2. témakör Hazánk és a világ energiaellátása
Tartalom 1. Hazai energiapolitika, stratégiai célok. 2. Energiaellátás és kereslet. 3. Energia végfelhasználás és hatékonyság.
1. Hazai energiapolitika, stratégiai célok • Az ellátás biztonsága – Csökken hazai primerenergia készletek importfügg ség (1993: 54 %, azóta n , jelenleg kb. 65 %, 2030 kb. 80%). – F k olaj és földgáz szállító, nukleáris f t elem szállító: Oroszország az import diverzifikálása (k olaj: Adria-vezeték, földgáz: Baumgarten, f t elem: BNFL). – 2001-ben csatlakozás az EU villamosenergiarendszeréhez. – EU el írt tartalékok (k olaj: 90 nap (1998), 2003: 100 nap (vállalatokkal 145 nap); földgáz (50 nap csúcsfogyasztás (4,2, 2003: 3,2 milliárd Nm3) biztosítása.
1. Hazai energiapolitika, stratégiai célok • Az energiaszektor hatékonyságának, rugalmasságának növelése, a vészhelyzetekre való gyors reagálás képességének megteremtése. • Környezetvédelmi szempontból fenntartható fejl dés, a környezetbarát energiaforrások elterjedésének ösztönzése. • Torzítatlan energiaárak. • Liberalizált kereskedelem. • Együttm ködés a piaci szerepl k között.
1.1. Intézményi szerkezet • Magyar Energia Hivatal (MEH): a gáz- és villamosenergia-
• • • •
ellátás engedélyezése, a gáz- és villamosenergia-árak szabályozása, az energetikai adatok összegy jtése, elemzése, a statisztikák hivatalos forrása. ÁPV Rt.: a megmaradt állami tulajdon kezelése. M szaki Biztonsági F felügyelet: a m szaki termékek, berendezések és létesítmények hatósági engedélyezése, ellen rzése, felülvizsgálata. Országos Atomenergia Hivatal: nukleáris biztonsági feladatok. Magyar Bányászati Hivatal: bányászati feltáró és termel koncessziók m ködtetése, a bányászati, olaj- és gáztermelési biztonság és a cs vezetékek m ködésének felügyelete.
1.2. Tulajdon, árak, adók • Állami és magántulajdon, a privatizáció lényegében megtörtént, kialakult tulajdonosi struktúra. • Árak közelítése a ráfordításokhoz (földgáz kivételével lényegében megtörtént). • Adók: – lakosság (15% ÁFA: földgáz, távh ; szilárd energiahordozók, villamos energia 25 %), – ipar (0 %, ÁFA a végtermékben), – energiahordozó k olaj termékek (több fajta adó, 60-70 % adótartalommal).
2. Energiaellátás és kereslet • Múlt tényadatai alapján el rejelzések (bizonytalansággal: optimista, várható, pesszimista): – energiahordozónként, – összes primerenergia.
2.1. Tüzel anyagok és készletek • A föld senergia-forrása a nap, 11,4.1033 J/év energiát sugároz, melynek 2.109-ed része, 5,7.1024 J/év jut a földre: – 3,3.1024 J/év a légrétegben elnyel dik, – 2,4.1024 J/év jut a földfelszínre.
• A napsugárzás energiája – – – –
h , helyzeti, mozgási és kémiailag kötött energiává (5,85.1020 J/év [0,00024-ed része] köt dik meg a növényzetben) alakul.
2.1. Tüzel anyagok és készletek • Mégis a kémiailag kötött energia a forrása az energiahordozók 95 %-nak („a tüzel anyagok a napmeleg raktárai”). • A „felhasznált” napenergia: – kémiailag kötött energia: tüzel anyagok+O2 CO2+H2O+h , – helyzeti és mozgási energia: víz, – mozgási energia: szél. Igen egyenl tlenül áll rendelkezésre!
2.1.1. Szén • A szén különböz sége a képz désében van. • Alapja a növények anyaga: cellulóz, hemicellulóz, pektinek, gyanták, zsírok, viaszok, fehérjék, melyek oxigén hiányában szénülnek (lignin). • A képz désük két szakaszból áll: – t zegesedés: szerves anyagok lerakódása és els dleges átalakulása a föld felszínén, – szénülés: a szerves anyagok másodlagos átalakulása a földkéregben.
2.1.1. Szén • A szén min sége id függ : – t zeg (lignit) vagy lágy barnak szén (viszonylagos összetétel: C60H70O25; id 1 millió év), – fényes barnak szén (C60H50O16; id 60 millió év), – fekete k szén (C60H45O5; id 250 millió év), – antracit (C60H15O1; id 400 millió év).
2.1.1. Szén • Készletek (reménybeli, valószín , biztos (m revaló)) • Világ – Valószín k szén készlet: 67,7.1015 kWh = 243.1021 J = 5,8.1012 toe, termelés (1988): 3,5.106 toe. 2000-ig a készlet 2 %-át használták el [ENSZ]. – Valószín barnaszén készlet: 6,8.1015 kWh = 24,5.1021 J = 0,58.1012 toe. – Legalább 200 évre elegend !
A világ m revaló szénvagyonának régiónkénti megoszlása
Afrika 3% Ázs ia , Aus ztrá lia 38 %
És za kAme rika 1 0%
Dé l- é s Közé pAme rika 1% Nyuga tEurópa 3%
Közé p-Ke le t 0%
FÁK é s Ke le tE urópa 45%
2.1.1. Szén • Magyarország • Készlet: – 600-700 Mt k szén, – 1000 Mt barnaszén, – 3000 Mt lignit. A mélym velés bányászat feltételei kedvez tlenek, a szénnek magas a hamu- és kéntartalma. A külszíni fejtésb l kitermelt szén f t értéke alacsony.
2.1.1. Szén • Az elmúlt 10-15 évben bezárt bányák: Mecsek, Dunántúl (Ajka, Balinka, Tatabánya, Dorog), Északi-Középhegység (Nógrád, Lyukóbánya). • Import (jó min ség szén): koksz, brikett, szén, 2,3-2,5 Mt/év. • Maradó bánya-er m integrációk: – Visonta (Bükkábrány) - Mátrai Er m Rt., (lignit 67 MJ/kg), – Oroszlány – Vértesi Er m Rt., (barnaszén 8-12 MJ/kg). Tartósan kb. 10 Mt/év.
2.1.2. K olaj • A k olaj keletkezésének Engler-féle elmélete: – Az egyes tengerekben az él fauna és flóra (els sorban egysejt lények) nagy tömege él, melyek elhalva a tengerfenékre süllyednek, és nagy szervesanyag-tartalmú iszapot, az ún. szapropélt alkotnak. – Kedvez geológiai viszonyok között, rendszerint leveg t l elzártan, mikroorganizmusok hatására bomlásnak indulnak, és a bomlástermékekben szénhidrogének dúsulnak fel. – A szapropél megfelel zárórétegekbe (ún. geológiai k olajcsapdákba) kerül, vagy a földkéregben vándorol (ún. másodlagos csapdák), ahol megfelel p és t mellett cseppfolyósodik.
2.1.2. K olaj • Világ készletek – Valószín k olaj készlet: 6,04.1015 kWh=21,7.1021 J=0,52.1012 toe. – Biztos k olaj készlet: 1,92.1015 kWh=6,9.1021 J=0,16.1012 toe. Felhasználás (1988): 5.109 t/év. További olajpala és olajhomok telepek, melyek nagysága a k olajkészlet sokszorosa (biztató távlati elképzelések, ipari demonstációs üzemek, de technológiaváltás!). Változatlan felhasználás mellett 40-60 év, olajpalával, -homokkal együtt 100 év.
A világ ismert k olaj-vagyona
A világ m revaló k olajvagyonának régiónkénti megoszlása
NyugatEurópa 2% Afrika 6%
Közép-Kelet 65%
Ázsia, Ausztrália 4%
Dél- és KözépAmerika 8%
FÁK és KeletKözépEurópa 6%
ÉszakAmerika 9%
2.1.2. K olaj • Magyarország (MOL Rt.) • Jól megkutatott, stabilizált olaj- és gáztermel régió. • Másodlagos kinyerési technikákkal (CO2-injektálás, víz-visszasajtolás). • Biztos készlet: 1995-ben 18 Mt (készlet/termelés 11 év). • Az olajtermelés várhatóan tovább csökken a készletek fokozatos kimerülése miatt. Koncessziós kutatások folynak, de nem valószín , hogy nagyobb, új lel helyet találnak. • MOL Rt. külföldi lel helyek koncessziós jogát vásárolja meg.
Hazánk tíz legnagyobb k olaj- és földgáz-el fordulása
2.1.2.1. Magyarország olaj-kitermelése
A k olaj és földgáz termelése és felhasználása a régióban
2.1.2.2. Hazai olajtermék-fogyasztás
2.1.2.3. Hazai k olaj-ellátás, infrastruktúra • Felhasználás: 6,5-7,0 Mt (ebb l import: 5-6 Mt). • Tárolás: 100 napi nettó import (2,0 Mt, 90 %-ban benzin, dízel-üzemanyag, f t olaj). • Importáló cégek (MOL Rt, többi forgalmazó). • K olaj távvezetékek: – – – – –
Barátság II. (D=600 mm, 10 Mt/év), Barátság I-II. közti összekötés (D=350 mm, 5 Mt/év), Adria (D=600 mm, 10 Mt/év), Algy -Százhalombatta, Tiszaújváros-Százhalombatta termékvezeték. A MOL Rt. egyel re nem tervez cs vezetéki összeköttetést a nyugat-európai vezetékekkel.
2.1.2.4. Hazai cs vezetéki infrastruktúra
2.1.2.5. Hazai olajfinomítás • K olaj-feldolgozó kapacitások: – Dunai (Százhalombatta): 165.000 barel/nap, 85-95 % kihasználtság, üzem- és tüzel anyag el állítás (kibocsátott mennyiség 85 %-a), termékmin ség javítás (mélyfeldolgozás, kéntelenítés). – Tiszai (Tiszaújváros): 66.500 barel/nap, kb. 25 % kihasználtság, vegyipari benzin és nyersanyagok a TVK etiléngyártásához, nehéz f t olaj a TE-nek, termékmin ség javítás. – Zalai (Nagylengyel): 10.000 barel/nap, bitumengyártás, 200 ezer t/év.
2.1.2.6. Környezetvédelem • Ólmozatlan benzin, • Dízel-üzemanyag kéntartalma <0,05 %, • Tüzel olaj, f t olaj kéntartalma <0,1 %.
Kéntartalom és kén-emisszió
Benzinek ólomtartalma és az ólom-emisszió
2.1.3. Földgáz • Földgáz szintén a szapropél bomlásának terméke, és többnyire a k olajjal együtt fordul el . • A független el fordulások elmélete: – távolabbi k olaj-k zetb l szivárgott át, – elsüllyedt t zegtelep bomlási terméke, – régi rétegekben a folyékony k olaj nagy nyomás és h mérséklet hatására gázzá bomlott.
2.1.3. Földgáz • Világ készletek (kevesebb a k olajénál): – Valószín : 3,04.1015 kWh=10,9.1021 J =0,26.1012 toe, – Biztos: 1,25.1015 kWh=4,5.1021 J =0,11.1012 toe. Változatlan felhasználás mellett a biztosan kitermelhet földgáz-készlet kb. 50 év. Az ellátás a jöv ben a szénalapú szintetikus CH4-termelés felépítésével változhat.
A világ m revaló földgázvagyonának régiónkénti megoszlása
ÉszakAmerika 6%
Dél- és KözépAmerika 4%
Afrika 7% Ázsia, Ausztrália 7%
Közép-Kelet 32%
NyugatEurópa 4%
FÁK és KeletEurópa 40%
Bizonyított földgáz készletek [milliárd m3]
Európai cs vezetéki infrastruktúra
2.1.3. Földgáz • Magyarország (MOL Rt-t l E.ON Ruhrgas megvette?) • Jól megkutatott gáztermel régió. • Biztos készlet: 1995-ben 98 milliárd Nm3, (készlet/termelés 15 év). • A gáztermelés várhatóan tovább csökken a készletek fokozatos kimerülése miatt. Koncessziós kutatások folynak, de nem valószín , hogy nagyobb, új lel helyet találnak. • MOL Rt + gázszolgáltatók.
2.1.3.1. Magyarország földgáz-kitermelése
2.1.3.3. Hazai földgáz-ellátás, infrastruktúra • Orosz import (kormányközi megállapodás alapján) 5+1 millió Nm3/év + Baumgarten (Ruhrgas 4,8 millió Nm3/nap vészhelyzetben). Hosszabb távon algériai vagy iráni földgáz cs vezeték kiépítése?. • Felhasználás 12-13 milliárd Nm3/év, 2002-ben 82 millió Nm3/nap csúcsfogyasztással, évr l-évre növekv , de lassan beáll. • Ellátás: Jelenleg 1/4 hazai termelés és 3/4 import, hazai részarány további csökkenése. • Importáló cégek: MOL Rt., gázszolgáltatók, egyéb cégek (kereskedelem 2004-t l liberalizált). • Tárolókapacitás növelése: el írt 80 napi átlagos és 50 napi téli csúcsfogyasztás (2002-ben 50*82=4,1 jelenleg 3,2 milliárd Nm3 2004-t l MOL bértárolás Ukrajnában).
Belföldi földgáz-felhasználás részaránya az országos összenergia felhasználásból 2003-ban
Földgáz-mérleg 2001.
Földgáz-felhasználás
Földgáz teljesítmény (csúcsnapi) adatok
2003. évi földgázfolyam
2.1.4. Nukleáris üzemanyagok • Hasadóképes izotópok. • Egyel re alapvet en az urán (U-235 izotóp) hasznosításán alapul, de U-238ból Pu-izotópok (szaporító reaktorok). • Tóriumból U-233 (jöv ?).
A világ nukleárisenergia-vagyona
A világ m revaló uránvagyonának megoszlása
2.2. Villamos energia
Az európai villamosenergia-rendszeregyesülések
A magyar VER jellemz teljesít képesség adatai
2002. évi villamosenergia-folyam
A villamosenergia-termelés megoszlása primerenergia szerint
Villamosenergia-termel k
Villamosenergia-fogyasztás
Az értékesített villamos energia f fogyasztó csoportonként
2.3. H , távh
A távh szolgáltatás összefoglaló adatai
A távh szolgáltatás néhány jellemz adata 2001-ben
2.4. Primerenergia-felhasználás A világ primerenergia-szerkezetének alakulása
A világ primerenergia-felhasználása a 20. században
A világ energiaszerkezete
A primerenergia hazai felhasználása
A magyar energiaszerkezet alakulása
A hazai energiatermelés várható alakulása
A magyar energiamérleg primer energiaforrásai 1998-ban
3. Energia végfelhasználás, hatékonyság • A szilárd tüzel anyagok – nálunk is – fokozatosan visszaszorulnak. • A villamos energia és a földgáz felhasználás növekv részaránya (nem helyettesíthet k más energiahordozóval). • A villamos energia bármilyen primer tüzel anyagból el állítható.
Magyarország energiafelhasználásának alakulása
Magyarország energiafelhasználásának alakulása
A magyar energiafelhasználás várható szerkezete
GDP-re jutó energiafelhasználás
Energiahatékonysági mutatók Régió
USD/GJ
Világátlag
30
Fejlett országok
60-100
Volt szocialista országok Fejl d országok
20-30 5-10
Egy f re jutó energiafelhasználás
Egy f re jutó villamosenergia-felhasználás
