A hatékony távfűtés és távhűtés és megvalósíthatósági potenciálja az Energiahatékonysági Irányelv alapján ‘Sigmond György Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége Orbán Tibor és Metzing József vizsgálatainak felhasználásával
Magyar Kapcsolt Energia Társaság Konferenciája 2016. március 2.
1
Az Irányelv létrehozásának előzményei Az Európai Unió 2007. évben meghirdette az úgynevezett 3x20-as programját, amiben azt vállalta, hogy 2020-ig: • 8,5%-ról 20%-ra növeli az energiafelhasználáson belül a megújuló energiaforrások részarányát, • 20%-kal csökkenti az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását, valamint • 20 %-kal javítja az energiahatékonyságot. 2
Az Irányelv létrehozásának indokai Az Európai Bizottság 2011-ben elismerte, hogy az uniós vállalások időarányos teljesülése nem valósult meg. A Bizottság meghirdette az alacsony CO2-kibocsátású versenyképes gazdaság megvalósításának ütemtervét 2050-ig. Ezért úgy döntött, hogy naprakésszé kell tenni az energiahatékonyság uniós jogi kereteit egy olyan Irányelv útján, amelynek célja az Unió primerenergia-fogyasztásának 20 %-os csökkentése 2020-ig. Fentiekre tekintettel az Európai Parlament és a Tanács 2011. október 25-én elfogadta a 2012/27/EU Irányelvet az energiahatékonyságról. Az Irányelvet a 2015. évi LVII. törvény az energiahatékonyságról (Eht.) ültette át a magyar jogrendbe. 3
Nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés és hatékony távfűtés/távhűtés • Az irányelv megállapítja, hogy jelentős a ki nem használt primerenergiamegtakarítási potenciál az Unióban. A hatékonyságjavítás legfontosabb területei az épületenergetika és a nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés és távfűtés/távhűtés. • Az Irányelv szerint a tagállamoknak átfogó értékelést kell készíteniük a a nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés és távfűtés/távhűtés potenciáljáról, amit a Bizottság kérésére aktualizálni kell, hogy a befektetők információt kaphassanak. • Az új vagy jelentős felújításon áteső villamosenergia-termelő létesítményeket, ha a költség-haszon elemzés eredménye pozitív, nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelő létesítményekkel kell felszerelni. • Helyénvaló a 20 MW bemenő hőteljesítményt el nem érő kapcsolt energiatermelő létesítmények alkalmazásának ösztönzése. • Elő kell segíteni a nagy hatásfokú kapcsolt energiatermeléssel előállított villamos energiának a hálózati rendszerhez való hozzáférését. 4
Az Európai Unió klíma- és energiastratégiája és a Párizsi Klímacsúcs Az Európai Unió állam-, illetve kormányfői 2014. október 24-én megállapodtak a közösség 2030-ig szóló klíma- és energiastratégiájáról. Eszerint az 1990-es szinthez képest 2030-ig • legalább 40 százalékkal mérséklik szén-dioxid-kibocsátásukat, • 27 százalékra növelik a megújuló forrásokból származó energia arányát energiatermelésükben és • az előrevetített számításokhoz képest szintén 27 százalékkal javítják az energiafelhasználás hatékonyságát. Előzetesen több más állam, közük a két legnagyobb kibocsátó, Kína és az Egyesült Államok is hasonló vállalásokat tett. 2015 decemberében a Párizsi Klímacsúcson az aláíró államok vállalták, hogy 2100-ig 2 Celsius fok alatt tartják az átlaghőmérséklet-emelkedést, illetve elkötelezettségüket rögzítették, hogy lehetőség szerint 1,5 Celsius fok alá csökkentik ezt az értéket. Minden résztvevő egyéni vállalásokat tett. Az európai unió megerősítette korábbi vállalását. 5
A fűtés és hűtés hatékonyságának előmozdítása Az Irányelv 14. cikke előírja, hogy • A tagállamok kötelesek elvégezni a nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés és hatékony fűtési/hűtési rendszerek távfűtési/hűtés megvalósíthatósági potenciáljának meghatározását 2015. december 31-ig. (Még nem ment ki.) • A tagállamoknak a területükre kiterjedő költség-haszon elemzést kell végezniük a leg-költséghatékonyabb megoldások azonosítására és elősegítésére. • Olyan szakpolitikát kell elfogadni, ami ösztönzi a hatékony fűtési/hűtési rendszerek, a nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés felhasználásában rejlő potenciál figyelembevételét, helyi és regionális fűtési piacok kialakításának lehetőségét. • Ha a költség-haszon elemzés szerint lehetőség van nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés és/vagy hatékony távfűtés/hűtés alkalmazására, a tagállamok megteszik az intézkedéseket a fűtési/hűtési infrastruktúra fejlesztése érdekében, összhangban a nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés, hulladék-hővel vagy megújuló energiával történő fűtés/hűtés fejlesztésével. 6
Nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés, hatékony távfűtés/távhűtés Fogalom-meghatározás az Irányelv szerint: • Nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés: A kapcsolt energiatermelő egységekből származó kapcsolt energiatermelésnek legalább 10 %-os primerenergia-megtakarítást kell elérnie a külön hőtermelésre illetve a külön villamosenergiatermelésre vonatkozó referenciaértékekhez képest. • Hatékony távfűtés/távhűtés: olyan távfűtési vagy távhűtési rendszer, amely legalább 50 %-ban megújuló energia, 50 %- ban hulladékhő, 75 %-ban kapcsolt energiatermelésből származó hő vagy 50 %-ban ilyen energiák és hők kombinációjának felhasználásával működik. Megjegyzés: • A hatékony távfűtés/távhűtésnél nem írja elő az Irányelv, hogy a hő nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelésből származzon. • A fogalom-meghatározás szerint hatékony távfűtés/távhűtésnél 49 % kapcsoltan termelt hő és 1 % megújuló vagy hulladékhő is hatékonynak minősülne. 7
Hatékony fűtési/hűtési rendszerek távfűtési/hűtés megvalósíthatósági potenciálja • Az Irányelv a 2020-ig terjedő időszakra vonatkozó 20 %-os energiahatékonysági cél megvalósítására vonatkozik, célul kitűzve az előrelépést az azt követő időszakban. • A hatékony távfűtés/távhűtés megvalósíthatósági potenciálja többféleképpen értelmezhető: Termelői potenciál Meglevő berendezések reális kihasználása Meglevő berendezések optimális kihasználása Új megújuló hőtermelő berendezések létesítése Új megújuló és kapcsolt gázüzemű berendezések létesítése
Fogyasztói potenciál Meglevő potenciál alakulása a jövőben Új fogyasztók bekötése a távfűtésbe 8
A távhőellátás jelenlegi adatai
• • • • • • •
Távhőszolgáltatással rendelkező települések száma 93 Hidraulikailag független távhőrendszerek száma 194 Vizsgált rendszerek száma 144 (a hőigények >99,5 %-a) Vizsgált rendszerek csúcsteljesítmény-igénye 3365 MW Hálózatra adott hő 31,9 PJ/év Értékesített hő 28,0 PJ/év Lakossági felhasználás 76,4 %.
9
Értékesített távhőmennyiség szerkezete
10
Hatékony távfűtés szempontjából figyelembe vehető jelenlegi kapacitások • Megújuló hőtermelő kapacitás 455 MW kapcsolt 247 MW Közvetlen hőtermelés 208 MW • Megújuló alapú villamos kapacitás 112 MW • Földgáz alapú kapcsolt hőtermelő kapacitás 1.300 MW • Nukleáris kapcsolt hőtermelő kapacitás 20 MW • Nem megújuló kapcsolt villamos kapacitás 1.150 MW
11
Meglevő megújuló alapú hőtermelő kapacitások
12
Hatékony távfűtés szempontjából figyelembe vehető új kapacitások
• Megújuló hőtermelő kapacitás összesen 482 MW • Megújuló alapú villamos kapacitás 41,4 MW Benne a tervezett hulladék- és szennyvíziszap-hasznosító mű
13
Új megújuló alapú hőtermelő kapacitások
14
Az egyes változatok jellemzői a. Meglevő tény • A megújuló kapacitások 80 %-os kihasználása • A földgázbázisú kapcsolt 2000 h/éves kihasználása (tiszta kapcsolt)
Meglevő max (A berendezések legjobb kihasználása)
b.
• Alapterhelés megújulóval, a kapcsolt földgáz e fölött
c. Elméleti 1 • • • •
Új megújuló kapacitások (biomassza, geotermikus energia) Alapterhelés a meglevő kapcsolt maximális kihasználásával Települési szilárd hulladék (Bp.-en és Debrecenben kapcsolt) A kapcsolt és az új megújuló együtt biztosítja a hatékony távfűtést
d. Elméleti 2 • Új megújuló kapacitások (biomassza, geotermikus energia) • Alapterhelés a megújulókkal 15
A termelt hő összetétele az egyes változatokban
16
Az egyes változatok összehasonlítása • A meglévő helyzetre alapozott szcenáriókra a földgáz túlsúlya jellemző (82,5 %, illetve79,7%), ami gyakorlatilag független a földgáz-alapú kapcsolt termelés részarányától. • A megújuló bázisú fejlesztésekkel, illetve azok maximális kiterhelésével a földgáz aránya 48,4 %-ra mérsékelhető. A megújuló és a települési szilárd hulladék energiaforrások részesedése a meglévő kapacitások különböző alapelvű kihasználására kialakított szcenáriókban 16-20 %, amely az Elméleti 2 változat megvalósulásával akár 50 % fölé is emelkedhet. Ennek egyharmada kapcsolt termelés lehet. • A kapcsoltan termelt villamos energia túlnyomó részben minden változatban továbbra is a földgáz-alapú termelés adja, a magújuló kapcsolt részesedése még a legjobb Elméleti 2 változatban is csak 18 %. 17
Kapcsoltan termelt villamos energia az egyes változatokban
18
A „hatékony távhő kritérium” teljesülése az egyes változatokban ’Hatékony távhő' kritérium teljesítése
Elméleti 2
Elméleti 1
Meglevő max.
Meglevő tény/r.
Hatékony távhőrendszer
db
134
134
44
28
Hatékony távhőrendszerben termelt távhő mennyisége
GJ/év
30.917.660
30.917.660
20.563.467
9.166.177
Hatékony távhőrendszerben termelt távhő aránya
%
96,93
96,93
64,47
28,74
Nem tételeztünk fel fejlesztést a 8 TJ/évnél kevesebb hőt hálózatra adó 44 kis rendszerben, amelyek hálózatra adott hőmennyisége 155 TJ/év. Ezek közül 1 azonban a meglevő geotermikus termeléssel beletartozik a hatékony távhőrendszerekbe. Van 15 további nem hatékony rendszer, amelyeknél a meglevő kapcsolt vagy megújuló kapacitás magas, de nem elég magas. Ezek hálózatra adott hőmennyisége 834 TJ/év. 19
A meglevő távhőpotenciál alakulása a jövőben • A kommunális távhőszolgáltatásnak több, mint háromnegyedét a lakóépületek fűtése teszi ki, az úgynevezett tercier szektor elsősorban a közintézmények és a kereskedelem hőellátását jelenti. • A kommunális távhőszolgáltatás fogyasztói köre több, mint egy évtizede többé-kevésbé stabil. Az épületek és az épületfűtési rendszerek korszerűsítése, a mérés elterjedése azonban nagy mértékben csökkentette a felhasználói hőigényt. A lakásállománynak közel egyharmada van korszerűsítve, és hasonló arányban költségosztókkal vannak felszerelve. A használati melegvíz mérése közel 100 %-os. • Az ipari távhőszolgáltatás 25 év alatt az egytizedére csökkent. • Új lakossági rákötés kevés van, némi növekedés a tercier szektorra jellemző. 20
A távőfelhasználás alakulása az elmúlt évtizedekben
21
Magyarország lakossági és tercier hőfelhasználásának alakulása a Nemzeti Energiastratégia szerint
22
A távfűtés megvalósíthatósági potenciál bővítése Az Eht. lényegében változatlanul vette át az Irányelv VIII. melléklet szövegét. E szerint a fűtés és hűtés hatékonysági potenciálja átfogó értékelésének javaslatokat kell tartalmaznia többek között • a kapcsolt energiatermelés arányának növelésére a fűtési/hűtési energiaelőállításban valamint az áramtermelésben, • hatékony távfűtési/hűtési infrastruktúra fejlesztésére a nagy hatásfokú kapcsolt energiatermelés fejlesztéséhez, a hulladék és megújuló források hasznosítására, • új hőerőművek és ipari üzemeknek a meglevő vagy várható fűtési igényekhez minél közelebbi telepítésének ösztönzésére, • új lakóövezeteknek vagy ipari hőfelhasználóknak a meglevő hulladékhőhasznosítási lehetőségeket kihasználó telepítésének ösztönzésére, • meglevő hulladék hőt előállító villamos, ipari, hulladékégető hőforrásoknak a helyi távfűtési/hűtési hálózathoz csatlakozásának ösztönzésére, • a lakóövezeteknek és ipari hőfelhasználóknak a távfűtési/hűtési hálózathoz csatlakozásának ösztönzésére. 23
A közintézmények példamutató szerepe • Az Irányelv alapján az Eht. a Kormány feladatává teszi, hogy a minimumkövetelményeknek meg nem felelő, ezért felújítási kötelezettség alá eső központi kormányzati épületekre írja elő az össz alapterület 3 %-ának megfelelő évi felújítást. • Az Eht. 8. § (2) előírja, hogy az évente elvégzendő felújítás során kötelezően vizsgálni kell a felújítási kötelezettség alá eső kormányzati épületek távhőellátásba kapcsolását. • A Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Terv felsorolja a felújítási kötelezettség alá eső központi kormányzathoz tartozó, adminisztratív szervezetek épületeinek körét, összesen 89 épületet, amelyek együttes hasznos alapterülete 488 505,9 m2. Ezekből 1 épület Kecskeméten, a többi Budapesten található, jelentős részük a távhőellátás által elérhető helyen. Ez mintegy 50 MW hőigényt és 300 TJ/év hőfelhasználást jelent. 24
A lakásállomány megoszlása fűtési mód szerint Fűtés típusa
Fűtési mód %
Távfűtés
16,9
Ház-központi fűtés
4,8
Egyedi központi fűtés
36,2
Egyedi helyiségfűtés
42,0
Nincs fűtés
0,1
Távfűtés, központi és lakásonkénti kazánfűtés távfűtés
központi és lakásonkénti kazánfűtés
Budapest
221.381
352.098
Megyeszékhelyek
276.638
329.953
Többi város
107.137
610.769
2.429
336.639
Községek
A központi és lakásonkénti kazánfűtések távhőre kötésével a távfűtés akár meg is kétszerezhető. Különösen Budapest központi és hőforrás-közeli lakóövezeteit kellene távhőre kötni. 25
A kapcsolt energiatermelés alakulása Magyarországon
26
A távhő forrásoldal bővítése • Az összes gázerőmű: kapcsolt és nem kapcsolt együttes részesedése 15,7 % volt 2014-ben, az import viszont 31,4 %. Az import csökkenésével és az energiapiaci árak változásával a meglevő, nagyobb részben korszerű gázerőművek, különösen a kapcsoltak újból nagyobb szerephez juthatnak, sőt újak is épülhetnek. Ehhez bővülő hőpiac kell, mert közben a megújulók elfoglalták a piac egy részét (Pécs, Miskolc, Tatabánya, Győr). • Paks 2 évente mintegy 100 PJ hulladékhőt bocsáthat a Dunába. Új hír, hogy Paksról távhővezeték épül Szekszárdra. Szekszárdon a hőigény mindössze mintegy 30 MW. A távvezeték hossza 25 km lesz. A gazdaságos kihasználáshoz a vezeték nyomvonala mentén jelentős új fogyasztókat kell telepíteni: ipari és vállalkozási területeket és mezőgazdasági felhasználókat.
Kommunális hulladék energetikai hasznosítása 6 Fűtés +
Távfűtött Sorszám
Település
lakásszám (2014)
Energiahordozó
db
Megújuló/ hmv. tél Hmv. nyár hulladék arány (4 375 h) (4 385 h)
Összesen
(Átlagos évben)
Téli csúcs Téli átlag
%
TJ
5
10 387
1 603
11 990
1 228
660
102
1 665
177
1 842
206
106
11
TJ
MW
TJ
MW
Nyári, átlag MW
1
Budapest
237 785
földgáz, hulladék
2
Debrecen
30 895
földgáz
3
Miskolc
31 590
földgáz, megújuló
71
1 248
148
1 396
154
79
9
4
Pécs
31 178
megújuló, földgáz
95
1 329
183
1 512
163
84
12
5
Szeged
27 252
földgáz, megújuló
2
855
126
981
104
54
8
6
Győr
23 841
földgáz, megújuló
45
1 179
141
1 320
145
75
9
7
Tatabánya
21 909
megújuló, földgáz
37
1 055
150
1 205
129
67
10
8
Székesfehérvár
20 900
földgáz
665
97
762
81
42
6
9
Dunaújváros
3415
földgáz
712
95
807
87
45
6
10
Nyíregyháza (kommunális)
15 647
földgáz
643
134
778
77
41
9
19
0
Hulladékhasznosító fűtőerőművek vagy fűtőművek potenciális elhelyezése 28
Hőtermelés villamos energiával • A szél- és naperőművek villamos energia-termelése nem igazodik a tényleges igényekhez, hanem az időjárási viszonyok függvényében alakul. • Hasonló a helyzet az atomerőművel is, amelyet viszont zsinórüzemben célszerű üzemeltetni, függetlenül az igényektől. • Mindkét esetben a „felesleges” villamos energia felhasználható hőtermelésre, amennyiben a műszaki és gazdasági feltételek adottak, hőszivattyúk alkalmazásával, egyébként közvetlen hasznosítással. • Az atomenergiával termelt villamos energia felhasználásával előállított hőnek egy része megfelelő hatékonysággal (a rendszerhatásfokkal összevetve magas COP-számmal) üzemelő hőszivattyúval történő hasznosítás esetén megújuló energiával termelt hőnek tekinthető. • A szél- és naperőművek által termelt villamos energiával előállított hő hőszivattyúval és közvetlen hasznosítás esetén is megújulónak tekinthető, mivel primer energiát szorít ki. • Az így termelt hő gazdaságos hasznosításához mindkét esetben hőtárolókat kell létesíteni a távhőrendszerekben. 29
MaTáSzSz Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége
Köszönöm a figyelmüket! 2016. Március 2.
30
