Debreceni Egyetem Közgazdaságtudományi Kar
A biomassza energetikai hasznosítása Magyarországon
Dr. Szász Tibor
Készítette: Kiss Gabriella
Belsı konzulens
Gazdálkodási szak Nappali tagozat
Debrecen 2007.
Tartalomjegyzék I. Bevezetés .......................................................................................................... 3. o. II. Az energiaellátásról.................................................................................... 5. o. II.1. A világ biztonságos energiaellátása .............................................................. 5. o. II.1.1. Nemzetközi, globális fellépés a klímaváltozás ellen..................................... 8. o. II.2. Az Európai Unió energiapolitikája .............................................................. 9. o. II.2.1. Energiahatékonysági akciótervek, jogszabályok, egyéb dokumentumok..... 9. o. II.2.1.1. Zöld Könyv, 2000: Az Európai Unió energiaellátás biztonsági stratégiájáról, 2000 ......... 9. o. II.2.1.2. Zöld Könyv az Energiahatékonyságról, 2005 ........................................................ 10. o. II.2.1.3. Energia a Jövıért –Megújuló energiaforrások- Energiapolitikai Fehér Könyv, 1997....... 10. o. II.2.1.4. 2001/77/EK Irányelv ........................................................................................ 11. o.
II.2.2. Energiahatékonysági Akciótervek .............................................................. 12. o. II.2.3. Energiahatékonysági programok................................................................. 13. o. II.2.3.1. Az EU 6. Kutatási, Technológiafejlesztési és Demonstrációs Keretprogram ................... 13. o. II.2.3.2. Intelligens Energiát Európának Keretprogram (2003-2006) ............................................. 13. o. II.2.3.3. Fenntartható Energia Kampány (2005-2008) .................................................................... 14. o.
II.2.4. Közösségi kezdeményezések, INTERREG ............................................... 14. o. II.2.4.1. INTERREG III − Közösségi Kezdeményezés Határmenti Területek Támogatására ........ 14. o.
II.3. Hazánk nemzetközi, illetve Európai uniós kötelezettségvállalásai.......... 15. o. II.3.1. A megújuló energiahordozó felhasználás növelését elısegítı szabályozási feltételek................................................................................................................. 15. o. II.3.1.1. 2399/1995. (XII. 12.) Kormány határozat az Országos Energiatakarékossági, illetve Energiahatékonyság-növekedést Elısegítı Cselekvési Programról................................................ 15. o. II.3.1.2. 1107/1999. (X. 08.) Kormány határozat a 2010-ig terjedı energiatakarékossági és energiahatékonyság-növelési stratégiáról ....................................................................................... 16. o. II.3.1.3. 1031/2000. (IV. 07.) Kormány határozat az „Energia Központ” Energiahatékonysági, Környezetvédelmi és Energia Információs Ügynökség Kht. Létrehozásáról ................................. 16. o. II.3.1.4. 2001/77/EK direktíva hazai alkalmazása .......................................................................... 16. o. II.3.1.5. 2045/2003. (III. 27.) Kormány határozat........................................................................... 17. o. II.3.1.6. 2233/2004. (IX. 22.) Kormány határozat .......................................................................... 17. o. II.3.1.7. A 2005. évi módosított villamos energiáról szóló LXXIX. törvény fontosabb rendelkezései a megújuló energiáról ........................................................................................................................ 17. o.
-1-
III. Magyarország energiafelhasználásának összetétele ................... 19. o. III.1. Magyarország energiatermelésének fıbb mutatói .................................. 18. o. III.2. Magyarország megújuló energiaforrásai................................................. 21. o. III.2.1. Napenergia ................................................................................................. 21. o. III.2.2. Szélenergia................................................................................................. 22. o. III.2.3. Vízenergia.................................................................................................. 22. o. III.2.4. Geotermikus energia .................................................................................. 23. o. III.3. A megújuló energiaforrásokból termelt energia mutatószámai ............ 23. o.
IV. A biomassza ............................................................................................... 24. o. IV.1. A biomassza fogalmának meghatározása................................................. 24. o. IV.1.1. A biomassza fogalmának elsı értelmezése ............................................... 24. o. IV.1.2. A biomassza fogalmának második értelmezése ........................................ 25. o. IV.2. A biomassza története ................................................................................ 27. o. IV.3. A magyar biomassza-potenciál.................................................................. 29. o.
V. A biomassza felhasználási lehetıségei ............................................... 32. o. V.1.Az energetikai célú száraz biomassza ......................................................... 32. o. V.2. A szilárd alapú biomassza felhasználási lehetıségei................................. 33. o. V.3. A biomassza hasznosításának gazdaságossági összefüggései ................... 34. o. V.3.1. Magyarország energiafogyasztási szerkezete 1990-tıl napjainkig.............. 34. o. V.3.2. A biomassza energetikai hasznosításának gazdaságossági kérdései ......... 36. o. V.4. A hazai lehetıségek ...................................................................................... 38. o. V.5. A biomassza egyéb felhasználási lehetıségei ............................................. 39. o.
VI. Biogáz, mint energiaforrás ................................................................... 41. o. VII. Bioüzemanyagok (biodízel, bioalkohol) ......................................... 43. o. VII.1. A bioüzemanyagok helyzete Európában................................................. 43. o. VII.2. A bioüzemanyagok Magyarországon...................................................... 45. o. VII.3. A bioüzemanyagok elterjedésének hatásai a magyar mezıgazdaságra46. o. VII.4. Külföldi befektetık Magyarországon ..................................................... 48. o.
VIII. Összegzés................................................................................................. 52. o. IX. Mellékletek................................................................................................. 54. o. X. Felhasznált irodalom................................................................................ 70. o.
-2-
I. Bevezetés „Nem a Föld sérülékeny, hanem mi magunk. A Természet az általunk elıidézetteknél sokkal nagyobb katasztrófát is átvészelt már. A tevékenységünkkel nem pusztíthatjuk el a természetet, de magunkat annál inkább.”
James Lovelock A fogyasztói társadalom erısödésével, a tömegtermelés valamint a világ energiaéhségének a növekedésével az elmúlt évtizedekben egyre világosabbá vált, hogy az emberiség környezetkárosító és energia pazarló életvitele hosszú távon a természeti erıforrások kimerüléséhez, ökológiai katasztrófához vezethet. Az ipari termelés energiaigényének túlnyomó részét a fosszilis, nem megújuló energiaforrások adják: ezek a kıszén, kıolaj és földgáz. A két olajválság viszont már jelezte, hogy az ásványi (fosszilis) szénforrásokra épített világ iparának és energiaellátásának addig oly biztonságosnak látszó jövıje ingatag alapokon áll. Azóta elsısorban a kıolaj eredető termékek és energia árának emelkedése is igazolja a folyékony és gáz alakú fosszilis szénvagyon fogyását. Mivel a felmérések szerint új, gazdag lelıhelyek feltárására kevés esély van, nyilvánvaló, hogy az emberiségnek más energia- és szénforrás után kell néznie, éspedig egy olyan idıszakban, amikor a környezet természetidegen anyagokkal terhelése egyes területeken már a visszafordíthatatlanság határához érkezett, és amikor a szén-dioxid és más ipari gázok megnövekedett aránya a légkörben az üvegházhatásként ismert, éghajlatváltozásokkal járó felmelegedést idézi elı. Kézenfekvı megoldást jelent az alternatív energiaforrások igénybe vétele. Tény, hogy a megújuló energiaforrások használata nem fogja minden környezetszennyezési problémánkat megoldani, de nagyban segít egy környezetbarát, és fenntartható energiagazdaság megteremtésében. Megújuló energiaforrásnak nevezünk minden olyan energiaforrást, amely természeti folyamatok során folyamatosan rendelkezésre áll, vagy újratermelıdik (nap-, szél-, vízenergia, biomassza, hidrogén, geotermikus energia, a tengerek ár-apály, hullám- és hıenergiája).
-3-
Ezzel szemben a fosszilis tüzelıanyagok (kıszén, kıolaj, földgáz) nem megújuló energiaforrások. (Környezetvédelmi Lexikon) Az alternatív energiaforrások szerepérıl, hasznáról és jövıbeli felhasználási lehetıségérıl eddig is számos tanulmány készült, és ma már a különbözı szakmai fórumok állandó vitatémái között szerepel a megújuló energiaforrások beépítése az energiastratégiába, mind országos, mind uniós szinten. Ebben a dolgozatban a megújuló energiaforrások hasznosításának fontosságával, elınyeivel és hátrányaival fogok foglalkozni, de mivel a téma nagysága és fontossága miatt több dolgozat megírására is elegendı anyagot adna, így a megújuló energiaforrások közül csak eggyel, a biomasszával foglalkozom, és ennek mutatom be magyarországi helyzetét.
-4-
II. Az energiaellátásról II.1. A világ biztonságos energiaellátása A modern társadalmakban az energiaellátás központi szerepe nyilvánvaló, hiszen minden gazdasági tevékenység alapja az energia. Ez magyarázza azt, hogy egy ország gazdaságpolitikájának
kialakításakor
mindig
kulcsfontosságú
kérdés
az
energiaellátás biztosítása. Az energiaellátás akkor nevezhetı biztonságosnak, ha a fogyasztói kör indokolt energiaigényének kielégítéséhez szükséges energia az igényelt mennyiségben és minıségben, egy elfogadható kockázati szint mellett rendelkezésre áll. Az ellátásbiztonság alapvetıen két dologtól függ: az ellátási lánc egyes alrendszereinek zavarmentes mőködésétıl, másrészt magának az energiahordozónak a rendelkezésre állásától. (GácsBihari, 2006) Ez utóbbi feltétel jelenti mostanában a legnagyobb problémát a világ vezetı nagyhatalmai számára. Gondoljunk csak Kína feltörekvı gazdaságának energiaigényére, vagy az USA állandó kıolaj- és földgázéhségére. Igaz, hogy még nagy mennyiségő készletek állnak rendelkezésre, de napjainkra már kézzel fogható közelségbe került kimerülésük. Ezt pedig mi sem bizonyítja jobban, minthogy sorra készülnek a globális szintő forgatókönyvek a fosszilis energiahordozók pótlásáról, és az alternatív energiahordozók szerepének megnövekedésérıl. A legújabb ilyen jellegő tanulmány a 2007 januárjában megjelent Energy [R]evolution, A sustainable world energy outlook1 címet viselı dokumentum, melyet az EREC2 és a Greenpeace közösen adott ki. Itt már nemcsak a világ energiaproblémájára kerestek megoldást, hanem a globális felmelegedés, pontosabban a klímaváltozás megakadályozására is.
1
A tanulmányt a German Aerospace Center készítette az EREC és a Greenpeace megbízásából. Ez a jelentés egyfajta jóslat a világ energiakilátásairól, különös tekintettel arra, hogy meg kell akadályozni a klímaváltozást. 2
Az EREC a Megújuló Energia Európai Tanácsa – European Renewable Energy Council
-5-
Szerintük a megoldást a megújuló energiaforrások jelentik. A szakértık szerint elérhetı célkitőzés, hogy 2050-re alternatív energiaforrások – szél, nap, biomassza és egyebek – szolgáltassák a világ villamosenergia-igényének csaknem hetven százalékát, illetve a hıigény (főtés) 65 százalékát. Ha a világ tétlen marad, akkor 2050-re az energia iránti igény megduplázódhat. „Lényeg az – írták a szerzık –, hogy meg kell alkotni a közeli jövı energiaellátási menetrendjét, fel kell rajzolni az oda vezetı utat. Általa – és persze az energiafelhasználás hatékonyságának növelésével – egyrészt szavatolni lehet a fenntartható gazdasági növekedést, másrészt meg lehet akadályozni a klímaváltozást.” (Energy [R]evolution…, 2007.; 5. old.) Sven Teske, a Greenpeace klíma- és energiacsoportjának vezetıje szerint a következı 43 év alatt csaknem a felére lehet csökkenteni a szén-dioxid-kibocsátást. „Jelenleg öt fı energiaforrásunk van; olaj, szén, földgáz, nukleáris és vízenergia. A mi elképzeléseinkben viszont a nap- és szélenergia, a geotermikus és bioenergia, valamint a vízenergia szerepel, 2050-re a szénhidrogéneket leginkább már csak a közlekedésben és a szállításban használják majd.” (Energy [R]evolution…, 2007.; 4. old.) Sven Teske és Arthouros Zervos, az EREC vezetıje szerint a megújuló energiaforrások mind gyorsabb és hatékonyabb elterjedése és felhasználása elsısorban a politikai akarat függvénye. Globális szinten, az élet minden területén bátorítani kell a szükséges – és hatalmas – beruházásokat. Mindehhez szükséges, hogy a kormányok akarata találkozzék. Ha így lesz, már 2030-ra a megújuló és tiszta forrásokból lehet szavatolni a világ energiaigényének 35 százalékát is. Ha nem, jön a legrosszabb forgatókönyv. A világ átlaghımérséklete 2050-re több mint két Celsius-fokkal emelkedik, „s ennek katasztrofális következményei lesznek a környezetre, a gazdaságra és az emberi társadalomra”. (Energy [R]evolution…, 2007.; 5. old.) Hogy a szemléletmód-váltás még vonzóbb legyen, azt is megemlítik, hogy a megújuló energiaforrások ipara tavaly 38 milliárd dolláros üzletág volt – 26 százalékkal nagyobb, mint 2005-ben. Tény, hogy a fejlett ipari országokban a következı évtized alatt egyszerően lejár a meglévı erımővek "szavatossága": újakat kell építeni, mégpedig a mai csúcstechnológia szintjén. S ha már kell az új erımő – és az energia –, miért ne legyen tiszta.
-6-
A jelentés szerint a megújuló energiaforrások a világ jelenlegi energiakeresletének 13%-át teszik ki. Ezek közül is a biomassza az, amely a legnagyobb mennyiségben áll rendelkezésre. A tanulmány a biomassza árának alakulására is pontos prognózist ad. A biomassza költsége a kıolajhoz képest jóval rugalmasabb, és országonként is eltér: amíg a tradicionális biomasszának Afrikában és Ázsia egyes területein szinte nincs is költsége, addig máshol a bioüzemanyagok csak igen magas áron állíthatóak elı. A 2050-ig szóló prognózis elkészítéséhez a költségek ilyen jellegő eltéréseit úgy szüntették meg, hogy aggregálták a költségeket az egyes kontinenseken. Az eredményeket a következı táblázatok mutatják: 1. Táblázat: Elırejelzés a kıolaj árának emelkedésére Fosszilis főtıanyagok
2003
2010
2020
2030
2040
2050
Nyersolaj 2000$/bbl
28,0
62,0
75,0
85,0
93,0
100,0
—Amerika
3,1
4,4
5,6
6,7
8,0
9,2
—Európa
3,5
4,9
6,2
7,5
8,8
10,1
—Ázsia
5,3
7,4
7,8
8,0
9,2
10,5
Feketeszén 2000$/t
42,3
59,4
66,2
72,9
79,7
86,4
Természetes gáz 2000$/GJ
Forrás: Energy [R]evolution…(2007) 29. o.
2. Táblázat: Elırejelzés a biomassza árának emelkedésére Biomassza
2003
2010
2020
2030
2040
2050
—Európa
4,8
5,8
6,4
7,0
7,3
7,6
—Más régiók
1,4
1,8
2,3
2,7
3,0
3,2
Biomassza 2000$/GJ
Forrás: Energy [R]evolution…(2007) 29. o.
-7-
A tanulmány elırejelzései folyamatos összefüggést mutatnak a bioüzemanyagok ára és a kıolaj ára között. Ez a kapcsolat azzal magyarázható, hogy a folyékony biomasszából elıállított bioetanolt üzemanyag kiegészítıként alkalmazzák a benzin és a gázolaj mellett. A tanulmány tehát egyértelmően a megújuló energiaforrások használata mellett teszi le a voksát, a bioipart látja az egyetlen lehetséges módszernek a Föld klímaváltozásának megállítására.
II.1.1. Nemzetközi, globális fellépés a klímaváltozás ellen A klímaváltozással szembeni világmérető harcnak persze vannak elızményei: ilyen az ENSZ keretében 1992-ben, Rio de Janeiróban elfogadott Éghajlatváltozási Keretegyezmény3, aminek a létrehozása és érvénybe lépése a globális éghajlatváltozásnak, mint világmérető problémának a politikai elismerése volt. A keretegyezményben kimondták, hogy az üvegházhatású gázok múltbéli, és nagyrészt a jelenlegi kibocsátásáért alapvetıen a fejlett országok a felelısek, ezért a kibocsátás csökkentéséért, a negatív hatások ellensúlyozásában is nekik kell vezetı szerepet vállalniuk. A cél az éghajlati rendszer megóvása, mely probléma kezelése a méltányosság és
a közös,
de differenciált
felelısség elvének,
és
az
országok
különbözı
teljesítıképességének figyelembevételével képzelhetı el. (Poós-Rácz, 2005) 1997. decemberében a Keretegyezmény aláírói elfogadták az ún. Kiotói Jegyzıkönyvet, amelyben az országok már konkrét határidıkkel számszerősített kibocsátás-csökkentést vállaltak. A Jegyzıkönyv B mellékletében van lejegyezve, hogy a fejlett ipari országok az 1990-es év kibocsátási értékének 5,2%-os csökkentését vállalták a 2008-2012-es idıszakra.4 Ezek a megállapodások is fontos szerepet játszottak, játszanak az Európai Unió energiapolitikájának kialakításában. 3
United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC
4
Magyarország 2002. nyarán csatlakozott a Kiotói Jegyzıkönyvhöz, amelynek hatályba lépése 2005. februárjában történt meg. A Jegyzıkönyv szellemében tehát a hazai klímavédelmi törekvések célja az, hogy a magyarországi nettó üvegház-gáz kibocsátás 2008-2012 közötti idıszakban legalább 6%-kal alacsonyabb legyen, mint a viszonyításul választott 1985-1987-es idıszakban.
-8-
II.2. Az Európai Unió energiapolitikája
Az Európai Unió számára nagyon fontos az energetikai függetlenség, és ezzel párhuzamosan és a természeti környezet megkímélésének érdekében a megújuló energiaforrások alkalmazásának növelése. A továbbfejlesztés egyik legfontosabb kérdése, hogy a rendelkezésre álló megújuló energiaforrásokat hogyan lehet minél jobb hatásfokkal hasznosítani a gazdasági versenyképesség javítása érdekében. Az EU megújuló energia politikáját öt alapelv határozza meg: Az elsı a környezetvédelem, ezen belül pedig a szén-dioxid és egyéb szennyezı anyagok kibocsátásának a csökkentése. A második a biztonságos energiaellátás növekedése és ezzel egyidejőleg az importfüggıség csökkentése. A harmadik szempont a helyi és regionális fejlesztés. Ezzel a különbözı fejlettségi szintő területek gazdasági és szociális felzárkóztatását akarják elérni. Ehhez a ponthoz szorosan kapcsolódik a vidékfejlesztés és az új munkahelyek teremtése. A mezıgazdasági struktúra átalakítása is fontos szempont, vagyis az, hogy csökkenteni tudják az élelmiszer túltermelést alternatív földhasználati lehetıségek biztosításával, például energianövények termesztésével.(Nagy, 2006 et. al.)
II.2.1. Energiahatékonysági akciótervek, jogszabályok, egyéb dokumentumok A megújuló energiaforrások használatával olyan sok irányelv, dokumentum és jogszabály foglalkozik, hogy most a teljesség igénye nélkül, csak a legfontosabbakkal foglalkozom, azokkal, amelyek a magyar energiaszektorra is hatással vannak. II.2.1.1. Zöld Könyv, 2000: Az Európai Unió energiaellátás biztonsági stratégiájáról, 2000 november (Towards a European Strategy for the Security of Energy Supply) A Zöld Könyv elırejelzéseket tartalmaz az EU energiaellátásával kapcsolatban, illetve elemzi az EU energetikai helyzetét és energiafüggıségét. Szerinte a növekvı energiaimport miatt az EU egyre inkább függı helyzetbe kerül a világ más részeitıl, ezért
-9-
azonnali változtatásokat szorgalmaz a keresleti politikában, és kiegészítı pénzügypolitikát is javasol az energiaszerkezet megváltozásának alátámasztására. Az Unió egyik célkitőzése a megújuló energiaforrások megduplázása 2010-ig, melyet különbözı pénzügyi intézkedésekkel kívánnak elérni: segélyekkel, támogatásokkal, adókedvezményekkel, kedvezı átvételi árakkal („zöldárakkal”). II.2.1.2. Zöld Könyv az Energiahatékonyságról, 2005. június 22. (Green Paper on energy efficiency or doing more with less) Az Európai Unió jelenlegi energiaigényének 50%-át importból fedezi, ami évrılévre jelentısen megterheli az Unió költségvetését. Amennyiben ezt a tendenciát nem sikerül megállítani, akkor a behozatali arány 70%-ra is felmehet. Csakhogy amíg a tagországok energiakereslete folyamatosan nı, addig a kínálati oldalon egyre inkább csökken az energiaforrások mennyisége. A megújuló energiapiac még nem kellıen kiforrott ahhoz, hogy rövidtávon is helyettesíteni tudjon ekkora kıolaj-, és földgázigényt. Ezért a Zöld Könyv az Energiahatékonyságról (Green Paper on energy efficiency or doing more with less) címő irat jelentıs beruházásokat szorgalmaz, melyek fellendítenék az EU energiaszolgáltató szektorának a mőködését, és emellett hozzájárulnának körülbelül egy millió új munkahely teremtéséhez. A Zöld Könyv szerint három területen kellene mihamarabb energiamegtakarítási intézkedéseket végrehajtani: a közlekedésben, az iparban és az elavult épületek és háztartások rekonstrukciójában. (Szerdahelyi, 2005) II.2.1.3. Energia a Jövıért –Megújuló energiaforrások- Energiapolitikai Fehér Könyv, 1997. november Az Európai Bizottság által kiadott Fehér Könyv fogalmazza meg az Unió energiapolitikájának legfontosabb célkitőzéseit: a versenyképességet, az energiaellátás biztonságát és a környezetvédelem fenntartását. A célok elérésének legfontosabb eszköze a piacliberalizáció - amely növekvı versenyképességhez vezethet - az árak tartalmának egyértelmősége, az energiahatékonyság és az energiahálózatok összekapcsolása. A könyvben a Bizottság célul tőzi ki a megújuló energiaforrások részesedésének növelését az
- 10 -
összenergia-felhasználáson belül. A tervek szerint az arány a 2000. évi 6%-ról 2010-re 12%-ra emelkedne. Ennek elérésére a Bizottság kidolgozott egy stratégiai programot, melyben támogatási lehetıségeket biztosítanak a megújuló energiaforrások elterjedésének segítése érdekében. (Bohoczky, 2003) II.2.1.4. 2001/77/EK Irányelv Az Európai Parlament és Tanács 2001. szeptember 27-én fogadta el a 2001/77/EK Irányelvet a megújuló energiaforrásokból elıállított villamos energiának a belsı villamosenergia-piacon történı támogatásáról. A direktíva elıírja, hogy az 1997. évi közösségi 13,9% átlagot, 2010-re 22,1%-ra kell növelni úgy, hogy közben teljesíteni kell a Fehér Könyvben a 2010-re vonatkozó közösségi 12% megújuló arányt is, ami a teljes energiafelhasználásra vonatkozik. Az irányelv célja, hogy a belsı villamos energia piacon ösztönözze a megújuló energiaforrásoknak az energiatermeléshez való nagyobb mértékő hozzájárulást. A következı tíz évre vonatkozóan, tagállami szintre is lebontották az elérni kívánt célokat: például Ausztria villamos energia termelésének 78,1%-a, Svédországénak 60%-a, Spanyolországénak 29,4%-a, Németországénak 12,5%-a, Luxemburgénak 5,7%-a kell, hogy megújuló forrásból keletkezzen. Magyarországon a jelenleg termelt villamos energia 0,5%-át állítják elı megújuló energiaforrásból és optimista becslések szerint sem érheti el az 5%-ot 2010-re. A dokumentum szerint a Közösségben a megújuló energiaforrások kiaknázása elmarad a lehetıségektıl, és azt is jelzi, hogy a Közösség felismeri a megújuló energiaforrások támogatások elsıdleges szükségességét. A megújulók hasznosítása nem csak a környezetvédelemhez és a fenntartható fejlıdéshez járul hozzá, hanem ösztönzi a helyi munkahelyteremtést, biztonságosabbá teszi az energiaellátást, lehetıvé teszi az ENSZ éghajlatváltozásról szóló keretegyezményéhez csatolt Kiotói Jegyzıkönyvben foglalt célkitőzések gyorsabb megvalósulását és kedvezıen hat a társadalmi kohézióra. Az Irányelv kötelezi a tagállamokat olyan nemzeti célelıirányzatok elkészítésére, amelyben, az országok az adottságaikhoz igazodva növelik a megújuló energiaforrásokból elıállított villamos energia középtávú piaci részarányát.
- 11 -
Az Irányelv külön foglalkozik a fogalmak tisztázásával is. Ez nagyon fontos a számonkérési periódusban. Így nem lehet eltérı módon értelmezni a vállalások teljesítését. Például
a
„megújulókból
elıállított
villamos
energia”
a
kizárólag
megújuló
energiaforrásokat hasznosító erımővek által elıállított villamos energiát, valamint a hagyományos energiaforrásokat is hasznosító vegyes erımővek által elıállított villamos energia megújuló energiaforrásokból elıállított részét (a bevitt tüzelıanyagok hıértékének arányában) jelenti. A „biomassza” a mezıgazdaságból, erdıgazdálkodásból és az ehhez kapcsolódó iparágakból származó termékek, hulladékok és maradékanyagok (a növényi és állati eredetőeket is beleértve) biológiailag lebontható részét, valamint az ipari és települési hulladékbiológiailag lebontható részét jelenti. A hulladékhasznosítás (szemétégetés) csak akkor számolható el a megújuló energiaforrások támogatási rendszerében, ha az megfelel a hulladékgazdálkodás hatályos közösségi jogszabályainak, azaz a szelektív, elkülönített győjtés elıírásainak. A „megújuló energiaforrások” kifejezés a nem fosszilis megújuló energiaforrásokat (szél-, nap-, geotermikus-, hullám-, árapály-, víz-, biomassza-energia, hulladék-lerakóhelyeken és szennyvíztisztító telepeken keletkezı gázok, biogázok energiája) jelenti.
II.2.2. Energiahatékonysági Akciótervek Az Energiahatékonysági Akcióterv elképzelését a COM (2000) 247 irányelv határozza meg. Az energiahatékonyság fejlesztése az EU energia-, és környezetvédelmi politikáját segíti elı, mivel hozzájárul a Kiotói Jegyzıkönyv céljainak eléréséhez és elımozdítja az energiaellátás biztonságának javítását. Az akcióterv a Bizottság „Racionális energia felhasználás” címő 1998. áprilisi közleményéhez főzıdik. Az akciótervvel megvalósuló energiahatékonysági intézkedések az alábbi területeket érintik: közlekedés, regionális politika, kutatás-fejlesztés, vállalkozások, adózási politika, nemzetközi együttmőködés, háztartási készülékek és egyéb berendezések, ipar, épületek, közbeszerzés, energia audit, szolgáltató szektor. (Szerdahelyi, 2005) A COM irányelvnek újabb változata is van COM (2002) 508 final néven, amelyet az Európai Parlament és a Tanács 2003. március 12-én fogadott el. Az Irányelv célja, hogy elısegítse a bioüzemanyagok elterjedését a közúti közlekedésben. 2005. december 31-ig a közlekedésben használt bioüzemanyagok részarányát 2 %-ra kell növelni, majd évente
- 12 -
újabb 0,75 %-kal kell emelni ezt az arányt, hogy 2010-re a ráta 5,75 %-ra nıhessen. A javaslat indoklása szerint a tagországok mezıgazdasági termelési lehetıségei lehetıvé tennék a bioüzemanyagok alapanyagának elıállítását, hozzájárulva ezzel a mezıgazdasági termelés változatosságához és a munkahelyek számának növeléséhez. A 98/81/EGK irányelv 8(2)(d) cikke szerint a tagállamok adómentességet biztosíthatnak, vagy csökkentett adómértéket alkalmazhatnak a megújuló forrásokból származó üzemanyagokra. A most aktuális COM (2003)-739 címő direktívacsomag pedig még tárgyalási szakaszban van. (Techno-economic analysis…, 2002)
II.2.3. Energiahatékonysági programok5 II.2.3.1. Az EU 6. Kutatási, Technológiafejlesztési és Demonstrációs (KTF) Keretprogram (2002-2006) (TRD) Framework Programme, FP/6 A program keretösszege a 2002-2006 közötti közel 5 éves idıszakban összességében mintegy 17,5 milliárd Euró. A program prioritásai között kiemelt helyen szerepel a „Fenntartható fejlıdés, globális változás és ökoszisztémák”, ezen belül pedig a fenntartható energiarendszerek
kialakítása
energiatakarékosság,
az
és
mőködtetése.
energiahatékonyság
A
keretprogramban
növelése,
valamint
szerepel a
az
megújuló
energiaforrások és az alternatív üzemanyagok. A fı cél a költséghatékony és innovatív jellegő energetikai technológiák kialakítása és elterjesztése. II.2.3.2. Intelligens Energiát Európának Keretprogram — Intelligent Energy for Europe (2003-2006) A program célja a fenntartható energiagazdálkodás elısegítése és az EU energiapolitikai
célkitőzéseihez
(biztonságos
energiaellátás,
versenyképesség
és
környezetvédelem) való hozzájárulás. Az IEE program lényege a nem technológiai jellegő tevékenységek támogatása és a fejlıdı országokkal történı összehangolt fenntartható 5
Szerdahelyi, 2005 et. al.
- 13 -
energiapolitika
folytatása
energiahatékonysággal,
megújuló
energiaforrásokkal
és
alternatív üzemanyagokkal kapcsolatos projektek kapcsán. A keretprogram az energetika témakörébe esı közép- és hosszú távú fejlesztéseket támogatja. A program költségvetése 215 millió euró (4 évre), amely a csatlakozás következtében 50 millió €-val fog feltehetıen gyarapodni. A program kutatást és technológia-fejlesztést nem támogat. A Keretprogram négy részbıl tevıdik össze: a Save, Altener, Coopener és Steer részprogramokból. Ezek a programok az energiahatékonyság javítását kívánják fejleszteni a gazdasági élet eltérı területein. Az alprogramok egymással nem kerülnek átfedésbe. II.2.3.3. Fenntartható Energia Kampány —Sustainable Energy Europe Campain (2005-2008) Az Intelligent Energy for Europe (2003-2006) program keretében zajló, az energiahatékonyság fejlesztését népszerősítı kampány elsısorban magánszemélyek, vállalkozások, szakmai szervezetek, hatóságok, ipari vállalatok és civil szervezetek energiatudatos mőködése érdekében jött létre. A kampányt az Európai Bizottság védnöksége alatt szervezik 3,7 millió Eurós költségvetésbıl. A kampány során konferenciákat, tájékoztatókat és szakmai fórumokat tartanak annak érdekében, hogy a gazdaság és a társadalom minden rétegével megismertethessék az Unió energiapolitikáját. Fontos cél még az „energiapartnerség” intézményének a létrehozása is, melynek keretében az Unió energiakörnyezetét érintı különféle programok szereplıi osztják meg egymással a tapasztalataikat.
II.2.4. Közösségi kezdeményezések, INTERREG II.2.4.1. INTERREG III − Közösségi Kezdeményezés Határmenti Területek Támogatására Az INTERREG prioritásai között a megújuló energiák hasznosításának fejlesztése, a környezetvédelem, az erıforrásokkal, így az energiával történı hatékony gazdálkodás kiemelt prioritást kap. A programot 2000-2006 között 4,875 milliárd €-val támogatják az
- 14 -
Európai Fejlesztési Alapból, amely összege az A, B és C elemek között 67%, 27% és 6% arányban oszlik meg. Az Európai Unió tehát igen komolyan foglalkozik a megújuló energiaforrások energiaszektorba történı bevonásával, legalábbis jogi szinten. A célok gyakorlati megvalósításával kapcsolatban ugyanis nem megy minden simán. 2007. március 8-9. között Brüsszelben EU-csúcsot tartottak, a klímaváltozás megfékezését célzó lépésekrıl, meglehetısen felemás eredménnyel. Az állam- és kormányfık elfogadták, hogy a Közösség 2020-ra az 1990-es szinthez képest 20%-kal csökkenti az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását, de ezt a 20%-os célkitőzést az Unió egészére vonatkozóan határozták meg, és nem tagállami szinten. Ez pedig nem jelent túl nagy elırelépést, mivel így a 27 tagország maga dönthet arról, hogy mennyivel járul hozzá a cél eléréséhez. Ebbıl is látható, hogy a jogi doktrínáktól a megvalósításig még nagyon hosszú utat kell megtenni nemcsak nekünk, de az Európai Unió egészének is.
II.3.
Hazánk
nemzetközi,
illetve
Európai
uniós
kötelezettségvállalásai II.3.1. A megújuló energiahordozó felhasználás növelését elısegítı szabályozási feltételek II.3.1.1. 2399/1995. (XII. 12.) Kormány határozat az Országos Energiatakarékossági, illetve Energiahatékonyság-növekedést Elısegítı Cselekvési Programról A Kormány határozat az energiahordozók takarékosabb, ésszerőbb felhasználása, a környezet fokozottabb védelme, valamint az életminıség javítása érdekében került kibocsátásra. A program célkitőzései között szerepelt például a költségarányosságra és költségtakarékosságra ösztönzı ár- és tarifarendszer kialakítása; épületek energetikai korszerősítését célzó programok; és kutatás-fejlesztési kezdeményezések. Akkor a határozat megvalósítása elmaradt, mivel a szőkös költségvetési lehetıségek nem tették lehetıvé az ambiciózus program állami támogatásokkal történı megvalósítását.
- 15 -
Szerény folytatást jelentett az 1997-2000. közötti Energiatakarékossági Hitel Program, ami a támogatandó célterületeket az önkormányzatokra szőkítette le. II.3.1.2.
1107/1999.
(X.
08.)
Kormány
határozat
a
2010-ig
terjedı
energiatakarékossági és energiahatékonyság-növelési stratégiáról A kormány ebben a határozatban célul tőzte ki az energiaellátás biztonságának növelését, az importfüggıség mérséklését, a fenntartható fejlıdés biztosítását, a környezetvédelmi követelmények teljesítését, valamint a korlátozottan rendelkezésre álló hagyományos energiaforrásokkal való takarékosság érdekében egy új energiatakarékossági és energiahatékonysági stratégia megalkotását. Vállalták a gazdaság energiaigényességének évi 3,5%-os csökkentését, megújuló erıforrások bevonását a hagyományos energiahordozók mellett, valamint a szén-dioxid és kén-dioxid kibocsátásának csökkentését.
II.3.1.3.
1031/2000.
(IV.
07.)
Kormány
határozat
az
„Energia
Központ”
Energiahatékonysági, Környezetvédelmi és Energia Információs Ügynökség Kht. Létrehozásáról, valamint az 1107/1999. (IX. 08.) Kormány határozat végrehajtásáról A kormány az 1107/1999. (IX. 08.) Kormány határozat 2010-ig történı sikeres végrehajtása
érdekében
létrehozta
az
„Energia
Központ”
Energiahatékonysági,
Környezetvédelmi és Energia Információs Ügynökség Kht-t, hogy az energiahatékonysági programokat
kezelje,
Energiatakarékossági
mőködtesse Tárcaközi
és
végrehajtsa.
Bizottságot
is,
Ugyanakkor
aminek
a
létrehozták
feladata
a
az
hazai
energiatakarékossági programok irányítása mellett a nemzetközi támogatással folyó energiatakarékossági és klímavédelmi programok koordinálása.
II.3.1.4. 2001/77/EK direktíva hazai alkalmazása
- 16 -
A direktíva hazai lebonyolításaként a megújuló energiaforrásokból elıállított villamos energia részarányát 3,6%-ra növelték.
II.3.1.5. 2045/2003. (III. 27.) Kormány határozat Ez a határozat Magyarország, Kiotói Jegyzıkönyvhöz történı csatlakozását foganatosította. Az Európai Közösség és minden tagállama külön-külön csatlakozott a Jegyzıkönyvhöz, melyben az aláírók kötelezték magukat üvegházhatású gáz-kibocsátásaik korlátozására. Magyarország vállalta, hogy a 2008-2012. közötti idıszakra az 1985-1987es évek átlagához képest 6%-kal mérsékli az üvegházhatású gáz-kibocsátását. II.3.1.6. 2233/2004. (IX. 22.) Kormány határozat A határozat a bio- és egyéb megújuló üzemanyagok közlekedési célú felhasználásáról szól. A hazai adottságok alapján 2005-re a Magyarországon forgalmazott üzemanyagok energiatartalomra vetített részarányára vonatkoztatva 0,4-0,6% legyen; 2010-re a forgalmazott üzemanyagokban a bioüzemanyagok energiatartalomra vetített részaránya érje el a 2%-ot. A kormányhatározatban vállalt 2%-ot a 63/2005. (VI. 25.) Országgyőlési határozat 4%-ra emelte.(Szerdahelyi, 2005) II.3.1.7. A 2005. évi módosított villamos energiáról szóló LXXIX. törvény fontosabb rendelkezései a megújuló energiáról Ebben a törvényben írják le pontosan a kötelezı átvételő villamos energia árszabályozását. A megújuló energiaforrások felhasználásával az eladásra termelt villamos energia értékesítésével kapcsolatban új helyzet állt elı, ugyanis a megújuló energia felhasználásával termelt villamos energia átvételi árát 23 Ft/kWh6-ban határozták meg, valamint a bioerımővekben termelhetı villamosenergia-mennyiség meghatározását a Hivatal hatáskörébe utalták. 6
Kilowattóra
- 17 -
A támogatott árú villamos energia elıállításához felhasználható hulladékok köre szőkült, az egyéb módon, valamint a kapcsolt energiatermelı létesítményekben értékesítésre termelt villamos energia átvételének feltételei lényegében véve nem változtak. (Az energiaipari…, 2006) A magyar energiapolitikai szabályozásból ezek a rendeletek a legfontosabbak. Általánosan azt lehet elmondani, hogy a magyar energiapolitika követi az Európai Uniós
elıírásokat
és
irányelveket,
és
komolyan
támogatja
az
alternatív
energiaforrások használatát az energiaszektorban, legalábbis törvényi szinten.
- 18 -
III. Magyarország energiafelhasználásának összetétele Uniós tagságunk miatt ránk is kötelezı érvényőek a közösségi szintő energiapolitikai irányelvek és szabályozások. Az európai energiapolitikának alapvetı céljai a fenntartható, versenyképes és biztonságos energiaszolgáltatás. Az Európai Unióban egyre nagyobb hangsúlyt kap az energiaforrások változatos kombinálása és minél hatékonyabb kihasználásra való törekedés.
III.1. Magyarország energiatermelésének fıbb mutatói Magyarország egyelıre jelentıs mértékben függ a (fıként Oroszországból történı) energiaimporttól, mivel a belföldi nukleárisenergia-, földgáz-, kıszén- és kıolaj-termelés a fogyasztásnak csak egy részét fedezi. A primerenergia-szolgáltatás7 földgázra, kıolajra és atomenergiára épül, a megújuló energiaforrások aránya pedig elmarad a 27 tagországot számláló EU-s átlagtól. 3. Táblázat A magyar energiaszolgáltatás fıbb mutatói (2004) Primerenergia
Belföldi
Nettó
Energia
Villamos energia
szolgáltatás
termelés
import
végfelhasználása
elıállítása (TWh)
3,4
2,2
1,1
0,7
8,2
Kıolaj
6,3
1,6
4,9
4,5
0,8
Földgáz
11,7
2,4
9,3
7,5
11,8
Nukleáris
3,1
3,1
Mtoe Szilárd tüzelıanyag
11,9
Elektromos áram Megújuló energiaforrások
7
0,6 1,0
1,0
2,7 0,7
1,0
Primerenergia-szolgáltatás: Az országhatáron belül elfogyasztott energia: termelés + visszanyert termékek
+ behozatal + készletváltozás - kivitel - (tengerjáró hajók részére szállított) tartálykészletek
- 19 -
Egyéb
0,7
Összesen
26,2
1,2 10,2
15,9
17,4
33,7
Forrás: http://ec.europa.eu/dgs/energy_transport/figures/pocketbook/2006_en.htm
Noha az egy fıre jutó energiafogyasztás és a CO2 kibocsátás alacsony, az energiaintenzitás8 sokkal magasabb, mint a 27 tagországot számláló EU-s átlag. A klímaváltozás miatti aggodalmak miatt, a jelenlegi trendeknek megfelelıen, a megújuló energiaforrások arányának növekedése várható a jövıben, a közvélemény pedig támogatja a nukleáris energiát, amelynek segítségével csökkenthetı az importtól való függés. (Energy Mix Fact Sheet, 2006) A legjelentısebb belföldi energiaforrás a nukleáris energia. Magyarország kis mennyiségben termel földgázt, szilárd tüzelıanyagot (kıszenet) és kıolajat. A belföldi termelésben a megújuló energiaforrások aránya 9%, a megújuló energiaforrásból termelt energiamennyiség 1990 óta figyelemre méltó módon, 85% -kal növekedett. Ezzel szemben minden más típusú energia termelése jelentısen csökkent 1990 óta, ez pedig az összes belföldi termelés zsugorodását eredményezi. (Internal Market Fact Sheet, 2006) 4. Táblázat Magyarország energiafogyasztásának fıbb mutatói (2004) Magyarország EU-27 Egy fıre jutó energiafogyasztás (ktoe/fı)
2591
3689
Energiaintenzitás (toe/MEUR’00)
438
185
Energia importfüggıség (%)
60,8
50,1
CO2 kibocsátás (Mt)
54
4004
CO2 intenzitás (tCO2/toe)
2,1
2,2
Egy fıre jutó CO2 kibocsátás (kg/fı)
5365
8180
Forrás: http://ec.europa.eu/dgs/energy_transport/figures/pocketbook/2006_en.htm
8
Az energiaintenzitás mutatja, hogy milyen hatékonysággal használják az energiát hozzáadott érték
létrehozásához. A primerenergia-szolgáltatás és a bruttó hazai össztermék hányadaként határozzák meg.
- 20 -
Magyarország energiaimport-függısége9 valamivel az EU 27 tagországok átlaga fölött van. A behozott energiaforrások legnagyobb része földgáz, amelynek használata az utóbbi években nıtt. Magyarország nyersolajat is importál, a behozott mennyiség 1990 óta csökkenı tendenciát mutat. Az importált földgáz és kıolaj legfontosabb szállítója az Orosz Föderáció. Az összes importált energia mennyisége 1990 és 2004 között ingadozó volt. (Benchmarking Reports, 2006) A villamosenergia-termelés nukleáris energiára, földgázra és kıszénre épül. 2004ben földgázból és nukleáris erımőbıl származott az összesen termelt villamos energia 3535%-a. A kıolaj részaránya a termelésben 1999 óta fokozatosan csökken, mivel azt egyre inkább földgázzal helyettesítik. A megújuló energiaforrások használata (elsısorban a biomasszáé) 2004-ben figyelemre méltóan nıtt (majdnem hatszorosára), mindazonáltal még mindig csak igen kis hányadát adja a termelt villamos energiának. A magyar energiafogyasztás módja eltér az EU tagországok átlagos fogyasztásától, mert a háztartások és kereskedelmi tevékenységet végzık fogyasztják a legjelentısebb hányadot. A háztartások fogyasztása önmagában több mint egyharmadát teszi ki a teljes energiafogyasztásnak (az EU 25 tagországokban ez átlagosan csak 26%). Az ipari kereslet jelentısen csökkent, míg a fuvarozási ágazat igénye 1990 óta 28%-kal növekedett. A kıolaj és földgáz fıképpen a végfelhasználásban játszik szerepet, itt részarányuk összesen 69%. (National Reports, 2006)
III.2. Magyarország megújuló energiaforrásai III.2.1. Napenergia A napenergia közvetlen hasznosítása az egyik legkézenfekvıbb megújuló energiaforrásnak mutatkozik. Magyarországi napenergia adatokat sokféle feldolgozásban ismerjük
és
jellemzésül
csak
kiragadva
a
négyzetméterenkénti
éves
összes
energiamennyiséget, ami 830-875 kWh10 megállapíthatjuk, hogy nem jelentéktelen. Már
9
Az energiaimport-függıség mutatja, hogy az adott ország milyen mértékben függ a behozataltól
energiaszükségletének kielégítése tekintetében. A következı képlet szerint kerül kiszámításra: nettó import / (primerenergia-szolgáltatás + tartálykészletek) 10
kilowattóra
- 21 -
más a helyzet, ha az energiamennyiség idıbeli alakulását vizsgáljuk. Az említett energiamennyiség több mint fele a nyári négy hónapra esik. Ez azt jelenti, hogy abban az idıszakban, amikor hidegebb van, rövidek a nappalok, tehát nagy az energiaigény, akkor jelentısen kevesebb a rendelkezésre álló napenergia-mennyiség. Ez a körülmény alapjaiban meghatározza a napenergia hasznosításának lehetséges területeit hazánkban. A
napenergia
legelterjedtebb,
legjobb
hasznosítási
területei
az
üvegházak,
a
mezıgazdasági szárítók, valamint a melegvíz-készítés. Jó hatásfokú, megbízható technológiák, mind a hazai, mind az import termékek, berendezések rendelkezésre állnak. (Giber, 2005b)
III.2.2. Szélenergia A szél vonzó energiaforrás a mezıgazdasági körzetek, gazdálkodók számára. Nagy elınye, hogy nem környezetszennyezı és alkalmas hálózatba integrálható elektromos áram termelésére. Magyarországon eddig elsısorban az olyan kis szélmotorok alkalmazása jöhetett szóba, melyek vízszivattyúkat, áramfejlesztıket, víz-szellıztetı berendezéseket mőködtetnek. A megújuló energiahordozókkal termelt villamos energia kötelezı átvétele és ára, valamint a beruházási támogatások hatására viszont megindult a korszerő szélerımő-építések folyamata.
Jelenleg
hat
szélerımő
üzemel:
Kulcson,
Inotán,
Mosonszolnokon,
Mosonmagyaróváron, Újrónafın (Gyır-Moson-Sopron megye) és Szápáron (Veszprém megye) (Giber, 2005b)
III.2.3. Vízenergia Magyarország kedvezıtlen természeti adottságaiból következıen - nincsenek nagy eséső folyóink - nem sok lehetıség van a felszíni vizek vízenergiájának hasznosítására. Az elıállított vízerımői villamos energia közel 90%-át a négy jelentısebb vízerımő (Kiskörei, Tiszalöki, Kesznyéteni és az Ikervári erımővek) termeli meg. A természeti adottságokon kívül a Bıs-Nagymarosi erımő kapcsán kialakult ellenérzések sem kedveznek további erımővek építésének. (Gács, 2006)
- 22 -
III.2.4. Geotermikus energia Magyarország kedvezı geotermális adottságú terület, mivel a geotermikus gradiens mintegy másfélszerese a világátlagnak. Hazánkban még sincs geotermiára alapozott villamosenergia-termelés, a felszínre hozott melegvizet nem energiatermelésre, hanem hıtechnikai célokra, - főtés, használati melegvíz-készítés, úszómedencék főtése, technológiai célok – használják fel. (Sági, 1994)
III.3. A megújuló energiaforrásokból termelt energia mutatószámai Megújulóból termelt villamos energia: A magyarországi termelés legnagyobb részben (664 GWh11) szilárd biomasszából származik, a 2004-ben összesen termelt 924 GWh-ból 664 GWh. Emellett a magas penetráció mellett a biomassza használata évente jelentısen növekszik, átlagosan 116%-kal (1997 és 2004 között). Ez nagyrészt a vegyes tüzelésre való átállásoknak köszönhetı (széntüzelésrıl gáz- és biomassza-tüzelésre). A piac további részét a vízerımőben termelt áram teszi ki, az így termelt mennyiség 2004-ben 205 GWh volt. Környezetvédelmi rendelkezések miatt ennek a megújuló energiaforrásnak penetrációja és termelt mennyisége nem növelhetı. A szélerımővek területén vannak további lehetıségek. Míg ezek termelése 2004-ben 6 GWh volt, a teljes termelıkapacitás 2004-ben 3.3 MW volt, ez 2005-re 17.5 MW-ra nıtt. (Renewable Energy Fact Sheet, 2006) Magyarország földrajzi adottságai tehát kedvezıek a villamos energia megújuló energiaforrásból történı termelését célul tőzı fejlesztésekhez, különösen pedig a biomasszából történı termeléshez. 1997 és 2004 között évente átlagosan 116%-kal nıtt a biomassza alapú termelés. Míg a vízerımővek további fejlesztésének fı akadályát a környezeti tényezık képezik, más megújuló energiaforrások, mint a nap-, szél- és geotermikus energia használatának adminisztratív akadályai vannak (pl. engedélyezési eljárás).(Energy Market Fact Sheet, 2006)
11
gigawattóra
- 23 -
IV. A biomassza IV.1. A biomassza fogalmának meghatározása A „biomassza” fogalmának meghatározása nem egyszerő feladat. Másként definiálja egy természettudós, egy környezetvédı, és mást jelent egy energetikai szakember számára. Mivel ez egy gazdasági jellegő dolgozat, így fontos rámutatni az értelmezésbeli különbségekre. Elıször a Környezetvédelmi Lexikon meghatározását ismertetem, majd Dr. Giber János energetikai szakember fogalommagyarázatát ismerhetjük meg.
IV.1.1. A biomassza fogalmának elsı értelmezése Biomassza: biológiai eredető szervesanyag-tömeg, egy biocönózisban12 vagy biomban13, a szárazföldön és vízben található élı és nemrég elhalt szervezetek (növények, állatok, mikroorganizmusok) testtömege; biotechnológiai iparok termékei; és a különbözı transzformálók (ember, állatok, feldolgozó iparok stb.) összes biológiai eredető terméke, hulladéka, mellékterméke. Az ember testtömegét nem szokás a biomassza fogalmába vonni. A növényi biomassza a fitomassza, az állati biomassza a zoomassza. (Környezetvédelmi Lexikon) A termelési-felhasználási láncban elfoglalt helyük alapján a biomassza lehet elsıdleges, másodlagos és harmadlagos. Az elsıdleges biomassza a természetes vegetáció, szántóföldi növények, erdı, rét, legelı, kertészeti növények, vízben élı növények. A másodlagos biomassza az állatvilág, gazdasági haszonállatok összessége, továbbá az 12
Biocönózis, más néven életközösség: adott helyen és idıben létezı, olyan egyed feletti szervezıdési szintő egység, amelyben több populáció él együtt meghatározott kapcsolatrendszerben. (A természetes életközösségekre az önszabályozás jellemzı. Minél változatosabbak az életkörülmények az életközösségben, annál nagyobb a benne részt vevı fajok száma; ezzel szemben minél jobban eltérnek a külsı körülmények az optimálistól, annál fajszegényebb az életközösség, de annál nagyobb elemszámú lehet.)
13
Biom: a klímaövezetek által megszabott bioszféraegység. A biomokat életközösségek építik fel, amelyek növény-, és állatpopulációkból állnak. Egy biomhoz tartozó életközösségek között sokrétő kölcsönhatások alakulnak ki, így azok fölötti szervezıdési szintnek tekinthetık. Nevüket jellemzı növényzetükrıl kapták, pl. tundra, tajga, szavanna stb. A biomok fajgazdagsága az Egyenlítıtıl a sarkok felé csökken (a sivatagokat leszámítva), a fajokra jellemzı egyedszám pedig növekszik.
- 24 -
állattenyésztés fı termékei, melléktermékei, hulladékai. A harmadlagos biomassza a biológiai eredető anyagokat felhasználó iparok termékei, melléktermékei, hulladékai, emberi települések szerves eredető szerves hulladékai. A biomasszát az elpusztult mikroszervezetek testtömege képezi, amit ülepítéssel vagy flotálással lehet eltávolítani (eleven-iszap). A biomassza-képzıdés oxigénmentes közegben anaerob mikroorganizmusok (anaerob szervezetek) révén is végbe mehet, de lényegesen kisebb sebességgel. A biomassza képzıdés másik formája a fıleg élı vizekben, (hőtıvizekben) lejátszódó algavirágzás. A biomassza hasznosításának fı iránya az élelmiszertermelés, a takarmányozás, az energetikai hasznosítás és az agráripari termékek alapanyaggyártása. Az energetikai hasznosítás közül jelentıs hasznosítási mód az eltüzelés, brikettálás14, pirolizálás15, gázosítás,
és
biogáz-elıállítás.
Az
aerob16
biológiai
szennyvíztisztításnál
a
mikroorganizmusok rohamos elszaporodása megy végbe a rendelkezésre álló tápanyag, a víz oxigén tartalma és a hımérséklet függvényében. Hazánkban évente szárazanyagban kb. 53 millió tonnát termelnek a vadon élı és gazdasági növények, amelynek több mint fele melléktermék, illetve hulladék. Ezek hasznosítására igen sok lehetıség kínálkozik: talajjavítás, trágyázás, energianyerés, takarmányozás, biotechnológiai hasznosítás, kémiai átalakítás (ipari nyersanyagként) stb. ezek jobb kiaknázása a következı idıszak kulcsfontosságú feladatai közé tartozik. (Környezetvédelmi Lexikon)
IV.1.2. A biomassza fogalmának második értelmezése Biomassza alatt tágabb értelemben a fotoszintézis által évenként újratermelt szerves anyagokat (fa, bozót, fő, agrártermékek stb.), ezek másodlagos termékeit (hulladék, szerves szemét, csatornaiszap, az ipar, például papíripar szerves melléktermékei), illetve az ezekbıl elıállított biogázt, bioalkoholt, biodízelt értjük. Az energetikai hasznosítás lehetısége és fontossága sorrendjében pedig a következıképpen csoportosíthatóak: − Erdıgazdálkodásba bevont erdık fanövekménye. 14
préselés aprítás 16 a levegı oxigénjének jelenlétét igénylı 15
- 25 -
− Energiaerdı17 telepítések favagyona. − Csatorna-, trágya-, szeméttelepek biogáztermelésre alkalmas iszapanyaga. − Energianövények bioalkohol- és biodízel gyártása. − Egyéb alternatív biomassza [például szalma, energiafő (-pellet), fő, útszéli lombanyag és a háztartásokban, farmokon felgyőlt és helyben biogázzá alakítható háztartási és a szemét, trágya]. (Giber, 2005a) A
Föld
biomasszavagyona18
nem
egyenletes
eloszlású.
A
szárazföld
biomasszavagyonának 40%-a az erdıkben, a többi tundrákon, szavannaterületeken, mocsarakban, füves vidékeken található. A mezıgazdasági területek a biomasszavagyon kb. 9%-átadják. A teljes élı19biomasszavagyon csaknem egésze a szántóföldön található, mert az óceánok növényi planktonai rövid ideig (2-3 hónapig) „élnek”. Az 1800-as évek közepéig az emberiség döntı többsége csak fát és más tradicionális biomasszát használt energiahordozóként; 1940-ben a világ primer energiaforrásainak egynegyedét még mindig a fa adta, melyet kis hatékonysággal használtak fel. Az utóbbi években a fa újra elıtérbe került. Ennek alapvetı oka a papír-, illetve farostlemez-ipari alapanyagok és tőzifa rohamosan csökkenı ára, valamint az erdıgazdaságok gazdasági krízise. Ilyen körülmények között mentıkötélként jön az erdıgazdaságoknak a biomassza-erımővek megjelenése: az ilyen erımővek a szállítóképes nagy erdıgazdaságoknak ma relatíve magas árat fizetnek a számukra alkalmas faanyagért. Megtehetik, mert jelenleg az állam jogszabályban kötelezıen elıírt átvételi árat fizet a biomassza-erımővekben megtermelt áramért. Mivel a régi széntüzeléső erımőveket néhány év múlva le kell állítni, ezek számára a megmaradásért való harcban az egyetlen kiút a faaprítékra, esetleg vegyes tüzelésre való átállás.20 A Kiotói Egyezmény is ugyanilyen irányba hat, mely a fejlett országoknak lehetıvé teszi a számukra elıírt CO2-kvóták túllépését, ha például a fejlıdı és az 17
Az energiaerdık speciális, gyorsan növı fafajtákkal (nyárfa, akác, vagy –a szubtrópusi vidékekeneukaliptusz) energetikai célokra telepített erdık, amelyeket tipikusan 5-7 esetleg 15 év múlva az éves telepítésnek megfelelı területen letarolnak. 18 A biomasszavagyon az évek során fotoszintézissel képzıdött biomassza. 19 Fotoszintézisre képes. 20 Tüzelıanyagként fa-szén vegyes főtés is számba jöhet: az EU-direktívák szerint csak a korszerőtlen szénerımőveket kell a következı években leállítani.
- 26 -
úgynevezett átmeneti gazdaságú országokban (így Magyarországon is) biomasszaerımővek, illetve új erdıterületek telepítését támogatják. Ez az úgynevezett „karbonkreditüzlet”. A biomassza regeneratív, azaz újratermelhetı, pótolható erıforrás, mely hátrányai mellett, számos elınnyel is rendelkezik: elınye, hogy az ilyen erımővek SO2-kibocsátása sokkal kisebb, mint a szénerımőveké (a fa S-tartalma 0,01%). Kisebb a hamu-, és salakképzıdés, sıt, a fahamu olcsó- káliumot, nitrogént, nyomelemeket tartalmazó mőtrágya. Nem igaz viszont, hogy a biomassza-erımővek CO2 –kibocsátása 30%-kal kisebb, mint más erımőveké; ez csak akkor lenne igaz, ha az erımővek hatásfoka több mint 70% lenne. Az is kérdéses, hogy a fatüzelés nem bontja meg a természet CO2 –egyensúlyát. A biomassza elégésekor keletkezı nitrogén-oxid-emisszió várható értéke sem kisebb, mint más erımőveké. Ennek oka a növények nagy nitrogéntartalma, így még folynak a viták a bioenergia környezetkímélı hatásáról.
IV.2. A biomassza története A XX. Század közepéig a tüzelıanyagok történelme lényegében a biotüzelıanyagok történelme volt. Eltekintve a forrásoktól, a tengerpartokon illetve a felszínre bukkanó szénrétegeknél talált széntıl, a 17. századig a biomassza volt az egyetlen hıforrás a Napon kívül. A világításban pedig az állati és növényi olajok, valamint a faggyúgyertyák égetése játszott nagy szerepet. Az igavonó állatok erejébıl származó energiát pedig még ma is sok helyen hasznosítják. Az ipari forradalom21 elején a fát felváltotta a szén, majd a kıolaj és a földgáz, azaz a fosszilis tüzelıanyagok. Csakhogy a fosszilis tüzelıanyagok használata korlátozott
21
Az ipari fejlıdést általában három egymással ellentétes dologgal magyarázzák: Egyrészt azzal, hogy a
növekvı jólét a kívánt technikai innovációnak kedvezı alapfeltételeket biztosított. Ez vezetett a gépek növekvı használatához, amelyhez a szén sokkal jobb üzemanyag volt, mint a fa. A második megközelítés szerint a tudományos találékonyság széleskörő technológiai változást eredményezett, a fát felcserélı szénbıl származó energia hasznosításával. A növekvı jólét csak egy következménye volt az iparosodásnak. A harmadik magyarázat szerint egészen másról van szó: a népességnövekedés, a szegénység és a fa növekvı
- 27 -
mennyiségük miatt nem alkalmasak arra, hogy egy fenntartható energiagazdaság rájuk épüljön. Erre rakódik rá az atomenergia-használat veszélyessége is. Az 1973-as olajembargót követı globális energetikai irányzatok a különbözı gazdasági és környezetvédelmi megszorítások miatt instabilakká váltak. Az égbeszökı energiaárak hatására az elsı reakció a fogyasztás hirtelen esése volt, mely csökkenés 1992ig minden évben megduplázódott. A világ olajfelhasználása az 1979-es napi 65 millió barrelrıl 1985-ig 59 millióra csökkent, és noha 1991-re napi 64 millió barrelre emelkedett, ez csak 12%-kal volt több mint 1973-ban. Számos országban csökkentették az olaj villamos energia elıállítására történı hasznosítását, a közlekedésben még mindig igen fontos szerepet tölt be. Az 1970-es évek olajválságai felgyorsították az egyéb energiaforrások felé történı elmozdulást. Az egyik lehetıség, az atomenergia már eddig is igen gyors ütemben terjedt el, mely terjedést a közvélemény, az emelkedı árak és a Three Mile Islandon és a Csernobilban bekövetkezett katasztrófa fogott vissza. Ekkor indultak meg a megújuló energiaforrások alkalmazásával foglalkozó kutatások. A kifejlesztett, korszerő nagyüzemi biomassza tüzelési rendszerek az egyes országok agrártermelési, helyi ipari, illetve kommunális szféráiban széles körben kezdtek terjedni. A bonyolultabb és költségesebb technológiák kifejlesztése azonban megtorpant, mivel az energiaárak alacsony szinten stabilizálódtak a nemzetközi piacon. Több ország alternatív lehetıségévé a szén vált, így a hetvenes évek közepétıl a szénhasználat világszerte 30%-kal emelkedett. (Kerényi, 2003) A nyolcvanas évek elejétıl azonban az egyre növekvı környezeti károk – melyek jórészt a fosszilis energiahordozók fokozott használatának köszönhetıek – kerültek a figyelem középpontjába. 1975 és 1990 között a szén-dioxid kibocsátása több mint kétszeresére emelkedett! A szigorodó törvények és környezetvédelmi elıírások miatt a szén felhasználás fellendülése 80-as évek közepétıl kezdve újra lassulni kezdett. Az 1990-es évek elején Kelet-
ára késztette a szén elıtérbe kerülését, amely sokkal kisebb készletben állt rendelkezésre. A külszíni szénkészletek hamar kimerültek és szükségessé vált a mélybányászata, illetve a víz mélybıl történı kiszivattyúzása. (Flavin et al., 1992)
- 28 -
Európában és Oroszországban csökkent a szén és lignit felhasználása, ez és a nemzetközi egyezmények hatására 1990-ben és 1991-ben csökkent a szén-dioxid emisszió. A Harmadik Világ növekvı fosszilis energiahordozó felhasználása növekszik ugyan, de az újabb és újabb anyagi gondok gátat szabnak ennek. Ma a világ összes fosszilis energiahordozó felhasználásának 28%-a esik a Harmadik Világra, az 1970-es 18%-hoz képest. Az elmúlt évtizedekben azonban újra fokozottan elıtérbe kerültek a megújuló energiaforrásokat hasznosító technológiák fejlesztése, a világszerte egyre nagyobb gondot okozó környezetvédelmi problémák miatt. A fejlesztések elıtérbe kerülésének másik oka a Nyugat-Európában termelésbıl kivont termıterületek hasznosításának és a falusi lakosság helyben tartásának célja volt. Elemzık szerint az EU területének egy tizedét lehetne energetikai rendeltetéső biomassza termelésre hasznosítani. Ez körülbelül évi 80 millió tOE22 alternatív energiának felel meg, amely a régió jelenlegi villamos energia szükségletének 20 %-át fedezné. (Flavin et al., 1992) Napjainkban pedig nemcsak elméletben beszélhetünk a bioenergiáról, hanem kézzelfogható eredményekkel is bírunk, ezekrıl a következı fejezetekben lesz szó.
IV.3. A magyar biomassza-potenciál
Magyarországon a termelıdı biomassza a megújuló energiaforrások domináns tényezıje, a növekedési lehetıség egyik alappillére. Az ország teljes biomassza készlete 350-360 millió tonnára becsülhetı, ebbıl 105-110 millió tonna elsıdleges biomassza évente újratermelıdik, amelynek nagy része felhasználásra is kerül.
22
„tonna olajjal egyenértékő” Ezt a mértékegységet használják a megújuló erıforrásból nyert energia mérésére.
- 29 -
5. Táblázat. A magyarországi biomassza-potenciál számokban
Primer produkció
Millió tonna
Gabonaféle
13,7
ebbıl búza
Szekunder
Ezer db
Ezer tonna
szarvasmarha
800
640
5,2
sertés
4900
560
ebbıl kukorica
6,5
juh
1100
80
Olajnövények
1
baromfi-féle
19400
80
Egyéb ipari
3,3
ló
70
60
Szálastakarmányok
7
26300
1420
Zöldség
2
Gyümölcs
1
trágya*
7000-8000
Melléktermék
28-30
almos trágya
3900
Gyökérmaradvány
8 – 10
hígtrágya*
4000-5000
Gyep, nádas
3
állati termékek
3000-3500
Erdı
9
Összesen
75-77
Teljes élıfa készlet
250
Összes primer produkció
produkció
Tercier produkció szilárd szerves kommunális szennyvíz veszélyes hulladék élelm.ipari melléktermék
Millió tonna 5 17 0,5 1
710
10000-11000
23,5
350-360
Forrás: KSH, FAO: az 1999-2003. évek átlagadatai (Gıgös, 2005) Jelmagyarázat: *szalma, illetve víz hozzáadása nélkül
A mezıgazdasági fı- és melléktermékek mintegy 57-58 millió tonnával járulnak hozzá az évente megújuló magyarországi biomassza készlethez. Az erdık 9 millió tonna biomasszát adnak évente, miközben a teljes élıfában meglévı biomassza mennyiség 250 millió tonnát tesz ki. A mezıgazdaság által termelt elsıdleges biomasszának csak kis része – 4,5 és 5,0 millió tonna – kerül közvetlen emberi fogyasztásra, mintegy 16-17 millió tonna az állatok takarmányozására fordítódik. További mintegy 6,0-7,0 millió tonna ipari feldolgozásra kerül.
- 30 -
A magyarországi energiafelhasználásnak jelenleg mindössze 3,2-3,6%-át (34-38 PJ/év) adják a megújuló energiák, ebbıl a növényi eredető biomassza mintegy 2,8%-ot tesz ki, amelynek a túlnyomó részét az erdeinkbıl kitermelt tőzifa adja. (Gıgös, 2005)
- 31 -
V.A biomassza felhasználási lehetıségei V.1.Az energetikai célú száraz biomassza A mezıgazdaságban megtermelt primer biomassza közül energetikai célra elsısorban
a
nagy
tömegben
jelentkezı
melléktermékek
vehetık
számításba.
Gabonaszalmából átlagos körülmények között évente 4,0-4,5 millió tonna keletkezik, amelybıl az állattartás és az ipar 1,6-1,7 millió tonnát használ fel. A maradék 2,4-2,8 millió tonna gabonaszalma jelentıs része energiatermelésre lenne felhasználható és évente 28-34 PJ23 energia állítható elı belıle. Megfelelı tüzelıberendezések hiányában jelenleg Magyarországon a szalmát energetikai célra gyakorlatilag nem hasznosítjuk. 6. Táblázat: A biomassza hasznosítási lehetıségek és volumenek
Sorszám
Hasznosítható biomassza-féleségek
ezer t/év
Nyerhetı energia PJ/év
1.
Gabonaszálak
2400-2800
28-34
2.
Kukoricaszár
4000-5000
48-60
3.
Szılıvenyige, gyümölcsfa-nyesedék
350-400
5–6
4.
Szarvasi energiafő
500-600
6–7
5.
Energetikai faapríték
1200-1800
25-30
6.
Biogáz szubsztrát
8000-10000
7–9
7.
Repce RME*-nek
220-250
3,5-3,8
8.
Kukorica ETBE-nek
2000-3000
24-27
Forrás: Gıgös, 2005 Jelmagyarázat: *repce-metil-észter
23
Mennyiség
Petajoule
- 32 -
A
legnagyobb
tömegben
jelentkezı
szántóföldi
növénytermelési
melléktermék
Magyarországon a kukoricaszár, amely 8-10 millió tonna mennyiségben jelentkezik évente, ebbıl 4-5 millió tonna hasznosítható energetikai céllal, amely 48-60 PJ/év energiát lenne képes szolgáltatni. Jelenleg azonban hazánkban megfelelı tüzelési technológia nem áll rendelkezésre a nagy nedvességtartalmú kukoricaszár megfelelı hatásfokkal történı eltüzelésére. A növénytermelés melléktermékei közül még számottevı mennyiségben keletkezik napraforgószár, valamint repceszalma is, amelyek tüzelési célra felhasználhatók lennének és 5-6 PJ/év hıenergiát lehetne belılük elıállítani, amennyiben megfelelı technológiák állnának rendelkezésre a betakarítás és a tüzelés területén. A
szılı-
és
gyümölcstermelés
fás
szárú
növényi
melléktermékeibıl
(szılıvenyigébıl és gyümölcsfa-nyesedékbıl) évente 350-400 ezer tonna keletkezik, amelynek 5-6 PJ energiát lenne képes szolgáltatni. Tüzelésükre eddig csak próbálkozások történtek. A szılıvenyige bálázásos betakarítása és kismérető kazánokban történı építése a szılıtermelı gazdaságokban járható út. A venyige és a gyümölcsfa-nyesedékek aprítására, győjtésére és tüzelésére még nincs kialakult technológia. (Pecznik-Tóvári, 2005)
V.2. A szilárd alapú biomassza felhasználási lehetıségei A biomassza hasznosítása sokféle módon történhet, legegyszerőbb módja a közvetlen eltüzelés. Alapvetı összefüggés,
hogy a termelés során keletkezett
mellékterméket, hulladékot olyan módon kell energetikailag hasznosítani, hogy során a járulékos energiaráfordítás a legkisebb legyen. Ezt a módszert használják az országban lévı fafeldolgozó üzemek, mivel saját hıigényük jelentıs részét a feldolgozás során keletkezı hulladékból biztosítják. Ki kell még emelni a bioanyagok hasznosítási formái közül a távfőtés jelentıségét. Itt egyelıre a földgáz dominál, de egyre több helyen adottak a feltételek a meglévı távhıszolgáltatási rendszerben biomassza eltüzelésére is (Tata, Körmend, Mátészalka, Szombathely, Szigetvár, Putnok, Sárospatak, stb.).
- 33 -
A biomassza azért is jelenti a legnagyobb villamosenergia-termelési potenciált a megújuló energiaforrásokon belül, mert Magyarországon egyelıre nincs reális lehetıség a vízi energia nagyobb erımővekben történı hasznosítására. A biomasszán belül pedig az energetikai célú növénytermesztés területén van mód alapanyagbázis növelésre, melynek támogatására a 15. számú melléklet ad tájékoztatást.
V.3. A biomassza hasznosításának gazdaságossági összefüggései V.3.1. Magyarország energiafogyasztási szerkezete 1990-tıl napjainkig24 Magyarország éves energiafelhasználása 2000-ig folyamatosan csökkent, majd ismét növekedésnek indult. 2003-ban 1213 PJ energiát használt fel az ország. 2003-ban az energiaimport meghaladta a 780 PJ25-t, amely az összes energiának 64,3%-át tette ki. Ez a tendencia azt mutatja, hogy az ország egyre inkább az import energiától válik függıvé. A felhasznált energiahordozók közül a földgáz részaránya a legmagasabb 42,2%, azt követik a kıolaj származékok 29,9%-kal, a szén 13,0%-ot képvisel az energiahordozók között, a megújuló energiahordozók részaránya pedig 3,0% körül alakul. (1-2. számú melléklet) Az energiafogyasztásban a legnagyobb részarányt a lakossági fogyasztás képvisel 38,3%-kal, amely hosszabb távon stabilnak tekinthetı. A másik legnagyobb fogyasztó az ipari szektor, amely 34,9%-os részesedéssel rendelkezik és folyamatosan csökkenı arányú. A kommunális ágazatok fogyasztása növekvı, a részesedésük 18,9%-ot ért el 2003-ban. Kis energia-felhasználónak számít a nemzetgazdaságon belül a magyar mezıgazdaság, a maga 3,4 - 4%-os részesedésével, amely az elmúlt tíz évben lényegesen nem változott. (34. számú melléklet) A felmérések azt mutatják, hogy Magyarország jelentıs biomassza potenciállal rendelkezik. Az összes biomassza tömege az országban 350-360 millió tonnát tesz ki, amelybıl évente 105-110 millió tonna (mintegy 30%) újratermelıdik. Az évente képzıdı 24 25
Az elemzett adatokat az 1-13. számú melléklet tartalmazza. Petajoule
- 34 -
biomassza energiatartalma eléri az 1185 PJ, amely 5%-kal nagyobb, mint az ország éves energiafelhasználása (1124 PJ). Az országos biomassza potenciálra jellemzı, hogy a növények által évente felépített szén mennyisége négyszerese az évente energetikai célra kitermelt fosszilis szénnek – 30,4 millió tonna. (5. számú melléklet) A legnagyobb biomassza termelı a mezıgazdaság, amely 58 millió tonna szerves anyagot állít elı évente. A legnagyobb megújuló energia potenciált a mezıgazdaságban a szántóföldi növények
eltüzelhetı
szalmái,
a
mezıgazdasági
területen
létesíthetı
fás
energiaültetvények, valamint a gabonafélékbıl – elsısorban kukoricából – elıállítható bioetanol képezi. Kisebb volumenő megújuló energia állítható elı a repceolaj feldolgozása során nyerhetı biodízellel és az állattartás melléktermékeibıl nyerhetı biogázból. A mezıgazdasági eredető biomasszák energiává történı átalakításának és hasznosításának akadályai között a legnagyobb súllyal a beruházások finanszírozása, a gazdaságossági kérdések, szabályozási kérdések, megfelelı integrációk és logisztikák hiánya szerepelnek. A biomassza energetikai célú termelését és hasznosítását döntıen két tényezı befolyásolja: a hagyományos energiahordozók ára és költségének alakulása, illetve a bioenergiahordozók elıállításának a költségei. (6-7. számú melléklet) A hagyományos energiahordozók ára és költségei nagymértékben függenek a világpiaci ármozgásoktól, a kereslet és a kínálat alakulásától, illetve még ennél is nagyobb mértékben függenek a termelési költségekre rárakódó adóktól, amelyek állami befolyásolás alatt állnak. A hagyományos motorhajtóanyagok esetében az adóterhek magasabbak, mint az elıállítási és forgalmazási költségek. A bioenergia elıállítás költségeit pedig a nyersanyagtermelés költségei, a mezıgazdasági termelésen belüli preferenciák, a biomassza transzformációs költségei és a bioenergiahordozók állami preferálása befolyásolja leginkább. A két fı befolyásoló tényezı mellett a biomassza energetikai célú hasznosítására hat a természeti környezet állapotának változása, valamint a társadalom érzékenysége a kedvezıtlen környezeti hatásokkal szemben. A két, alternatív motorhajtóanyagként is
- 35 -
alkalmazható megújuló folyékony energiahordozó – a biodízel és a bioetanol – jövedéki adómentesen képes árban versenyezni a hagyományos motorüzemanyagok – a gázolaj és a benzin – kiskereskedelmi áraival. Bekeverés esetén pedig az állami adóbevételek kiesése is kisebb mértékő. Mindkét alternatív, környezetbarát motorhajtóanyag költségeinél az alapanyagok – repce, kukorica – költségei a meghatározóak (57-68%-ban). Amennyiben az alapanyagtermelés költségei kedvezı szinten tarthatók a megújuló motorhajtóanyagok piaci árai is versenyképesek lesznek. A biodízel esetében az olajkinyerés és az észterezés költsége jelentısek még (43%), míg a bioetanol esetében a technológiai költségek mellett az energiaköltségek is számottevıek (11%). (8-11. számú melléklet) A biomasszából termelt hı költségei is nagymértékben függnek az alapanyagok elıállítási költségétıl, a kapcsolódó logisztikai költségektıl, valamint a tüzelı berendezések konstrukciójától, méretétıl, a tüzelés hatásfokától és nem utolsó sorban a berendezés kiszolgálási és üzemeltetési költségeitıl. A megújuló tüzelıanyagokból termelt hı elıállítási költségei a tüzelıberendezések növekvı méretének függvényében csökkenést mutatnak. (12-13. számú melléklet) A legkedvezıbb költségek mellett, a megújuló energiahordozók közül, az erdei faaprítékból állítható elı hıenergia. A faaprítékból nyert hıenergia ára versenyképes a gázzal is. A szalmabálák tüzelésével elıállított hıenergia pedig a nagymérető – 1-6 MW teljesítményő – kazánok esetében gazdaságosabb a földgáz-tüzelésnél. A hıtermelés belsı költségszerkezetét vizsgálva az állapítható meg, hogy a megújuló energiahordozóknál, a tüzelıberendezés üzemeltetésének és fenntartásának költségei lényegesen
magasabbak,
mint
a
hagyományos
tüzelıanyagokkal
üzemelı
tüzelıberendezéseknél, míg az utóbbiaknál a tüzelıanyagok árai adják a hıelıállítás költségének túlnyomó (85-95%) részét. (Fenyvesi – Hajdú, 2005)
V.3.2. A biomassza energetikai hasznosításának gazdaságossági kérdései A biomassza jelentısebb felhasználása az energiaellátásban csakis a fogyasztók (felvevıpiac), az energiatermelık és az állami támogatási rendszer céljainak összhangba
- 36 -
hozásával lehetséges. Az ökonómiai értékelésénél a felhasznált energia teljes költségét kell figyelembe venni. A biomassza energetikai hasznosítása során a környezetvédelmi szempontok tekinthetık azon tényezıknek, melyek pénzértéke az energiatermelınél, illetve felhasználónál közvetlenül nem jelennek meg. Éppen ezért, ebbıl a szempontból mindenképpen indokolt - továbbá EU csatlakozásunk miatt is kívánatos - az állami szerepvállalás az ilyen célt szolgáló beruházásokban. A bio tüzelıanyagok használatával elérhetı károsanyag-emissziócsökkenés pénzbeli értéke a különbözı források alapadatai szerint jelentısen eltér. A következı táblázat az egyes energiahordozóknak a környezetvédelmi jellegő externális költségekkel megnövelt teljes költségeit mutatja. (Azonban meg kell jegyezni, hogy a táblázatba foglalt adatok csak tájékoztató jellegőek, s például az energiaültetvények esetében - mivel ilyenek nálunk még csak Pécs környékén vannak, így az értékek csak becsléseknek tekinthetık.) 7. Táblázat Az energiahordozók alap és környezetvédelmi ("externális") költségei (Ft/GJ) Energiahordozók
Alapanyag, amortizáció
Externális költségek
Teljes költség
Barnaszén
993
1.533
2.526
Feketeszén
1.138
1.000
2.138
Tüzelıolaj
3.738
86
3.824
PB gáz
2.151
4
2.155
Földgáz
950
4
954
Tőzifa
1.129
0
1.129
Gyümölcsnyes.
628
0
628
Energiaültetvény
769
0
769
Bálázott szalma
839
0
839
Forrás: FVM Mőszaki Intézet, 2000
A biomasszák esetében a kedvezı alapanyagköltségekbıl származó elınyöket jelentısen csökkentik a tüzelı berendezésekkel kapcsolatos magasabb költségek. A jövıben a modern kazántípusok elterjedése, a szállítási távolságok optimalizálása és a
- 37 -
környezetvédelmi elınyök pénzbeni megjelenése versenyképessé teheti különösen a faapríték, az energiaerdı-apríték és a bálázott szalma energetikai hasznosítását. A bioenergiahordozók használatának áttörésére az intézményi körökben és a távhıszolgáltatásban lehet számítani, mivel a biomassza helyi illetve regionális jellegébıl adódóan itt érvényesülnek azok a járulékos elınyök, amelyek a tulajdonosokat, kezelıket elsısorban az önkormányzatokat - ráébresztik, hogy érdemes ezt a megoldást választani. A biomassza termelés fokozásával nyilvánvalóan új, és fıleg helyi kistérségi szinten teremthetı munkahelyek keletkeznek, amelyek területi preferenciáit egy készülı programban meg lehet úgy választani, hogy azok egybeessenek azokkal a területekkel, amelyeken
nagyszámú
a
tartósan
munkanélküli
van.
Helyi-
és
regionális
energiagazdálkodás kialakítása révén jelentısen javulhat az egyes, fıleg a szegényebb régiók gazdasági input-output mérlege, csökkenhet a gazdagabb régióktól való függıségük, javulhat a helyi erıforrások és lehetıségek hasznosításának a szintje. Érvényesül a szubszidiaritás elve. Kialakulnak illetve bıvülnek a helyi értékesítési hálózatok. Távlati célként létrejöhet egy erıs, exportképes, a bioenergiára épülı gépipar és kazánipar is, valamit a fejlıdési folyamat tapasztalatai, technológiák és a mérnöki munka is exportképessé válhat. (Peterson– Shelby – Laczó – Éri, 2000) Összefoglalva
megállapítható,
hogy
mezıgazdasági
eredető
biomassza
hasznosításával versenyképes árakon tudunk elıállítani motorhajtóanyag-adalékként bioetanolt és biodízelt, valamint hıenergia elıállításához fás energiaültetvény-aprítékot és eltüzelésre alkalmas bálázott gabonaszalmát. Ezekkel a megújuló energiahordozókkal a magyar mezıgazdaság rövidtávon az ország energiaszükségletének 10%-át lenne képes fedezni.
V.4. A hazai lehetıségek Hazánkban jelenleg három nagyobb biomassza-erımő mőködik: az AES Borsodi Hıerımő (30 MWe), a Pannonpower Holding Rt. (50 MWe), és az Ajkai Erımő (20 MWe). További kis biomassza-erımővek mőködnek Szigetváron és Papkesziben. Az ajkait 50 MWe nagyságúra tervezik továbbfejleszteni, a pécsi teljesítményét meg kívánják duplázni.
- 38 -
További hat helyen terveznek új biomassza-erımővet (Balassagyarmat, Körmend, Szentendre, Szombathely, Nyíradony, Téglás). Ha ezek megvalósulnak, a hazai bioerımőkapacitás elérné a 400 MWe teljesítményt, amely több, mint a hazai erdıterület-háttér által elérhetı maximum. (Giber, 2005) Itt vetıdik fel az energetikai célú növénytermesztés jelentısége, pl. az energiafőtermesztés, vagy energiafa ültetése. Az energetikai növénytermesztésnek azonban vannak kockázatai. A szinte azonnal (egy éven belül) energetikailag is hasznosítható főfélék olyan agresszív, nehezen kordában tartható növények, hogy ha egy területet ilyen termelésre állítanak át, akkor azt a hagyományos mezıgazdasági termelésbe visszaintegrálni szinte lehetetlen feladat. Emellett a biomassza a kis energiasőrőség miatt nagy a termesztési területe, így igen komoly logisztikai teljesítményt igényel a begyőjtés, elıfeldolgozás és az energetikai létesítménybe történı beszállítás. Esetenként a logisztikai mőveletek olyan környezeti ártalmakkal (légszennyezés, zajszennyezés, közútterhelés) járnak, amely károk mellett eltörpülnek a biomasszából származó elınyök. (Gács, 2006) Emiatt az állam jelentıs összegeket szán az energetikai növénytermesztés támogatására26. A pénzügyi ösztönzık odaítélésében más okok is szerepet játszanak. Az elmúlt években pédául négy széntüzeléső erımő állt át részleges biomassza-felhasználásra. A pécsi, a kazincbarcikai, a tiszapalkonyai és az ajkai erımőben fıleg az erdészetektıl vásárolt alapanyaggal mőködnek a kazánok, amelyekben ma már évente egymillió köbméter fát tüzelnek el. Éppen ezért a faipari cégek komoly lobbiba kezdtek az újabb fatüzeléső nagy erımővek engedélyezése ellen, hogy megakadályozzák az esetleges alapanyaghiányt. Az érintettek szerint az ágazat jövıje hosszú távon csak akkor biztosítható, ha sikerül elérni, hogy az újabb biomassza-erımővek energiaültetvényekrıl szerezzék be az áramtermeléshez szükséges tüzelıanyagot. (Német, 2006a)
V.5. A biomassza egyéb felhasználási lehetıségei A növényi eredető megújuló biomassza egyéb ipari felhasználása is várhatóan növekedni fog az elkövetkezı években, és bıvülni fog a természetes alapanyagok felhasználása a környezetbarát építészetben is. 26
Az energetikai növénytermesztést támogató összegekrıl a 14. számú melléklet ad tájékoztatást.
- 39 -
Biomasszából falazó elemek, válaszfalak, panelek, szigetelı lapok, lemezek állíthatók elı, amelyekre kialakult ipari technológiák léteznek. Ezek alapanyagai az extrudált27 gabonák, szalma, nád, kender, len, faapríték és fagyapot. Kötıanyaguk pedig keményítı bázisú ragasztók lehetnek. A vegyipar területén pedig a szintetikus polimerek helyettesítésére alkalmas keményítı, szénhidrát és fehérje alapú biopolimerek28 terjedése várható, amelyre már szintén léteznek ipari megoldások is. Magyarországon kísérleti technológiákon is dolgoznak bizonyos kutatóhelyeken. A jármőipar és az építészet által gyakran használt üveg- és szénszál erısítéső szintetikus kompozitokat próbálják környezetbarátabbá tenni úgy, hogy természetes rostokat (len és kender szálakat) kevernek bevitelével. Ezzel az eljárással kevesebb környezetre káros üvegre, valamint szénszálra lenne szükség. Várható, hogy már a közeljövıben számolni lehet teljesen természetes alapú kompozitok (biopolimer + természetes rostok) megjelenésével is. Ezekkel a biomassza alapú természetes biodegradációs úton lebomló anyagokkal tisztábbá és elviselhetıbbé tehetjük környezetünket. A hazai bioplasztik29 technológiák kiszolgálására elsısorban a gabona alapú keményítı bázis, valamint a rostnövények – len és kender – termesztésének növelése, nemesítéssel a keményítı és rosthozam javítása, valamint a termesztéstechnológiák korszerősítése a feladat. Magyarország a biomassza hasznosításában még a folyamat kezdetén tart. A kormányzat azonban jelentıs forrásokat mozgósít a biológiai alapú megújuló ipari nyersanyagok és energiahordozók támogatásának ösztönzésére, amely felgyorsíthatja az energetikai célú biomassza termelését Magyarországon is. (Gıgös, 2005)
27
préselt biomőanyagok 29 biomőanyag 28
- 40 -
VI. Biogáz, mint energiaforrás Magyarországon
régóta
használnak
biogáz30-,
illetve
biotrágya-elıállító
berendezéseket a mezıgazdaságban és a kommunális szennyvíztisztítók iszapkezelésének területén. Mindezek ellenére a biogáz-termelés illetve hasznosítás megítélése sokáig nem volt kedvezı, mivel az elterjesztéshez szükséges támogatási rendszer nem volt megfelelıen kidolgozott. A biogáz elıállításához szükséges beruházási költségeket és a megtérülési idıt csak energetikai szempontból értékelték, és a környezetvédelmi elınyöket bár ismerték, mégsem számszerősítették. Így a biogáz-telepeket költséges, csak hosszú idı alatt megtérülı energiatermelésnek tartották. A biogáz gazdasági jelentıségének pontos megítéléséhez pedig a környezetvédelmi elınyöket és a biotrágya értékesítésébıl származó bevételt is számításba kell venni. Magyarországon mezıgazdasági melléktermékeket és egyéb hulladékokat hasznosító biogáz-telepek elıször a 80-as években épültek, de ezek azóta már megszőntek. Megszőnésükben csak az egyik tényezı volt az olcsó energiaár, sokkal inkább közrejátszott a nagyüzemi mezıgazdasági termelési struktúra, amely sem az alapanyagellátás, sem pedig az energiafelhasználás szempontjából nem volt kedvezı. Azóta számos próbálkozás történt, de többnyire pénzhiány miatt nem épült biogáz-telep. A biogáz az állattartó telepek főtése vagy hőtése mellett mindenekelıtt áramtermelésre hasznosítható, a áramtermelı blokk hulladékhıje pedig a fermentorok31 főtésére, vagyis a technológia saját energiafogyasztásának kielégítésére használható fel. A mezıgazdasági eredető – biológiailag gázosítható – biomassza tömege 8-10 millió tonnára tehetı Magyarországon, amelybıl 7-9 PJ energia is elıállítható. (Bai et al., 2002)
30
A nyers biogáz – amelynek 1 m3-e megközelítıleg 0,5 liter gázolajat képes helyettesíteni – tisztítás és
dúsítás után úgynevezett „Greengas” minıségben motorok hajtására, vagy földgáz hálózatba történı beadagolásra alkalmas. 31
A fermentorok azok az „erjesztıtartályok”, amelyekben a biológiai erjedés végbemegy.
- 41 -
A megújuló energiákkal termelt villamos áram átvételére Magyarországon is kötelezettek az áramszolgáltatók a hatályos rendeletek értelmében. A következı években várható új biogáz-telepek beruházása Magyarországon. A biogáz nyerésére más területeken is kínálkozik lehetıség, mint ahogy már található az országban erre is példák. Ilyen a Nyírbátorban mőködı biogáz üzem, ahol naponta 300 m3, 6-8% szárazanyag tartalmú – csirketrágya, szarvasmarha hígtrágya, egyéb mezıgazdasági hulladék, vágóhídi hulladék és szennyvíz – biomassza kerül felhasználásra. Az üzem most még kizárólag olyan hulladékokat használ fel biogáz termelésre, amelyeknek az összetétele és energia tartalma változó. A változó energiatartalom miatt pedig alacsonyabb a termelt gáz mennyisége és változó a minısége is. A magyarországi alacsony átvételi energia árak (18,30 Ft/kWh) szükségessé teszik az energia árbevételen kívül az egyéb árbevétel maximális lehetıségének a kihasználását. A nyírbátori biogáz üzemben az összes biomassza 30-40%-a olyan hulladék, melyért megsemmisítési díjat fizetnek. A hulladékmegsemmisítés árbevétele egyelıre meghaladja a biogázból származó árbevételt. (Petis, 2005) A jelenlegi kedvezıtlen helyzet ellenére, 2006 márciusában további nyolc32 biogázerımő megépítésének engedélyezése kezdıdött el. Az egyik helyszín Tatabánya, ahol, több mint 5 millió Eurós beruházással egy 2-3 megawatt teljesítményő biogáz-erımő építésére készülnek. Olyan erımő építésérıl van szó, amelyben nagyrészt háztartási eredető szerves hulladékok hasznosításával állítanak elı villamos áramot. A létesítményben a beérkezı szerves hulladékból évente 5-8 millió köbméter biogázt állíthatnak elı. Ennek hasznosításával egy 2-3 megawatt teljesítményő erımővet tudnak majd üzemeltetni. (Német, 2006b) Magyarországon jelenleg jelentıs hulladéklerakó korszerősítési és bıvítési program zajlik - például a Csepeli szennyvíztisztító-beruházás - melynek keretében a biomassza hasznosítással és a depóniagáz termeléssel kapcsolatos fejlesztések is egyre nagyobb figyelmet kapnak. (Gıgös, 2005)
32
A további városok: Csorna, Városföld, Boly, Csongrád, Tamási, Tiszakeszi, és Nádudvar.
- 42 -
VII. Bioüzemanyagok (biodízel, bioalkohol) Bioüzemanyagok alatt két tipikus bioterméket – a növényi olajokból metil-alkohollal elıállított növényi olaj-metilésztert (biodízelt) és a keményítı-, cellulóz-, illetve cukortartalmú agrártermékekbıl a feltáró mőveletek után erjesztéssel nyert bioalkoholt (etil-alkoholt, más néven etanolt) kell érteni. A biodízel Európában, Indonéziában, Malajziában elterjedıben lévı gépkocsi üzemanyag, mely azonban csak biodízel-tőrı gépkocsikban alkalmazható. A biodízel főtıértéke alacsonyabb, mint a normál dízelüzemanyag főtıértéke. És problémát okoz, hogy a biodízel csak nehezen teljesíti az EU-4-ben kipufogógázra elıírt követelményeket: a biodízel alkalmazása jelentısen növeli a talaj és a vizek elsavasodását: nitrogén-oxid emissziója magasabb a dízelénél. A bioalkoholt jelenleg csak Otto-motorok benzinadalékaként alkalmazzák. Az EUirányelvek maximum 5 súlyszázalék hozzákeverését engedélyezték, míg az USA-ban ez az arány eléri a 20 súlyszázalékot. A bioüzemanyagok elıállítási költsége a benzin, illetve a dízelüzemanyagok mintegy kétszerese; ennek oka, hogy az alapanyagul szolgáló növények agrártechnikai termesztéséhez és bioüzemanyaggá történt átalakításához felhasznált vetımag, mőtrágya, növényvédı szer, üzemanyag és vegyszerek költségei az olajfinomítás költségeihez képest jelentısen nagyobbak. Természetesen a bioüzemanyagoknak dolgozik az idı is: a kıolajvagyon fogyása és a kıolajár ezzel járó várható fokozatos emelkedése, amire a közel-keleti bonyodalmak még rájátszanak. Mindez csökkentheti a bioüzemanyagok versenyhátrányát. (Giber, 2005)
VII.1. A bioüzemanyagok helyzete Európában A bioüzemanyagok gazdasági megítélése sokat változott, szerepük és jelentıségük ugrásszerően megnıtt, s pár éven belül a bioipar a világ gazdaságának valódi húzóágazata is lehet. A Nemzetközi Energiaügynökség, az IEA elırejelzése szerint a bioüzemanyagok
- 43 -
gyártása 2011-ig napi 1,2 millió hordóra emelkedik a 2005-ös 0,65 millióról. A beruházásokat a magas energiaárak, az ellátási aggodalmak és a finomítók szőkös kapacitása, valamint az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását célzó intézkedések ösztönzik. 2006-ra az Európai Unió lett a világ legnagyobb biodízel-termelıje, miután a tagországokban tevékenykedı vállalatok tavaly 3,2 millió tonna – gázolajhoz keverhetı – zöldüzemanyagot állítottak elı. Ez 65 százalékkal haladja meg az egy évvel korábbi mennyiséget. Az Európai Dízeltanács (EBB) elırejelzése szerint a növekedés 2007-ben is folytatódik, s az összes biodízel-gyártó kapacitás 6,07 millió tonnára emelkedik a tavalyi 4,23 millióhoz képest. Az EU-n belül továbbra is Németország a legnagyobb gyártó, miután a biodízel termelése tavaly meghaladta az 1,6 millió tonnát. Ezt Franciaország és Olaszország követte 492 ezer, illetve 399 ezer tonnával, míg az új tagországok közül Csehországban 133 ezer, Lengyelországban pedig 100 ezer tonna biodízelt termeltek 2005-ben. (Felfutó európai biobiznisz…, 2006) A bioüzemanyagok elıállításának elterjedését segíti az is, hogy az EU energiahordozókkal kapcsolatos adópolitikájának 2004. január 1-je óta érvényben lévı legújabb direktívája arra szólítja fel a tagállamokat, hogy az adók csökkentésével, vagy azok teljes eltörlésével támogassák a bioüzemanyagok tiszta vagy keverékekben való felhasználását. A tagállamok kötelesek biztosítani a közúti áruszállításban használt bioüzemanyagok arányának növekedését, amelynek célértékét 2010-ig bezárólag 5,75 százalékban határozta meg. Magyarország számára Svédország lehet követendı példa, mivel ez az ország élen jár
a
bioetanol,
mint
környezetbarát
megújuló
üzemanyag
növekvı
arányú
felhasználásának ösztönzésében. Ez része a svéd kormány azon stratégiájának, amely szerint 2020-ra megszüntetik az ország kıolajfüggıségét. Svédországban az autósok 300 kútnál tankolhatják a benzinnél 20 százalékkal olcsóbb, 85 százalék etanolt és 15 százalék benzint tartalmazó E85-ös üzemanyagot.
- 44 -
A közúti közlekedés üzemanyag-igényének 2,5 százalékát teszi ki az E85, ez a legmagasabb érték Európában, és 2008-ra a mai 10 százalékkal szemben az ország töltıállomásainak 25 százalékánál lehet majd megújuló üzemanyagot tankolni. A stratégia sikerét jelzi, a környezetbarát üzemanyagok elterjesztését az autógyártók is felkarolták, hiszen a tervek láttán a Saab autógyár tavaly piacra dobta a 9-5 BioPower turbómotoros modellt, amely 1000 euróval drágább az azonos teljesítményő benzinesnél, de olcsóbb, mint a dízelautók. A svéd kormány döntése alapján a Saab 9-5 BioPower tulajdonosok nem fizetnek városi úthasználati és parkolási díjakat, s a céges autóként 20 százalékos adókedvezményben részesülnek. Más autógyárak is felismerték a „bioautókban” rejlı lehetıségeket, és a Ford, a Toyota, a Saab és a Volvo is bevezette a piacra a normál benzinnel és az E85-tel is közlekedni képes modelljeit. (Jön az E85-ös…)
VII.2. A bioüzemanyagok Magyarországon Az EBB adatai szerint Magyarország az Európai Unió tagállamai között tavaly csak a 17. helyen kullogott a biodízel- gyártó kapacitások nagyságát tekintve, ám a következı néhány évben jelentıs felfutás prognosztizálható. Az elmúlt hónapokban biodízelt és bioetanol gyártását célzó beruházások egész sorát jelentették be, miközben a Mol Rt. is belépett a bioüzemanyagok piacára. 2005-ben nyílt pályázatot hirdetett bioetanol beszállítók kiválasztására, melynek eredményeképpen a benzin gyártásánál oktánszám-növelésre használt MTBE33-t részben bioetanolból készített ETBE34-vel váltották fel. Ma már az olajcég által Magyarországon árusított benzin 70 százaléka tartalmaz biokomponenst. Ez a lépés persze nemcsak környezetvédelmi okokra vezethetı vissza. 2007-2008-tól komoly anyagi szankciókra számíthatnak azok a gyártók, akik nem lépnek a biokomponensek felé. A motorbenzinnél 2007. júniusától, a gázolajnál pedig 2008. januárjától literenként nyolc forinttal több jövedéki adót kell fizetni azoknak a forgalmazóknak, amelyek üzemanyagában a biorészarány nem éri el a 4,4 százalékot.
33 34
Metil-tercier-butil-éter Etil-tercier-butil-éter
- 45 -
Adómentességet kapott viszont a korábban már említett E85-ös üzemanyag a 2007. január elsejétıl hatályba lépett új szabályozás értelmében. A Mol 2006. júniusában újabb hét vállalattal írt alá szerzıdést biodízelkomponensek beszállítására. Az olajipari vállalat 2008-tól évi 150 ezer tonna kész biodízel-komponenst vagy az annak elıállításához szükséges alapanyagot fog vásárolni, további évi 50 ezer tonnát opcióként köt le, Százhalombattán pedig egy biokomponensbekeverı üzem építésébe is belekezdett. (Felfutó európai biobiznisz…, 2006) Egyébként a nyugat-európai országok olajvállalatai most még jelentıs részben brazil bioetanolt és indonéz pálmaolajat kevernek az üzemanyagaikba, ám a lehetıségeket mutatja, hogy tavaly ısz óta a Mol is szállít biodízel tartalmú gázolajat az osztrák piacra. Az
európai
gazdasági
helyzet
tehát
azt
mutatja,
hogy
érdemes
biokomponensekkel foglalkozni, mivel Európa-szerte egyre nagyobb a kereslet a biodízelre és –etanolra. Az EU ugyanis célul tőzte ki, hogy a Közösségen belül 2010-re a növényi alapanyagú termékek mennyisége el kell, hogy érje az 5,75 százalékot az üzemanyag-felhasználáson belül.
VII.3. A bioüzemanyagok elterjedésének hatásai a magyar mezıgazdaságra Új korszak kezdıdhet a hazai mezıgazdasági termelésben. A bioüzemanyagok gyártásának beindulásával számos növénytermelı agrárvállalkozás belsı szerkezetváltást hajthat végre, míg mások –a biodízelt és –etanolt gyártó cégek belépésével- jobb értékesítési lehetıséghez juthatnak. Magyarországon a bioüzemanyag-elıállítás felfuttatásáról már 1998-2002 között is szó volt, de akkor még nem voltak meg a szabályozási, támogatási és felhasználási feltételek ehhez. Ma viszont az Unió tagjaként, közösségi források felhasználásával jelentıs központi projekteket lehet beindítani és végrehajtani. De a kecsegtetı befektetési lehetıségeket jelzi,
- 46 -
hogy több (külföldi) cég önerıbıl is hajlandó komoly bioüzemanyag-ipari beruházásokba fogni. (Hazafi, 2006) A bioüzemagyag-termelés ösztönzése lesz az egyik kiemelt célja az Új Magyarország vidékfejlesztési programnak is a 2007-2013-as idıszakban. A biodízel-projekt fıként a repcére, a bioetanol-elıállítás a takarmánykukoricára alapozódhat, bár más szántóföldi növényekbıl is készíthetık ilyen üzemanyagok. A mintegy 130 ezer hektárról betakarított repcébıl évi 130 ezer tonna biodízel nyerhetı: az agrártárca hosszabb távon a vetésterület megkétszerezését is lehetségesnek tartja. Az étolajtermelésbıl esetlegesen kiesı repce helyét pedig a napraforgó foglalhatná el. A bioetanol-gyártás hozzájárulhat ahhoz, hogy a gazdálkodók biztonságosan és jó áron értékesíthessék az árutöbbletet, illetve csökkentheti az uniós intervenciós felvásárlás iránti igényt a hazai terménytulajdonosok körében. Számítások szerint Magyarország a nagyobb mennyiséget képviselı bioetanolból évente átlagosan 800 ezer tonnát állíthatna elı, szemben a 130-150 ezer tonnás belsı szükséglettel. (Bioüzemanyagok…, 2006) Várhatóan Kabán és Adonyban épül egy-egy nagyobb etanolüzem, a Gyıri Szeszipari Rt. és a szabadegyházi Hungrana pedig megkétszerezi mai kapacitásait. Így Magyarországnak jó esélye van arra, hogy Európa legnagyobb bioetanol-gyártója legyen. Ma még nem lehet biztosan tudni, hogy mikor lehet majd Magyarországon is azt az E85-ös üzemanyagot tankolni. A Mol szerint egy-egy töltıállomás bıvítésének költsége több tízmillió forint, így az üzemanyag forgalmazók csak a biztos haszon reményében hajtanak végre beruházást. Emellett az E85-ös gyártása valamivel még mindig drágább, mint a normálbenzin, illetve a gázolaj elıállítása, ráadásul az energiatartalma mintegy 30 százalékkal alacsonyabb a hagyományos üzemanyagokhoz képest. Az ezen a téren élenjáró Svédországban az E85-ös üzemanyagra egyáltalán nem vetnek ki jövedéki adót. (Jön az E85-ös…, 2006)
- 47 -
VII.4. Külföldi befektetık Magyarországon Magyarország bioipara számára a tavalyi év a külföldi befektetık megjelenésének éve volt. Áprilisban a német Neckermann vállalat jelentette be, hogy nyolcmilliárd forintos beruházást kíván megvalósítani hazánkban: biodízel-elıállító üzemet épít Baján. A létesítményben a tervek szerint évente százezer tonna repcét dolgoznak majd fel, ami nagyjából 30 ezer hektáron megtermelt mennyiséget fed le. Ezzel stabil piacot tudnak biztosítani a térség agrárvállalkozóinak is. Az olajos növény magjából a biodízelen kívül a gyógyszer- és szépségiparban nagy mennyiségben felhasznált glicerint, továbbá takarmányozásra alkalmas „szárazpogácsát” is fognak gyártani. Júliusban a svéd tulajdonú SEKAB Bioenergia Magyarország Zrt. jelezte szándékát, miszerint mintegy 380 millió eurós beruházással négy bioetanol-üzemet akar építeni Magyarországon, ahol évi 1,5 millió tonna gabonát, illetve 600 ezer tonna biomasszát és 60 ezer tonna szerves hulladékot tudnak feldolgozni. Idén januárban pedig az ausztrál tulajdonban lévı Central EU Biofuels Hungary Kft. (CEB Hungary Kft.) jelezte, hogy 125 millió eurós befektetést fog létrehozni Magyarországon. Az Európában egyedülálló technológiát tartalmazó növényiolaj-prés- és biodízelüzemnek Hódmezıvásárhely ad majd otthont. A beruházás több mint 3000 új munkahelyet fog jelenteni. (Német, 2006c) 8.Táblázat Külföldi vállalkozások magyarországi beruházásai, millió dollárban Cég
Beruházás értéke
Termék
160
biodízel
Rossi Biofuel Zrt
n.a.
biodízel
Öko-Line Kft
25
biodízel
JC Neckermann
40
biodízel
Gyıri Szeszgyár
20
bioetanol
Hungrana
n.a.
bioetanol
425
bioetanol
Central EU Biofuels Hungary Kft
Magyar Bioenergia Zrt
- 48 -
Sekab
487
bioetanol
Duna Fejlesztési Kft
50
bioetanol
300
bioetanol
200
bioetanol
n.a.
bioetanol
Bio T.E.& CSLM Group Rodeport Kft United Biofuels Holdings Forrás: VG, győjtés 2006.
Az ilyen és ehhez hasonló beruházások értéke az elmúlt egy évben több mint 1,7 milliárd dollárt jelentett a magyar gazdaságnak. Ennek eredményeként a hazai bioetanol- és biodízel-termelés néhány éven belül elérheti az évi 800 ezer tonnát, amelynek nagy részét Nyugat-Európában értékesítik. A beruházási lehetıségek nemcsak magánbefektetıket vonzanak. A megújuló energiák használatát az állam is támogatja. A legújabb, 2007-2013-ra szóló Új Magyarország Fejlesztési Tervben a környezetvédelem önálló operatív programot kapott. A környezet és energia programra (keop) 2007-2013-ra a kormány által jóváhagyott 1043,5 milliárd forintos a keret (a tervezıi elıirányzat 1037 és 1430 milliárd között volt). A megvalósuló fejlesztések eredményeként sokkal tisztább lesz a környezet Magyarországon, a program erısen hozzájárul a GDP és a foglalkoztatás növekedéséhez. Az operatív programban a megújuló energiahordozók felhasználásának növelésére 4,3 százalék, a hatékonyabb energiafelhasználásra 2 százalék , és a fenntartható termelési és fogyasztási szokások ösztönzésére 2,8 százalék jut. A keopfejlesztések hatása nemcsak a nettó növekményben számszerősíthetı, hanem abban is, hogy több ágazatban (a környezetvédelmi háttéripar részarányának alakulása, megújuló energiaforrások növekvı igénybevétele, fenntartható termelési eljárások és fogyasztási szokások támogatása) is „zöldülést eredményezhet. A következı hét évben ugyan még a kötelezı környezetvédelmi feladatok teljesítéséé lesz a fıszerep, ám fokozatosan növekszik a gazdasági versenyképességet, hatékonyságot, jobb megtérülést szolgáló beruházások aránya; ezek eredményeként 2013ra már kifejezetten jó üzletág lesz a környezetvédelem. A keop tervezett beruházásai a
- 49 -
költségvetés több tételénél elvileg nettó megtakarítást tesznek lehetıvé, de mindenképpen csökkentik a gazdaság extern környezetvédelmi költségeit. (Kocsi, 2006) 9. Táblázat A környezet és energia program prioritásai: Prioritás
Támogatási arány (%)
Támogatási összeg (Mrd Forint)
Egészséges, tiszta települések
53,8
561
Vizeink jó kezelése
34,8
363
Természeti értékeink jó kezelése
2,3
24,2
4,3
45
2
20
2,8
29,5
0,08
0,8
A megújuló energiahordozófelhasználás növelése Hatékonyabb energiafelhasználás Fenntartható termelési és fogyasztási szokások ösztönzése Technikai segítségnyújtás
Forrás: Új Magyarország Fejlesztési Terv 2007-2013
A bioenergia iránt érdeklıdık a magyar támogatásokon kívül Európai Uniós forrásokra is számíthatnak. Nemsokára közzé teszik az elsı pályázati kiírást a 2007-2013as idıszakra szóló Intelligens Energia – Európa II (IEE II) közösségi program keretében. Az idén az Európai Unió költségvetésébıl hozzávetıleg 55 millió eurót szánnak ebben a témakörben új projektek és úgynevezett „integrált kezdeményezések” támogatására. Fontos változás, hogy 2007-tıl a korábbi 50 százalékról az elszámolható költségek 75 százalékára terjed ki a társfinanszírozási ráta. Összességében a 2007-2013-ra vonatkozó közösségi program teljes kerete 780 millió euró. A korábbi -2003-2006-os- idıszakban 250 millió euróra pályázhattak a közösség tagállamaiból, s jelenleg 280 projekt van folyamatban. Az idén 52 millió eurót irányoznak elı az energiahatékonyságot és energia-megtakarítást szolgáló Save, az alternatív, megújuló forrásokat ösztönzı Altener és a mindezek közlekedési hasznosulását elımozdító Steer programból mintegy 70 projekt támogatására, s további 3 millió euró jut integrált kezdeményezésekre, hozzávetıleg 12 projekt esetében.
- 50 -
A közösségi keretprogramban kap helyet a megfigyelık szerint egyre jobban felértékelıdı intelligens energiaprogram mintegy 20 százalékos részesedésével. 10. Táblázat Pályázható területek: Save
hatékonyabb energiafelhasználás, és megtakarítás (lakó és ipari épületek)
Altener
alternatív, megújuló energiaforrások felhasználásának támogatása
Steer
hatékonyabb energiafelhasználás és megújuló energiaforrások a közlekedésben
Coopener helyi/regionális energiaügynökségek létrehozása Forrás: Intelligent Energy for Europe 2007-2013
Ez a keretprogram ugyan csak egy kiragadott példa az uniós támogatások sorából, de ez is méltán bizonyítja, hogy milyen elınyös helyzetet teremt az EU-s tagság az energetikai kutatás és fejlesztés terén. Az országnak lehetısége van és érdeke is bekapcsolódni azokba a közös kutatási fejlesztési programokba, amelyek hosszú távon az erıforrások racionális felhasználását jelentik. A közös programok nagy elınye, hogy nemcsak
a
szőkebben
vett
tudományos-technológiai
megoldások
kidolgozására
korlátozódnak, hanem hozzájárulnak a közös információs és tudásbázis kialakításához, és végsı céljuk az eredmények alkalmazása. Az energetikai programok nem öncélúak, céljuk a versenyképességhez, az ellátásbiztonsághoz és a fenntartható fejlıdéshez való hozzájárulás.
- 51 -
VIII. Összegzés A Föld népességének növekedése, az élelmiszerellátás biztosítása, az életszínvonal fenntartása és a folyamatos gazdasági versenyében való helytállás egyre több energiát emészt fel napjainkban. Az eddig használt szénhidrogén-alapú és más fosszilis energiahordozók mennyisége azonban folyamatosan csökken, és az áruk növekszik, ezért a megújuló, alternatív energiaforrások (nap-és szélenergia, geotermikus energia, növényi és állati biomassza) jelentısége egyre jobban nı. Az utóbbi két évtizedben a megújuló energiaformák befogására és hasznosítására irányuló kutatófejlesztı tevékenység gyakorlati értékő technológiák születéséhez és ezeket alkalmazó berendezések, rendszerek kereskedelmi forgalomban való megjelenéséhez vezetett. A mezıgazdaságnak a mennyiségi és minıségi termelés fejlesztéséhez szintén jobban kell támaszkodnia a megújuló fizikai és biogén energiaforrásokra, használnia kell a megfelelı technológiákat. A mezıgazdaság a fosszilis szénvegyületek megújulókkal való helyettesítésében van elsısorban kedvezı helyzetben, mert ezeknek elsıdleges forrását maga is termeli, de az egyéb megújuló energiaforrások befogására és felhasználására is kiváló lehetıségekkel rendelkezik. Magyarországon a megújuló energiaformák fokozatos alkalmazása sürgetı közérdek. A lemaradás egész gazdaságunknak sokba kerülhet. Az élelem, az energia és a környezet az élet minıségének elengedhetetlen feltétele, ezért komolyan kell venni a megújuló energiaforrások kiaknázását. Európai Uniós tagságunk tükrében pedig felül kell vizsgálnunk energiagazdálkodásunkat, és fokozottabban kell támaszkodnunk a megújuló energiákra, tekintetbe véve saját adottságainkat. Magyarországon a napenergia és a geotermikus energia mellett a biomassza termelésére és hasznosítására vannak a legjobb adottságaink. Energetikai szempontból nézve a biomassza csak egy a megújuló energiaformák közül, mégis Magyarországnak komoly szerepe lehet a jövıben ezen az új, ma még gyerekcipıben járó területen, és mivel jelentıs készleteink vannak, valóban meghatározóak lehetünk Európa, és talán a világ bioiparában is Ennek érdekében a döntéshozó testületeknek a megújuló energiahordozók termelését és hasznosítását támogató stratégiát és politikát kell szorgalmazniuk és megvalósítaniuk. Ki kell jelölniük a fejlesztés irányait és meg kell alkotniuk a megfelelı törvényeket, rendszabályokat, meg kell teremteniük a
- 52 -
kutatáshoz és a fejlesztéshez a feltételeket, ösztönözniük kell az EU ehhez kapcsolódó iparágait, termékeik piacra jutását premizálással, adókedvezményekkel. Tény, hogy hazánkban egyelıre igen erıs a fosszilis erıforrásokat támogató energialobby, amely állandóan összecsap a környezetkímélı technológiákat bevezetni kívánó szakemberekkel. Mindenesetre Magyarországnak igen jelentıs készletei vannak megújuló energiából, és érdemes az energiaszektoron belül ezzel is foglalkozni, hiszen jelentıs külföldi beruházások is megjelentek a hazai piacon, és ha már mások is felfedezték ezt a területet, akkor mi magunk is befektethetnénk, hogy a jövınket mi magunk alakítsuk, és nem csak sodródjunk a világ eseményeivel.
- 53 -
IX. Mellékletek 1. Magyarország primer energiafelhasználása 1990-2004 között 1990 Primer energiatermelés 603,4 Szén 188,2 Olaj 104,8 Gáz 159,6 Atomerımővi villamos energia 137,3 Egyéb 1/ 13,5 Nettó import 653,9 Szén 2/ 39,2 Olaj 262,4 Gáz 216,5 Villamos energia 111,3 Egyéb 3/ 24,5 Készletváltozás 13,1 Primer energia ellátás 1 244,2 Szén 239,0 Olaj 343,6 Gáz 373,2 Villamos energia 250,4 Egyéb 38,0 1997 Primer energia termelés 523,5 Szén 138,1 Olaj 81,5 Gáz 140,7 Atomerımővi villamos energia 139,7 Egyéb 1/ 23,5 Nettó import 552,6 Szén 2/ 14,8 Olaj 221,7 Gáz 274,2 Villamos energia 21,5 Egyéb 3/ 20,4 Készletváltozás 23,1 Primer energia ellátás 1 052,9 Szén 150,8 Olaj 291,1 Gáz 406,5 Villamos energia 163,4 Egyéb 41,1 Megjegyzés :
1991 593,5 178,8 100,9 161,2 137,3 15,3 573,0 77,6 201,0 207,9 73,6 12,9 -13,0 1 179,6 243,6 325,8 370,1 212,8 27,3
1998 489,1 127,5 76,8 124,1 139,5 21,2 585,1 9,7 249,6 296,4 7,4 22,0 28,4 1 045,7 137,8 308,6 409,2 148,4 41,7
1992 563,8 151,6 98,8 151,3 139,6 22,5 478,5 24,5 225,5 172,2 34,7 21,6 -14,8 1 057,2 182,4 330,2 325,3 175,9 43,4
1999 472,1 125,7 74,2 109,9 141,0 21,3 570,0 11,2 218,5 306,3 10,6 23,4 -0,8 1 042,9 139,5 292,7 414,7 153,4 42,6
1993 552,9 132,9 93,7 162,9 138,0 25,4 523,7 23,8 249,3 199,5 24,7 26,4 18,3 1 058,4 168,1 324,8 349,9 164,4 51,2
2000 458,6 121,1 69,9 103,6 141,8 22,2 591,5 13,9 217,0 304,9 34,4 21,3 14,0 1 036,1 132,4 278,9 404,3 178,0 42,5
1994 543,5 128,1 90,6 157,2 140,5 27,1 486,6 19,0 227,8 189,1 20,3 30,4 -12,5 1 042,6 150,4 320,1 353,5 162,4 56,2
2001 448,7 118,2 65,2 103,7 141,3 20,3 590,3 11,1 199,2 325,9 31,7 22,4 -30,4 1 069,4 128,9 277,5 448,5 174,9 39,6
1995 554,0 130,2 95,8 158,6 140,3 29,1 521,8 15,3 222,8 231,6 24,1 28,0 8,7 1 067,1 147,8 313,3 384,1 166,0 55,9
2002 438,0 111,1 62,3 101,6 139,5 23,5 625,0 12,4 185,8 363,8 42,6 20,4 8,0 1 055,0 123,7 252,3 452,7 184,1 42,2
1996 536,7 134,3 88,2 150,8 141,8 21,6 571,4 17,3 199,4 304,2 22,0 28,5 27,9 1 080,2 151,5 286,0 428,6 165,9 48,2
2003 434,7 113,4 67,0 95,7 120,0 38,6 678,3 38,0 194,2 416,2 25,0 4,9 21,4 1091,6 152,4 256,4 493,6 145,6 43,6
2004 424,9 91,4 64,2 99,1 129,9 40,3 664,3 44,5 200,8 388,5 26,9 3,6 1,1 1088,1 142,5 257,5 487,1 156,8 44,2
1./ A primer energia termelés "egyéb" adata 2003-ban és 2004-ben tartalmaz mintegy 13-15 PJ becsült megújuló enerhiahordozót 2./ A nettó szénimport adata 2003-ban és 2004-ben tartalmazza a kokszgyártás alapanyagát 3./ 1993-2002. években a hazai célú kokszfelhasználást az egyéb nettó importnál vettük számításba
Forrás: Gazdasági és Közlekedési Minisztérium, energiastat 2006.
- 54 -
2. Az energiafelhasználás alakulása Magyarországon (1990-2003) 3. A fogyasztók részesedése az energiafelhasználáson belül (1990-2003)
Forrás: Fenyvesi-Hajdú, 2005
- 55 -
4. A mezıgazdaság energiafelhasználása 2003-ban 5. A magyarországi biomassza-potenciál (2000-2003-as évek átlaga)
Forrás: Fenyvesi-Hajdú, 2005
- 56 -
6. A magyar mezıgazdaság által évente reálisan megtermelhetı bioenergiák mennyisége 7. A mezıgazdasági eredető biomassza energetikai hasznosításának összefüggései
Forrás: Fenyvesi-Hajdú, 2005
- 57 -
8. Biodízel (RME) elıállítás költségszerkezete Magyarországon 2003 évi árszinten 9. Biodízel (RME) és a hagyományos dízel motorhajtóanyag árszerkezetének összehasonlítása
Forrás: Fenyvesi-Hajdú, 2005
- 58 -
10. Bioetanol elıállításának költségszerkezete Magyarországon, 2003 árszinten 11. Bioetanol és benzin árszerkezetének összehasonlítása
Forrás: Fenyvesi-Hajdú, 2005
- 59 -
12. A hıtermelés költsége különbözı tüzelıanyagokból 10-30 kW-os (kismérető) kazánokkal, 2500 h/év kihasználás mellett 13. A hıtermelés költsége különbözı tüzelıanyagokból 120-300 kW-os (közepes mérető) kazánokkal, 2500 h/év kihasználás mellett
Forrás: Fenyvesi-Hajdú, 2005
- 60 -
14. számú melléklet Energetikai növénytermesztés támogatása Kultúra
Jogcím SAPS
Gabonafélék (bioetanol)
GOFR top-up energiaboríték SAPS
Olajnövények (biodízel)
GOFR top-up energiaboríték
Fás szárú energiaültetvények
energiaboríték SAPS
Energiafő energiaboríték
Jogszabály
Mértéke (€/ha)
18/2005. (III.18.)FVM
86,21
rendelet 28/2005. (IV.1.) FVM rendelet
80,92
74/2005. (VIII.22.)FVM 18/2005. (III.18.) FVM
86,21
rendelet 28/2005. (IV.1.) FVM rendelet
80,92
74/2005. (VIII.22.)FVM
194,00
18/2005. (III.18.)FVM rendelet 74/2005. (VIII.22.)FVM rendelet
Forrás: Nagy [2006]: A biomassza energetikai felhasználása, hazai szabályozás
- 61 -
194,13
27,00
rendelet rendelet
194,13
27,00
rendelet
74/2005. (VIII.22.)FVM
Összesen (€/ha)
194,00
86,21 118,21 32,00
15. számú melléklet
A biomassza, mint energiahordozó jellemzıi: - Megújuló tulajdonságát a fotoszintézisnek köszönheti. Az energia tárolása azáltal valósul meg, hogy a fotoszintézis során a növényekben létrejövı szerves anyagokban kémiai energia formájában raktározódik el a napfény energiája. - Az energetikai hasznosítást úgy lehet megvalósítani, hogy nem növeljük a légköri széndioxid mennyiségét. - A biomassza használata nagyban elısegíti az ásványkincsek megırzését. - Jelentısen kisebb a káros anyag emisszió (CO2, CO, SO2, CxHx) a fosszilis energiahordozókhoz képest. - Az élelmiszer-túltermelés következtében felszabaduló földterületek reális alapot adnak a racionális hasznosításnak. - Kedvezı hatással van a vidékfejlesztésre, és a munkahelyteremtésre.
A biomassza, mint energiaforrás a következıképpen hasznosítható: 1. Közvetlenül: - tüzeléssel, elıkészítés nélkül, vagy elıkészítés után 2. Közvetve: - kémiai átalakítás után (cseppfolyósítás, elgázosítás), folyékony üzemanyagként vagy éghetı gázként - alkohollá erjesztés után üzemanyagként - növényi olajok észterezésével biodízelként - anaerob fermentálás után biogázként A biomassza energiahordozók kis- és közepes teljesítményő decentralizált hı- és villamos energiatermelésre, valamint motorhajtóanyagként használható viszonylag alacsony energiasőrősége miatt.
- 62 -
A biomassza energetikai célokra történı hasznosításának elınyei: a)
A kén-dioxid kibocsátás csökkenése. A tüzelési célokra hasznosított biomassza
kéntartalma minimális általában 0,1% alatt van. b)
Kisebb mértékő korom kibocsátás.
c)
Policiklikus aromás szénhidrogének kibocsátásának csökkenése.
d)
A szén-dioxid kibocsátás kvázi nullának is tekinthetı, hiszen az elégetett
üzemanyag által az atmoszférába jutó szén-dioxid mennyiséget az elızı évben kötötte meg fotoszintézise során a termesztett magas olajtartalmú haszonnövény. A termelés, begyőjtés, elıkészítés, valamint a szállítás során van bizonyos mértékő szén-dioxid kibocsátás.
A biomassza energetikai célokra történı hasznosításának hátrányai: a)
Nagyobb nitrogén-oxid kibocsátás (valószínőleg a levegı nitrogénjébıl keletkezik a
magasabb hıfokon történı égés következtében). b)
Az RME hosszabb idı után megtámadja a lakk réteget, de ez a megfelelı lakkfajta
magválasztásával kiküszöbölhetı.
A folyékony halmazállapotú biomassza hasznosítása Magyarországon a magas olajtartalmú növények közül az ıszi káposztarepcének vannak alkalmas ökológiai adottságú területek, fıleg Nyugat-Magyarországon. E növény termesztéséhez hazánkban minden feltétel adott, és a kinyerhetı repceolaj nemcsak üzemanyagként, hanem kenı-, hidraulikaolajként, valamint tüzelıolajként is hasznosítható. A növényi eredető biomasszából elıállított folyékony energiahordozók alkoholok, zsírok és olajok lehetnek, melyeket a következı módokon lehet hasznosítani: a) motorhajtóanyagként, b) hidraulika- és fékfolyadékként,
- 63 -
c) kenıolajként, d) tüzelési célokra, e) vegyipari és élelmiszer-ipari alapanyagként. Ezen energiaforrások tüzelési célokra történı alkalmazása még nem jelentıs, pedig a fosszilis energiahordozók részbeni kiváltásánál jelentıs szerepet játszhatnak, legfıképpen a növényi olajok. Motorhajtóanyagként az alkoholok és a növényi olajok felhasználhatóak: nyers formában, vegyi átalakítás után, hagyományos hajtóanyagokhoz keverve, vagy adagolva. Az alkoholok közül az etil-alkohol (etanol) motorikus célú felhasználása a világon sokfelé elterjedt. Az etil-alkohol elıállítása nagy cukor-, keményítı- vagy cellulóz tartalmú növényi biomasszából történhet fermentáció vagy hidrolízis és fermentáció kombinációja utáni folyamatos desztillációval. (Bai - Zsuffa, 2001) Brazíliában a cukornádból, az USA-ban kukoricából állítanak elı igen nagy mennyiségben etanolt. Hazánkban az ipari alkohol elıállítására a cukorrépa, édes cirok, kukorica, kalászos gabonafélék és a burgonya a legalkalmasabb. Cukorrépából és cukorcirokból 3000-3500 l/ha, kukoricából 2000-2500 l/ha, kalászos gabonákból 10002000 l/ha, burgonyából mintegy 2000l/ha alkohol nyerhetı. (Kacz-Neményi, 1998). Az etanol energiatartalma kisebb, mint a benziné, így azonos teljesítmény elérése érdekében 25-50%-kal többre van szükség. Így a tisztán etanollal üzemeltetett gépkocsi motorok üzemanyagtartályának nagyobbnak kell lennie, növelt paraméterekkel kell rendelkezniük a keverékképzésben résztvevı szerkezeti elemeknek. A benzinhez kevert etanollal kedvezı tulajdonságú üzemanyag nyerhetı, hiszen nı a keverék oktánszáma és oxigén tartalma, így javulnak az égés feltételei. 5-15% etanol hozzáadásával kapják a „motalco, és gasohol” nevő üzemanyagokat, Brazíliában a 20-22% alkoholtartalmú benzint is használják. A metilaklohol (metanol) is alkalmas motor hajtóanyagnak, maximum 15%-ban hagyományos keverésnél
hajtóanyagokhoz
elegyedési
hozzáadható
problémák
merülnek
benzinkeverék készítése a szükséges.
- 64 -
komponensként, fel,
ezért
benzinhez
etilalkoholos,
történı
metanolos
A növényi olajok hasznosításának hátrányai: a)
nagyobb lobbanáspont (nehezebb gyújtás)
b)
nagy viszkozitás (rossz porlaszthatóság)
c)
kokszosodási hajlam Ezeken a tulajdonságokon kémiai átalakítással lehet javítani (repceolaj zsírsavainak
metanollal történı átészterezésével repcemetilészter, RME nyerhetı). A repceolaj-metilészter, valamint a napraforgó-metilészter elıállításakor, mint ismeretes számottevı melléktermékként glicerin keletkezik. A vegyileg tisztított glicerint széleskörően felhasználják: a)
szilárd főtıanyagnak (20% glicerinnel főrészforgácsot kevernek össze és briketté
sajtolják), b)
trágyának (trágyalével keverik össze)
c)
semlegesítéssel
tisztítják,
majd
mikrobás
cukrosítással
és
erjesztéssel,
tudják
hasznosítani:
desztillálással etanol nyerhetı. A
különbözı
glicerin
származékokat
számos
célra
kozmetikumok, fogkrémek, gyógyszerek, tápanyagok, lakkok,mőanyagok, mőgyanta, dohány, robbanóanyagok készítésben, valamint cellulóz feldolgozásban (Kacz-Neményi, 1998). Azon országok számára, amelyek a kıolaj igényüket exportból fedezik, más országoktól való függıségüket ez úton tudnák csökkenteni. A biomassza eredető energiaforrások hasznosításakor arra kell törekedni, hogy a melléktermékek, hulladékok hasznosítása keletkezési formájukban történjen a nagyobb költségek elkerülése érdekében; az eltüzelés elıkészítése csak a legfontosabb lépéseket tartalmazza, pl. darabolás, bálázás; és a szállítás ne történjen túl nagy távolságokra. A szilárd biomassza elégetésekor jelentıs hamu keletkezik, ami káliumtartalmánál fogva talajerı-visszapótlásban hasznosítható. (A szén égetésébıl származó hamu magas kén tartalma miatt nem alkalmas ilyen célokra.) A káros anyag emisszió nagymértékben függ a tüzelıberendezés mértétıl, üzemétıl (gépi táplálású berendezéseknél jobbak a mutatók), és a teljesítmény-kihasználás fokától is.
- 65 -
16. számú melléklet A bioenergia-hasznosításának elméleti háttere Bioenergia: az élı szervezetekben és elhalásuk után a belılük származó szerves anyagokban lévı kémiai energia, amely a zöld növények által, a fotoszintézis útján megkötött napenergiából származik. A bioenergia a Föld legfontosabb megújuló energiaforrása. Fontos eszköze az üvegházhatás csökkentésének, mert CO2 semleges. A fosszilis energiaforrások szintén bioenergia eredetőek, de nem megújulóak. Közelgı kimerülésük sürgeti a bioenergia racionálisabb és széles körő felhasználását: biogáz fejlesztés, termikus konverzió, cellulózbontás biokonverzióval, gázosítás és egyéb módszerek segítségével. (Környezetvédelmi Lexikon) A Földön föllelhetı élı anyag teljes tömege a nedvességtartalommal együtt 2000 milliárd tonna. Néhány a biomassza mennyiségével kapcsolatos adat az Open University alapján: A szárazföldi növények össztömege: 1800 milliárd tonna. Az erdık teljes tömege: 1600 milliárd tonna. A világ népessége (1993): 5,5 milliárd fı. Az egy fıre jutó szárazföldi biomassza: 400 tonna. A szárazföldi biomasszában raktározott energiamennyiség: 25 000 exajoule, 3000 EJ/év (95TW). A nettó évi szárazföldi biomassza produkció: 400 000 Mt/év. 1 Exajoule (EJ) = 1 millió megajoule. 1 Terawatt (TW) = 1 millió megawatt. Az összes energiafogyasztás (minden fajtáját beleértve): 400 EJ/év (12TW). Biomasszából származó energiafogyasztás: 55 EJ/év (1,7 TW). Táplálékból származó energiafogyasztás: 10 EJ/év (0,3TW). A teljes napsugárzásnak csak kis része éri el a Föld felszínét és ennek csak a töredékét hasznosítják a növények a fotoszintézis révén.
- 66 -
A fotoszintézis azon folyamatok összessége, amelynek során a növényi szervezetek és egyes baktériumok a fényenergiát kémiai energiává alakítják, melynek segítségével szerves anyagot termelnek. Jelentısége: - A fotoszintézis során átalakított fényenergia adja az energiát az egész élıvilág energia igényes folyamataihoz. - A Föld mai légkörének az összetétele a fotoszintetikus folyamatok eredménye (teljes oxigéntartalma fotoszintetikus eredető, a fotoszintetikus úton asszimilált szén mennyisége egyes becslések szerint eléri a 44 milliárd tonnát!) Lényege: A zöld növények azon képessége, hogy a zöld színtestek és napfény segítségével vízbıl, ásványi anyagokból, szén-dioxidból képesek felépíteni saját szerves anyagaikat. Olyan redox folyamat, melynek során egy elektrondonorról úgy jut át egy elektron az akceptorra, hogy ahhoz a redoxpotenciál különbségek miatt szükséges energiát a fény szolgáltatja. A fotoszintézis általános egyenlete: H2D+A=>H2A+D ahol a H2D a hidrogén/elektrondonor, az A a hidrogén/elektronakceptor. A baktériumok kivételével a fotoszintetizáló szervezetek a CO2 redukálásához általában a vizet használják. A folyamat során O2 szabadul fel a víz oxidációja miatt. A fotoszintézis konkrét egyenlete: 2nH2O+nCO2=>(CH2O)+nH2O+nO2 A folyamatban az elektrondonor a H2O, míg az elektronakceptor a CO2. A folyamat során O2 szabadul fel. Egy mol CO2 redukciójakor 112 Kcal szabad energiaváltozás lép fel, amely kémiai energia formájában kötıdik meg. A növényekben raktározott energia számos kémiai fizikai átalakulási folyamat során hasznosítódik a növényekben, a talajban, a környezı atmoszférában, az élılényekben, míg végül is kisugárzódik a Földrıl, alacsony hımérséklető hı formájában, kivéve persze azt a részét, amely az idık folyamán tızeggé, vagy fosszilis energiahordozóvá alakul. E körfolyamat
jelentısége
számunkra
abban
- 67 -
rejlik,
hogy
ha
beavatkozunk
és
kizsákmányoljuk a biomassza egy részét, abban az állapotban, amelyben kémiai energiaraktárként létezik, egy energiaforrást nyerünk. A biotüzelıanyagok közé az energiaforrások széles skálája tartozik ide a fa egyszerő elégetésétıl a városi hulladékégetı múlti-megawattos erımőig. A biotüzelıanyagok halmazállapota lehet: szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotú, eredetét tekintve pedig szerves anyagokból, ipari, mezıgazdasági, kommunális és háztartási hulladékokból származó. Fizikája A biomassza energia hasznosításának az alapja az égés, amely hıenergia felszabadulással járó folyamat. Az alábbi reakció egyenlet tartalmazza az égés folyamatának legfontosabb lépéseit, a metán példáján keresztül. Minden egyes metán molekula egy szén és négy hidrogén atomot tartalmaz, képlete: CH4. Az égés során a reakció partnere a kétatomos oxigén molekula: O2. Minden egyes metán molekula az égése során két oxigén molekulával lép reakcióba: Az olaj, szén vagy más tüzelıanyagok még komplexebbek a metánnál, de az égésük hasonlóképpen megy végbe. A világ negyedik legelterjedtebb energiaforrása a szén, a kıolaj és a földgáz után a biomassza. A biomassza energia fedezi a felhasznált energia 14%-át világátlagban, míg a fejlıdı országokban 34%-át. Biomassza energiaforrásnak az alábbiak tekinthetık: - mezıgazdasági termények melléktermékei, hulladékai (szalma, kukorica-szár/csutka, stb.) - energetikai célra termesztett növények (repce, cukorrépa, különbözı fafajok) - állati eredető biomassza (trágya, stb.) - erdıgazdasági és fafeldolgozási melléktermék illetve hulladék (faapríték, nyesedék, forgács, főrészpor, háncs, stb.)
- 68 -
X. Felhasznált irodalom 2399/1995. (XII. 12.) Kormány határozat (Országos Energiatakarékossági, illetve Energiahatékonyság-növekedést Elısegítı Cselekvési Programról) 1107/1999. (X. 08.) Kormány határozat a 2010-ig terjedı energiatakarékossági és energiahatékonyság-növelési stratégiáról 1031/2000. (IV. 07.) Kormány határozat („Energia Központ” Energiahatékonysági, Környezetvédelmi és Energia Információs Ügynökség Kht. Létrehozásáról, valamint az 1107/1999. (IX. 08.) Kormány határozat végrehajtásáról) 2001/77/EC - Irányelv – Villamos áram elıállításának támogatása megújuló energiaforrások felhasználásával 2045/2003. (III. 27.) Kormány határozat (Kiotói Jegyzıkönyv teljesítése) 2233/2004. (IX. 22.) Kormány határozat (Bioüzemanyagok; ezek jövedéki adó kedvezménye 2010-ig) 2005. évi LXXIX. törvény (VII. 09.) (VET módosítás, átvételi ár határidı nélküli szabályozása) Az energiaipari társaságok árszabályozása [2006]: Az energiaipari társaságok árszabályozása. Letölthetı:http://www.eh.gov.hu/home/html/index.asp?msid=1&sid=0&HKL=110&lng=1 Letöltés: ideje: 2007. 03. 03. 20:07 Dr. Bai Attila [2002]: A biomassza felhasználása. Szakkönyv Szaktudás Kiadóház, Budapest Dr. Bai Attila - Zsuffa László [2001]: A biomassza szerepe a távfőtésben. Gondolatok a jelenrıl és a jövırıl. Mőszaki Kiadványok. Főtéstechnika, megújuló energiaforrások. InfoProd Kiadó, Budapest Benchmarking Reports [2006]: Benchmarking Reports, 2006 Letölthetı:http://ec.europa.eu/energy/electricity/benchmarking/index_en.htm Letöltés ideje: 2007. 03. 20. 20:28
- 69 -
Bioüzemanyagok:
nagyhatalom
lehetünk
–
Várhatóan
a
kisebb
üzemek
megépítéséhez lehet támogatásokra pályázni [2006]: Bioüzemanyagok: nagyhatalom lehetünk – Várhatóan a kisebb üzemek megépítéséhez lehet támogatásokra pályázni, Világgazdaság – Vidékfejlesztés Melléklete 2006. december, 20.o. Bohoczky
Ferenc
[2003]:
Megújuló
energiaforrások
helyzete
az
EU-ban
és
Magyarországon Letölthetı: http://www.gkm.gov.hu/feladataink/energetika/kornyezetved/meguj_energ0.html?pagenum=1
Letöltés ideje: 2007. 03. 03. 20:49 COM (2000) 247 final – Energiahatékonysági Akcióterv COM (2003) 453 final – Energetikai berendezések eco-tervezésének követelményei COM (2003) 739 final – Energiahatékonyság és energiaszerviz Energy Mix Fact Sheet – Hungary [2006]: Energy Mix Fact Sheet, 2006 Letölthetı: http://ec.europa.eu/dgs/energy_transport/figures/pocketbook/2006_en.htm Letöltés ideje: 2007. 03. 20. 20:33
Energy [R]evolution – A Sustainable World Energy Outlook [2007]: Energy [R]evolution – A Sustainable World Energy Outlook. Global Energy Scenario by Greenpeace International, European Renewable Energy Council (EREC) Felfutó európai biobiznisz – Bill Gatesnek befektetésnek is megéri a bioüzemanyag elıállítás [2006]: Felfutó európai biobiznisz – Bill Gabtesnek befektetésként is megéri a bioüzemanyag elıállítás, Világgazdaság, 38. évf. 83. sz. 14. old. Dr. Fenyvesi László – Dr. Hajdú József [2005]: A biomassza hasznosításának gazdaságossági
összefüggései
Magyarországon.
- 70 -
In:
„Biomassza-energia
a
mezıgazdaságból” – Hıenergia, villamos áram és hajtóanyag a szántóföldrıl Hármashatár konferencia magyar elıadásai; Nyitra, Szlovák Köztársaság 2005. május 3-4. Flavin, Christopher [1992]: Átmenet a fenntartható energiagazdaság felé In: A világ helyzete World Watch Institute 1992 Fodor György [2007]: Politikai akarat ”=” elektromos energia – Le a szénhidrogénekkel Letölthetı: http://www.magyarhirlap.hu/cikk.php?cikk=119986 Letöltés ideje: 2007. 02. 22. 12:35 Framework Programme, FP/6 - Az EU 6. Kutatási, Technológiafejlesztési és Demonstrációs (KTF) Keretprogram (2002-2006) (TRD) Dr. Gács Iván – Bihari Péter – Dr. Fazekas András István – Dr. Hegedős Miklós – Dr. Tihanyi László [2006]: Magyarország primerenergia-hordozó struktúrájának elemzése, alakításának stratégiai céljai. In: Az új magyar energiapolitika tézisei a 2006-2030 évek közötti idıszakra, 9. fejezet; Készült a Gazdasági és Közlekedési Minisztérium felkérésére Letölthetı: http://www.gkm.gov.hu/data/9albiz_teljesanyag.pdf Letöltés ideje: 2007. 02. 22. 12:52 Dr. Giber János [2005a]: Megújuló energiák szerepe az energiaellátásban; B&V (medical&technical) Kiadó, Budapest Dr. Giber János – Gönczi Péter – Somosi László – Dr. Szerdahelyi György – Dr. Tombor Antal – Varga Tamás – Braun Attila – Dobos Gábor [2005b]: A megújuló energiaforrások szerepe az energiaellátásban. In: Az új magyar energiapolitika tézisei a 2006-2030 évek közötti idıszakra, 12. fejezet; Készült a Gazdasági és Közlekedési Minisztérium felkérésére Letölthetı: http://www.gkm.gov.hu/data/12albiz_teljesanyag1214.pdf Letöltés ideje: 2007. 02. 22. 12:45 Gıgös Zoltán [2005]: Biomassza potenciál és hasznosítása Magyarországon. In: „Biomassza-energia a mezıgazdaságból” – Hıenergia, villamos áram és hajtóanyag a
- 71 -
szántóföldrıl Hármashatár konferencia magyar elıadásai; Nyitra, Szlovák Köztársaság 2005. május 3-4. Green Paper on energy efficiency or doing more with less [2005]: Green Paper on energy efficiency or doing more with less, Zöld Könyv az Energiahatékonyságról Hazafi László [2006]: Beindul a biobiznisz – Jegyzet, Világgazdaság, 38. évf. 234. sz. 20. old. Intelligent Energy - Europe (2003-2006): Global Work Programm for the years 20032006 - Intelligens Energiát Európának Keretprogram Internal Market Fact Sheet – Hungary [2006]: International Market Fact Sheet, 2006 European Commission, Report on Progress in Creating the Internal Gas and Electricity Market, SEC (2006) 1448 Jensen, Peder [2003]: Scenario Analysis of Consequence of Renewable Energy Policies for Land Area - Requirements for Biomass Production; European Commission - DG JRC/IPTS Jön az E85-ös, a bioüzemanyag – A magas ár ellenére is mozgolódnak az üzemanyagés az autógyártók [2006]: Jön az E85-ös, a bioüzemanyag – A magas ár ellenére is mozgolódnak az üzemanyag- és az autógyártók, Világgazdaság, 38. évf. 123. sz. 11. old. Kacz Károly - Neményi Miklós [1998]: Megújuló energiaforrások Mezıgazdasági Szaktudás Kiadó, Agrármőszaki Kiskönyvtár Dr. Kerényi Attila [2003]: Környezettan – Természet és Társadalom globális szempontból. Mezıgazda Kiadó, Budapest Kocsi Margit [2006]: Piacra tör a környezetipar – Az uniós források felhasználásával vonzó ágazattá válhat a környezetvédelem, Világgazdaság, 38. évf. 225. sz. 5. old.
- 72 -
Ligeti Pál – Dr Bacskó Mihály – Nagy Attila [2006]: A magyar érdek meghatározása az Európai Unió integrációs folyamatának befolyásolásához az energetika területén. In: Az új magyar energiapolitika tézisei a 2006-2030 évek közötti idıszakra, 16. fejezet; Készült a Gazdasági és Közlekedési Minisztérium felkérésére Letölthetı: http://www.gkm.gov.hu/data/16albiz_teljesanyag.pdf Letöltés ideje: 2007. 02. 22. 13:02 Dr. Nagy József [2006]: A biomassza energetikai felhasználása, hazai szabályozás. Konferencia elıadás: „I. Ökoenergetikai és IX. Biomassza Konferencia” Sopron, 2006. március 1-4. National Reports [2006]: National Reports, 2006 Letölthetı: http://www.ceereu.org/portal/page/portal/ERGEG_HOME/ERGEG_DOCS/NATIONAL_REPORTS/2006
Letöltés ideje: 2007. 03. 20. 20:17 Német I. Gergely [2006a]: Hiányzó energiaültetvények - Megakadályoznák az újabb fatüzeléső nagy erımővek rendszerbe állítását, Világgazdaság, 38. évf. 25. sz. 10. old. Német I. Gergely [2006b]: Biogázerımő épülhet Tatabányán – Nyolc hasonló hasznosító engedélyezése indul márciusban, Világgazdaság, 38. évf. 23. sz. 11. old. Német I. Gergely [2006c]: Repcemalom épül Baján – Nyolcmilliárd forintot szán a beruházásra a JC Neckermann, Világgazdaság, 38. évf. 80. sz. 7. old. Pecznik Pál – Tóvári Péter [2005]: A biomassza mint tüzelıanyag. In: „Biomasszaenergia a mezıgazdaságból” – Hıenergia, villamos áram és hajtóanyag a szántóföldrıl Hármashatár konferencia magyar elıadásai; Nyitra, Szlovák Köztársaság 2005. május 3-4. Peterson, Jeff – Shelby, Piage – Laczó Ferenc – Éri Vilma [2000]: A biomassza felhasználásának jogi és gazdasági feltételrendszere – Tanulmány. In: Magyarország
- 73 -
megújuló energia és területfejlesztési projekt, Környezettudományi Központ és Center for Clean Air Policy, Washington Dr. Petis Mihály [2005]: Üzemszerő biogáz-temelés biomasszából. In: „Biomasszaenergia a mezıgazdaságból” – Hıenergia, villamos áram és hajtóanyag a szántóföldrıl Hármashatár konferencia magyar elıadásai; Nyitra, Szlovák Köztársaság 2005. május 3-4. Dr. Poós Miklós – Dr. Rácz László [2005]: A hazai energiaellátással kapcsolatos középés hosszú távú környezetvédelmi követelmények. In: Az új magyar energiapolitika tézisei a 2006-2030 évek közötti idıszakra, 10. fejezet; Készült a Gazdasági és Közlekedési Minisztérium felkérésére Letölthetı: http://www.gkm.gov.hu/data/10albiz_teljesanyag1216.pdf Letöltés ideje: 2007. 02. 22. 12:45 Renewable Energy Fact Sheet – Hungary [2006]: Renewable Energy Fact Sheet, 2006 Letölthetı: http://ec.europa.eu/energy/res/legislation/share_res_eu_en.htm Letöltés ideje: 2007. 03. 20. 20:22 Dr.
Sági
Ferenc
[1994]:
Energiahasznosítás
a
mezıgazdaságban,
Országos
Mezıgazdasági Kiadó, Budapest Dr. Szerdahelyi György – Csorba Viktória – Gergely Kálmán – Harmund Mónika – Medgyes Mihály [2005]: Energiatakarékosság a magyar energiapolitikában. In: Az új magyar energiapolitika tézisei a 2006-2030 évek közötti idıszakra, 11. fejezet; Készült a Gazdasági és Közlekedési Minisztérium felkérésére Letölthetı: http://www.gkm.gov.hu/data/11albiz_teljesanyag1207.pdf Letöltés ideje: 2007. 02. 22. 12:53 Techno-economic Analysis of Bio-diesel Production in the EU [2002]: Technoeconomic Analysis of Bio-diesel Production in the EU. A Short Summary for Decisionmakers. IPTS, EUR 20279.
- 74 -
Towards a European Strategy for the Security of Energy Supply [2000]: Towards a European Strategy for the Security of Energy Supply Zöld Könyv, 2000: Az Európai Unió energiaellátás biztonsági stratégiájáról, 2000
- 75 -
