keletkezik, azaz a tarifabevétel nem fedezi az indokolt elosztási költségeket. Az elemzett időszakban éppen ez a jellemző, hiszen a feltételezéseink szerint a költségek növekedési üteme nagyobb lesz, mint az elszámolható mennyiségeké, sőt, nettó elszámolás esetén a KIF I.-en elszámolható mennyiség csökkenő trendet mutat. A kieső árbevétel a modellezési eredmények alapján nettó
12
Energetika
elszámolás esetén 2035-re eléri az évi 700 millió Ft-ot, amely a klasszikus elszámolás esetén adódó veszteség közel kétszerese.
A villamosenergia-termékárra gyakorolt hatások Ebben a fejezetben az Európában legelterjedtebb, és Magyarországon is alkalmazott átvételi tarifarendszer feltételezése mellett mutatjuk be a hatásokat. A végső hatások ugyanakkor az egyéb támogatási rendszerek esetében is hasonlóak. A villamos energiáért a végső fogyasztók által fizetendő éves átlagár jelen elemzés szempontjából két legfőbb komponense: ● a hagyományos erőművi termelésért fizetendő ár, illetve ● a megújuló energiaforrásból termelt villamos energiáért fizetendő ár. A fogyasztók által fizetett végső ár a két komponens súlyozott átlagának is tekinthető, ahol a súlyok a különböző forrásból vásárolt villamosenergia-mennyiségek. A napelemes energiatermelés tömegessé válása következtében elsősorban a nyári időszakban jelentősen lecsökkenhet a hagyományos erőművi termelésű villamos energia iránti kereslet, ami értelemszerűen csökkenti az árakat is. A téli időszakban viszont rövid távon nem várható érdemi árváltozás, amint azt a 2. fejezetben kifejtettük. Ha viszont a napelemes energiatermelés felfutása után tömegessé válnak az erőműbezárások, akkor a téli termelői energiaár megemelkedhet a villamosenegia-kínálat csökkenése miatt, vagy pedig a tömeges erőműbezárások elkerülése céljából bevezetett kapacitásdíjak bevezetése jelenthet többletterhet a fogyasztóknak. A megújulóenergia-termelésért fizetett egységár alapvetően szabályozási kérdés. Mivel az ilyen energiatermelés (jelenleg) fajlagosan drágább, mint a hagyományos termelés, ezért a szabályozás is jellemzően a piaci áraknál magasabb átvételi árakat garantál. Minél nagyobb súllyal vehető figyelembe tehát a megújuló energiatermelés az átlagos villamosenergiaárban, annál magasabb lesz ez az átlagár. Emiatt hiába csökken majd – az előző bekezdésben írtaknak megfelelően – a nyári hagyományos erőműi termelői energiaár, ha ehelyett nyáron nagy mennyiségű, a gázmotoros erőműi termelésnél is drágább napelemes energiát kell megvásárolniuk a kereskedőknek. Láthatjuk tehát, hogy rövid- és középtávon a fentiekben vázolt hatások inkább az éves átlagos villamosenergia-termékár növekedésének irányába mutatnak. A megújuló napelemes energiatermelés tömegessé válása következtében akkor várható érdemi villamosenergia-árcsökkenés a végfogyasztók által fizetendő átlagár tekintetében, ha a megújuló energiatermelés átvételi ára és a piaci ár közötti rés jelentősen lecsökken. Erre a technológiai fejlődés, és a megújulóenergiatermelő berendezések jelenleg is tapasztalható áresése idővel alapot adhat. Hosszú távon azonban még ekkor is valószínű, hogy számolni kell majd kapacitásdíjakkal, ami növeli a fogyasztói terheket.
Összegzés, javaslatok A fentiekből látható, hogy önmagában a napelemes HMKEenergiatermelés tömegessé válása: 1. az átvételi tarifa alapú támogatási rendszer esetén rövid- és középtávon nem csökkenti, hanem inkább növeli a végfogyasztók által fizetendő villamosenergia-termékárat; 2. az elosztási díjakat hosszú távon jelentősen megnövelheti;
13
3. még hosszú távon sem feltétlenül eredményezi azt, hogy lényegesen csökkenteni lehetne a fenntartandó hagyományos erőművi kapacitásokat. Az elemzés alapján nyilvánvaló, hogy a jelenlegi megújuló támogatási-elszámolási rendszerek, a megújulóenergiatermelés diverzifikációja, illetve a villamosenergia-piaci modell jelentősebb változtatása nélkül a fenti problémák együttesen nehezen kezelhetők. A lehetséges megoldások többek között a következők lehetnek: • A végfogyasztók által fizetendő villamosenergia-termékár növekedésének megakadályozásához például az átvételi tarifák csökkentése (vagy az átvételi rendszerben résztvevők számának korlátozása) és/vagy a beépíthető napelemes energiatermelő kapacitások közvetlen (pl. kvóta alapú) korlátozására lehet szükség. • Az elosztási díjak érdemi növekedése véleményünk szerint a legegyszerűbben úgy kerülhető el, ha ebben a tekintetben a magyarországi nettó (=szaldó) elszámolás helyett a klasszikus elszámolást alkalmazzuk, ahogy ezt a legtöbb európai ország teszi. Ez a HMKE-termelők számára kevésbé előnyös, ugyanakkor ösztönözheti a HMKE-tulajdonosokat az energiatárolásra, ami a hálózat stabilitása és így az elosztási költségek szempontjából is jótékony hatású. Az ellátási problémák elkerülése érdekében a hagyományos erőművi kapacitások jelentős részének fenntartása hos�szú távon akkor is szükséges lehet, ha ezen kapacitások egy része időszakosan nem termel. Az időszakosan nem termelő kapacitások fenntartására az egyik lehetséges megoldás a kapacitásdíjak bevezetése. A fentiek alapján úgy tűnhet, mintha a megújuló energiatermelés több hátránnyal járna, mint előnnyel. Ebből a szempontból hangsúlyozzuk, hogy a fenti elemzés a napelemes megújulóenergia-termelés hatásaira koncentrál, és így születtek a fenti eredmények. Elsősorban egy olyan ország esetében tekinthetők tehát jó példának, ahol a megújuló energiatermelés kizárólag, vagy nagyon nagy többségben csak a napelemes energiatermelésen alapul. Az elemzés egyik legfontosabb üzenete tehát az, hogy egy ilyen ország esetében a fenti hatásokkal, akadályokkal számolni kell. Irodalomjegyzék [2] Horváth Dániel (2013): Decentralizált villamosenergia-termelés az elosztóhálózat szemszögéből, Elektrotechnika 2013/12 [1] Infrapont (2010) Tanulmány: A megújuló energiák és a kapcsolt energiatermelés támogatása Magyarországon és az Európai Unióban (http://www.infrapont.hu/dokumentumok/ME_Infrapont_2010.pdf ) [3] REKK (2010) Tanulmány: A kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés versenyképessége és szabályozási kérdései Magyarországon (http://www. gvh.hu//data/cms1001200/REKK_Kapcsolt_2010_11_03.pdf )
Farkas Dávid hálózathasználati főmunkatárs ELMŰ Hálózati Kft.
[email protected]
Kővágó Katalin gazdasági munkatárs ELMŰ Hálózati Kft. Energiaés Szabályozásmenedzsment Osztály
[email protected]
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
Lengyel Zsolt
Az ENTSO-E tízéves hálózatfejlesztési tervének bemutatása A cikk átfogóan mutatja be az ENTSO-E tízéves hálózatfejlesztési folyamatát, a tervezés során vizsgált hosszú távú szcenáriókat, a hálózatfejlesztési projektek költség-haszon elemzési módszertanát, valamint ennek régiós szinten történő alkalmazását. Bemutatásra kerül a MAVIR szerepe a folyamatban és a magyar érdekeltségű projektek is. The article gives a comprehensive overview on the ten year network development planning process of ENTSO-E, the long-term scenarios studied during the planning, the cost benefit analysis methodology used for project assessment, and its application at regional level. The role of MAVIR in the process, and the projects concerning Hungary are also presented.
Bevezetés Az Európai Unió 2009-ben elfogadott Harmadik Energiacsomagja – az Európai Parlament és a Tanács 714/2009/EK rendeletében – többek között előírta, hogy • létre kell hozni az európai villamosenergia-rendszerirányítók szervezetét (European Network of Transmission System Operators for Electricity – ENTSO-E), • az ENTSO-E-nek kétévente az Európai Közösség egészére kiterjedő, nem kötelező érvényű, tízéves hálózatfejlesztési tervet kell készítenie és kiadnia (Ten-Year Network Development Plan – TYNDP). • Az ENTSO-E önkéntes alapon már a Harmadik Energiacsomag elfogadása előtt, 2008 decemberében megalakult, és a 34 ország 41 alapító átviteli rendszerirányítója (Transmission System Operator – TSO) között a MAVIR is ott volt. Az ENTSO-E az első TYNDP-t 2010-ben adta ki („pilot” TYNDP), ez azonban még nem tartalmazott sokkal többet, mint az egyes nemzeti hálózatfejlesztési tervek kivonatait egy közös anyagban publikálva. Az első „valódi” TYNDP két évvel később, 2012ben került kiadásra, és jelentős változásokat hozott elődjéhez képest, többek között egységesebb módszertan szerint, két különböző szcenárió (lehetséges jövőkép) vizsgálatával készült. A jelenleg is készítés alatt álló, 2014-ben kiadandó TYNDP újabb jelentős változásokat hoz az egyes projektek értékeléséhez használt számítási módszertan tekintetében, amely az ENTSO-E – még szintén nem végleges – költséghaszon elemzési (Cost Benefit Analysis – CBA) módszertanán alapszik. A vizsgált szcenáriók száma is megduplázódott: a következő TYNDP-ben elsősorban négy, a 2030-as évre vonatkozó szcenáriót vizsgálva értékelik az egyes projekteket. További fontos újdonság, hogy a TYNDP-folyamaton belül kerülnek kiértékelésre a harmadik felek (azaz nem TSO-k) által megvalósítandó projektek, így lehetővé válik, hogy a jövőben az uniós előírásnak megfelelően a TYNDP projektlista képezze az európai közérdekű projektek (PCI – Project of Common Interest) kiválasztásának egyedüli alapját. E cikk célja, hogy összefoglalja és átfogóan bemutassa a jelenleg is
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
tartó TYNDP-folyamat legfontosabb lépéseit, a bemenő adatok és az egyes projektek értékeléséhez használt számítási módszertan lényegét, illetve röviden bemutassa a MAVIR-t érintő projekteket is.
A TYNDP keretében vizsgált szcenáriók A 2014-es TYNDP keretében a 2030-as tervezési sarokévre történnek vizsgálatok, így az valójában csak nevében tíz éves. A 2030-as évet az ENTSO-E a 2020-as („20-20-20” célkitűzés [1]) és 2050-es (energia-útiterv [2], [3]) európai uniós dekarbonizációs célok közti átmenetnek tekinti. Négy szcenárió került kidolgozásra, amelyek különböznek • makroökonómiai mutatószámokban (pl. gazdasági növekedés, tüzelőanyagárak, CO2-kvóta-árak), • az európai erőműpark feltételezett összetételében, • a fogyasztási előrejelzésekben, • az ENTSO-E-n kívüli régiókkal való villamosenergia-kereskedések feltételezett mennyiségében. A szcenáriókat az ENTSO-E „vízióknak” (Vision) nevezi, és kettő bottom-up, kettő top-down módszerrel lett felépítve. Az 1-es és 3-as számú „vízió” bottom-up, ami azt jelenti, hogy a rendszerirányítóktól gyűjtött adatokon (2030-ra becsült erőművi és rendszerterhelési adatsorok) alapulnak. A topdown „víziók” (2-es és 4-es) szintén a rendszerirányítók által szolgáltatott adatok figyelembevételével készültek, de alapvetően az európai szintű célokból levezetett paraméterekre épültek oly módon, hogy a prognosztizált erőműpark és rendszerterhelések megfeleljenek a 2030-ra feltételezett európai makroökonómiai és politikai környezetnek. Általánosságban elmondható, hogy az 1-es „víziótól” a 4-esig haladva egyre nagyobb villamosenergia-igényt és zöldenergia-részarányt feltételeztek. Míg az 1-es és a 2-es „vízióban” alacsony CO2-kvóta-árral és magas primerenergia-árakkal számolnak, a 3-as és a 4-es „vízióban” ennek ellenkezője igaz. A top-down és bottom-up „víziók” között különbség például, hogy míg előbbiekben a smart grid megoldások teljes implementálását feltételezték, utóbbiakban csak részlegest. Összességében a négy „vízió” úgy lett felépítve, hogy a hosszú időtáv miatti igen nagy bizonytalanság mellett is a 2030-as valós helyzet nagy valószínűséggel a négy „extrém” szcenárió közé essen. Ezt az ENTSO-E az 1. ábrával illusztrálja. A „víziók” részletes ismertetése megtalálható az ENTSO-E weblapján. [4]
1. ábra A 2014-es TYNDP szcenáriói
14
Energetika
A TYNDP-folyamat első számítása: az összeurópai piacszimuláció A TYNDP keretében alapvetően kétféle szimulációs vizsgálatot végeznek: piacszimulációt, valamint hálózatszimulációt. Előbbihez szükséges minden rendszerirányító területére vonatkozóan a részletes erőműpark (erőművi kapacitások és a blokkok száma az ENTSO-E által definiált erőműtípusok szerint lebontva, bizonyos típusok esetén termelési adatsorok, valamint egyéb adatok, például kényszerjáratási és tartaléktartási kritériumok), valamint a 2030-as évre vonatkozó órás rendszerterhelési adatsor. Ezeket az adatokat a rendszerirányítók szolgáltatták a bottom-up „víziókra”, a top-down „víziókra” pedig az ENTSO-E állította elő, figyelembe véve a szolgáltatott adatokat is. Az adatokat elektronikus felületen lehet elérni, tárolásuk pedig szabványos szerkezetű adatbázisban, az ún. összeurópai piacszimulációs adatbázisban (Pan-European Market Modelling Database – PEMMDB) történik. A piacszimuláció során minden ország egy (esetenként több) „piaci csomóponttal” (market node) van leképezve, a szomszédok közötti kereskedések maximális értéke (mindkét irányban külön) pedig bilaterálisan egyeztetett korláttal (Bilaterally Agreed Transfer Capacity – BTC) van figyelembe véve, amire a rendszerirányítók általában NTC-jellegű men�nyiséget adtak meg. Fontos megjegyezni, hogy a határkapacitások már tartalmazzák a 2030-ig megvalósítandó fejlesztési projektek által okozott változásokat. Az ENTSO-E az egyes országokra klimatikus adatokat (hőmérséklet, napsütéses órák, szélerősség) is beszerzett (külső felektől: Dán Műszaki Egyetem, illetve RWTH Aacheni Egyetem), amelyekből ún. terhelési tényezőket számítottak, amelyeket a piacszimulációk során az időjárásfüggő termelések (szél- és naperőművek) meghatározására használnak fel. A piacszimulációhoz szükséges egyéb bemenő adatok (tüzelőanyagárak, CO2-kvóta-ár) az ENTSO-E által előre rögzítettek. A piacszimulációs számítás rendszerszintű költségoptima lizációs feladat, amely a termelési összköltség minimalizálásával osztja ki a megadott rendszerterhelésnek megfelelő termelést a rendelkezésre álló erőművek között, a megadott peremfeltételek (BTC-k, tartalékok, erőművi blokkok minimális és maximális termelési értékei) betartása mellett. A piacszimuláció egy adott évre (esetünkben 2030-ra) órás bontásban készül el (emiatt a piaci csomópontonként megadott terhelési adatsorok, valamint a klimatikus adatok is órás bontásúak). Közvetlen eredményként a piacszimuláció minden órára megadja a teljes európai optimális erőműkiosztást, valamint az egyes országok (piaci csomópontok) közötti kereskedések értékét, a teljes évre pedig az összes megtermelt energia erőműtípusok és ország (piaci csomópont) szerinti eloszlását. A TYNDP-folyamat keretében végzett számítások közül elsőként összeurópai piacszimuláció (Pan-European Market Study – PEMS) készül, amit egy külön erre a célra létrehozott szakértői munkacsoport végez, melyben összesen 16 TSO vesz részt. A számítás célja még nem az egyes projektek értékelése, ehelyett több célt szolgál: • az eredmények később bemenő adatait képezik a projektek értékelése céljából futtatott regionális piacszimulációk (ld. később) számára, • felfedi a lehetséges adathibákat, • az öt különböző piacszimulációs szoftverrel kapott eredmények lehetővé teszik az eszközök összevetését, • a négy szcenárióra kapott eredmények alapján ellenőrizhető, hogy visszaadják-e az előzetesen feltételezett jellegzetességeket.
15
Utóbbi a 2014-es TYNDP-folyamatban különösen jelentősnek bizonyult, mivel a szimuláció eredményei alapján az elmúlt hónapokban utólagosan módosításra került a 4-es „vízió”, ugyanis az előzetes eredmények vizsgálatakor a 3-as „vízióhoz” képest csak minimális eltérés mutatkozott. Meg kell jegyezni azt is, hogy az egyes piaci csomópontokra jellemző termelési határköltségek elemzésével a munkacsoport ajánlásokat adott új határkeresztező vezetékek létesítésére. A határkeresztező projektek elsődleges célja ugyanis az, hogy az átviteli kapacitás növelésével lehetővé tegyék, hogy „olcsóbb” energia áramoljon a magasabb határköltségű területek felé, csökkentve ezzel a határköltség-különbségeket. Ezek a projektjavaslatok akkor kerültek elvetésre, ha azokat mindkét érintett rendszerirányító opponálta.
Az ENTSO-E Rendszerfejlesztési Bizottságának régiós munkacsoportjai A TYNDP-folyamat keretében végzett számítások közül a legfontosabb az egyes hálózatfejlesztési projektek értékelése piac- és hálózatszimulációs vizsgálatok alapján. Ezeket az ENTSO-E régiós munkacsoportjai végzik, amelyből összesen hat van. Térképen illusztrálva a régiók az alábbi ábrán láthatók.
2. ábra Az ENTSO-E régiói Mint látható, egy ország több régióhoz is tartozhat; ebben az esetben az adott ország rendszerirányítója (vagy rendszerirányítói) minden érintett régiós munkacsoportba kell, hogy tagot delegáljon. A MAVIR mind a Közép-kelet-európai (Continental Central East – CCE), mind a Délkelet-európai (Continental South East – CSE) munkacsoportban képviselteti magát, a Rendszerszintű Tervezési és Elemzési Osztályból (RTO) delegált tagokkal. A TYNDP-vel kapcsolatos egyéb feladatokat (adatszolgáltatások, más kapcsolódó munkacsoportokban való részvétel) is a MAVIR RTO végzi. A TYNDP keretében azon projektekre kell költség-haszon elemzésen alapuló értékelést végezni, amelyek • rajta vannak az első uniós PCI-listán, vagy • 2020 és 2030 között tervezett az üzembekerülésük, és megfelelnek az európai jelentőség elismeréséhez támasztott kritériumoknak.
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
Egy átviteli hálózati projekt európai jelentőségűnek minősül, ha olyan kapacitásbővülést okoz, ami • legalább 500 MW NTC-t növel egy határmetszéken, legalább az egyik irányban, vagy • legalább 1 GW/1000 km2 termelés kiszállítását biztosítja, vagy • legalább 10 évig biztosítja egy legalább 3 TWh/éves fogyasztású terület villamosenergia-ellátását. A nem európai jelentőségű, de a régióba tartozó projekteket az ún. regionális fejlesztési tervekben (Regional Investment Plan – RgIP) gyűjtik össze, amik a TYNDP részei lesznek. Minden értékelendő projektet pontosan egy regionális munkacsoport vizsgál. A vizsgálatok régiós piacszimuláción és hálózatszimuláción alapulnak. Előbbi történhet a teljes európai piacmodellen végzett szimulációval, vagy csak a vizsgált régió és a feltétlenül szükséges országok leképzésével. Hasonlót lehet elmondani a hálózatszimulációról is; az adott munkacsoporttól függ, hogy a régión kívüli országokat milyen részletességgel képzik le a szimulációk során. Az egyes TSO-k hálózatmodelljeit egy központi adatbázisba kellett feltölteni, a 2014-es TYNDP során először CIM/XML formátumban, amelyekből a régiós modelleket a munkacsoportok hálózatszámítással foglalkozó tagjai állították össze. A projektek értékelésénél elvégzendő számításokat és az egyéb figyelembe veendő szabályokat az ENTSO-E költséghaszon elemzési (Cost Benefit Analysis – CBA) módszertana részletezi. Az alábbiakban ez kerül ismertetésre.
Az ENTSO-E költség-haszon elemzési módszertana és alkalmazása a TYNDP során A CBA az ENTSO-E Európai Tervezési Szabványok és Hálózati Csatlakozási Szabályzatok (European Planning Standards & Connection Codes – EPS&CC) munkacsoportja által kidolgozott eljárás, amely a nemzetközi hálózatfejlesztési projektek értékelésére szolgál. Bár a módszertan neve költség-haszon elemzést jelent, valójában a tisztán költség-haszon elemzés és a többkritériumos értékelés (multi-criteria assessment) keveréke, mivel villamos projektek létesítésével szerzett, mutatószámok segítségével leírt hasznok (előnyök) közül nem mind monetizálható. A CBA mutatószámainak egy része piacszimulációval, egy része hálózatszimulációval határozható meg, a többi mutató pedig a projektgazdáktól származó adat. Mind a piacszimuláció, mind a hálózatszimuláció során egy adott projekt értékelése, vagyis a CBA-mutatók számítása alapvetően két módszer használható: • egyszerre egy kivétele (Take Out One at a Time – TOOT), • egyszerre egy berakása (Put IN One at a Time – PINT). Előbbi esetben a referenciamodellek tartalmazzák az összes projektet, és minden vizsgálandó projektet egyesével kivéve a piac- és hálózatmodellből számítható a projektek hatása, a projekttel és anélkül végzett futtatás megfelelő eredményeinek összevetése alapján. A másik módszer akkor alkalmazható, ha a referenciamodellek nem tartalmazzák a vizsgálandó projekteket; ekkor a szimulációk során a projekteket egyesével kell a modellekbe „berakni”, és ilyenkor is az adott projekttel és anélkül végzett futtatás eredményeinek különbségéből számíthatók a CBA mutatók. A TYNDP-folyamat során az első (TOOT) módszert használják, így mind a piac-, mind a hálózatmodellek tartalmazzák a vizsgálandó projekteket. A TYNDP határkeresztező projektjei esetében a TOOTmódszert piacszimuláció során úgy kell alkalmazni, hogy a projekt előre becsült határkeresztezőkapacitás-növekményét
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
levonjuk az adott metszék BTC értékéből. Hálózatszimuláció esetében pedig a TOOT-módszer alkalmazásakor az adott projekthez tartozó topológiaváltozásokat visszaállítjuk a vizsgálati modellben (pl. az adott távvezeték kikapcsolása és a vezeték létesítését megelőző topológia visszaállítása). Kön�nyen belátható, hogy egy régiós munkacsoport által végzett piacszimuláció n projekt esetén n+1 futtatást igényel (az ös�szes projekt és a referenciaesetre vonatkozó futtatás). Az összeurópai piacszimulációhoz hasonlóan a régiós piacszimuláció is órás felbontású, így a 2030-as év 8760 órájára ad eredményt. Ideális esetben hálózatszimulációt mind a 8760 esetre kellene végezni, a piacszimuláció referenciaesetre vonatkozó futtatása által adott erőműkiosztásokat, valamint az adott órára vonatkozó rendszerterheléseket beállítva az alapeseti hálózatmodellen, majd a CBA által előírt számításokat elvégezve adódnának az éves mutatók. Azonban ez rendkívül időigényes lenne, és jelenleg még a piacszimulációs eredmények automatizált hálózatmodellbe ültetése sem megoldott, ezért a CBA-módszertanban leírt módszerrel a piacszimulációs eredményből ún. reprezentatív órákat kell kiválasztani, és ezekre elvégezni a hálózatszimulációt. A reprezentatív órákat a régió és a vizsgált projektek sajátosságai alapján meghatározott mennyiségek (pl. gáz- és szélalapú termelés, rendszerterhelés, egy adott metszéken létrejött kereskedés, stb.) egymáshoz képesti viszonya alapján kell kiválasztani, úgy, hogy elegendően sok óra legyen e szempont szerint hasonló. A kiválasztott órákra meghatározható a reprezentativitás értéke, amivel a kiválasztott üzemállapotokra kapott mutatók értékei súlyozhatók a teljes évet jellemző mutatók számításánál.
A CBA-módszertan által definiált mutatók a következők:
Haszonmutatók: Belső hálózatikapacitás-növekmény (Internal Grid Transfer Capability Increase) [MW] Két komponensből áll: az erőművi többlet-befogadóképességből (Generation Accomodation Capability – GAC) és az ellátásbiztonság-növelő képességből. Előbbi azon erőművi kapacitások összegét adja meg, amit a projekt csatlakoztat a hálózathoz, utóbbi pedig az a kapacitásérték, ami a fogyasztói korlátozás elkerüléséhez szükséges (egyszeres kiesések vizsgálatakor). A mutató hálózatszimulációval határozható meg, de a határkeresztező projektek esetén rendszerint nulla az értéke. Nemzetközi átvitelikapacitás-növekmény (Cross-border Grid Transfer Capability Increase) [MW] Megadja, hogy a projekt hatására a vizsgált metszéken men�nyivel növekszik az átviteli kapacitás. Külön értéket kell számítani mindkét kereskedési irányra, hálózatszimulációval. Hozzájárulás a 10%-os határkapacitás-ajánláshoz (Contribution to 10% Interconnection [„Barcelona indicator”]) [%] Az Európai Bizottság ajánlása minden tagállam számára, hogy a hatrárkapacitások összege érje el legalább az összes beépített teljesítmény 10%-át. A mutató megadja, hogy a projekt milyen mértékben járul ehhez hozzá, ha a projekt nélküli esetben a kritérium nem teljesül. Társadalmi-gazdasági jólét változása (Social and Economic Welfare) [M€] A mutató a projekttel és a projekt nélkül lefuttatott piacszimuláció eredményeiből adódik. A két esetre számolt éves termelési összköltség különbségével egyenlő (ha a projekt okoz határkapacitás-növekményt, vagy új erőművet
16
Energetika
csatlakoztat, akkor annak megvalósítása vagy csökkent a termelési összköltségen, vagy legrosszabb esetben nem változtat rajta). Ellátásbiztonság-változás (Security of Supply) [MWh] Hálózatszimulációval határozható meg. Olyan legalább 3 TWh éves fogyasztású, körbehatárolt hálózatrészt kell kijelölni, amelynek a projekt segíti az ellátását. Erre vonatkozóan ki kell számítani a nem szolgáltatott energia várható értékét (Expected Energy Not Supplied – EENS) a projektet tartalmazó és a projekt nélküli esetben, amelyből kiszámítható ennek változása.
A TYNDP anyagban a projekteket és a CBA-val kapott eredményeket táblázatban foglalják össze, amelyben az egyes mutatóknál értéktől függően színkóddal is jelölik az adott hatás mértékét (pozitív hatás esetén a zöld három árnyalata, negatív hatás esetén piros, semleges hatás esetén fehér). Ez már a 2012-es TYNDP-ben is így volt, akkor azonban még a konkrét számértékeket nem publikálták. A táblázat az alábbi módon fog kinézni:
Megújuló termelés integrációja (RES Integration) [MW vagy MWh] Két mennyiség is alkalmazható mutatószám3. ábra CBA eredmények a TYNDP projekttáblázatban ként. Alkalmazható a projekt által csatlakoztatott megújuló energiát hasznosító blokkok összkapacitása. Fontos még megemlíteni, hogy a CBA-módszertan rögzíti a Ha a projekt közvetlenül nem csatlakoztat ilyen blokkokat, projektek csoportokba (klaszterekbe) rendezésének kritériumegadható az a megújuló energiamennyiség is, mely a promait is. Több projektet akkor ajánlott egy klaszterbe szervezjekt megvalósulásával már nem kerül korlátozásra. Utóbbi érni, ha egymáshoz közeli területen (vagy azonos átviteli téket piacszimulációval lehet meghatározni a projekt nélkül és „folyosóban”) vannak, közös célt (pl. egy metszék kapacitáa projekttel elvégzett vizsgálatok alatti megújulókorlátozások sának növelése) valósítanak meg, és a terület vagy „folyokülönbségéből. só” általános fejlesztési stratégiájának részei. Előírás, hogy a projektek céldátumai között legfeljebb 5 év különbség lehet, CO2-kibocsátás változása (CO2 Emissions Variation) [kt] valamint hogy a klaszter minden eleme által okozott kapaciPiacszimulációval számított mutató, amely kilotonnában tásnövekmény el kell, hogy érje a fő beruházási elem növekmegadja a projekttel és anélkül számított CO2-kibocsátás küményének 20%-át. Ezektől a szabályoktól csak különleges lönbségét (lehet negatív és pozitív is). Azért nem monetizálják, esetekben lehet eltérni. mert a társadalmi-gazdasági jólét változása már tartalmazza A CBA-módszertan jelenleg még nem végleges, az ENTSO-E a CO2-kibocsátás változásából eredő megtakarítást. 2013. novemberben publikálta konzultációra az Energiaszabályozók Együttműködési Ügynöksége (Agency for the Hálózativeszteség-változás (Losses Variation) [€] Cooperation of Energy Regulators – ACER), az Európai BizottA projektet tartalmazó és nem tartalmazó hálózatmodelleság és a Tagállamok elé. Fontos megjegyezni, hogy a CBAken kapott hálózati veszteségek különbségéből adódik eredmények alapján a projekteket nem rangsorolják. Az anyag (MW-ban), amit az adott területre és reprezentatív órára legfrissebb verziója elérhető az ENTSO-E weblapján [5]. vonatkozó határköltség és a reprezentativitás mértékének felhasználásával monetizálnak. A harmadik felek által benyújtott Rugalmassági mutatók (Technical Resilience, Flexibility) [pontszám] A rugalmassági mutatók egyrészt megmutatják, hogy a projekt mennyire járul hozzá a hálózat üzembiztonságához többszörös és kiesések esetén, másrészt hogy az összes szcenárióban, vagy a többi régiós projekt esetleges elmaradása esetén is hozza-e a tervezéskor elvárt hatást, és hozzájárul-e szabályozási tartalékok biztosításához. Mindkét mutató hálózatszimulációval határozható meg, a vizsgálandó aleseteket azonban szakértői becslés alapján kell kiválasztani. Költség (Costs) [M€]: A projekt megvalósításának teljes becsült költsége. A társadalomra gyakorolt hatást kifejező mutatók: Környezeti hatás (Environmental Impact) [km]: Megadja, hogy az előzetes vizsgálatok alapján a tervezett távvezeték nyomvonalának mekkora része érint természetvédelmi területet. Szociális hatás (Social Impact) [km]: Megadja, hogy az előzetes vizsgálatok alapján a tervezett távvezeték nyomvonalának mekkora része érint sűrűn lakott, a Világörökséghez tartozó, vagy egyéb törvények által védett területeket.
17
projektek
Mivel a 2014-es TYNDP projektjei a következő PCI kiválasztási folyamat egyedüli alapját fogják képezni, a harmadik felek (vagyis nem TSO-k) által létesítendő projekteket is a TYNDPfolyamat keretében kell, hogy vizsgálják a régiós munkacsoportok. Az ENTSO-E két kiválasztási kört tartott a harmadik felek projektjei benyújtására, amelyek között átviteli hálózati fejlesztések és tározós erőművi projektek is vannak. Az ENTSO-E által megfelelőnek minősített projekteket hozzárendelték egy-egy regionális munkacsoporthoz, akik a fent ismertetett CBA-módszertan szerint értékelik ezeket is. A CBA-módszertan tározós erőművek értékelésére való alkalmazásra is adaptálható, amihez az ENTSO-E ad útmutatást.
A magyar érdekeltségű projektek Magyarország két nemzetközi projektben érdekelt, amelyek a magyar-szlovák metszék megerősítését célozzák. Az egyik projekt tartalmazza a Gabcíkovo-Gönyű és a Rimavská Sobota-Sajóivánka új kétrendszerű, 400 kV-os határkeresztező távvezetékeket, valamint az ezekhez kapcsolódó belső fejlesztéseket. A fejlesztések megvalósulása 2018-ra várható. A másik projekt Veľké Kapušany és Magyarország (a magyar oldali végpont még nem eldöntött) között létesítendő távvezetéket és az ehhez kapcsolódó belső fejlesztéseket
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
tartalmazza, és jelen állás szerint 2021-ben kerülhet üzembe. Érdemes megjegyezni, hogy ezen projekteket már a 2012-es TYNDP is tartalmazta, valamint mindkét projekt szerepel az első uniós PCI listán is.
Konzultációs folyamat A 2014-es TYNDP két éves tervezési folyamata során az ENTSO‑E kiterjedt konzultációt tart fenn. Ennek keretében az érintett felek meghívásával rendeztek tíz workshopot (régiós és uniós szinten), a Regulátorok európai szervezeteivel folytatott kétoldalú konzultációk mellett. A 2014-es év folyamán további nyilvános workshopok is várhatók. Az érintett felek hozzájárulásait és megjegyzéseit figyelembe vették a szcenáriók és a CBA módszertan kidolgozásánál, valamint a harmadik felek által benyújtott projektek kezelésénél is. Ezen kívül az ENTSO-E 2013-tól kezdve két TYNDP között rendszeresen külön publikálja a projektlista aktuális változatát is, így az érintett felek könnyebben nyomon követhetik a projektek alakulását. A konzultációkkal kapcsolatos információk elérhetők az ENTSO-E weblapján. [6]
A 2014-es TYNDP publikálása
Összefoglalás A cikk bemutatja az ENTSO-E tízéves hálózatfejlesztési tervének előzményeit, a 2014-es tervet érintő legfontosabb változásokat, a tervezési folyamat legfontosabb lépéseit. Kitér a terv során feltételezett szcenáriókra, a köztük lévő legfontosabb különbségekre, a bemenő adatok típusaira és jellemzőire. Bemutatásra kerül a nemzetközi projektek értékelésére használt, költséghaszon elemzésen alapuló módszertan, és a számítások régiós szinten történő elvégzése. Végül a 2014-es TYNDP-hez tartozó konzultációs folyamat is röviden bemutatásra kerül. Irodalomjegyzék [1] http://ec.europa.eu/clima/policies/package [2] http://ec.europa.eu/energy/publications/doc/2012_energy_roadmap_2050_ en.pdf [3] http://www.roadmap2050.eu [4] https://www.entsoe.eu/news-events/announcements/newssingleview/ article/consultation-on-the-tyndp-2014-2030-visions-is-open/?tx_ttnews %25255BbackPid%25255D=28&cHash=ebe469c5c2bd7d6aabb7b6fc1a7 b18c9 [5] https://www.entsoe.eu/major-projects/ten-year-network-developmentplan/cba-methodology/ [6] https://www.entsoe.eu/major-projects/ten-year-network-developmentplan/tyndp-2014/stakeholder-interaction/
A 2014-es TYNDP csomag kiadása az eredeti tervhez képest (2014. július) némi csúszással, év végére várható. A végleges anyag többek között tartalmazni fogja a módszertan és a szcenáriók leírását, az európai jelentőségű projektek listáját a CBA-eredményekkel, térképes ábrákat (TYNDP 2014 Report), az egyes regionális fejlesztési terveket, valamint a 2014. évi Előretekintő helyzetelemzés & megfelelőségi előrejelzést (Scenario Outlook & Adequacy Forecast) is.
Lengyel Zsolt hálózatfejlesztési munkatárs MAVIR ZRt. Rendszerszintű Tervezési és Elemzési Osztály MEE-tag
[email protected]
Szemle Az okos hálózatok kialakítása és a kialakítás nehézségei A tanulmány jellegű cikk első részében a szerzők az általános energiahelyzetet elemezve megállapítják, hogy az energiafajták közül a villamos energia a jövőben még meghatározóbb lesz és ennek ellátásában a jövőben Európában „közreműködő” okos hálózatot vizsgálták. Az ellátás bonyolultságát egyrészt okozza az ellátási láncban a közelmúltban bekövetkezett „Unbundling”, azaz a feladatok (termelés, szállítás, elosztás) felosztása és több szereplő tulajdonba adása. Másrészt a termelés decentralizálása, azaz sok kiskapacitású erőmű a kevés nagykapacitású helyett. A megújuló energiaforrások növekvő hasznosítása révén is kialakuló helyzet „a szerzők szerint” Európában egyre növekvő üzembiztonsági veszéllyel jár. Az üzembiztonsági szint megtartása érdekében jelenleg nagy remény fűződik az „okos” technológiák (mérések és hálózat) elterjesztéséhez. Ezek nagymértékű információs és kommunikációs technikák (IKT) fejlesztésével és nagy adattömeggel valósíthatók meg. A már meglévő irányítástechnikához kapcsolódó IKT-rendszer a bonyolultságot tovább növeli. Az IKT-rendszerek komplex, sokszor nem lineáris rendszerek, ezek nem tekinthetők átlátható mechanikai szerkezeteknek. Számos, közvetett és megfordíthatatlan hatásuk lehet, melyek egy része a telepítésnél még egyáltalán nem mutatkozik meg. Egy egyszerűbb IKT-rendszerrel, az internettel az utóbbi
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
időben egyre többen ismerkednek meg. Az ott előforduló meghibásodások részben a felhasználó által is kiküszöbölhetők. Az okos hálózatnál bonyolultabb és egymásra ható IKTrendszerekre van szükség. Ezek meghibásodva és hatásuk a fogyasztói hálózaton továbbterjedve akár kieséseket is okozhat. Emellett a meghibásodások mindkét hálózatnál csak szakemberekkel javíthatók. A stratégiai infrastruktúrához tartozó villamosenergiaellátás eddigi irányítástechnikai és az okos hálózati IKTrendszerének egyesítése a külső támadások növekedését is magával hozza. A fogyasztásmérők manipulációja eddig csak a saját mérést hamisította meg, az okos hálózat révén más mérőket és a központi adattárat is módosíthatja. A pénzügyi és néha politikai célú támadások ellen – a szerzők véleménye szerint – az okos hálózatokhoz újabb, az eddiginél biztosabb védelmi rendszerekre és megbízható szakértőkre van szükség. Az új rendszerek minősítésénél a „törékenység” és „robosztusság” mérhető jellemzőket kell előnyben részesíteni a hipotetikus „kockázat” és „biztonság” helyett. A cikk szerzői hangsúlyozzák, hogy a végbemenő energiafordulathoz vezető átmeneti időben az új „okos” rendszereket és beépítésüket a „legrosszabb esetre” kell kialakítani. Forrás: „Smart” ,Vernetzung und Komplexität - Ein Plädoyer für einen kritischeren Umgang mit dem Thema Vernetzung , e&I heft 4-5. 2013.
Tömörítette: Dr. Kiss László Iván
18
Energetika
Dr. Barkóczy Péter
Felületkezelt szigeteletlen távvezetékek fejlesztése és gyártása* Napjainkban a villamos energia szállításában is egyre nagyobb hangsúlyt kapnak a környezettudatos- környezetkímélő megoldások. Ennek egyik fontos kérdése a veszteségek csökkentése és az átviteli kapacitás növelése. A másik lényeges elem a villamosenergia-továbbító rendszer és a környezetének kapcsolata. Minden olyan megoldás, ami a két felmerülő kérdésben előnyt jelent, komoly piaci érdeklődésre tart számot. Ez az igény vezeti a villamos távvezetéket gyártókat újabb és újabb fejlesztések irányába. It has a great importance of the environment friendly and environmental solutions in the transmission lines in these days. The key tasks in this field to decrease the loss and to increase the transmission capacity of the lines. Another important question is the relation between the transmission lines and its environment. Every solution which prove an advantage in the mentioned tasks has a serious industrial and social interest. This lead the manufacturers of electrical wires and cables to perform new developments. A FUX Zrt. folyamatosan nagy hangsúlyt fektet a fejlesztésre, az innovációra, hogy meg tudjon felelni a kihívásoknak, és partnerei számára versenyképes megoldásokat kínáljon. Az egyik, a fent említett célokat teljesítő fejlesztésünk a felületkezelt távvezetékünk. A távvezetékek felületét a víz nem nedvesíti, aminek köszönhetően a nedves-párás időjárási körülmények között a víz nagy cseppeket formál a vezeték felületén. A kialakult vízcseppek koronasugárzást indukálnak, ami egyrészt, mint veszteség jelentkezik a hálózaton, másrészt zajterhelést okoz a környezet számára. Ez a zaj főleg ott, ahol a távvezeték lakóhelyek közelében halad, az ott élők számára zavaró mértéket ölthet. Másrészt a koronasugárzás komoly rádiófrekvenciás zavarokat is okozhat. Maga a koronasugárzás okozta veszteség kontinentális éghajlaton átlagosan nem nagymértékű a vezető villamos ellenállásából származó veszteséghez képest, azonban akárcsak a zajterhelés az üzemi feszültség növekedésével növekszik. Nedves, zord időjárási körülmények között, magasan fekvő területeken időszakosan akár meghaladhatja az ellenállás okozta veszteséget. Straumann és Weber több megoldást is ajánl a felület kezelésére-módosítására, amivel a koronasugárzás, így az általa okozott veszteség és a zajterhelés is csökkenthető. Mindegyik megoldás alapja, hogy a vezető felületét hidrofillé kell tenni. Abban az esetben, ha víz nedvesíti a vezető felületét, akkor a víz nem formál nagy cseppeket, vékony rétegben elterül a felületen. A FUX Zrt. a felület módosítására dolgozott ki technológiai megoldást. Az eljárás során a felületet tisztíjuk és a mikrotopográfiáját változtatjuk meg úgy, hogy a felület hidrofóbból hidrofillé váljon. A berendezésünket úgy terveztük * A Magyar Innovációs Alapítvány bírálóbizottsága 2013. évi kiemelt elismerésben részesítette ezt az innovációs teljesítményt.
19
meg, hogy a technológiai sorunkba illeszkedjen, így a gyártókapacitásunkat ne korlátozza. A módszer működését egyszerű vízpermetpróbával tesztelhetjük. A felület mikrotopográfiájának megváltoztatása azonban más előnnyel is jár. A felületkezelt vezetéket Kábel- és Vezetékdiagnosztikai Laboratóriumunkban teszteltük (az említett laboratóriumot a Miskolci Egyetem Műszaki Anyagtudományi Karával közösen üzemeltetjük). A felület módosításával megváltoztattuk annak felületi emissziós tényezőjét, így termikus viselkedését. A felületkezelt vezeték jobb hőleadó képességgel rendelkezik, mint a kezeletlen. Ezáltal nagyobb áramterhelés mellett éri el a megengedett maximális üzemi hőmérsékletet. Ez akár 11% áramterhelhetőség-növekményt jelenthet. Vizsgálataink során az 500/65 ACSR (7x3,45+54x3,45) szerkezetű vezetőt nagyáramú vizsgáló berendezésünkkel vizsgáltuk. A felületi emissziós tényező értékét termovízióval mértük. Megállapítottuk, hogy amíg egy új gyártású vezeték felületi emissziós tényezője 0,2 körül mozog, addig a felületkezelt vezetéké 0,8 körüli értékre emelkedik a kezelés hatására. Mérve a vezeték hőmérsékletét, mind termovízióval, mint kontakt termoelemekkel megállapítottuk, hogy a kezeletlen vezeték 1390 A áramterhelés esetén érte el a megengedett maximális üzemi hőmérsékletet (80 °C). A felületkezelt vezeték esetében ez az érték 1550 A értékre emelkedett. A felület módosításának másik előnye, hogy mivel a víz nem formál nagy cseppeket, hanem a cseppek elterülnek a felületen, így nehezebben formálódik jégréteg a felületen. Ezen felül a megnövekedett felületi hőleadó képesség miatt a jég vagy zúzmara gyorsabban megolvad a vezeték felületén, így a jégterhelésnek, szélsőséges időjárási körülményeknek jobban ellenálló vezetéket kaptunk. Ezt a hatást és mértékét, mind a fagyást, mind az olvadást jelenleg részleteiben tanulmányozzuk a Kábel- és Vezetékdiagnosztikai Laboratóriumunkban. A kifejlesztett technológiai megoldással a vázolt célt elértük. Sikerült technológiai méretekben módosítani a vezeték felületét úgy, hogy a víz ne formálhasson nagy cseppeket a vezeték felületén. Ezzel csökkentettük a koronasugárzás mértékét, így a koronasugárzásból eredő veszteséget. Ezzel párhuzamosan megszűnt a koronasugárzás által gerjesztett zajterhelés. Emellett a felület módosításával megnöveltük annak a felületi emisszióját, ezzel áramterhelhetőség-növekményt is sikerült elérnünk. A bemutatott termékünkből az elmúlt évben főleg német és ausztriai áramszolgáltatók és hálózatépítők vásároltak jelentős mennyiséget. A fejlesztés sikerének és a termék iránt mutatott élénk érdeklődésnek köszönhetjük, hogy a Magyar Innovációs Díj Pályázaton elismerést kaptunk a bírálóbizottságtól. A vízpermetpróba eredménye. A próba során a vezetéket adott távolságról vízpermettel szórjuk adott ideig, majd vizuálisan értékeljük a cseppek megjelenését. Balra a felületkezelés nélkül gyártott vezetéket, jobbra a felületkezelt vezetéket látjuk. Amíg a felületkezelés nélkül gyártott vezetéken megjelennek a cseppek, addig a másik vezető felületén nem áll össze a víz nagy cseppekké (1. ábra).
1. ábra A felületkezelés nélküli és a felületkezelt (jobbra) kábel vízpermetpróbája
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
2. ábra A felületkezelés nélküli és a felületkezelt kábel emissziójának vizsgálata termovízióval Egy vezetékszakaszt feléig felületkezeltünk, a másik felét kezelés nélkül hagytuk, majd nagy árammal terheltük. Látható, hogy a felületkezelt szakasz erősebben adja le a hőt a felületén, így üzem közben a vezető maga kisebb hőmérsékleten üzemel. Emiatt érhetünk el nagyobb üzemi áramot a felületkezelt vezeték alkalmazásával (2. ábra).
Dr. Barkóczy Péter vezérigazgatói tanácsos FUX Zrt.
[email protected]
Technikatörténet „Szerethető fizika – Indukálj tudást!”
az Elektrotechnikai Múlt Megőrzéséért Alapítvány tehetséggondozó programja
Az Elektrotechnikai Múlt Megőrzéséért Alapítvány 2014. május 1. és június 15. között izgalmas fizikai kísérletek ingyenes bemutatóit tartja általános és középiskolákban. Az EMMA Alapítvány projektjének megvalósítása az Emberi Erőforrás Támogatáskezelő Nemzeti Tehetség Programja keretében, az NTP-MTI-13-0191 Kisérlet iránytűvel „Indukálj tudást” című nyertes pályázatának köszönhető. A program részeként 15 oktatási intézményben tartja meg az alapítvány interaktív fizikaóráit. Az alapítvány által meghirdetett felhívásra – várakozásunkat felülmúlva - nagyon sok tanintézmény jelentkezett. Két nap alatt betelt az ingyenes 15 iskola helye, 1 hét leforgása alatt pedig több mint 50 oktatási intézmény Vandegraaff generátor bemitatása jelezte részvételi szándékét. Sajnos jelen pályázat keretében, csak az elsőnek jelentkező 15 budapesti és Budapest környéki általános iskolában, szakközépiskolában vagy gimnáziumban tudja az EMMA megoldani az izgalmas fizikai kísérletek ingyenes bemutatóit. Már a pályázat beadását megelőző kutató-fejlesztő munka részeként az alapítvány olyan fizikai kísérleteket dolgozott ki, melyeket a fizikatanárok a jövőben is hasznosítani tudnak, s állított össze olyan koncepciót, mely illeszkedik az iskolák tanrendjébe. Az órákon bemutatjuk, hogyan lehet egyszerű, kevés anyagi ráfordítást igénylő, kísérleti eszközöket készíteni, amelyekkel az iskolák fizikai szertárai gazdagíthatók. Tehetséggondozó munkánk jegyében célunk arra ösztönözni a fiatalokat, hogy legyenek „kis feltalálók”, a bennük érlelődő ötleteiket
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
Jarosievitz Zoltán előadása a Neumann János Számítástechnikai Szakközépiskolában valósítsák meg és hasznosítsák. Kiemeljük technikatörténeti értékeinket és felhívjuk a figyelmet az Elektrotechnikai Múzeum munkájára, rendhagyó fizikaóráira, bízva abban, hogy a programban résztvevő iskolák majd visszatérnek a múzeumba, s hírét viszik az EMMA Alapítvány tehetséggondozó, valamint az intézmény közművelődési munkájának. A bemutatók 70-120 percesek, s a kísérletek felölelik az elektrosztatika, elektrodinamika területeit, egyes jelenségeit és törvényszerűségeit. A kísérleteket Jarosievitz Zoltán fizikatanár állította össze, s tartja az órákat. A lebonyolításában további szakmai segítséget nyújt Szűcs László és dr. Antal Ildikó technikatörténész is. Az alapítvány kiemelt célja, hogy hasonló bemutató tevékenységek támogatásával gyarapítsa az MMKM Elektrotechnikai Múzeumba látogatók történeti és műszaki ismereteit, és elősegítse az oktatási intézményekben folyó fizikaoktatást. Ennek jegyében a program zárásaként a résztvevő iskolák pedagógusai és diákjai számára az Elektrotechnikai Múzeummal közösen rendezvényt tartunk, aminek keretében bemutatjuk a múzeumot és a hely szellemében részben már muzeális demonstrációs eszközök működtetésével még több fizikai kísérletnek lehetnek „átélői” a résztvevők. Örömmel tölt el bennünket, hogy az alapítvány tehetséggondozó programjának ilyen pozitív visszhangja és sikere lett, s munkánkra szükség van. Ezúton köszönjük a pályázat kiíróinak a lehetőséget, és hogy projektünket 600 000 Ft összeggel támogatták. Természetesen keressük a lehetőségeket, további pályázatokat és támogatókat, hogy a már közel két éve kidolgozott, s jelen pályázat keretében elindított programunkat folytathassuk, s a jövőben még több iskolába elvihessük interaktív kísérleteinket. Dr. Antal Ildikó Elektrotechnikai Múzeum intézményvezető MEE-tag
20
Technikatörténet Dr. Kiss László Iván
Bláthy Ottó Titusz és indukciós fogyasztásmérője Kettős jubileumi ülés
A MEE Technikatörténeti Bizottsága (TTB), a Villamos Gép, Berendezés és Készülék Szakosztálya (VGBKSz) együttműködésben a Magyar Műszaki és Közlekedési Múzeumok Elektrotechnikai Múzeumával (MMKM-EM) 2014. április 9-én az Elektrotechnikai Múzeumban az ez évben két jelentős jubileumhoz fűződő nyilvános ülést tartott. Bláthy Ottó Titusz halálának 75. évfordulója és indukciós fogyasztásmérője feltalálásának 125. évforduDr. Kiss László Iván megnyitja lója van 2014-ben. Az ülésen az ülést a két jubileumhoz kapcsolódó előadások hangzottak el, majd a résztvevők megtekintették a múzeumnak az előadottakhoz kapcsolódó kiállításait. Bláthy Ottó Titusz életéről és – a fogyasztásmérőjét kivéveműszaki alkotásairól dr. Horváth Tibor professor emeritus
tartott előadást. Előadásából azokat a tényeket, történeteket emelem ki, amelyek kevésbé ismertek. Bláthy Ottó Titusz 1860. aug. 12-én Tatán Obláth Ottó néven született. Magyarosított nevét feltehetően nevének betűiből ő kombinálta össze. Már a tatai elemi iskolában feltűnt fejszámoló tehetsége és gyors gondolkodása. Bécsben végzett reáliskolát és műegyetemet. A MÁV Gépgyárában 1881-ben kezdte meg gépészmérnöki tevékenységét, de már 1883. július 1-én belépett az akkori Ganz gyár villamossági osztályába. A gyárat Mechwart András, a villamos osztályt Zipernowsky Károly vezette. A villamossági osztályra már előzőleg Déri Miksát is felvették. Bláthy Ottó belépésétől gyakorlatilag haláláig dolgozott a Ganz gyárban, hiszen még utolsó évében a szanatóriumból is adott utasításokat és folyamatosan informálódott a gyári kísérletekről. A budapesti és bécsi műegyetemek tiszteletbeli doktoraként 1917-től használta a dr. titulust és 1927-ben a Magyar Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagjává választotta.
Bláthy közismerten a transzformátor egyik feltalálója. A Zipernowsky-Déri-féle, a párhuzamos elosztó rendszerre vonatkozó ún. I. transzformátorszabadalmat 1885. januárjában nyújtották be. Ezt Bláthy „a zárt vasmagos” megoldással egészítette ki és arra Zipernowskyval, Dérivel együtt 1885 márciusában, mint a II. transzformátorszabadalomra kért oltalmat. Tulajdonképpen az utóbbi nevezhető mai értelemben a transzformátor szabadalmának, már csak azért is, mivel ebben a szabadalmi leírásban jelent meg először a Bláthy által javasolt transzformátor kifejezés. Sokan Bláthynak a zárt vasmagra vonatkozó feltalálását, a Torinóban kiállított Gaulard – Gibbs szekunder generátor nyitott vasmagjának Bláthy által 1985-ben elvégzett, vasrúddal történt rövidre zárása következményeként említik. Dr. Horváth Tibor rámutatott arra, hogy Bláthy már 1983-ban, feltehetően Maxwell egyenleteit tanulmányozva, rájöhetett - eltérően az addigi helytelen felfogástól – az elektromágnesek pólusmentességére. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy az erőátviteli transzformátoroknál zárt és minél rövidebb vasmagot kell használni. Később kiderült, hogy Bláthy annak külföldi feltalálása (1886) előtt feltehetően már ismerhette a mágneses Ohm-törvényt. Az biztos, hogy számítással méretezte a mágneses köröket. Dr. Horváth Tibor professzor Bláthynak már a XIX. században sok szabadalmazott találmánya közül kiemelte még azt az automatikus feszültségszabályozót, amelyet a Ganz gyár a század végén Tivoliba (Olaszország) szállított generátorainál már használt. Bláthy Ottó XX. századi munkásságának jelentős részét a turbógenerátorok szerkesztése tette ki. A négypólusú generátorok után a párhuzamos hornyú forgórésszel ellátott kétpólusú Ganz generátorok kialakításában kiemelkedő szerepe volt. Az utóbbiak közül a 44 MVA-es típust még 1960-ban is gyártották. Kandó Kálmán halála után Bláthy Ottó tökéletesítette a Kandó-mozdony fázisváltóját is.
Dr. Horváth Tibor előadása
Bláthy GNOM nevű első dinamója 1884.
21
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
Dr. Horváth Tibor beszélt Bláthy általános műveltségéről (öt nyelven beszélt, a magyar irodalom jó ismerője volt) és szaktudásáról is. Egyetlen – máig megmagyarázhatatlan - hiányosságának tekinthető, hogy szakirodalmi tevékenységet gyakorlatilag nem folytatott. Véleménye szerint Bláthy Ottó Titusz így is kiemelkedő műszaki zseni volt. Dr. Jeszenszky Sándor, a MEE-TTB elnöke Bláthy Dr. Jeszenszky Sándor Ottónak a 125 éves jelentős feltalálásáról, a Ferraris elven alapuló - világelsőként a Ganz gyárban készült - indukciós wattóraszámlálóról (a továbbiakban fogyasztásmérő) tartott előadást. A bevezetésben kiemelte, hogy a Bláthy-féle fogyasztásmérőket a mai napig széleskörűen használják, a világon elképzelhetően még most is több helyen gyártják, ami bizonyítja pontosságát, és megbízhatóságát. Röviden összefoglalta a fogyasztásmérőknek a Bláthytalálmány előtti fejlődését több áttekinthető ábra és fénykép bemutatásával. Az elektrotechnika fejlődésének megfelelően először az egyenáramú formában fogyasztott villamos energia közelítő mérésére fejlesztettek ki eszközöket. Ezek működhettek elektrolitikus, motoros elven stb. Általában csak az „amperóra” meghatározására szolgáltak. A legérdekesebb ezek közül az ún. ingaórás megoldás volt, amelynél a fogyasztott áram elektromágneses úton úgy befolyásolta az erre a célra kialakított ingaóra által mért időt, hogy az óra késésének nagyságából az amperóra fogyasztásra lehetett következtetni, amit a névleges feszültséggel szorozva közelítő fogyasztást számoltak ki. Az „ingaórás”mérés több változatáról volt szó az előadáson. Bláthy az indukciós elv bevezetésével 100 évnél is hos�szabb időre megoldotta a váltakozó áramú villamos energia több összetevőjének mérését is. Ugyanis a hatásos energia mérésén kívül a tekercsek kapcsolásától, elrendezéstől
Makai Zoltán, Nagy István
160 éve született Károly Iraneaus József a Magyar Elektrotechnika egyik nagy alakja Károly Iranaeus József 1854. március 6-án született az AbaujTorna vármegyei Gönc községben. Középiskolai tanulmányait piarista papnövendékként Kecskeméten végezte. 1875-ben Jászón premontrei szerzetes lett és ekkor vette fel az Ireneaus nevet. Egyetemi tanulmányait Innsbruckban és Kolozsváron végezte. Kolozsváron 1882-ben fizika matematika és földrajz diplomát szerez. Károly I. József 1880. augusztus 18-án került a nagyváradi Premontrei Főgimnáziumba és 32 és fél éven át volt középiskolai tanár. Nagyváradi munkássága igen sokoldalú volt. Bekapcsolódott kora tudományos kutatásaiba, az elektromágneses hullámok kisérleti tanulmányozásába, a kohérer kutatásba és a röntgensugarak vizsgálatába, illetve alkalmazásába. Ezeken a területeken végzett munkássága eredményeként joggal tekinthetjük a magyar elektrotechnika
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
függően felhasználták meddő energia és veszteségenergia mérésére is. Bláthy a Ferraris-elv felhasználásával egyfázisú hatásos energia mérésére fejlesztette ki az első indukciós számlálót, de a célszerűen elhelyezett tekercsek között forgó alumíniumtárcsás, fékező mágnessel és számláló szerkezettel ellátott berendezése mintául szolgált hasonló elven működő készülékekhez. Dr. Jeszenszky Sándor említette, hogy Bláthy Ottó úgy szerkesztette meg első készülékét, hogy az áram és a feszültség mágneses tere között közel 90°-os fáziseltolás volt. Így a számláló a terhelés fáziseltolásától függetlenül a Edison-féle kémiai fogyasztásmérő tiszta wattórákat mutatta. Bláthy első fogyasztásmérőjének a súlya még 20 kgs volt, de ezt még ő 1934-ig 1,3 kgs-re csökkentette. A Ferraris-elvnek a Bláthy-féle wattóraszámlálónál használt alumíniumtárcsás, de nem szorzat, hanem osztás eredményű - az ív kb. állandó ellenállása tartása céljából történő - alkalmazását, dr. Jeszenszky Sándor egy általa rekonstruált ívlámpa automatikus szabályzóján – az ívlámpa működtetésével – látványosan, nagy sikerrel mutatta be. Az előadások után szervezett múzeumlátogatás keretében dr. Jeszenszky Sándor és dr. Kiss László Iván vezetésével a résztvevők – két csoportban – megtekintették a fogyasztásmérő-kiállítást, a Bláthy-féle eredeti fogyasztásmérőt és teljesítménymérőt, és Bláthy személyes emlékeit, valamint az ős transzformátorokat, az automatikus feszültségszabályozót és a Kandó-féle fázisváltót. A szakvezetést a résztvevők közül többen - a kiállított tárgyak szakértőiként - szakmai tapasztalatuk helyszíni átadásával hatékonyan egészítették ki. Dr. Kiss László Iván, MEE-TTB titkára
egyik jelentős egyéniségének. Mint a városi törvényhatósági bizottság tagja aktív szerepet vállalt a nagyváradi Villanytelep megszületésében, amelyre 1903. december 17-én került sor. E megemlékezésben pedagógusi és szertárfejlesztési tevékenységét szeretnénk bemutatni, amelynek tárgyi bizonyítékai bár megfogyatkozva, de szerencsére még megtekinthetők a Premontrei Főgimnázium - ma a Mihai Eminescu nevét viEmléktábla az iskolában selő - iskolaközpont fizika szertárában. Károly I. József 1887-ben lett a fizikaszertár őre és elkezdi azt fejleszteni. Csak egy néhányat sorolunk fel a számtalan eszközből: Krüger féle telepet, Braun féle elektrométert, Lenard csövet, Dolezsalek-
22
Crookes cső, az elektroszkóp és a katódcső féle kvadráns elektromátert, Leydeni palackot, elektroszkópot, Elektrostatikus Segner-kereket és még sok más készüléket. Ezek nagy részét a Calderoni és Társa Tanszervállalttól szerezték be. Károly I. J. önálló eredeti darabokat is készitett, amelyek közül néhányat a Calderoni cég forgalomba is hozott. A Matematikai és Fizikai lapok hirdették, hogy a Calderoni cég a londoni tanügyi kiállitáson is bemutatta egy Károly Irén által középiskolai célra szerkesztett drót nélküli táviró készülékét. Az 19061907 –es Főgimnáziumi Értesitőben a felsőbb tanügyi szervek megállapitják, hogy a fizikai szertár felszereltsége mintaszerű. Sajnos az első és a második világháború eseményei, valamint a Főgimnázium működésének a felfüggesztése/ 1923/
visszaforditatlanul tönkretette a szertár bútorzatát és felszerelését. Szerencsére 1990 után egy lelkes tanári közösség, élén a jelenlegi aligazgatónő, Hochhauser Enikő és mukatársa Nagy István tanár vezetésével sikerült megőrizni a még megmaradt egykori eszközöket. Ennek köszönhetően a felújított fizika szertárban még megtekinthetők a következő készülékek: Leydeni palackok, elektoszkópok, Elektrosztatikus Segner-kerék, Katód csövek, Crooks-csövek. A készülékek talapzatán látható feliratok bizonyitják, hogy a Calderoni és Társa cégtől szerezték be. Kedves iskolájának megszűnése Károlyt nagyon megviselte, sokat betegeskedett és régi erejét munkabírását már nem nyerte vissza. Már csak arra jutott ereje, hogy 1928 októberében Gödöllőn, a rend gimnáziumában kisérletezzen a kohérert felváltó kristálydetektorral. Nagyváradra visszatérve 1929 márciusában tüdőgyuladást kapott és a hónap 13-án meghalt. A temetési menet tiszteletére, a temetőig haladó útvonalon végig égtek az izzólámpák, igy búcsuzott tőle a szeretett villanytelepe. A teljesség kedvéért meg kell emlékezzünk kollégájáról, barátjáról és életrajzírójárol dr. Balyi Ferenc Károly –ról. Ő volt az, aki 1943 január 23-án a Magyar Elektrotechnikai Egyesület nagyváradi ünnepélyes ülésén előadásában méltatta Károly Irén tevékenységét, a villamosmű telepítése érdekében. Mi nagyváradiak igyekszünk megőrizni és ápolni Károly Iraneus József emlékét. Ennek egyik mozgatórugója a Premontrei Öregdiákok Egyesülete. 1990 után sikerült egy emlélktáblát elhelyezeni a volt Főgimnáziumban és post mortem Nagyvárad diszpolgárává tenni. Ugyanakkor minden év március elején megkoszorúzzuk siremlékét a Preomntrei templom kriptájában. Összeállította: Makai Zoltán és Nagy István
Dési Albert
Áldás vagy átok – a televíziózás hőskora Az a vágy, hogy az ember a szem láthatáron túli területeire láthasson el, sőt egészen távoli események szemtanúi lehessen, már az Ezeregyéjszaka meséiben is megfogalmazódott. A televízió (távolba látás) megvalósulása csaknem egy évtizeddel hamarabb következett be, mint ahogyan azt, 1889-ben Verne Gyula regényíró novellájában megjósolta, hol először tesz említést „Phonotelephotograph”-ról. Az 1800-as évek végén a telefonnak és a fényelektromos jelenségeknek a felfedezése után reális lehetőségnek tűnt a képnek vezetéken történő közvetítése, de akkor még hiányzott az a gyakorlati érzékkel rendelkező szakember, aki ezt a feladatot megoldotta volna. A magyar Mihály Dénes 1919. július 7-én – az elsők között – Budapesten álló képeknek „azonnali” televíziószerű közvetítését mutatta be. Az angol Baird viszont 1926-ban már mozgó képátvitelt valósított meg. A németek 1936 nyarán a berlini olimpiai eseményekről kétféle módon is közvetítettek: ikonoszkópos kamerával és filmkamerával, ennek filmszalagját 0,5 perc (!) alatt kidolgozva a képet filmbontóval továbbították Berlin huszonnyolc nyilvános előadótermébe.
23
Az első TV monoszkóp A Budai-hegység műsorszórásra való kiváló adottságait korábban is kihasználták. Vélhetően az 1944-ben bevonuló szovjet csapatok is adóállomást rendeztek be a Magyar Golf Club egykori székházában, de innen sugározta adását a Magyar Rádió is, amikor 1945-ben először zendült fel a város több pontján kihelyezett hangszórókon a rádió új szünetjele. Magyarországon – a szovjet egységek közreműködésével – 1952-ben innen kezdődött a külföldi rádióadások zavarása is. Az első televíziós adásnapot 1954. május 1-jében adta meg a televíziós bizottság. Az adóállomás felállítására szóba
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
került a Gellért-hegy, a János-hegy, a Hármashatár-hegy is, de az ügyet elbíráló bizottság viszonylag gyorsan döntésre jutott, a Széchenyi-hegyet választva. Az adóberendezést – az import lehetőségek beszűkülésével - a Posta Kísérleti Állomás műszerészei fejlesztették ki, és a kísérleteket követően a Hargita Szálló Széchenyi-hegyi épületében rendezték be. 1954 januárjában az adó hetente kétszer kísérleti műsort adott. Elsősorban filmeket, mivel a technikai megoldás egyelőre a filmszalag átvitelét tette lehetővé. A műszaki fejlesztés felgyorsult, a közönség érdeklődése egyre nagyobb lett. Egy új, nagy teljesítményű adóállomás építése volt a legfontosabb feladat. A Szabad Ifjúság újság 1956. január 6-i számában erről az alábbiakat írta: ”A magyar távolbalátó központ terveinek elkészítésénél mindenek előtt azt kell elhatározni, hol legyen az új stúdió? Voltak, akik azt javasolták, hogy a Széchenyi-hegyen, ahol jelenleg a kísérleti televíziós adóállomás működik. Ezt a tervet azonban elvetették, mert a stúdió távol esne a várostól: gondoljuk csak el, mennyi kellemetlenséggel járt volna a színészeknek a hegyre járni a felvételekre. Így hát a stúdiót a városban kell elhelyezni. Erre a célra egy olyan épületet kell átalakítani, amelyben több, a célnak megfelelő nagy terem van. Itt kap helyet a Magyar Televízió Szerkesztősége, a stúdiókhoz tartozó öltözők, próbatermek, díszletraktárak, műhelyek…”
épülnek az országban, az egy lépcsőház egy antenna, az egy épület egy antennaárboc, kis-, majd nagyközösségi antennarendszerek létesülnek. Indulnak az égi-csatornák, s ma már a 40-50 program, az interaktív rendszerek, sőt megszűnik az ún. analóg (földfelszíni) adás, széles körű a digitális vételi ellátottság a full HD vétel, a „lapos”, digitális vevőberendezésekkel. Ez a technológia már különösen jól használható a hírek és a sportközvetítések figyelemmel kísérésénél. Az új lehetőségek megváltoztatják az otthonok megszokott képét. Megszűnik a szobákban felhalmozott különböző műsorvevő készülékek, CD-, DVD-lejátszók és videokészülékek halmaza. Már csak egy készülékre lesz szükség, így a figyelem más hasznos dolgokra fordítható. Nem elhanyagolható szempont az sem, hogy megszűnik a lakásokban manapság tapasztalható „kábeldzsungel”. A jövő technológiája a merevlemezt fogja használni a filmek felvételéhez, a játékokhoz, és a zenei hangfelvételekhez. Vélhetően nagy sikerre számíthat az interaktivitás révén a TV-n keresztüli kereskedelem, (T-Commerce), a szórakoztatási, ételértékesítési, utazásértékesítési lehetőség. Ezt annak köszönheti, hogy egy kedvező hirdetési ajánlat megpillantása esetén egyszerű módon megrendelhetők dolgok anélkül, hogy külön telefonálással, információkereséssel kellene az időt tölteni. Hatvan év! A hazai televíziózásban már matuzsálemi kor! Ma már tévézni lehet a szobában, a kertben, a villamoson sőt, menet közben az autópályán is. A műholdas vételtechnika gyors fejlődése manapság már széles körben megfizethetővé teszi, az ún. „egyéni vevőket”, amelyek már annyira elterjedtek, hogy bizonyos értelemben a kábeltelevízió versenytársává nőtték ki magukat. Felvetődik a kérdés: hol a fejlődés csúcsa? A szakember ezt ma már csak megbecsülni tudja, és vitázunk hazán belül és határokon túl arról, hogy az elektronikus média áldás-e vagy átok az emberiségnek? Dési Albert , MEE-tag
F e l adv á n y o k játékos Takács Marika TV bemondó
Tamási Eszter TV bemondó
1957 januárjában a 30 kW-os nagyadó megkezdte adását vasárnap és hétfő kivételével minden délelőtt 8-12 óra között (monoszkóp és zene), hétfőn és szerdán 19-21 óra között pedig filmadás volt. A Széchenyi-hegy 453 méteres talpazatára felhúzott tizenegy-emeletes épület 53 méter magas volt. A tetején lévő antennaárboc ehhez 32 métert adott hozzá, erre rögzítették a négyemeletes lepkeantennát 1958. január 25-re készült el Budapesten a Széchenyi-hegy legszebb pontján az új televíziós nagyadó, amely nemcsak a budai hegyek látképét alakította át, hanem lehetővé tette, hogy Öveges professzort Ceglédtől Komáromig jó minőségben nézhesse a dolgozó. 1958-ban indult a pécsi adó kísérleti műsora is, ezzel az ország 24 százalékán volt fogható az MTV műsora. A budapestiek jó minőségben foghatták az adást, már akinek volt tévéje. A legtöbben a KERAVILL-ok kirakatában elhelyezett tévéket nézték csak. Megteltek a kultúrházak, az üzemi klubok, luxuscikknek számított a Bencúr, a Duna, a Kékes televízió. Márciusban a műsorújságban elmaradt a „kísérleti” szó, már csak annyi áll: A magyar televízió műsora. A TV „őrület” kezdetét vette: az egy TV a ház minden lakójának, egy lakás egy tévé, beindul a második program, a határ közelében külföldi műsort is fogni lehet, indulnak a házgyárak, lakótelepek
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
s z a k ma i sme r et
5. Rejtvény Hol és mikor létesült először nagyfeszültségű átfeszítés a Duna felett? MEGOLDÁS A) Dömösnél 1927-ben. A Dunát Dömösnél keresztező, 530 m oszlopközű vezetéknek a dömösi parton egy, a másik parton pedig a Szent Mihály-hegy oldalában három különálló feszítőoszlopa volt. Az eredetileg 15 kV-os vezetéket később nagyobb feszültségűre alakították át. Jelenleg már lebontották, de Dömös Hajóállomás mellett műszaki emlékként áll az eredeti feszítőoszlop. Az Ercsi átfeszítés 35 kV feszültségű vezetéke 574 m oszlopközzel keresztezte a Dunát. A háború után lebontották. Bajánál, a vasúti hídon helyezték el a Pécs körüli erőművekből Baját és Bács-megye községeit tápláló vezetéket, ott tehát nem volt átfeszítés. Sajnos, erre a kérdésre nem érkezett helyes válasz! Szerkesztőség 6. Rejtvény Mikor ünnepelte alapításának 25 éves évfordulóját a Magyar Elektrotechnikai Egyesület? A) 1925-ben a MEE Rákóczi úti székhelyén. B) 1927-ben a Gellért szállóban.. C) 1929-ben a Műegyetem Dísztermében.
Beküldési határidő: 2014. június 5. az
[email protected] email címre 24
Hírek Energetikai hírek a világból Kimpián Aladár
Brazília és India: élenjárók a villamos energetikában is? 5. rész Brazília – napenergia-hasznosítás és összefoglalás Szakértők szerint Brazília napenergia-potenciálja 4-5szöröse a szélenergiáénak. Áttekintjük a napkollektoros és a napelemes (fotovoltaikus) áramtermelés módszereit. Brazília nagy erőfeszítéseket tesz, hogy gazdag vízerőtartalékai további kihasználása mellett más megújuló forrásokat is igénybe vegyen. According to experts the Brazilian solar potential is 4-5 times higher than that of the wind energy. It is given a brief survey of solar collector and photovoltaic generation. Brazil makes big efforts to utilize renewable sources other than hydropower.
41. ábra Brazília napsugárzás-intenzitási térképe (a színskála mértékegysége: kWh/m2nap) [19] − A Földről közvetlenül az űrbe sugárzott teljesítmény: 6% ÷ 10 PW (piros) − A felhőkből és a légkörből az űrbe sugárzott teljesítmény: 64% ÷ 111 PW (piros) Szakértők szerint az ország napenergia-potenciálja 4-5-szöröse a szélenergiáénak. A napenergia-hasznosítás közvetett módszerei: a fókuszált napsugarak hőjével közvetlenül vagy közvetve előállított nagynyomású és hőmérsékletű vízgőz turbógenerátort hajt, vagy külső hőbevitelű szerkezet (pl. Stirling-motor) alakítja át a naphőt villamos árammá [19]. a. Vályús parabolatükrös gőzfejlesztő b. Koncentrátortornyos gőzfejlesztő c. Parabolatányéros koncentrátor Stirling-motoros áramfejlesztővel d. Lineáris Fresnel-síktükrös gőzfejlesztő
40. ábra A Földet érő napsugárzás teljesítménymérlege [20] A bejövő napsugárzás teljesítménye: 100% ÷ 174 PW (1 PW = 1015 W = 1 trillió W) (sárga) − A légkör által visszavert: 6% ÷ 10 PW (sárga) − A légkör által elnyelt: 16% ÷ 28 PW (narancs) − A felhők által visszavert: 20% ÷ 35 PW (sárga) − A felhők által elnyelt: 3% ÷ 5 PW (narancs) − A földfelület által visszavert: 4% ÷ 7 PW (sárga) A szárazföldek és az óceánok által elnyelt, majd innen eltávozó teljesítmény: 51% ÷ 89 PW (narancs) − Hővezetés és a levegő felemelkedése: 7% ÷ 12 PW (piros) − Rejtett hő a légköri vízgőzben: 23% ÷ 40 PW (piros) − A légkör által elnyelt, a szárazföldek és az óceánok által kibocsátott sugárzás: 15% ÷ 26 PW (narancs)
25
42. ábra A napenergia-hasznosítás közvetett módszerei [19] a. Vályús parabolatükrös naperőmű [19] A vályús parabolatükör-sorok fókuszvonalában lévő csőben nyomás alatt olaj kering, melyet a naphő 400°C-ig hevít. A forró olaj hőcserélőben gőzt fejleszt, mely turbógenerátort hajt. A tükörrendszer számítógép-vezérlésű szervomotorok segítségével vízszintes tengely körül elforgatva követi a Nap horizont feletti magasságának változását úgy, hogy a Nap mindig a parabolavályú csúcsvonala és vele párhuzamos fókuszvonala által kifeszített síkba essék, így a tükörvályú által visszavert sugárzás a fókuszvonalban lévő csőben koncentrálódjék.
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
A gőzturbina nagynyomású fokozatából távozó gőzt a primer köri forró só egy részével fűtött újrahevítőben 545°C, 38 bar paraméterekkel újrahevítik. A gőzfejlesztőből kilépő sófolyadék tápvíz-előmelegítőben adja le maradék hőjét, és éri el a 288°C hideg hőmérsékletet. 2 db 180 m3-es hőszigetelt tartály tárolja a meleg és hideg sót. Mérések szerint a ~110 MWh hőkapacitású tartályban elvétel nélkül 1 hónap alatt 540°C-ról csupán 470°C-ra csökken a hőfok.
43. ábra Vályús parabolatükrös naperőmű [19] A vályús parabolatükör fókuszvonalában lévő sugárgyűjtő külső eleme kívülről fény-visszaverődést gátló bevonattal ellátott, vákuumálló üvegcső, belső eleme hőelnyelő burkolattal bevont nyomásálló rozsdamentes acélcső. A két cső között vákuum van, megakadályozva a belső csőben összegyűlt hő visszaáramlását. A szerkezet úgy van méretezve, hogy a vályú elején belépő hideg olaj hőmérséklete a végére elérje a 400°C-t. A forró olaj egyik része a hőcserélőben gőzt fejleszt, mely turbógenerátort hajt, másik részét hőszigetelt edényben tárolják, hogy éjjel is termelhessenek áramot.
46. ábra A koncentrátortornyos naperőmű hősémája [19] c. Parabolatányéros koncentrátor Stirling-motoros áramfejlesztővel [19] A két irányban mozgatható, a Nap pályáját követő forgás paraboloid tükör fókuszában van a Stirling-motor hidrogén munkaközegét hevítő sugárkoncentrátor. A motor 25 kW-os háromfázisú váltakozó áramú kompakt generátort hajt meg, melynek teljesítménye rögtön a helyi elosztó hálózatba, vagy gyűjtve és feltranszformálva az átviteli hálózatba táplálható. A Stirling-motor működése során nem keletkezik égéstermék.
44. ábra A vályús parabolatükrös naperőmű működése [19] b. Koncentrátortornyos naperőmű (heliostat) [19] A szervomotorral két irányban állítható tükrök rendszere a torony tetején lévő gyűjtőbe (koncentrátorba, receiverbe) fókuszálja a napsugarakat. Itt a primer köri hőhordozó, a 220°C olvadáspontú salétromsó (60% nátriumnitrát + 40% káliumnitrát) 566°C-ra hevül föl. Ez hőcserélőben 545°C, 140 bar kezdő paraméterű, szekunder köri túlhevített vízgőzt állít elő.
47. ábra Parabolatányéros koncentrátor Stirling-motoros áramfejlesztővel [19]
45. ábra Koncentrátortornyos naperőmű [19]
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
A Stirling-motor fő részei és működése: − Külső hőforrással (pl. naphővel) fűtött munkatér, benne a forgattyús tengelyhez csatlakozó munkadugattyúval, amely a fűtött munkatérben nem gáztömören jár, − a munkadugattyú és a sűrítődugattyú közötti hűtött tér, amelyben a sűrítődugattyú gáztömören jár. 1. ütem: munkaütem: a hőforrás (pl. fókuszált napsugárzás) által felhevített gáz kiterjedve felfelé nyomja a szürke munkadugattyút.
26
2. ütem: a felső holtponton túljutva a munkadugattyú – lefelé haladva – saját palástfelülete mellett átnyomja a gázt a felső, hűtött térbe. 3. ütem: miután a felső holtponton a kockás sűrítődugattyú is túljutott, lefelé haladva a lehűlt gázt a munkadugattyú palástfelülete mellett átnyomja a gázt az alsó melegítő térbe. 4. ütem: kezdődik az újabb munkaütem.
48. ábra Stirling-motor működésének négy üteme [19] d. Lineáris Fresnel-síktükrös gőzfejlesztő [19] Elve ugyanaz, mint a vályús parabolatükrösé, de itt a fókuszvonalban lévő csőben keringetett hőhordozót (desztillált vizet) a fókuszvonalra szervomotorokkal irányított lineáris síktükrök rendszere által visszavert napsugárzás hevíti. Előnye, hogy keskeny síktükröt könnyebb készíteni, mint széles parabolatükröt.
A napenergia-hasznosítás közvetlen módszere: fotovillamos (fotovoltaikus) eljárás [19] A napfény nagyenergiájú (ultraibolya) fotonjai a fölül n-, alul p-típusúan szennyezett szilíciumrétegen reakció nélkül keresztülhaladnak, kisenergiájú (infravörös) fotonjai a frontfelületről visszaverődnek. A látható fény fotonjainak energiája megfelelő ahhoz, hogy a szilícium- és a szennyező atomokkal ütközve, külső (vegyérték-)elektronokat szakítsanak le és ezek a vezetési sávba emelkedve, ott szabadon mozoghassanak. A negatív töltésű elektron távozásával pozitív töltésű „lyuk” marad hátra. Az n oldal elektrontöbblete és a p oldal lyuktöbblete potenciálkülönbséget okoz a mellső (front) és a hátsó (backside) kontaktus között, és ha külsőleg zárjuk az áramkört, akkor (egyen)áram fog folyni. Mechanikai analógia: Ha rugalmas gumigolyók csapódnak be az alsó szint vízzel teli lyukaiba, akkor mozgási energiájuk felfröccsenti a vizet a felső szintre, az ott összegyűlik, és lefolyva vízkereket és dinamót hajt, majd visszafolyik az alsó szint lyukaiba. Szilícium félvezetőnél I=25 mA/cm2, U=0,5 V, azaz P=12,5 mW/cm2=125 W/m2. A Bioenergy brazil cég az ÉK-i Bahia államban 152 MW-os fotovillamos naperőművet létesített, melynek fajlagos beruházási költsége 1/3-a az olajtüzelésű konvencionális hőerőműének, beleértve a napelemek által termelt egyenáram konverzióját is az elosztó és az átviteli hálózat váltakozó áramára.
51. ábra A Bahia állambeli 152 MW-os fotovillamos naperőmű részlete [19] Brasília, a szövetségi főváros új futballstadionnal készül a 2014-es labdarúgó világbajnokságra. Ez lesz a világ első „nettó zéró energiájú” stadionja, azaz energiaszükségletét a tetőt borító napelemfóliából fogja fedezni. Az építmény vízigényét a tetőre hulló esővíz összegyűjtése és tisztítása útján elégítik ki [19].
49. ábra Lineáris Fresnel-síktükrös gőzfejlesztő [19]
52. ábra Brasília, a szövetségi főváros „nettó zéró energiájú” stadionja (makett) [19]
50. ábra A fotovillamos eljárás elve és mechanikai analógiája [19]
27
Összefoglalás A BRICS országcsoport tagjaként Brazília nagy erőfeszítéseket tesz, hogy vízerőgazdagsága további hasznosítása mellett annak jelenlegi, több mint 70%-os részarányát csökkentse az
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
energiamixben, elsősorban a szél- és a napenergia fokozódó mértékű felhasználásával, mérsékelve ezzel a villamosenergia-rendszer időjárásfüggését, eközben kímélve páratlan természeti adottságait és emelve a közel 200 milliós lélekszám életszínvonalát. Ebben komoly ösztönzést remélnek a 2014es labdarúgó világbajnokságtól és a 2016-os Rio de Janeiró-i olimpiától.
Irodalomjegyzék 1. en.wikipedia.org/wiki/Brazil 2. CIA World Factbook 2011, GDP at purchasing power parity in: https://www. cia.gov/library/publications/the-world-factbook/fields/2001.html#82 3. en.wikipedia.org/wiki/Electricity_sector_in_Brazil 4. U.S. Energy Information Administration, International Energy Statistics, Electricity Generation & Capacity (Internet látogatás) 5. en.wikipedia.org/wiki/List_of_rivers_by_length 6. www.google.com/imghp Brazil Amazonas rainforest 7. www.google.com/imghp Brazil Cataratas do Iguaçu 8. www.google.com/imghp Brazil Itaipu power plant 9. Graham, John, E Santo, Sergio, Kumar, Abhay: Comparison of the Performance of HVDC and HVAC Overhead Transmission Lines for the Itaipu System, GridTech 2013, New Delhi, India, April 2013 10. www.trind.co.nz/main.cfm?id=5&nid=51; WEG News 11. Google térkép 12. www.google.com/imghp 600 kV HVDC in Brazil 13. Brazilian Blackout. Electrical Power Systems Technology, 2010. 12. 13. 14. www.google.com/imghp Brazil Tucurui hydro power plant 15. www.google.com/imghp Brazil Madeira hydro project 16. www.google.com/imghp Brazil Belo Monte hydro power plant 17. www.google.com/imghp Brazil wind energy 18. www.google.com/imghp Brazil nuclear energy 19. www.google.com/imghp Brazil solar energy 20. www.google.com/imghp Earth’s energy budget 21. www.google.com/imghp Brazil 22. www.google.com/imghp Fifth BRICS Summit
53. ábra Rio de Janeiro részlátképe a Megváltó Krisztusnak a város fölé magasodó 709 m-es Corcovado hegyen emelt 30 m-es szobrával és balra a páratlanul szabályos, Cukorsüvegnek becézett 395 m magas sziklával [21] Köszönetnyilvánítás A szerző köszönettel tartozik Szabó Benjáminnak és néhai Kerényi A. Ödönnek, akik kezdeményezték, hogy az ETE Szenior Energetikusok Klubja keretében Kína energetikája után Brazília energetikájáról is hangozzék el előadás; ez képezi alapját a jelen cikksorozatnak.
Dr. Bencze János Skócia hatalmas szélerőmű-parkot telepít partjai mentén
Skócia partjainál a világ harmadik legnagyobb tengerre telepítendő (offshore) szélerőmű farm telepítése kezdődik meg a közeljövőben. Az építéshez szükséges engedályek, a financiális háttér már biztosítva van. A szóban forgó szélerőmű farm 1 millió háztartás (!) számára biztosít villamos energiát, és ami úgyszintén említésre méltó, 5000 ember számára biztosít új munkahelyet. Forrás: Financial Times/19 Mar 2014
Kimpián Aladár okl. villamosmérnök, OVIT ZRt. MEE-tag
[email protected]
A cikk 1. része a 2013/12, a 2. része a 2014/01, a 3. része a 2014/02-03, a 4. része a 2014/04 számokban olvasható.
Etiópia 2015-re Afrika legnagyobb villamos erőművével fog rendelkezni
Az épülő 6000 MW-os vízerőmű Etiópia „aranykorát” hozhatja el, mert további gazdasági fejlődés lehetőségét teremti meg. Etiópia – Nigéria után – Afrika második legnépesebb állama. Gazdasága az elmúlt években 9,3%-al nőtt évente. Az új erőmű biztosítja a további növekedés lehetőségét. Etiópiának mindez ideig 2000 MW beépített erőmű kapacitása van. Az új erőmű belépésével jelentősen csökkenni fog az ország külkereskedelmi deficitje, mert import helyett exportálni tud majd villamos energiát. Már tervezik a Kenyába, Yemenbe és Dél-Szudánba a villamos energiaátvitelére szolgáló távvezetékeket. Forrás: Bloomberg/19 Mar 2014
A szén globális szerepe jelentősen és folyamatosan nő
Elsősorban a fejlődő világ, ebben is Kína és India járnak az élen energetikai gondjaik megoldásában a szén felhasználásában. Bár az Amerikai Egyesült Államok jelentős dollár milliárdokat költenek az un, „CCS” Carbon Capture and Storage technológia fejlesztésére, azonban ez a technológia még mindig nem jutott tovább kísérleti stádiumánál. (Itt arról van szó, hogy a füstgázokból kiszűrik a CO2-t, és azt kiürült földgáz vagy olajmezőkbe sajtolják vissza.) A szénfelhasználás növekedése a 2000-es években 88%-ban a kínai gazdaság terhére írandó. Kína szénfelhasználása meghaladja a világ többi országának összesített szénfelhasználását.
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
28
Törökország villamos energia fogyasztása az elmúlt 10 évben 78%-al növekedett
Törökország villamos energia fogyasztása az elmúlt 10 esztendőben jelentősen,78%-al növekedett. 2003-ban a villamos energia fogyasztása 131,9 milliárd kilowattóra volt, amely rohamtempóban nőtt 235 milliárd kilowattórára, tájékoztatott a török átviteli hálózat igazgatója. A Török energetikai miniszter hozzátette, hogy a fogyasztás növekedése döntően a javuló életszínvonal következménye.
Európában is nő a szénfelhasználás. Ennek oka részint a németországi atomerőművek folyamatos leállítása, és a függetlenedés az oroszországi földgázimporttól. Az Amerikai Egyesült Államokban még ez évben megszületik az a törvény, amelynek értelmében az újonnan tervezendő széntüzelésű erőműveket, csak CCS tehnológiával lehet üzembe helyezni. Forrás: The Hill/17 Mar 2014
Dél-Korea energia igényének 97%-át importból fedezi
Az USA Energia Információs Hivatal (U.S. Energy Information Administration; EIA) tanulmánya szerint Dél-Korea 2011-ben a világ kilencedik legnagyobb energia fogyasztója volt. Ehhez tudni kell, hogy az ország alapvetően energiahordozó importra szorul. Az ország a világon a legnagyobb energia importőr. Nyersolaj fogyasztásából 97% importból érkezik. Az ország ipari termelését tekintve az élmezőnyhöz tartozik, mindemellett nem rendelkezik szinte semmilyen energiahordozóval. Forrás: Eurasia/1 Apr 2014
Az egyiptomi kormány jóváhagyta a tervezett széntüzelésű erőművet
Ismerve a következő 10 év terveit, várhatóan ismét megduplázódik az energia felhasználás. A fentiekből következően sürgősen dönteni kell az energetikai beruházásokról, mert a jelenlegi importra épülő ellátás igen költséges. A fejlesztési tervekben szerepel nukleáris erőmű és széntüzelésű erőmű is. Külön figyelmet kell fordítani Isztambulra, Törökország messze legnagyobb városára, lakosságát és iparát tekintve egyaránt. Isztambul villamos energia fogyasztása meghaladja külön-külön egész Észtország, egész Izland, egész Luxemburg és Szlovénia fogyasztását. Forrás: Hurriyet Daily News/21 Mar 2014
Az egyiptomi kabinet múlt szerdai ülésén jóváhagyta annak az erőműnek a létesítését, amely széntüzelésű lesz. A döntést nagy vita előzte meg. Az egyik oldalon az energia-intenzív iparágak (cement- és acélipar) lobbija szerepelt. A másik oldalon a környezetvédő lobbi hangsúlyozta, hogy a tervezett erőmű rendkívül veszélyes a környezetre. Annál is inkább tiltakoztak a „zöldek”, mert közismerten Egyiptom a világ egyik legszennyezettebb országa. Az új erőmű környezeti katasztrófát okozhat. Az erőművet támogató lobbi jelentős érve – ezzel a lakosság támogatását is élvezi -, hogy igen gyakoriak az országban a kisebb nagyobb területre kiterjedő, hosszabbrövidebb áramszünetek. Forrás: Reuters/3 Apr 2014
Villamosenergia-termelésre a napenergia olcsóbb Ázsiában, mint az LNG
Ázsia számos államában a villamos energia előállítására a napenergia (foto-villamos) olcsóbb, mint a cseppfolyósított földgáz (LNG Liquide Natural Gas). A napenergiával előállított villamos energiát – összevetve a fosszilis alapú villamos energiatermeléssel - nem kell államilag támogatni. A Sanford C. Bernstein & Co intézet tanulmánya szerint a Közel-Kelet olajfogyasztása (kerozin és dízel olajból egyaránt) jelentősen csökkenthető, ahogy csökkenthető a fosszilis tüzelőanyagok felhasználása Ázsiában, az Amerikai Egyesült Államokban és Európában egyaránt. A napenergia fokozott hasznosítása csökkenteni fogja a nyersolaj és földgáz árát is, még ebben az évtizedben.
Nemzetközi konferencia Indonéziában az energetikai kihívásokról
A Föld hatalmas ütemben növekvő népessége hatványozott ütemű energiatermelés növekedést igényel. A Föld jelenleg becsült lakossága valamivel több, mint 7 milliárd ember. Ez a szám – a jelenlegi becslések szerint 2025re elérheti a 8 milliárd főt. Nyilvánvaló tehát, hogy ennél nagyobb ütemben kell növelni az energiatermelést, mert mint tudjuk, a Föld jelenlegi lakosságának igen nagy hányada nem jut hálózati villamos energiához. Indonéziát azért választották e konferencia helyszínéül, mivel – mint ismeretes – Indonézia egy, a 20 legnagyobb energiafogyasztó ország közül a világon. A konferencia résztvevői egyangúlag megállapították azt, hogy az utolsó órában vagyunk ahhoz, hogy minden erőnkkel elkezdjük fejleszteni és hasznosítani a megújuló energiákat. Forrás: Jakarta Globe/3 Apr 2014
Dr. Bencze János MEE-tag
[email protected]
Forrás: Bloomberg/4 Apr 2014
29
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
Hírek Átadták a Magyar Innovációs Szövetség 2013 évi díjait Az idén huszonkettedik alkalommal adták április 28-án a Parlament felsőházi termében a Magyar Innovációs Szövetség Nagydíját és a díjazott pályázatok elismeréseit. Az eseményen jelen volt és a nagydíjat átadta Kövér László az Országgyűlés elnöke.
Dr. Barkóczy Péter, Varga Mihály, Závodszky Péter
A miniszter szerint a világpiaci versenyben azok az országok tudnak helyt állni, amelyek képesek arra, hogy a kutatás-fejlesztést, innovációt gazdaságstratégiájuk, oktatáspolitikájuk és társadalmi közgondolkodásuk középpontjába állítsák. Azok az eredmények, amelyeket az elmúlt években elért az ország, ebből a szempontból is nagyon fontosak - mondta. A következő évek feladata, hogy a növekedés tovább folytatódjon, s a fejlett országokra jellemző stabil alapokra épüljön, amiben kiemelkedő szerepe van az innovációnak. A kormány kiemelt figyelmet fordít az e célra fordítható források növelésére, amit hosszú távon megtérülő beruházásnak tekint. Závodszky Péter, a Magyar Innovációs Alapítvány elnöke egyebek között arra hívta fel a figyelmet, hogy át kellene gondolni az innovációs rendszer elemeinek rendszerbe szervezését és kormányzati szinten történő megjelenítését. A Magyar Inovációs Szövetség 25 éve hangoztatja, hogy az intézményrendszert és a finanszírozást az ügy hosszú távú stratégiai jellegének megfelelően kell kialakítani - mondta. Varga Mihály a bírálóbizottság elnökeként elmondta, hogy a 2013-as innovációs nagydíj felhívásra 26 pályázat érkezett, ezek közül négy nem felelt meg a feltételeknek. A 20 tagú bírálóbizottság többségi döntéssel 19 pályázatot minősített megvalósult, eredményes és sikeres innovációnak. A zsűri a szavazás eredményeképpen úgy döntött, hogy a 2013. évi Innovációs Nagydíjban a siófoki KVV Kőolajvezetéképítő Zrt. a legnagyobb magyar vezetéképítő vállalat részesült, amely nemrég adta át az általa épített szlovák-magyar gáztranzitvezetéket. (Az Elektrotechnika 2014/02-03 számában egy beszámoló olvasható a szadai gázvezeték átadásáról.) A díjátadás a bírálóbizottság által kiemelt elismerések átadása nyitotta meg. Elsőként ezt az elismerést a FUX Zrt. „Felülkezelt szigeteletlen távvezetékek fejlesztése és gyártása” című pályázatért dr. Barkóczy Péter vezérigazgatói tanácsos vehette át. A FUX Zrt. a MEE pártoló cége, a siker ezért külön öröm volt számunkra is. A pályázat rövid összefoglalója e lapszám 19. oldalán olvasható. A 2013. évi Innovációs díjakat adott át a Nemzetgazdasági Minisztérium, a VidékfejCsak 2,7 mm! lesztési Minisztérium, a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala, a Magyar Kereskedelmi SMD sorkapocs sorozat, és Iparkamara és a Magyar 1-, 2- és 3-pólusú változatban is! Innovációs Szövetség. Kiss Árpád
Ez a kicsi
nagy!
A házelnök köszöntőjében a vállalkozások sikerét egyben az ország sikerének ismerte el, és hangsúlyozta, hogy az több és jobb minőségű munkahelyet, nagyobb vásárlóerőt, több adóbevételt és még több innovációt jelent. Kiemelte, hogy az elmúlt évben biztató előrelépés történt a versenyképes kutatás-fejlesztési és innovációs környezet kialakításában, hozzátette ugyanakkor, hogy még sok teendő van. Az Országgyűlés elnöke az eredmények között említette, hogy az EU 2020-hoz kapcsolódó nemzeti intézkedési tervben foglaltaknak megfelelően a GDP kutatás-fejlesztésre, innovációra fordítható részaránya növekedési pályára állt, 2012-ben már közel 1,3 százalékot tett ki, és reálisnak tűnik, hogy 2020-ra sikerül elérni az 1,8 százalékos célt. Varga Mihály hangsúlyozta: olyan vállalatok kaptak most elismerést, amelyek a tudás, az új ötletek révén értek el komoly gazdasági sikereket, ami hozzájárul ahhoz, hogy Magyarország versenyképessége javuljon, ipari termelésében tovább emelkedjen a magas hozzáadott értékű termékek aránya.
WAGO 2059
Képek a szerző felvételei
www.wago.hu
Elektrotechnika_1-8_45x92_2014-apr.indd 2014.04.24. 1 15:51:12
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
30
A FŐGÁZ második nyilvános sűrített földgáz töltőállomása Budapesten A közlekedési eszközök károsanyag-kibocsátásának megnövekedésével a levegő minősége és környezetünk tisztaságának kérdése mind inkább hangsúlyossá válik, érthető, hogy az alternatív üzemanyagok mellett a tiszta, gazdaságosan alkalmazható földgáz szerepe is egyre inkább előtérbe kerül. A sűrített földgáz üzemanyagként történő felhasználása hazánkban nem teljesen ismeretlen, azonban az infrastruktúra hiánya eddig nem tette lehetővé széles körben való elterjedését. A FŐGÁZ a sűrített földgáz, (nemzetközi jelölése CNG: Compressed Natural Gas) üzemanyagként történő hasznosításának népszerűsítésében úttörő szerepet vállalva először 2008-ban egy földgáz üzemanyag lassútöltő-berendezést állított üzembe tesztelés céljából. A további fejlesztések célja már az lett, hogy a földgázalapú közlekedés biztonságát és hatékonyságát növelő módszereket teszteljék, ezért a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemmel kötöttek a feladatra együttműködési megállapodást. A CNG elterjesztésében vezető szerepet vállaló társaság sikereit 2009-ben a Greenexpo kiállításon a „Greenexpo Innováció” díj odaítélésével is értékelték. 2011-ben a FŐGÁZ szerződést kötött egy ásványolaj forgalmazó társasággal, a CNG hajtású gépjárművek töltéséhez szükséges infrastruktúra megteremtése érdekében.
Új magyar innovációs siker!
MODULO a hazai elektromos busz
Nagy érdeklődés mellett, 2014. április 16-án a budai Várban az evopro bemutatta a MODULO buszcsalád elektromos hajtású prototípusát, a MODULO Medio Electric-et. A 8 méter hosszú, 65 befogadóképességű prototípus a mérnökiroda nulla emissziós városi tömegközlekedési koncepciójának legújabb mérföldkövét képezi. Az ünnepélyes avatón Csepreghy Nándor, a Miniszterelnökség helyettes államtitkára elmondta, az a kormány szándéka, hogy a fővárosban és a vidéki városokban a közösségi közlekedésnél előtérbe kerüljenek az elektromos hajtású járművek. A bemutatott busz teste mindössze 1200 kilogramm, és a kompozit szerkezete miatt a 8-10 év múlva esedékes nagy átvizsgáláskor nem kell korrózió okozta hibát javítani rajta erről Wahl István, a bemutatott buszt előállító Nabi-Busz Kft. ügyvezető igazgatója beszélt a tájékoztatón. A cég két nap alatt képes egy buszt előállítani akkor, ha sorozatgyártásra lesz megrendelése.
31
Az együttműködés eredményeként 2011. október 27-én megnyitották a főváros első nyilvános sűrített földgáz töltőjét a MOL Kőbányai úti töltőállomásán. Szintén 2011-ben alakult meg a FŐGÁZ 100 százalékos tulajdonában lévő FŐGÁZ CNG Kft. azzal a céllal, hogy népszerűsítse a földgáz üzemanyag hazai alkalmazását és fejlessze a budapesti és a magyarországi CNG kút infrastruktúrát. Az első nyilvános kúttal kapcsolatos pozitív tapasztalatok és a növekvő igények további lépésekre sarkallták a vállalatot, így a FŐGÁZ CNG Kft. a társaság céljainak megvalósításához az ENI Hungária Zrt.-vel kötött megállapodást egy Agip üzemanyag-töltőállomásán történő CNG kút telepítésére. A 2014. április 4-én átadott, Budaörsi út 126. szám alatt található töltőállomáson minden NGV1 és NGV2 töltőfejjel rendelkező jármű számára biztosítottak a tankoláshoz szükséges feltételek, azaz személyautók, teherautók és buszok is tankolhatnak, csak úgy, mint a Kőbányai úti töltőállomáson. Kép és szöveg Tóth Éva A fejlesztésben részt vett a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem is. A közlekedésmérnöki és járműmérnöki kar dékánja, Varga István úgy vélte, hogy az innovatív ipar és az egyetem kölcsönösen fejlesztik egymást. A bemutatott busz tiszta elektromos hajtású, de készülhet hibrid és gázüzemű változatban is. Már tervezik trolibusz változatát is. A tiszta elektromos hajtással mintegy 100 kilométer Csepreghy Nándor, Mészáros Csaba a hatótávolsága. és Lenner Áron Márk Lenner Áron Márk, a Nemzetgazdasági Minisztérium helyettes államtitkára az egy hónapja meghirdetett Jedlik Ányos tervre hívta fel a figyelmet, amely az elektromos mobilitás fejlesztését tűzte ki célul. Kiemelte azt is, hogy a magyar járműgyártással együtt fejlődött annak beszállítói háttere, amely kiszolgálja az elektromos járműgyártást is. Bodnár Balázs, az evopro Kft. ügyvezető igazgatója elmondta, hogy szakembereik bejárták a világot, és gazdag nemzetközi tapasztalatot szereztek. A busz üvegszálas kompozit vázszerkezetét a repülőgépek hasonló szerkezetéhez hasonlította, amellyel 50 százalékos súlycsökkenést és 25 százalékos üzemeltetési költség-csökkenést lehet elérni. Mészáros Csaba, az evopro csoport elnök-tulajdonosa hangsúlyozta, hogy az elektromos járműgyártásban Magyarország nem marad el a világszinttől, de fontos, hogy az innovációs lánc ne szakadjon meg a piacképes végtermék létrejötte előtt. Tóth Éva Képek a szerző felvételei
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
HVDC (High-voltage Direct Current): Nagy villamos teljesítmény átvitele nagy egyenfeszültségen 2014. március 27-én került megrendezésre az Energetikai Szakkollégium Ganz Ábrahám emlékfélévének negyedik előadása, melynek témáját a nagyfeszültségű egyenáramú hálózatok témaköre adta. Kimpián Aladár, a BME VIK tiszteleti oktatója előadásában ismertette a HVDC átviteli sémáját, alkalmazásának előnyeit, hátrányait, fejlődésének történeti áttekintését egészen napjainkig, valamint műszaki, illetve gazdasági értékelését.
Nagy egyenfeszültségen történő nagyteljesítményű villamosenergia-átvitel
A nagy váltakozó feszültséget egyenirányítják (azaz váltakozó áramból egyenáramot „készítenek”), majd a kapott nagy egyenfeszültséget váltóirányítják (azaz egyenáramból váltakozó áramot „készítenek”).
Hátrányok: • Az áramirányítók drágák. • Az áramirányítók jelentős meddő teljesítményt igényelnek, amelyet a konverter alállomásokon kell előállítani. • Az áramirányítók felharmonikusokat termelnek, ezért szűrőkörökre van szükség. • Az áramirányítókat kevésbé és sokkal rövidebb ideig lehet túlterhelni, mint a váltakozó áramú kapcsolóberendezéseket.
HVDC-k a világban
A váltakozó áramú villamosenergia-rendszereken (VER-eken) belüli vagy ezek közötti első ipari méretű nagyfeszültségű egyenáramú összeköttetést az ASEA létesítette 1954-ben a svéd szárazföld és a Gotland sziget között. A 96 km-es, 100 kVos, 200 A-es, 20 MW-os, összeköttetés zömmel a tengerfenéken, kábelben halad. A mozambiki Cabora Bassa vízerőmű alállomásának fő berendezése a 400 kV-os váltakozó áramot ±533 kV-os egyenárammá átalakító konverter. Az erőmű egyenirányító alállomásától 1414 km-es, ±533 kV-os, 1920 MW átviteli képességű bipoláris egyenáramú távvezeték megy a Johannesburg közelében lévő Apollo alállomásig. 2008-ban helyezték üzembe a világ legnagyobb átviteli kapacitású, nagyfeszültségű egyenáramú kábelét a norvégiai Feda és a hollandiai Eemshaven között. Az 580 km-es kábel terhelhetősége 700 MW.
Változatok: 1. Az összekapcsolandó VERE-k névKimpián Aladár, leges frekvenciája azonos (pl. UCTEa BME VIK tiszteleti oktatója CDU viszonylatban 50 Hz) vagy különböző (pl. Japán északi fele 50 Hz, nyugati fele 60 Hz frekvenciájú), és mind az egyen-, mind a váltóirányítás ugyanazon a helyen (erőműben, alállomáson) történik; a berendezés neve: egyenáramú betét (back-toback station, Gleichstromkurz-kupplung). 2. Az egyen- és a váltóirányítás különböző helyeken történik, és ezeket a konverter alállomásokat több száz vagy ezer kilométer hosszúságú nagyfeszültségű egyenáramú távvezeték (szabadvezeték vagy [tenger alatti] kábel) köti össze. A szakirodalom mindkét változatot HVDC (high voltage direct current) összeköttetésnek nevezi.
A HVDC-hálózatok előnyei és hátrányai
Előnyök: • Nagyobb az áramvezetőnkénti átvihető teljesítmény. • A föld használható üzemi áram-visszavezetőként. • Nincs kapacitív töltőáram. • Az egyenáramú távvezeték teljesítménytényezője mindig egységnyi, azaz nincs meddő teljesítmény, csak hatásos. • Adott szigetelés (pl. légköz, kábel érszigetelése) √2-ször nagyobb feszültséget bír el. • A DC kábel-összeköttetés hossza többszöröse lehet az AC-énak
Japán 50, illetve 60 Hz-es villamosenergia-hálózata.
Összefoglalás
Az a tény, hogy villamos készülékeink nagyobbik hányada egyenáramot használ, még nem indokolja az egyenáramú energiaátvitelre való teljes átállást. A nagyfeszültségű egyenáramú hálózatok alkalmazása egyelőre csak igen nagy távolságok áthidalása esetén kifizetődő, de a technológia fejlődésével egyre komolyabb vetélytársa lesz az AC hálózatoknak. Kelemen Zsolt Az Energetikai Szakkollégium tagja
HVDC összeköttetés (A baloldali piros blokk a nagyfeszültségű egyenirányító, a jobboldali a váltóirányító).
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
32
SENTRON 3VL kompakt megszakítók a 4-es metró vonalán A Siemens kulcsszerepet kapott az M4 beruházásban: az automatikus vonatvezérlés, a kommunikációs rendszer és vontatási energiaellátás kiépítése mellett az állomások zökkenőmentes áramellátását SENTRON 3VL kompakt megszakítókkal oldották meg. Korszerűség és funkció Sok vélemény kering a kompakt megszakítók használhatóságáról, ki mellette, ki ellene szól. A SENTRON 3VL típusú, kiváló adottságú megszakítók kompakt felépítése megfelel a mai villamos elosztó berendezésekkel szemben támasztott követelményeknek, egyben széles termékpalettát, korszerű technológiát, helymegtakarítást és könnyű kezelhetőséget kínál. Kaphatóak mind termomágneses, mind elektronikus túláram kioldóval. A kompakt megszakítók nagy előnye, hogy olcsóbbak, mint 3WL név alatt futó légmegszakítós nagytestvéreik, hátránya, hogy a második névleges zárlati áramú működtetés esetén a megszakítót ki kell cserélni. Névlegesnél kisebb zárlati áramnál történő védelmi kioldás esetén a megszakító további használhatóságát szakemberrel kell megvizsgáltatni. A kompakt megszakító hagyományos funkciója mellett alkalmazható létesítmény-védelemhez, motorvédelemhez és indító kombinációkhoz. Gazdasági megfontolásokból javasolt az alkalmazása azon területeken, ahol alacsony valószínűséggel alakul ki névleges zárlati áram, de emellett szükséges, vagy idővel szükségessé válhat további funkciók ellátása (modularitás, távműködtető képesség, motoros hajtással történő bővítés, védelmi funkciók bővítése). Az 1. ábrán egy 3VL motoros hajtású megszakítókkal szerelt SIVACON cella látható, mely a következő 25 évet fogja egy helyben tölteni. 1. ábra
Modularitás segíti a rendelkezésre állást A modularitásban rejlő előnyöket jól ki lehet aknázni egy olyan nagy projekt kapcsán, mint a 4-es metró. A metró tender tervezési fázisa 1998-ban kezdődött, 2005-ben került pályáztatásra az áramellátás, ennek 2006ra lett nyertese. 2009-ben kezdődhetett meg a berendezések gyártása, 2011-től pedig a telepítése. Napjainkban zajlik az M4 üzembe helyezése. Az elmúlt nyolc év alatt sok minden megváltozott, kezdve a hatósági előírásokkal, katasztrófavédelmi követelményekkel– részben ezekből fakadnak a fogyasztói teljesítményváltozások. Hogy lehet egy nyolc évvel később született fogyasztói teljesítményigényt kiszolgálni? Erre jó a modularitás. A berendezés gyakorlatilag átalakítás nélkül, egyszerű megszakító vagy segédérintkező cserével átépíthető. A művelet olykor csupán néhány percig tart: ez különösen előnyös olyan rendszereknél, ahol elvárás a nagy rendelkezésre állás. Az M4 projekt kapcsán figyelemre méltó, hogy mintegy 900 darab moduláris kompakt megszakító került letelepítésre a 10 állomást és járműtelepet kiszolgáló redundáns állomási főelosztókba. A nagy számok
törvénye alapján ekkora volumennél előfordulhatnak meghibásodások. Bár az M4 első berendezései 2011-ben már feszültség alá kerültek, a 2014. márciusi átadásig eltelt három év alatt két ízben fordult elő a megszakítók meghibásodása azok szállítása, szerelése és tesztelése során, melyek garanciában cserélve lettek. További két ízben zárlati kioldás történt, ritkaságuknál fogva érdemes ezekről szót ejteni.
Funkcionalitás névleges zárlati működtetés után is A kompakt megszakítók felépítése a termékszabvány szerint olyan, hogy a második zárlati kikapcsolást követően mechanikusan sérülhetnek a megszakító alkatrészei, és a további üzembiztos működés már nem garantálható. A vonatkozó termékszabványok előírásainak megfelelően névleges zárlati áramnál a készüléknek két alkalommal kell megbízhatóan megszakítani. Termo-mágneses kioldók esetén a zárlati áram az álló és mozgó kontaktusokon mágneses teret hoz létre, mely az érintkezőket így mágnesesen taszítja. Minél nagyobb a zárlati áram, annál hamarabb és annál gyorsabban nyit az érintkező. A névlegesnél kisebb zárlati áramok íve azonban tovább áll fenn, így az ív nagyobb roncsolást hoz létre. Az elektronikus túláram kioldók esetén az áramváltókkal és mikroprocesszoros kiértékelővel rendelkező elektronika egy kioldómágnest működtet, mely a megszakítót túlterhelés vagy zárlat esetén kioldja. A Siemens 3VL termékcsalád szerkezeti felépítése és a Siemens magas minőségbiztosítási módszere garantálja, hogy a kompakt megszakító névleges zárlati működtetést követően is visszakapcsolható, funkcionalitása megmarad. Ez gyakran segít olyan alkalmazási helyen, ahol nem áll azonnal rendelkezésre csere vagy tartalék, de cseréje természetesen javasolt. A 2. ábrán 2F zárlat következtében kioldott, koszolódott megszakító látható. Az ábrán jól látható a 2. ábra kormolódás, mely a zárlatos fázisok megszakító érintkezőin keletkezett a zárlat pillanatában. A korom a kompakt megszakító károsodását jelzi. Érdekességképp a 3. ábrán egy közvetlen 3FN zárlat hatása miatt sérült kompaktmegszakító-kocsiszerkezet látható. A zárlatot egy, a kábelsarukon hagyott csavar okozta. 3. ábra Általános javaslat a kompakt megszakító cseréje abban az esetben, ha a megszakítón már kormozódás jelei láthatóak. Fontos vigyázni a kábel rákötés helyén a megfelelő védőtávolságok betartására, melyet a képeken látható átlátszó műanyag borítás biztosít. Ha a borítás nem felhelyezhető, akkor a szerelés, saruzás nem kaphat megfelelő minősítést. (X)
Egyesületi élet A MEE a CONSTRUMA Szakkiállításon A korábbi évekhez hasonlóan, idén is a Construma Szakkiállításon, 2014. április 2 - 6. között az egyesület standja gazdag programmal volt jelen. „A villámtól a villanyig” technikatörténeti és szakmai bemutató – hagyományosan – ismét nagy népszerűségnek örvendett. Nagy tömeg vette körül a standot, amikor dr. Jeszenszky Sándor tartotta a látványos szakmai bemutatóját. A villamosenergia felhasználásának megértéséhez két programmal is ismerkedhettek az érdeklődők. „Villamos alapismeretek mindenkinek” valamint az elektrotechnika alapfogalmairól készült oktatási programmal. A MEE VTT 2014. április 3-i Szakmai Napján a „Fényviszonyaink” című előadása várta az érdeklődőket.
Minden korosztályt érdekelt dr. Jeszenszky Sándor bemutatója
Érdeklődők a MEE standján
Tóth Éva
Nekrológ Dr. Sági Lajos (1935-2014) Kedves Kollégák! Szomorúan tájékoztatjuk Önöket, hogy hazai és nemzetközi vonatkozásban elismert kollégánk, dr. Sági Lajos okleveles villamosmérnök, villamosenergia-szállítási és -elosztási szakmérnök 2014. 04. 07-én, életének 79. évében váratlanul elhunyt. Budapesti születésű kollégánk villamosmérnöki oklevelét 1964-ben, szakmérnöki oklevelét 1972-ben, doktori címét 1976-ben a Budapesti Műszaki Egyetemen szerezte. Villamosipari szakmai pályafutását 1954-ben kezdte a Villamoshálózati Fejlesztő és Tervező Vállalatnál. 1964-től a vállalat csoportvezetője, majd 1973-tól a vezetéktervezési főosztály vezetője volt. A távvezetéki oszlopok tervezésén és szerkesztésén túlmenően kiemelkedő hazai és nemzetközi szakmai sikereket ért el a szabadvezetékek villamos és mechanikai tervezése, fejlesztése, távközlő vezetékek befolyásolási vizsgálata területén. Mindezen feladatok magas szintű ellátását a tervezése és irányítása alatt készülő számítástechnikai módszerek kifejlesztésével oldotta meg. Az ő irányításával, tervezésével és fejlesztésével valósult meg a magyarországi 120, 220, 400 és 750 kV-os távvezetékek döntő többsége. A 80-as évek elején az ERŐTERV főmérnökeként a helyszínen irányította az iraki faluvillamosítás tervezését. Szakértőként, konzultánsként vett részt több külföldi projektben pl. a jordániai 132 kV-os távvezeték tervezésében és a kuvaiti 11, 33 és 132 kV-os távvezetékek tervezésében és építésében.
Elektrotechnika 2 0 1 4 / 0 5
Hírek, események dióhéjban
Partnertalálkozó Egyesületünk első alkalommal rendezett partnertalálkozót május 6-án a Hunguest Hotel Griffben. Invitálásunkra a meghívottak nagy számban visszajeleztek és megjelentek. A rendezvény elsődleges célja az volt, hogy bemutassuk jelenlegi és leendő támogató partnereinknek az Egyesület programjait és új stratégiájához kapcsolódó feladatait. A délután a társadalmi programokról három csoportban aktív műhelymunka folyt, amelyet nagy érdeklődés övezett. A résztvevők aktívak voltak és határozott elképzelésekkel távoztak az eseményről.
A partnertalálkozó résztvevői
Csoportos műhelymunka
Ipar Napjai Találkozzon velünk személyesen a MEE előadásain és a kiállításon, a MEE standján Időpont: 2014. május 27-30. 10:00 -17:00 óra Helyszín: HUNGEXPO Budapesti Vásárközpont
Bővebb információ e lapszám mellékletében!
Széles körű innovációs munkát fejtett ki a nagy- és középfeszültségű hálózatok korszerűsítése területén. Fontos szakmai munkát fejtett ki és nevéhez fűződik a szakterületéhez kapcsolódó szabványosítás, országos és iparági szabványok előkészítése, kidolgozása és a szabványbizottsági tevékenységekben való aktív részvétel. Nyugdíjasként is aktív szakmai tevékenységet fejtett ki az ERŐTERV és a TRANSELEKTRO műszaki tanácsadójaként. A fiatal mérnöki generációk sorát oktatta, tanította, türelmes és odaadó konzulensi munkájával és az Óbudai Egyetem vizsgáztatási tevékenységében is részt vett. Számos publikáció került ki keze alól a szabadvezetékek tervezésének és fejlesztésének témájában. Szakmai tevékenységét több egyesület munkájában is kifejtette, ilyenek a Magyar Elektrotechnikai Egyesület, CIGRE, CIGRE Magyar Nemzeti Bizottság, IEC TC11 Magyar Nemzeti Bizottság. Szakmai munkájának elismeréseként többször érdemelte ki az ERŐTERV kiváló dolgozója címet. 2009-ben szakmai munkájának elismeréseként a Magyar Mérnökkamara Energetikai tagozata Ronkay Ferenc energiamérnöki díjban részesítette. Munkáját minden esetben nagyfokú szakértéssel, türelemmel végezte, amelyet a megbízók és partnereik nagy megelégedéssel és elismeréssel nyugtáztak. Szakmai elkötelezettsége és tudása, kollégáihoz, partnerekhez és a fiatalok közvetlen viszonya, kapcsolatteremtő készsége, mindannyiunk számára példamutató. Mindig barátságos, termékeny légkör vette körül, még a legmegfeszítettebb munkák során is. Több mint 60 éves munkássága után hátrahagyott szakmai örökségét, emberi értékeit megőrizzük és tovább visszük. Podonyi Gábor PÖYRY ERŐTERV Zrt.
34
Magyar Elektrotechnikai Egyesület Vándorgyűlés,
61. Konferencia és Kiállítás
Központi téma:
„Igények és lehetőségek új egyensúlya”
Jelentkezzen július 4-ig akár 20% kedvezménnyel!
2014. szeptember 10-12. Debrecen, Kölcsey Központ
Főtámogató:
További részletek és jelentkezés: vandorgyules.mee.hu
Középfeszültségű ECOFITTM megoldások
Modernizálja berendezéseit a Schneider Electric ECOFITTM megoldásaival: • EIB megszakítók retrofitja LF és VA megszakítókkal • Sepam 2000 védelmek retrofitja, Sepam 60/80 védelmekkel További részletekért keresse a Schneider Electric Vevőszolgálatát. Telefon: 382-2810, Fax: 382-2606 www.schneider-electric.com/hu e-mail:
[email protected]
Electrical installation guide
2013
According to IEC international standards
Regisztráljon a www.SEreply.com oldalon, és megnyerheti a kisorsolásra kerülő Electrical Installation Guide 2013 című kiadványunkat. Kód: 46154P