A fenntartható energiagazdálkodás stratégiái

A fenntartható energiagazdálkodás stratégiái

Mi az, hogy fenntartható energiagazdálkodás? ∑ →NEGAjoule A fenntartható energiagazdálkodás egy olyan rendszer, amely elsődlegesnek tartja, hogy az emberiség az energiaigényét: a) a lehető leggazdaságosabban, (elsősorban helyi erőforrásokra támaszkodva ) elégítse ki b) a lehető legkisebb környezetszennyezéssel állítsa elő a szükséges fajtáit c) és nagy hatékonysággal használja fel azt a szükségletei kielégítésében.

Az összes lehetséges forrás, amit a jövőbeli energiatermelés, életforma során figyelembe kell venni 1. Nem megújuló (nem megújítható) energiaforrások (kémiai-, nukleáris reakciók eredménye) • 1.1. Fosszilisek (szén, kőolaj, földgáz) • 1.2. Hasadó anyagok (urán) 2. „Kimeríthetetlen” energiaforrások: • 2.1. Nap (UV, VIS, IR elektromágneses) sugárzása • 2.2. Földünk kőzethője 3. Nap által generált un. megújítható energiaforrások: • 3.1. Teljes biomassza (megújítható, feldolgozható, primer, szekunder,…formák) 4. Nap által generált un. megújuló energiaforrások: • 4.1. Szél (megújuló) • 4.2. Folyók vize (megújuló) 5. Szerves hulladékok • 5.1. Kommunális szerves hulladékok (háztartás) • 5.2. Ipari szerves hulladékok (pl. gumiipar, műanyagipar,..) 6. Energia hatékony termelői és fogyasztói rendszerek (negajoule) • 6.1. Nagyobb hatásfokú berendezések • 6.2. Energiatudatos egyéni, kisközösségi életmód

A világ jelenlegi energiafelhasználása 87% Fosszilis energiahordozók  6% Vízerőművek  6% Atomerőművek  1% Megújuló energiaforrások A hagyományos módon kitermelhető kőolajkészletek fele elfogyott – egyre nehezebben kitermelhető mezőkre tolódik át a termelés.

Energiahasználati mix az EU25-ben

Villamosenergia-termelés forrásai az Európai Unióban (2004) geotermikus; 0,18% napenergia; 0,01%egyéb források; 1,38% vízenergia; 11,56% szén; 26,60%

olaj; 6,30%

atomenergia; 33,34%

gáz; 18,53% hulladék; 0,83%

biomassza; 1,27%

Az importfüggőség alakulása az EU-ban 2002-ben %-ban Definition: Import Dependency = Net Imports / (Bunkers+Gross Inland Consumption)

EU25 BE CZ DK DE EE EL ES FR IE IT CY LV

All fuels

Solid fuels

Oil

Gas

48,0

33,2

76,8

51,3

76,4 26,6 -41,1 60,5 29,2 70,7 78,3 50,3 89,3 86,7 100,5 54,6

86,2

98,8

102,1

-18,6

95,2

102,0

88,6 29,6 2,7 6,9 66,3 92,7 70,2 95,6 120,4 76,1

-94,9 95,0 75,2 102,5 101,2 99,2 101,1 94,7 102,1 98,5

-64,5 79,5 100,0 97,4 101,0 98,3 81,6 84,1 88,6

LT LU HU MT NL AT PL PT SI SK FI SE UK

All fuels

Solid fuels

Oil

Gas

42,7 99,0 58,2 100,0 33,8 66,0 11,3 84,2 49,9 65,3 52,6 37,5 -12,8

97,8 100,0

74,8 100,6

100,0 100,0

24,7

73,7

80,6

97,2 91,4 -28,5 99,9 20,6 77,3 61,0 80,3 48,9

100,0 91,3 95,1 97,1 96,7 100,0 97,2 93,9 95,2 -50,9

-51,5 71,5 66,1 99,9 99,4 100,1 100,0 100,0 -8,1

Nézzünk Magyarország energiatükrébe!   

 

Földgázfelhasználásunk túlsúlyos. Megújuló-energia hasznosításunk minimális. A hazai épületállomány részesedése meghatározó a végenergia-felhasználásban. Épületeink energiafelhasználása pazarló. Nincs energiatakarékos közlekedés-fejlesztési stratégiánk.

Következtetések • Energiafüggőségünk meghaladja a 62 %-ot. • Alacsony megújuló energia részesedésünk 90 %-a biomassza – erdei szálfát égetünk rossz hatásfokú villamos erőműben. • Geotermikus energiahasznosításunk mindössze 0,3-0,4 %. • Megnövekedett a közlekedés energia-felhasználása – háttérbe szorult a kötöttpályás közlekedés. • A földgáz 82,2 %-át egyetlen vezetéken, orosz importból szerezzük be.

Megújulókból sereghajtók vagyunk! Megújulók részaránya a teljes energiamérlegben (2007)

A megújulókból termelendő villamos energia aránya 2010-ben

Lettország

Ausztria 36

Svédország

26 24

Finnország

21

Ausztria Portugália

15 14

Dánia

Észtország Litvánia

7 6 6 6 6

EU-27 Franciaország Olaszország Spanyolország

5 5 5

Görögország Bulgária Lengyelország Németország

4 4 4

Ciprus Magyarország Csehország

3 3

Hollandia

2 2 2 2

Belgium Írország Luxemburg Szlovákia

1

Nagy-Britannia Málta

49,3%

Lettország

39,0%

Portugália

33,6%

Szlovénia

31,5%

Finnország

12 11 10

Románia Szlovénia

78,1% 60,0%

Svédország

31,0%

Szlovákia

29,4%

Spanyolország

29,0%

Dánia

!

25,0%

Olaszország

21,0%

Franciaország

20,1%

Görögország

13,2%

Írország

12,5%

Németország

10,0%

Nagy-Britannia

9,0%

Hollandia

8,0%

Csehország



Lengyelország Litvánia Belgium

7,5% 7,0% 6,0%

Ciprus

6,0%

Luxemburg

5,7%

Észtország

5,1%

Málta

5,0%

Magyarország

0

Forrás: Stróbl Alajos, 2008

3,6%



A magyar energetikai potenciál Energia-fajta

Vagyon, Mt (PJ/év)

Termelés, Mt/év (PJ)

Ellátottság, év

Nem megújuló Szén

480

7,0

~70

Lignit

2200

7,6

~400

Kőolaj

19

1,3

~15

Földgáz

60

3,0

~20

Uránérc

3,4

2∙10-5

Bányászat megszűnt

Vízenergia

16

1,8

--

Biomassza

100

14

--

10

~0

--

Megújuló

Nap- és szélenergia

Reális megújuló potenciál • Az ország területén gazdaságosan „kitermelhető” megújuló energia az éves energiafelhasználás 36,5%-át képes biztosítani. • Amennyiben az ország 10%-án ártéri gazdálkodásra térünk át, akkor 45%-át! • A hazai megújuló energiák elsősorban hő ellátási célra alkalmasak. • 1 MW villamos energia napelemmel történő előállításához Magyarországon 12 hektár területre van szükség. • Geotermikus kapacitásunk: 100-150 MW • A szélenergia „tározási” problémákat vet fel, de kiválóan alkalmas szigetszerű ellátásra.

Mennyit költünk fenntartható energiagazdálkodásra ? Az energiahatékonyság javítás és a megújuló energiahordozók támogatásának aránya a 2007-2013 közötti teljes EU támogatásokban

Forrás: Bank Watch, 2007

A fenntartható energiagazdálkodás feladatai • Az energiahatékonyság növelése. • Az energiaszerkezet átalakítása. – A fosszilis energiahordozók jövőbeni szerepe – A nukleáris energia várható szerepe – A megújuló energiaforrások jövőbeli szerepe az energiaszerkezetben

AZ ENERGIAHATÉKONYSÁG NÖVELÉSE

Az energia-használatának jellegzetes mutatószámai • Energia-igényesség: (Energia-intenzitás) az egységnyi GDP megtermeléséhez szükséges energiával mérhető, joule a mértékegysége képlet: termeléshez felhasznált en mennyisége / termék értéke MJ/$ • Energia-hatékonyság: egységnyi energiafelhasználással megtermelt bruttó hozzáadott érték (=GDP) (ppp) $-ban kifejezve képlet: létrehozott javak értéke_pénzben / felhasznált energia mennyisége $/ MJ

Energia-igényességi mutató az EU-25 -ben

Energiafelhasználás a fejlődő országokban

Az energiahatékonyság növelése • Épületek – Az épületek átalakítása oly módon, hogy javítjuk a szigetelést és hatékonyabb készülékeket és berendezéseket szerelünk be, az épületek energiafogyasztását 20-50%-kal csökkentheti.

Photo Credit: iStockPhoto / James Jones

Egy kibocsátáscsökkentési aranybánya: épületenergetika Magyarországon az épületek fűtése és villamosenergia fogyasztása a teljes energiaigény 38%-a! Az energia 80%-át a kis épületek használják el A hazai CO2 kibocsátások kb. egyharmada a lakossági és közületi épületeink működtetése során keletkezik Az épületek hőszigetelése, gépészeti korszerűsítése révén az épületekből származó CO2 kibocsátás legalább 40%-kal mérsékelhető!

Ha valamennyi európai épület megfelelne a jelenlegi energetikai előírásoknak, akkor 1. évente 460 millió tonnával csökkenne a CO2 kibocsátás 2. 270 milliárd € éves energia költséget takarítanánk meg, 3. 500ezer munkahely keletkezne.

hőmérséklet

Hagyományos HMV-termelés villamos energiával

Megtakarítás:

~1-2%

idő

Fűtési költségmegosztás

Megtakarítás:

~5-8%

Termosztatikus radiátorszelepek

Megtakarítás:

~15-20%

Az energiahatékonyság növelése • Világítás – Ha szerte a világban az otthonokban, irodákban, az ipari és kereskedelmi épületekben és a közterületeken átállnánk a magas hatékonyságú világításra, ezzel 12%-kal csökkentenénk az áramfogyasztást, az akkora mennyiség, hogy a világon üzemelő 2670 széntüzelésű erőműből 705-öt be lehetne zárni.

Photo Credit: iStockPhoto / James Jones

Energiatakarékos világítás

Megtakarítás:

~75-80%

Az energiahatékonyság növelése • Elektromos készülékek – Japánban a „Kövessük a Legjobb Megoldást!” a jelenleg leghatékonyabbnak számító készülékek alapján határozza meg a holnap energiahatékonysági előírásait. Például a program nyomán a számítógépek energiahatékonysága 99%-kal nőtt.

Photo Credit: iStockPhoto / James Jones

Az energiahatékonyság növelése • Ipar – Ha az emisszióért óriási mértékben felelős vegyipar, petrokémiai ipar, továbbá az acél- és cementgyártás széndioxid-kibocsátási hatékonyságát javítjuk, ezzel jelentős mértékben visszafoghatjuk az energiakeresletet. • Szállítás – Ha a szállítást átszerveznék annak érdekében, hogy a vasút, helyi érdekű vasút és a kötöttpályás gyorsbusz-rendszerek nagyobb szerepet játsszanak, ezzel energiát lehetne megtakarítani, és a gyalogosok és kerékpárosok közlekedése biztonságosabbá válna. – Az átállás az dízel- és benzinmeghajtású járművekről az elektromos meghajtásúakra rendkívül pozitív hatással járna.

Photo Credit: iStockPhoto / James Jones

Szállítás fajlagos energiafelhasználása KJ/tkm

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

Vasút

Közút

Vizi út

Az új típusú gépkocsikra építő gazdaság • A hálózatról feltölthető, hibrid meghajtású gépkocsik (PHEV), amelyeket legnagyobbrészt szén-dioxid-kibocsátással nem járó, szél- és napenergiából származó árammal hajtanak meg, lehetővé tennék az emisszióval nem járó ingázást, bevásárlást és egyéb rövid utakat.

• Ha a hálózatról feltölthető, hibrid meghajtású gépkocsikra (PHEV) való átállás együtt járna a szélfarmok széleskörű megépítésével, akkor ez a gépkocsivezetőknek olyan költségek mellett tenné lehetővé az akkumulátorcserét, mintha egy gallon (3,8 liter) benzinért kevesebb, mint egy dollárt kellene fizetniük.

Photo Credit: iStockPhoto / mm88

Az energiahatékonyság befolyásolása

Hatékonyság: Több tényezőtől függ  Technológia (energia termelő és felhasználó berendezések); beruházási igény; egy pl.: stand-by  Tudatosság (a fogyasztóknál is fontos!); tájékoztatás, képzés, érdekeltség  Szabályozás (szabványok, címkézés, auditok)  Támogatások (pl. kogeneráció: kedvezményes átvételi ár, energia hatékonysági alapok)  Árak (a növekvő árakra a kereslet csökkenéssel reagál)

A hatékonyság nem mindenható • A növekvő ökológiai hatékonyság ellenére is túlléphetjük környezetünk eltartóképességét, mert a sok hatékony együttesen meghaladhatja az eltartó-képesség szintjét

AZ ENERGIASZERKEZET ÁTALAKÍTÁSA

Az energiaszerkezet átalakítása • jóval kevesebb fosszilis energiahordozó felhasználása, • a nukleáris energiatermelés kiiktatása (?), • a megújuló energiaforrások használatának bővítése.

Rakjuk össze a jövőt, 2ºC felmelegedés alatt! 45

Gt of CO2

42 Gt 40

Ipari szénmegkötés (CCS) Atomenergia

35

Megújulók

30

Átállás szénről gázra Villamosenergia entak.

25

Közlekedési, fűtési entak. 27 Gt

20

23 Gt

15 10 2005

Forrás: Nemzetközi Energiaügynökség, 2007

2010

50% CO2 csökkentés

2015

=

2020

+50% entak. javítás

2025

+

2030

+30% megújuló

+

+20% nukleáris

+

+10% CCS

JÓVAL KEVESEBB FOSSZILIS ENERGIAHORDOZÓ

Fosszilis energiahordozók A fosszilis (megkövült) energiahordozók az évmilliók során növényi és állati maradványokból keletkeztek több km-es mélységben, levegőtől elzárt bomlásuk során. Ezek elégetése gőzt fejleszt, ami egy turbinát hajt meg, ami egy hozzákapcsolt generátor útján fejleszt elektromosságot. Égetés  szennyezőanyagok:

•

Szén-dioxid: üvegházhatás erősítése  átlaghőmérséklet növekedése  olvadás; szélsőséges időjárás máshol elsivatagosodás  termőhelyek csökkenése, éhínség, erdőtüzek • Kén-dioxid:  savas esők Alacsony hatásfok – 30-40%  mennyi alapanyagot elégetünk, hozzá mérten milyen kevés energiáért!

Fosszilis energiahordozók

Fosszilis energiahordozók Szállítási balesetek  a vízen úszó olajréteg elzárja a víztől a napfényt és az oxigént

A fosszilis energiaforrások felhasználását korlátozni szükséges A fosszilis tüzelőanyagok korlátozott mennyiségben állnak rendelkezésre, és használatuk környezetszennyező hatásai éghajlatváltozáshoz vezettek. A megújuló energiaforrásokat úgy érdemes felhasználni energiatermelésre, hogy közben csak igen kis mennyiségben, vagy egyáltalán ne bocsássanak ki káros anyagokat. A megújuló energiaforrások és az energiahatékonyság képezik a fenntartható jövő energetikai alapját.

A fosszilis energiahordozók jövőbeni szerepe • szén igen jelentős, 75-90%-os, • a kőolaj 25%-os csökkentése, míg • a földgáz használat kétszeres növelése szerepel, mint elérendő cél a következő 3040 évben egy energiaegységre vonatkoztatva a kőolaj 17%-kal kevesebb szenet tartalmaz, mint a szén, a földgáz pedig 43%-kal kevesebbet.

A földgázhasználat előnyei • nagy készletek vannak, amelyek sokkal egyenletesebben oszlanak meg mint a kőolaj, • a földgáz értékesítés teljesen elszigetelt az olajpiactól, • a földgáz viszonylag olcsó, • a gázalapú energia-előállítás összköltségei a legalacsonyabbak, • a gázturbina rendszerek technikailag gyorsabban fejlődnek, mint a gőzerőművek, • földgáz mint üzemanyag is olcsó, a benzin árának harmada, • a földgáz a legkevésbé környezetszennyező, különösen alacsony kéntartama miatt, és széndioxid kibocsátása is a legkisebb,

A földgázhasználat előnyei II. • Kisebb bányászati, vasútfejlesztési és erőművi befektetések. • Kisebb ökológiai károk. • Kompressziós motorokban – 15-20% hatásfok növelés, – 30% CO2 emisszió csökkenés – Kevesebb motorkarbantartás

• Előfutára a H2 tüzelésnek

Energia előállítás költségei

A földgázhasználat hátrányai • Metán kikerülése a légkörbe – Az összes metánkibocsátás 5 %-át tulajdonítják a földgáznak – A metán 10 év alatt lebomlik

NUKLEÁRIS ENERGIA

A nukleáris energia • Balesetek, • Hulladékelhelyezési problémák

Az atomenergia részaránya a villamosenergia-termelésben (2004)

Franciaország; 77% Belgium; 58% Svédország; 44% Magyarország; 39% Finnország; 31% Németország; 31% Spanyolország; 27% Anglia; 22% Hollandia; 4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Kimerült nukleáris fűtőelemek Ország

1985

1990

2000

tonna Egyesült Államok Kanada Szovjetunió Franciaország Japán Németország Svédország Egyéb Összesen

12.601 9.121 3.700 2.900 3.600 1.800 1.330 5.939 40.991

21.800 17.700 9.000 7.300 7.500 3.800 2.360 14.540 84.000

40.400 33.900 30.000 20.000 18.000 8.950 5.100 36.715 193 .065

Fukusima

Megújuló energiaforrások

Megújuló energiaforrások Olyan energiaforrások, amelyek természeti folyamatok során folyamatosan rendelkezésre állnak, illetve jelentősebb emberi beavatkozás nélkül néhány éven belül újratermelődnek.

1. Ki nem meríthető energiaforrások •

Mennyisége nem korlátozott: szélenergia, napenergia, árapály energia, geotermikus energia

•

Mennyisége korlátozott: termesztett biomassza energia

A megújuló energiaforrások alkalmazása indokolt, mert • kimeríthetetlenek; • alkalmazásuk a fejlődés fenntartásához nélkülözhetetlen, részben a hagyományos fosszilis energiahordozók készleteinek kimerülése, részben pedig azok kritikussá fokozódó környezetszennyezése miatt; • a megújuló energiaforrások környezetkimélőek, növekvő mértékű alkalmazásuk a fokozódó környezetszennyezés megállítását lehetővé tudja tenni;

A megújuló energiaforrások alkalmazása indokolt, mert • alkalmazásuk új munkahelyeket teremt; • alkalmazásuk hozzájárul az energiaimport csökkentéséhez; • hasznosításuk technikai feltételei biztosítottak, • jellemzőjük a flexibilitás, modularitás és mobilitás, • az állampolgárok által megvásárolt energiatermelő berendezések saját energiaigényük egy részét fedezik, miáltal az energiaellátás központi terhei csökkennek, • megítélésük a közvéleményben kedvező.

Megújuló energia potenciál

Elvi potenciál

Technikai korlát

Reálisan megvalósítható

az EU tagállamaiban az egyértelműen megújulóknak tekintett energiaforrások a következők:

 a közvetlen napenergia  a szélenergia  a geotermális energia  a biomassza (*a szerves, válogatott szemét, fele(!) részben)  Biogáz amelyet biomasszából és a szennyvízből nyernek  a vízenergia (10MW< vagy már 5MW felett (No.) nem környezet kímélő)  a hullámenergia  az árapály-energia

Az EU-s energiafogyasztás összetétele a) elektromos áram

b) Teljes Primer En. fogyasztás

year 2002 Other 1% Renewables

Solid Fuels Solid Fuels 30%

Renewables

year 2002

18%

6%

13%

Nuclear Oil 6%

Nuclear

Oil

15%

38%

32%

Gas 18%

Gas 23%

Megújuló energiahordozók fogyasztása néhány EU országban (ezer tonna olajegyenértékben) 2002-ben Megújulók

Biomass Hydro

EU25 FR.O.

94 936 16 091

SVEDO. DEUTS. ITALY FINNO.

14 050 10 605 9 126 7 808

8 268 7 093 2 131 6 876

AUSTRIA

7 422

ESPANA POLAND PORTUG. DÁNIA

Wind 3 070 23

498 19

3 684 107

5 724 1 988 3 398 927

52 1 363 121 6

6 151 11 0

10 3 464 -

3 885

3 433

17

69

17

6 953 4 167 3 619 2 475

4 175 3 960 2 838 2 043

1 981 196 671 3

748 5 31 419

41 20 8

8 6 60 2

NE.LAND

1 744

1 642

9

78

14

-

GÖRÖGO.

1 396

996

241

56

102

CSEHORSZ

853

639

214

-

-

-

SZLOVÉN.

757

465

293

-

-

-

SZLOVÁK.

714

259

453

-

-

2

424

400

17

-

2

6

HU

62 110 25 574 10 689 5 254

Solar Geothermal

1

A megújuló energiaforrások hasznosíthatósága 1. 1. A földrajzi helyzet, a hasznosító ország term. adottságai a)napsugárzás intenzitása, napos órák száma évente; b)a földterület jellemzői (sík és hegyvidék aránya, talajminőség, erdők); c)a szélviszonyok (szélsebesség, szélirány jellemzők, változások gyakorisága); d)vízenergia készlet (vizerőművi hasznositás lehetőségei); e)geotermális energiakészlet; f)fosszilis tüzelőanyag ellátottság; g)nukleáris energiatermelés lehetőségei.

A megújuló energiaforrások hasznosíthatósága 2. A gazdasági környezet a)a fosszilis tüzelőanyagok árviszonyai (olaj, földgáz, szén); b)nukleáris fűtőanyag ára; c)az energiatermelés külső költségeinek mértéke és fedezete; d)energiahordozók állami ártámogatása.

A társadalmi környezet a)társadalmi tudatosság; b)hagyományos energiatermelési technológiákkal való összehasonlítás, hatékonysági kérdések. c)egyes alkalmazásokkal szembeni helyi tartózkodás (szélturbinák, folyami vízerőművek).

A megújuló energiaforrások hasznosíthatósága3. A technikai és technológiai tényezők

a)megújuló energetikai technológiák fejlesztési programjai; b)hálózati adottságok, kapacitás. A politikai tényezők a)elérendő célok, koncepciók; b)stratégia, szervezés, irányitás; c)környezetvédelmi szempontok képviselete; d)támogatási politika; e)nemzetközi programok és azokban való részvételi elkötelezettség (EU-direktivák, ALTENER, Kyoto-protocol); f)kedvező szabályozási intézkedések (átvételi árak, tenderek, kvóta kötelezettségek, adókedvezmények stb.).

Magyarország lehetőségei

Megújuló energiaforrásokból – másodlagos energiahordozók

Hő

Villany

Üzem anyag

Víz Szél (Árapály)

Nap Talajhő(geotermális)

Biom assza

Az energiagazd.-i fenntarthatóság megvalósulásának előnyei és nehézségei

-☺-

• a helyi adottságokra épít, környezetbarát és az emberek egészségesebb életet élhetnek • helyi foglalkoztatottságot növel ezért a terület versenyképessége is nő • a helyi lakosság jövedelemhez jut ► tőke-erő • energiaellátási függetlenedés

-

-

• Monopol (gazd.)érdekeket keresztez szorgalmazása • Közösségi,jogi támogatásra szorul a fejlesztés, térnyerés • Energiahozam térbeli koncentrációja kisebb mint a hagyományos en.gazd-é • Sajátosan innovatív gondolkodás és életmódigény – ÖKO-TUDAT

A megújuló energiaforrások hátrányai • • • •

sokfélék, szétszórtak, gyakran változnak, valószínűleg mindig drágábbak lesznek a fosszilis energiahordozókhoz képest. • a megújuló forrásokból nyert energia nehezen tárolható, legfeljebb hidrogéngázzá alakítva szállítható.

EU 25 primerenergia-szerkezet •

A megújuló energiaforrások százalékos részesedése az energiafelhasználásból az EU országaiban (2004) Ausztria Belgium Dánia Finnország Franciaország Németország Görögország Írország Olaszország Luxemburg Hollandia Portugália Spanyolország

22,84% 2,04% 13,84% 23,67% 6,42% 4,41% 5,15% 1,81% 5,61% 1,51% 2,72% 14,49% 6,59%

Svédország Egyesült Királyság Ciprus Csehország Észtország Magyarország Lettország Litvánia Málta Lengyelország Szlovákia Szlovénia EU (25)

28,61% 1,37% 1,61% 3,23% 11,77% 3,64% 44,98% 7,91% 0,00% 5,29% 3,86% 11,79% 6,35%

Fenntartható fejlődés Magyarországon Az összenergia felhasználás összetételének változása Magyarországon:

megújuló egyéb szén atom gáz olaj

2004

1990 0

10

20

30

40

50

A megújuló energiaforrásból termelt villamos energia részaránya a hazai villamos energia összfogyasztáshoz viszonyítva

A megújuló energiafelhasználás megoszlása Magyarországon - 2006

Bioenergia 2010 92 %

Kitekintés Támogatott megújuló villamos energia értékesítés alakulása* 2008-2010 (GWh/év) 4 000 3 500

GWh/év

3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 2008 Biomassza

Szél

Víz

Biogáz (mezőgazdasági eredetű)

2009 Biogáz hulladékból és szennyvízből

2010 Napenergia (napelem)

Geotermikus

* Magyarország Megújuló Energia Stratégiája 2007-2020 háttérszámításai alapján • Az eddig kiadott engedélyek, illetve a Hivatalhoz bejelentkezett befektetői tervek alapján várható értékesítést tartalmazza • Nem tartalmazza a nem támogatott megújuló villamos energia értékesítést (kb. 200-250 GWh/év) (10 MW nagyobb beépített teljesítményű vízerőművek, Mátra kvóta feletti többletértékesítése )

A hazai megújuló energia felhasználás 2020-ra

GEOTERMIKUS ENERGIA

A geotermikus energia • A Föld belső hőjéből származó energia • Kinyerése: legtöbbször termálvízből • A felhasznált termálvizet visszaengedve a felszíni vizekbe, ott a víz magas ásványi anyag tartalma miatt ökológiai katasztrófát is okozhat • Villamos energia termeléséhez 150oC-nál magasabb hőmérsékletű víz szükséges

Geotermikus energia • Szén-hidrogén bányászat kútjaiból • Üvegházak, uszodák, strandok vízellátása, lakások fűtése • Hőszivattyú, szonda hűti, fűti a közeget • Talajkollektor, nagy felületen gyűjti a talajhőt

Geotermikus energia: a Föld kérgéből származó energia • A Föld kérgének felső hat mérföldje a világ összes kőolaj- és földgáztartalékainál 50000-szer több energiát tartalmaz • 2020-ig a geotermikus energiát hasznosító fűtést ötszörösére, 500000 termikus megawattra, míg a geotermikus energiát hasznosító áramtermelést hússzorosára, 200000 megawattra kell növelni,

Photo Credit: iStockPhoto / Xiaofeng Luo

Megújuló energiaforrások • Hőszivattyú • Környezetének hőjét használja fel  hűtésre, fűtésre és melegvíz előállítására is alkalmas • Már pár fok hőmérséklet különbség is elegendő a gazdaságos használathoz  kivonható a hő a talajból, a vízfelületekből vagy a levegőből is •Működtetése villamos energiát is igényel, de a felhasznált energia többszörösének megfelelő hőenergiát állítja elő

Geotermikus energia • Mo. területének 40%-a! 50-300 milliárd m3 – 620 termálkút (>35 C) – 180 (60 C)

45% -os kihasználtság

• Regionális hévíztároló rendszere – Felsőpannónia porózus rétegek (nem megújuló!) – Triász időszaki repedezett (hasadékos, részben karbonátosodott)

• Termálkút: pozitív vagy negatív – Üvegházak fűtése – Szárítás (takarmány, élelmiszer) – Elvezetés közcsatornákba: max. 40 C, 2000 mg/l sótartalom 2011.04.14.

92

• A hazai termálvíz-hasznosítás – A hőhasznosítás szezonális jellegű, az év mintegy 180 napjára terjed csak ki, a balneológiai célú alkalmazáson belül viszont a hőhasznosítás mértéke nem számottevő. – A hőhasznosítás műszaki színvonala a legtöbb helyen alacsony, hatásfoka kicsi, a hasznosítási hőlépcső max. 30-35 °C. Geotermikus alapú villamosenergia-termelés egyenlőre nincs. – Jelenleg hazánkban több, mint 200 hévízkutat használnak a fürdők, gyógyfürdők vízellátására. – A legtöbb hévizet ma a mezőgazdaság használja fel hazánkban. A növényházak fajlagos hőigénye meglehetősen nagy, eléri a 200-250 W/m2 értéket is, szellőztetés esetén pedig még ennél is több.

2011.04.14.

93

A napenergia hasznosítás

Napenergia

SUGÁRZÁSI ENERGIA Visszaverődik (40%)

Légkörbe jut (60%) Felszínre jut (85-90%) Visszaverődik (47%)

Légkör elnyeli (10-15%)

Napenergia • • • • • • •

Űrkutatás, haditechnika, mindennapi élet Tiszta, környezetkímélő Közvetlenül, vagy közvetve alkalmazható Elektromos vagy hőenergiaként hasznosítható Energia tárolás Fényelektromos rendszerek alapegysége: napcella A napenergia jelenleg nem költséghatékony. A fotovoltaikus erőművek drágák, kb. 10% hatékonyságúak, a megtérülési idejük hosszú, mintegy 5 éves nagyságrendű.

A napenergia ipari hasznosítása Naperőmű • Napteknő • Naptorony • Naptányér • Napkémény • Naptó

napkollektor A napkollektor

olyan berendezés, amely a napenergia felhasználásával közvetlenül állít elő fűtésre, vízmelegítésre használható hőenergiát.

A napfény áthalad a napkollektor üveglapján, és egy hőelnyelőlemezre esik. Ez elnyeli a fény nagy részét (sötét szín), és hőjét átadja a csövekben keringő folyadéknak. A csöveket elhagyva a hőhordozó folyadék átadja a hőjét egy különálló, megfelelően szigetelt, vízzel teli hőtároló tartálynak. Ebből a tartályból vagy használati meleg vízként vagy a fűtési rendszerhez kapcsolódva hasznosul a meleg víz.

A napenergia hasznosítás előnyei és hátrányai • Korlátlanul rendelkezésünkre áll • Környezetbarát • Nincs szállítási veszteség • Nincs szükség hálózatépítésre • Nincs kiszolgáltatottság • Nem kell energia tartalék • Energiakereskedelem lehetősége

• Időjárás-, napszak- és évszakfüggő • Az besugárzás és az energiaigény fordítottan arányos • Az energia tárolása problémás • Jelenleg rendkívül drága

A napenergia felhasználásának lehetőségei

Aktív hasznosítás: • Fotovilamos áramtermelés • Napkollektoros hőtermelés • Használati-melegvíz készítés • Medence fűtés • Épületfűtés • Egyéb technológiai melegvíz

A napenergia aktív hasznosítása Melegvíztermelés alkalmazási területei • A szoláris melegvíztermelés technológiája széles körben elterjedt. • A napenergiahasznosító melegvízkészítő berendezések működése, technológiája jól kidolgozott, az alkalmazás szükséges műszaki feltételei adottak.

Hasznosítás lehetősége hazánkban • Magyarország területére eső napenergia – – – – –

457x103 PJ Magyarország energia felhasználása 1088 PJ (2004-es adat) Napenergia/energia felhasználás 420 szoros 1 m2 napkollektor ~ 500 kWh/év = 1800 MJ/év 604,4 millió m2 kollektor

• Az évi napsütéses órák száma 1900-2200, a napos és a felhős időszakok aránya éves átlagban 54-46 %, a beeső napsugárzás energiájának éves összege átlagosan 1300 kWh/m2.

A napsugárzás mennyiségi jellemzői

Vízszintes felületre érkező éves globális napsugárzási adatok

Napsugárzás éves változása

A napsugárzás mennyiségi jellemzői

Vízszintes felületre érkező globális napsugárzás Magyarországon

Déli tájolású, 45°-os dőlésű felületre érkező, és ebből napkollektorokkal hasznosítható napsugárzás havi megoszlása Magyarországon

A napsugárzás mennyiségi jellemzői

2004 évi napsugárzási adatok napi bontásban

Éves napsugárzás: 1337 kWh/m2

2004 évi napsugárzási adatok 30 napos átlagértékkel

Adottságaink elsősorban az alacsony hőmérsékletű /80 oC alatti/ melegvíztermelés teszik kedvezően lehetővé, - az alábbi területeken.

• Lakossági használatra, családi házakban és nyaralókban a családok éves melegvíz igényének 50-60 %-a, nyáron pedig a 80-85 %-a fedezhető napenergiából. • Központi melegvízkészítő berendezések - pl. több-lakásos házakban való - alkalmazása esetén a fajlagos beruházási költség kisebb

• Uszodavíz melegítés. A szabadtéri úszómedencék használati időszaka - a természetes felmelegedés napkollektorokkal való növelésével - 1-2 hónappal kiterjeszthető. • Fűtésrásegítés. Az összes hasznosítható napenergiának kb. 15-25 %-a esik az átmeneti és a téli időszakra. Alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerrel ( padlófűtés, falfűtés) még a téli időszakban is számottevő megtakarítás érhető el.

A napenergia mezőgazdasági hasznosítása • A mezőgazdaság területén a megújuló energiaforrások közvetlen felhasználása négy kiemelt területet ölel fel, nevezetesen a növényházak /üvegházak/, a szárítás, a technológiai melegvízkészítés és egyéb hőközlés, valamint a távoli települések energiaellátása.

Napkollektoros hőtermelés

napelemek • A napelemek olyan szilárdtest eszközök, amelyek az elektromágneses sugárzás energiáját kémiai folyamatok révén alakítják egyenárammá.

Napenergiából elektromosáram előállítása • A napelem, vagy fotovillamos cella olyan villamos félvezető, amely a Nap sugárzási energiáját közvetlenül alakítja villamos energiává olymódon, hogy az elnyelt sugárzás elektron-lyuk párokat hoz létre a félvezető anyagban, amelyek szétválasztása után a villamos töltésáram a külső csatlakozókról elvezethető. A ma gyártott és alkalmazott napelemek alapanyaga csaknem kizárólag szilícium.

Napenergiából elektromos áram előállítása • A napelemek - 30 cent/KWH • a naperőművek - 8 cent/KWH • fotovoltaikus cellák - drágák

Napenergia A világ felszerelt napelemes energia-kapacitásai (aggregált adatok), 1975-2008

Photo Credit: iStockPhoto / Ekaterina Romanova

A fotovillamos rendszerek hazai alkalmazásának főbb indokai A fotovillamos rendszerek hazai alkalmazását műszaki, gazdasági és technikai tényezők indokolják. A főbb indokok a következők. • Megbízhatóság, korszerű élettartam; állandó felügyeletet, karbantartást, kezelést nem igényel. • Villamosenergiát vált ki, villamos hálózat kiépítése nem szükséges. • Környezetszennyező hatása nincs. • Teljes a társadalmi elfogadottsága; a lakosság részvételét a villamosenergia ellátás megteremtésében lehetővé teszi. • Hozzájárul az energiatakarékos társadalmi szemlélet kialakításához.

Szélenergia termelés 8000 7000 6000 4000 3000 2000 1000

20 00

19 90

0 19 80

Mw

5000

Szélenergia • • • •

Magyarországon alacsony szélsebesség 150Wm2 Gazdaságos: 5-600 Wm2 Kis szélsebesség: egyedülálló épületek akkumulátoros ellátása, öntözés, állattartás, villanypásztor • Zöld energia

• keleti blokk tagjai - jelentős elmaradásban vannak, de dinamikus növekedés várható

Szélerőművek által kihasználható szelek • A világ jelenlegi energiaszükséglet: ~ 400 EJ/év • Elméletileg hasznosítható szélenergia: ≈ 100 EJ/év

Szélenergia hasznosítása • Szélkerekek

• Kis teljesítményű, vagy mikroszélturbinák

• Nagy teljesítményű szélerőművek

Szélerőművek a világon

Szélenergia otthon • alacsonyabb teljesítményű rendszereket kiegészítő energiaforrásnak (ráköthető pl.: a világítást és egy-két fogyasztót → hűtőszekrény, tévé, stb.)

Előnyök és hátrányok mérlegelése •Levegőre gyakorolt hatások •Földhasználat hatásai •Keletkező hulladékok és hatásaik •Felszíni és felszín alatti vizekre gyakorolt hatások •Zaj- és rezgéshatások •Élővilágra és emberre gyakorolt hatás •Tájra gyakorolt hatás •A szélenergia tárolása • Ökonómiai hatások 129

Levegőre gyakorolt hatások A klasszikus légszennyező anyagok fajlagos emisssziója Az erőművek áramtermelésekor

elő- és utófolyamatokban 120

mg/kWh

750 500

80

40

250 0

SO2

Nox

por

Sz éle .

me . At o

.e.

Fö

ldg

áz

tü z

tü z

.e.

erőműtípusok

Fe ke tes zé n

él e. Sz

tü z.e . At om e.

gá z Fö ld

es z

én

tü

z.e .

0

Fe ke t

mg/kWh

1000

SO2

erőműtípusok

Nox

por 130

Földhasználat hatásai szállítási útvonalakon levegőből kiülepedő szennyezőanyagok (por, gázok) közvetett hatása az üzemelés már nem jár építési és földmunkával

Keletkező hulladékok és hatásaik Az erőmű építése idején többféle, változó összetételű hulladék Az üzemeltetéshez kenőanyagok (zsírok, olajok), szűrők, vegyszerek és háztartási anyagok szükségesek 131

Felszíni és felszín alatti vizekre gyakorolt hatások A szélerőmű-park működése során nem használ fel vizet! , ezért nem lesz hatással a felszíni vizekre

Zaj- és rezgéshatások A rotorlapátok forgása által keltett zaj a lapátok anyagának változtatásával, halkabban működő sebességváltóval, a torony vibrációjának csökkentésével és zajszigeteléssel csökkenthető

132

Élővilágra és emberre gyakorolt hatás területfoglalás ütközéses balesetek (madarak, rovarok) közvetett hatások: elektroszmog, klimatikus változások, látvány, akadály, albedo változás, tájszerkezet módosulás

Tájra gyakorolt hatás  turbinák előnyös elhelyezése Hosszú soros ⇒ csoportos elhelyezés Több kicsi ⇒ egy nagyobb turbina

133

A szélenergia tárolása A szélenergiából átalakított villamos energiát akkumulátorok töltésére is lehet használni. Az akkumulátorokban tárolt energia 12-14 V-os egyenáramú hálózatot táplálhat, vagy váltakozó árammá alakítható, s így valamennyi háztartási eszköz üzemeltethető vele A szélenergia tárolásának egyik kémiai módszere lehet még a hidrogén tárolása. Ebben az esetben a szél által termelt villamos energiát vízbontásra használják fel.

134

Hátrány: a szélerőmű előállítása anyagigényes Fajlagos készletfelhasználás (kg/GWh):

Technológia Feketeszén erőmű Földgázerőmű

vasérc 2509 1813

Atomerőmű Szélerőmű

501 5155-10798

rézérc 19 12 2 91-204

bauxit 50 33 29 213-529

135

Szélenergia: • Európa szerte rohamosan fejlődő iparág. • 25 éves fejlesztés erdményeként 50KW-ról 5MW-ra nőtt a teljesítmény • Termelés költségei 50%-al csökkentek • Megtérülési ideje 10 év • 2005-re Európában 40 ezer MW-ra nőtt a beépített szélenergia kapacitás (16 szoros növekedés, bázisév 1995) Magyarországon: 2000-ben épült az első. 2007-ben a beépített kapacitás több mint 60 MW volt 2010-re 330 MW-ra növekszik Magyar Energia Hivatal, kvótarendszer.

Szélenergetika a világon • Németország, Spanyolország, az Amerikai Egyesült Államok, India és Dánia

Magyarország lehetőségei

Szélsebesség 75 m magasságban

•

• • • •

A szélviszonyoknak megfelelően a hazai - gazdaságos hasznosítás fő területei a helyi energiaellátást szolgálják: vízszivattyúzás, levegőztető berendezések, villamos karámok, szántóföldek öntözése, egyéb mezőgazdasági alkalmazások, tanyák, turistakörzetek, általában elosztó hálózatról el nem látott területek helyi villamos energia ellátása, hálózatba kapcsolt helyi áramtermelés. A helyi ellátás céljaira a 2-10 kW-os, elsősorban sűrűlapátozású szélturbinák alkalmasak. Gazdaságok céljaira, valamint a hálózatra kapcsolt rendszerekhez a 10-25 kW teljesítményű, gyorsjárású szélturbinák alkalmazása kerül előtérbe.

Szélenergia Magyarországon

Beruházási költség

A szélenergia hasznosítása •

• • • •

A szélenergia bőségesen áll rendelkezésre – egyedül Észak-Dakota, Kansas és Texas államok az USA teljes energiaszükségletét ki tudnák elégíteni. A minden országban nagyon sok területen áll rendelkezésre a szélenergia. Egyre olcsóbb energiaforrás. Legyen a világban 2020-ra összesen 3 millió megawatt teljesítményű beszerelt szélerőmű kapacitás. Ez azt jelenti, hogy 2020-ig 1,5 millió darab, egyenként 2 megawatt teljesítményű turbina felállítására van szükség.

A világ felszerelt szélerőművi kapacitásai (aggregált adatok), 1980-2008

Photo Credit: iStockPhoto / Joe Gough

Biomassza

Biomassza • Élettérben jelen lévő szerves anyagok és élőlények összessége A megújuló energiaforrások közül a biomassza legfontosabb forrásai: • Szárazföldön és vízben található összes élő és nemrég elhalt szervezetek • Mikroökonómiai iparok termékei • Transzformáció útján keletkező biológiai eredetű termék

Biomassza • Előnye: elégetésükkor nem járulnak hozzá az üvegházhatáshoz,

mivel ilyenkor ugyanazt a mennyiségű széndioxidot bocsátják ki, amelyet a növények a növekedésük során megkötöttek;

DE: a biomassza alapanyag előállítása, szállítása, feldolgozása energiát igényel, melyet döntően fosszilis energiahordozókból nyernek  káros anyag kibocsátása

Felhasználása: • Közvetlenül: tüzeléssel • Közvetetten: kémiai átalakulás után (elgázosítás), folyékony üzemanyagként vagy éghető gázként • Alkohollá erjesztés: üzemanyagként, növényi olajok észterezésével: biodízelként • Biogázként anaerob fermentálás után

1. Erdészeti primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész Megnevezés

(Mt/év)

(Mt/év)

(PJ)

Faipar és mellékterméke

4,0

1,0

15,0

Rönk tűzifa

2,0

2,0

24,0

Vágástéri hulladék

2,0

1,0

12,0

Összesen

8,0

4,0

51,0

Természeti erőforrások

Megújuló(?), új szerep(?) 2007.11.29

150

2. Mezőgazdasági primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész Megnevezés

(Mt/év)

(Mt/év)

(PJ)

Szalmafélék

5,5

2,0

27,0

Kukoricaszár

6,0

2,0

25,0

Kukoricacsutka

0,8

0,4

6,0

Napraforgó héj, szár

0,8

0,4

6,0

Nyesedék Gyüm.fa, szőlő

1,3

1,3

13,0

Összesen

14,4

6,1

77,0

Természeti erőforrások

Megújuló(?), új szerep(?) 2007.11.29

151

3. Energia növény ültetvényről tüzeléshez felhasználható rész Megnevezés

(Mt/év) (Mt/év)

(PJ)

Energiafa (100 ezer ha)

2,0

2,0

22,0

Energiafű (100 ezer ha)

1,2

1,2

15,0

Összesen

3,2

3,2

37,0

Természeti erőforrások

Megújuló(?), új szerep(?) 2007.11.29

152

4. Primer mezőgazdasági produkcióból folyékony energiahordozónak Megnevezés Búza Kukorica Olajnövények Egyéb ipari Szálas takarmány Zöldség Összesen Természeti erőforrások

(Mt/év) 5,2 7,5 1,0 3,3 7,0 2,0

(Mt/év)

(PJ)

1,8 0,4

18,0 5,0

2,2

23,0

Megújuló(?), új szerep(?) 2007.11.29

153

5. Szekunder (háziállatok), tercier (állati trágya) mezőgazdasági produkció Száma

Súlya

Trágya

(Ezer db) (kt/év) (Mt/év) Szarvasmarha Sertés Juh Baromfi Összesen Természeti erőforrások

Energiája (PJ/év)

800

640

4,0

40

4000 1100 20 000

560 80 80

4,0* 0,6 0,5 9,1

40 6 5 91,0

Megújuló(?), új szerep(?) 2007.11.29

154

Megújuló üzemanyag

CO2

A termeléshez felhasznált fosszilis energiahordozó esetében nem teljesen szén-dioxid semleges a bioüzemanyag-gyártás

Bioüzemanyagok • Biodízel, bioetanol A kőolaj alapú hagyományos folyékony üzemanyagok helyettesítésére lehetnek alkalmasak A biodízel: elterjedt bioüzemanyag. Előállításához magas olajtartalmú növények szükségesek, melyek olajából magas hőmérsékleten finomítással keletkezik a biodízel. A bioetanol: a benzint helyettesítheti. Magas cukortartalmú, magas keményítő tartalmú növényekből állítható elő. Hátrányai: • 1l ~  0,6 l benzint helyettesít • Előállítása is energiaigényesebb: óriási termőterület szükséges  erdőírtás; veszélyezteti az élelmiszeripart és a takarmánycélú növénytermesztést

A bioüzemanyag-előállítást a politika ösztönzi  Környezet:

CO emisszió – Kiotó és 2 – EU-ban a növekvő szállítás és közlekedés felel: - CO2 kibocsátás 30%-áért, - olajfelhasználás 70%-áért felel az EU-ban

- Cselekvést igényelelel

 Mezőgazdaság (terméktöbblet levezetése)

 Energiafüggőség csökkentése: – – – –

importált fosszilis üzemanyagok (olajár…) csupán néhány fosszilis energiaforrás politikai, gazdasági zsarolás eszköze energiaforrások diverzifikációja

A bioüzemanyag-előállítást a politika és támogatások motiválják: •Brazília: az etanol kötelező bekeverése a benzinbe (2007-ben 20%-ról 25%-ra nőtt a kötelező bekeverés)

• USA energiatörvénye (7,5 mrd gallon bioüzemanyag-termelést követel meg 2012-re), adókedvezmény kötelező felhasználás 2022-re (36 mrd gallon)

EU Bioüzemanyag Direktíva (indikatív célérték: 5.75% bioüzemanyag 2010-re ), adókedvezmény  10% kötelező bekeverés 2020-ra (javaslatcsomag)

Eszközök: • Kínálati oldal: jövedéki adókedvezmény, kvóta, beruházási támogatás

• Keresleti oldal: kötelező bekeverés, vásárlási kötelezettség

Egyéb tényezők: K+F állami támogatása; vám

Bio motorhajtóanyagok az EU-ban Biodízel és bioetanol gyártás az EU országaiban 2001-ben az összes motorhajtóanyag felhasználás 0,3 %-át fedezte. 2005-ben kb. 2%-át 2001-ben 956.000 t termelés 



Ausztria Belgium Franciaország Németország Olaszország Spanyolország Svédország Többi tagország



Összesen

   

  

biodízel 27.600 t 20.000 t 328.600 t 246.000 t 78.000 t

49.800 t

750.000 t

bioetanol

91.000 t

80.000 t 20.000 t 15.000 t

206.000 t

Európai uniós elvárások • 2005-ös év végéig az eladott hajtóanyagok 2 % - ának, 2010-re 5,75 % - ának, 2020-ra pedig a 8 % -ának bioüzemanyagnak kell lennie

Globális bioüzemanyag-gyártás: etanol (2007) 2007-ben a globális kukoricatermelés és a globális cukortermelés több, mint 10%-ából készül etanol (de a globális gabonatermelés legfeljebb 4,5%-ából készül bioüzemanyag célú etanol)

Összes termelés: 55 mrd l  USA: 46%  Brazília: 42%  EU-27: 3%  Kína: 3%

Forrás: FO Licht’s, Rabobank [2008]

Bioüzemanyag: globális kukoricatermelés és -fogyasztás az USA nélkül, valamint az USA etanoliparának kukorica-felhasználása millió Termelés összes Globális termelés

1989/901993/94

1994/951998/99

1999/002003/04

2004/052008/09

t 2006/07

2007/08

2008/09*

292,7

337,8

362,6

437,6

445,5

457,7

477,2

333,4

378,5

420,2

489,5

497,3

511,9

526,1

Különbözet

40,7

40,7

57,6

51,9

52,0

54,2

48,9

USA: etanolcélú felhasználás 70%-a**

6,9

8,4

14,4

42,8

37,6

53,3

71,1

(USA nélkül)

Globális felhasználás (USA nélkül)

* USDA, World Agricultural Outlook Board, 2008 Az etanolgyártás mellékterméke, az input 30%-ával egyenlő gabonatörköly takarmányozási célt szolgál

**

Megjegyzés: a világ egyre erősebben függ az amerikai kukoricaexporttól; a világkereskedelembe kerülő kukorica volumenéhez képest (nettó export és nettó import) jelentős mennyiségű kukoricát dolgoznak fel az USA etanolüzemei Forrás: Collins, K. J. [2008]: The role of biofuels and other factors in increasing farm and food prices (supporting material for a review conducted by Kraft Foods Global, Inc.). Keith J. Collins LLC.

A világ bioüzemanyag-gyártásának nyersanyag-felhasználása (2007) ezer t Összes gabona EU-27

Tápióka/ manióka

3 555

Cukorrépa

0

398

Cukormelasz

Cukornád

Borpárlat

813

0

149

Összes növényolaj

Egyéb nyersanyag

4 690

285

Argentína

0

0

0

82

0

0

384

0

Brazília

0

0

0

9 750

259 854

0

339

11

Kanada

2 010

0

0

0

0

0

30

60

0

0

0

80

3 785

0

75

0

62 583

0

0

0

0

0

1 635

70

14

0

0

88

0

0

0

3

Peru

0

0

0

0

0

0

10

0

Közép-Amerika Dél-Amerika

0

0

0

615

0

0

74

2

Észak-Amerika

64 606

0

0

10 615

263 889

0

2 473

76

104

0

0

160

0

0

75

25

Kína

4 016

0

0

0

0

0

100

India

0

0

0

1 640

0

0

10

0

Pakisztán

0

0

0

144

0

0

0

0

Indonézia

0

0

0

0

0

0

100

0

Malajzia

0

0

0

0

0

0

100

0

Fülöp-szigetek

0

0

0

0

0

0

80

0

Szingapúr

0

0

0

0

0

0

20

0

Dél-Korea

0

0

0

0

0

0

80

0

Thaiföld

0

245

0

1 046

0

0

130

0

Ázsia

4 120

245

0

2 989

0

0

595

125

Világ

72 479

245

398

14 416

263 889

149

7 841

486

Kolumbia USA Paraguay

Ausztrália

Megjegyzés: 2007-ben a globális gabonatermelés 3,5, a globális növényolaj-termelés 5,9%-át használta fel a bioüzemanyagipar Forrás: F.O. Licht [2008]: World Ethanol and Biofuels Report April 9, 2008

Magyar adottságok Magyarországon elsősorban a kukorica, búza, cukorrépa, csicsóka jelentheti az első generációs bioüzemanyagok alapanyag készletét.

Bioetanol: • Alapanyaga Mo.-on főként kukorica. 6-7 millió tonna/év. 700-800 ezer tonna etanolt lehet előállítani. Többszörös igény. • A tervezett és bejelentett beruházások megvalósulásával a bioetanol gyártási céllal feldolgozott hazai gabona mennyisége meghaladná a 9 millió tonnát. Ebből 3 millió tonna bioetnaol lenne előállítható. (Kockázatos!!!)

Globális bioüzemanyag-gyártás: biodízel (2007) 2007-ben a globális növényolaj-termelés 6%-ából készült biodízel, pedig a biodízel az összes bioüzemanyag-gyártás csupán 20-25%-át teszi ki (energia-egyenértékben)

Összes termelés: 8,5 millió t  EU-27: 58% (csökkenő részesedés)  USA: 20% (növekvő részesedés)

Megjegyzés: Az USA, Brazília és Argentína növeli biodízel-gyártását: csökken a szója és szójaolaj kínálata A biodízel aránya a dízelalapú üzemanyagban 0,5% az USA-ban, 2,2% Brazíliában és 3% az EU-ban Az olajnövény árát a kőolajár mellett a biodízel-gyártásra felhasznált növényolaj aránya is meghatározza (vám alacsony) Forrás: FO Licht’s, Rabobank [2008]

Összehasonlítás a megtermelt olaj hektáronkénti értékeit illetően

• • • • • •

Szója (északon) Szója (délen) Repcemag Mustár Pálma Alga

375 liter/hektár 900 liter/hektár 1,000 liter/hektár 1,300 liter/hektár 5,800 liter/hektár 95,000 liter/hektár

Az algatermesztés előnyei a szántóföldi növényekkel összevetve: • nem igényelnek termőföldet, nem veszélyeztetik az élelmiszer- és takarmány-előállítást • szaporodásuk rendkívül gyors, tömegük nagyjából naponta megduplázódik • egységnyi területről a szárazföldi növények többszörösét kitevő biomassza takarítható be (akár 150-300 tonna/hektár) • olajhozama nagyságrendileg felülmúlja a jelenleg felhasznált olajnövényekét • nincsenek vetésváltási problémák • környezeti igényeit (fény, hőmérséklet, tápanyag, széndioxid) kell figyelembe venni

Biodízel Magyarországon: • Az ökológiai adottságok kevésbé kedveznek az alapanyagának, a repcének. • Termésterület: 240 ezer hektáron behatárolt. • Ebből 100-110 ezer tonna biodízel nyerhető. Ez nem fedezi a várható hazai igényt (GKM) • Az FVM megduplázná a termőterületeket: 400 ezer tonna output kapacitással számol.  nyersanyag igény 1,3 millió tonna olajosmag. ??? • A MOL 2005. július óta használja adalékként. Bekeverési arányok: • Biodízel, bioetanol: max. 5% • 5-10%-os bekeverési arány elérhető lenne. Szabvány módosítás.

EU energiapolitikája  Klímaváltozás, valamint bizonytalan olaj- és gázellátás  Megújuló energia aránya 2020-ra: minimum 20% uniós szinten (ma 8,5%)  Bioüzemanyag kötelező felhasználása: minimum 10% tagállami szinten (ma 3-4%)  közlekedési szektor felel az energiafelhasználás és CO2 kibocsátás 30%-ért  folyékony motorhajtóanyag 98%-a kőolajalapú

 10% bioüzemanyag célérték elérése 2020-ra  Összes szántó (EU-27): 114 millió ha  Ebből 17% vagy 19 millió ha szükséges energianövény-előállításhoz, ha az összes

bioüzemanyag-felhasználás 20%-a import és 30%-a második generációs üzemanyag

 Fosszilis üzemanyag kiváltása (100%): 570 milliárd liter bioüzemanyag  285 milliárd liter etanol: EU mai gabonatermelésének duplája (713 millió t)  285 milliárd liter biodízel: EU mai olajnövény termelésének 25-szöröse (570 millió t)

 Fosszilis üzemanyag fokozatos helyettesítéséről és nem kiváltásról van szó  A globális gabona- és olajnövény-termelés a folyékony üzemanyag legfeljebb 20%-át váltja ki  Második generációs bioüzemanyag: cellulóz-alapú (pl. szalma, kukoricaszár, erdészeti hulladék)  Hidrogéncella. 20 év múlva, addig is cselekvést igényel a fosszilis üzemanyag helyettesítése

Biogáz hasznosítás

• A biogáz

Megújuló energiaforrások

A biogáz szerves anyagokból savtermelő baktériumcsoport közreműködésével, levegőtől elzárt, nedves környezetben, 0 és 70 °C hőmérséklet között, rothadással képződik. Az alapanyag híg és szilárd trágya mellett lehet növénytermesztésből származó kukorica, gabonafélék, vagy az élelmiszeriparban keletkező melléktermékek. A rothadás során képződött anyag: 45-70% metánt 30-55% szén-dioxidot nitrogént, hidrogént, kénhidrogént és egyéb maradványgázokat tartalmaz Előny: feldolgozásra kerülnek az egyébként gondot okozó melléktermékek, valamint a trágya lerakása esetében a szabadon légkörbe távozó üvegházhatású metán kontrollált folyamatba kerül.

Biogáz: Előállítására szinte bármilyen szerves anyag alkalmas (trágya, fekália, zöld növényi rész) Széleskörűen felhasználható: • Földgáz kiváltás • Villamos és hőenergia termelés • Motorhajtóanyag kiváltása

• Biometán (Németország, Ausztria-kísérletek) • Hálózatba táplálás akadálya Mo.-on  alacsony kisfogyasztói földgázárak.

Problémák a biomasszával Az éghajlatváltozást az ÜHG kibocsátása okozza Helyettesítsük a fosszilis energiahordozókat megújulókkal, pl. biomasszával Az EU 2010-re 5.75%, 2020-ra 20%-os biológiai eredetű üzemanyag használatot írt elő a teljes üzemanyag fogyasztásban eredetileg Csakhogy egy 20%-os helyettesítés Európa egész termőterületét igénybe venné 

A világon termelt összes cukor, keményítő és olajtartalmú, mezőgazdasági alapanyag az összes fosszilis üzemanyag alig több, mint 10%-át helyettesíthetné! Amennyiben az egész trópusi égöv természetes élőhelyeit átalakítjuk mezőgazdasági üzemanyagtermelés céljára, úgy a jelenlegi fogyasztás 30%-ka lenne kiváltható Miközben a természetes ökoszisztémák átalakítása során többszörös ÜHG mennyiség szabadulna fel a megtakarítottal szemben (ld. Indonézia) 

Élelmiszert termeljünk-e vagy üzemanyagot állítsunk elő? Az amerikai kukoricatermelés etanol gyártására történő felhasználása, 1980-2009

• Az emelkedő olajárak nyereségessé tették a gabonafélék olajjá történő átalakítását. • Az amerikai lelkesedés etanol iránt gyorsan megduplázta a gabona iránti világkereslet növekedésének ütemét, ezzel szerte a nagyvilágban Az a gabonamennyiség, amelyre egy terepjáró 25 megemelve az gallonos (94,5 literes) üzemanyagtartályának élelmiszerárakat. etanollal való feltöltéséhez szükség van, egy ember egy évi élelmezésére elegendő.Photo Credit: iStockPhoto / Dave Huss

Vízenergia • • • • • • •

Kevésbé környezetszennyező Nincs hulladékképződés, káros gáz kibocsátás Víz nem használódik el, csak a turbinákon át folyik el Elkerülhető az égéssel járó szennyezés Takarékosság a fosszilis energiahordozókkal Kimeríthetetlen energiaforrás Az erőmű megépítése után nagyon alacsonyak a fenntartási költségei és viszonylag olcsó áramot tud előállítani. • Ahol nagy mennyiségben elérhető, teljesen megoldhatja a terület vagy ország áramellátását. • A duzzasztógátak építése rendkívül drága, ezért az áram kezdeti költségei nagyon magasak.

Megújuló energiaforrások • Vízenergia A víztömeg mozgási energiáját alakítják át villamos energiává Természeti adottságok szükségesek Duzzasztógátak  negatív és pozitív hatásai egyaránt vannak

Magyarországon nem jelentős a vízenergia-termelés (Kisköre, Tiszalök)

Vízenergia: • EU 25-öknél az összenergia felhasználás 24%-át tette ki 2004ben • Magyarországon 31 vízerőmű, villamosenergia termelése 190 GWh/év Hazai villamosenergia 0,5%-a. • 90%-át a négy nagy erőmű adja. (kiskörei, tiszalöki, kesznyéteni, ikervári) • Vizerő-hasznosítás adottságai nem kedvezőek magas fajlagos költségek

• Bős-Nagymaros

Hullámerőmű Portugáliában

Energia raktározás • • • •

Biomassza Vízierő Hidroelekrikus tárolórendszerek Hidrogén – Nyomásálló tartályban – fémhidridként

Hidrogén hátrányai • Nehezen szállítható, folyékonnyá pedig csak -235C -on válik, és könnyen elillan, továbbá sokkal robbanásveszélyesebb, mint a benzin. • Ha hagyományos erőforrásokkal állítják elő, több CO2 keletkezik, mintha azt a hagyományos erőforrást közvetlenül használtuk volna fel.

Megújuló energiaforrások szerepe jelen

jövő

A megújuló energiaforrások gyorsabb fejlődését akadályozó tényezők, kilátások a konvencionális energiaforrások alkalmazását nem terhelik a külső költségeik, hanem üzleti okokból támogatást kapnak A megújuló energiaforrások jövőjét feltehetően az árak és a politikai támogatások együttesen határozzák meg. az árak eltorzulását okozó támogatások, továbbá a külső költségek belső költségekké való alakítása várhatóan jelentős javulást eredményezne.

Mennyit szánunk az energiahatékonyság növelésére és a megújulókra az EU pénzekből 2007-2013 között?

2010. Március 4.

Kerekes Sándor

185

A világ áramtermelésének megoszlása energiaforrások szerint 2008-ban és 2020-ban

2020-ra kitűzött szén-dioxid-kibocsátás csökkentési célok

A megoldás egyes alkotóelemei

Az egész világban találunk olyan országokat és városokat, amelyek jól szemléltetik, hogy mi lehetséges: • Koppenhágában az ingázók 36%-a kerékpáron jár munkába. • Irán az 1980-as évek elejének roppant gyors, évi 4,2%-os népességnövekedését az egész országra kiterjedő, analfabetizmus ellenes, egészségügyi és családtervezési programok segítségével 2006-ig 1,3%-ra csökkentette. • Kína jelenleg 27 millió tetőre szerelt napenergiás vízmelegítővel rendelkezik és ezzel akkora mennyiségű energiához jut, amennyit 49 széntüzelésű hőerőmű képes megtermelni. • Japán nagysebességű vonathálózata naponta több százezer embert szállít, és a vonatjáratok annyira pontosak, hogy a késésüket másodpercekben mérik.

Photo Credit: iStockPhoto / Sander Nagel

• Bár az országban valaha alig volt fa, Dél-Korea területének 65%-át ismét erdő takarja. A megoldás egyesgeotermikus alkotóelemei • A Fülöp-szigeteken 19 millió ember számára hőerőművek termelik az elektromosságot. • Az Egyesült Államokban az utóbbi 25 évben 40%-kal csökkentették a talajeróziót oly módon hogy termőföldeket ugaroltatják és talajvédelemre fokozottan ügyelő megművelési módszereket alkalmaznak, miközben a gabonatermés 20%-kal emelkedett. • Németországban a munkát terhelő adók következetes csökkentése és az energiatermelés adójának növelése 20 millió tonnával csökkentette az éves szén-dioxid-kibocsátást, és 1999 és 2003 között 250000 munkahelyet hozott létre. • Dánia elektromosáram-termelésének több mint 20%-át a szélenergia szolgáltatja, és az ország arra törekszik, hogy a szélenergia a teljes áramtermelés 50%-át adja. • Az Egyesült Államokban 2001 óta több mint 100 javasolt széntüzelésű erőmű felépítését vették ki a megvalósítandó tervek közül. Photo Credit: Yann Arthus-Bertrand

Kérjük, látogasson el honlapunkra, ahol további információkat talál, és ingyenesen letöltheti a Föld Politikai Intézet (Earth Policy Institute) kiadványait: www.earthpolicy.org A mű magyar nyelven is olvasható: http://www.earthpolicy.org/images/uploads/book_files/PB4_Hun garian.pdf

Köszönöm a figyelmet!