A MAGYAR VILLAMOS MÛVEK KÖZLEMÉNYEI

XLVI. ÉVFOLYAM

2009. 1-2. SZÁM

A MAGYAR VILLAMOS MÛVEK KÖZLEMÉNYEI

Liberalizáció vagy jegyrendszer

A liberalizált villamosenergia-rendszer

Az energiatudomány néhány távlatos alapkérdésérôl

A MAGYAR VILLAMOS MÛVEK ¨ ZLEMÉNYEI KO XLVI. ÉVFOLYAM 2009. 1-2. SZÁM

Felelôs kiadó Mártha Imre

Fôszerkesztô Dr. Gerse Károly

Felelôs szerkesztô Tringer Ágoston

MÁRTHA IMRE

LIBERALIZÁCIÓ VAGY JEGYRENDSZER

1

DR. GERSE KÁROLY

A LIBERALIZÁLT VILLAMOSENERGIA-RENDSZER

3

DR. GIBER JÁNOS

AZ ENERGIATUDOMÁNY NÉHÁNY (TÁVLATI) ALAPKÉRDÉSÉRÔL

15

DR. RÉTI FERENC

A „HIDROGÉNGAZDASÁG” – STRATÉGIAI KÉRDÉS AZ OLAJ/GÁZ KORSZAK UTÁN

17

DR. GIBER JÁNOS

Megjelent a Mecum Stúdió Kft. gondozásában

„2020–2025-IG ÁT KELL ALAKÍTANI A HAZAI ENERGIARENDSZER SZERKEZETÉT”

41

DR. ASZÓDI ATTILA

A VILLAMOSENERGIA-TERMELÉS SZERKEZETE ÉS JÖVÔJE ISSN 1216-4992 (nyomtatott) HU ISSN 1786-674X (online)

Címlapkép Az MVM és az Euroinvest közös beruházásában megvalósuló gázturbinás csúcserômû látványrajza

42

DR. BÜKI GERGELY

ÉPÜLETEK HATÉKONY ENERGIAELLÁTÁSA – PREFERÁLANDÓ LEHETÔSÉG A DECENTRALIZÁLT ENERGIAELLÁTÁS ÉS A MEGÚJULÓ ENERGIÁK ALKALMAZÁSÁRA

52

HÍREK, SAJTÓKÖZLEMÉNYEK

60

LIBERALIZÁCIÓ VAGY JEGYRENDSZER MÁRTHA IMRE

2008 az Európai Unió ütemtervének megfelelôen a teljesen liberalizált villamosenergia-piac elsô teljes éve volt. A liberalizáció a fogyasztók szabad választását, az állami szabályozás, beavatkozás minimalizálását, a szolgáltatók, termelôk versenyét jelenti. A fogyasztók számára eredmények hosszú távon a hatékonyság javulásában és ezzel együtt a fogyasztói költségek csökkenésében jelentkeznek. A liberalizáció kezdetén, a 90-es évek végén a jelentôs forrástöbblet és a kiszámítható tüzelôanyagárak mellett valóban jelentkezett árcsökkenés, ez azonban erômû-létesítések hiányában, az emissziókereskedelmi rendszer árfelhajtó hatására, továbbá a primer energiahordozó árak növekedése következtében jelen évtized közepére megszûnt. 2007-et már a növekvô villamosenergia-árak, a Magyarországon feljogosított fogyasztók szabályozott árú közüzembe történô visszamenekülése, a korábbi import lehetôségek csökkenése és a regionális forráshiány jellemezte. Egyértelmû volt, hogy a kevés számú, lényegesen eltérô versenyképességû hazai termelô között árversenyre nem lehet számítani, sokkal inkább a regionális forráshiány árnövelô hatására. Egy ilyen környezetben a liberalizáció a fogyasztók számára elsôsorban inkább kockázatokat, mint elônyt jelent – különösen akkor, ha arra a fogyasztók alapos elôzetes felvilágosítása, felkészítése nélkül kerül sor. Így a versenypiacra frissen kikerülô fogyasztók számára a hazai liberalizáció nem várt következményekkel, jelentôs áremelkedéssel járt. A hazai forrásszerkezetet, regionális piaci lehetôségeket és folyamatokat jól is-

merôk számára a következmények nem voltak váratlanok, a korlátok nélküli liberalizációt pártolók hangos, sürgetô kórusa azonban elnyomta a megfontoltságra intô figyelmeztetéseket. Az áremelkedés okainak részletesebb áttekintése ugyanakkor azt is kimutatta, hogy annak mértéke esetenként lényegesen nagyobb volt az energiaár növekedésénél, mert egyes viszonteladók alkalmanként kihasználták a transzparencia romlását, az alternatív értékesítési lehetôségeket. Az MVM-et, mint korábbi közüzemi nagykereskedôt különösen érintette az elôbbiekben felvázolt regulációs és energiapiaci feltételrendszer: Egyrészt a korábbi kizárólagos vásárló modellben is rögzített hosszú távú szerzôdéses portfóliója révén meghatározó nagykereskedelmi piaci szereplô volt. Ez a portfólió árstabilitásánál fogva – a növekvô gázárak ellenére – kiszámítható árú értékesítést tett lehetôvé a viszonteladók részére, ez egyben garantálta a fogyasztói árak állami ellenôrizhetôségét. A hosszú távú szerzôdések az EU által indított C41/2005. eljárás alapján vélelmezetten tiltott állami támogatást tartalmazhatnak, így újratárgyalásuk a vonatkozó kormányhatározat alapján már 2007ben megkezdôdött, a portfólió csökkenése várható volt. A bekért dokumentumok vizsgálata alapján a Bizottság 2008. június elején határozatot is hozott a HTM-ek hathónapos határidôvel történô megszüntetésérôl, a tiltott állami támogatások visszafizetésérôl, illetve a meg nem térült beruházások miatti esetleges kompenzációról. A liberalizáció feltételrendszeré-

ben – a visszaélések kizárására – csak a liberalizációs játékszabályoknak megfelelôen, bárki számára elérhetôen, transzparensen, aukciókon kerülhet sor továbbértékesítésre, ekkor azonban az árat csak a kereslet-kínálat határozza meg, függetlenül a felkínált energia beszerzési költségétôl. Amennyiben az aukciós ár felülrôl mégis behatárolásra kerül, akkor a kereslet-kínálat egyensúlya nem tud kialakulni. Ez esetben tulajdonképpen nem igazi aukció, hanem a még versenyzôk közötti kontingentálás (elosztás) történik. A legjobban rászoruló – úgynevezett egyetemes szolgáltatásban részesülô – fogyasztók esetében indokoltnak tûnt a szabályozó hatóság által ellenôrizhetô bilaterális szerzôdéses rendszer létrehozása (a korábbi modell részbeni átmentése) a leendô egyetemes szolgáltatókkal. Így a transzparens értékesítési lehetôséget e szolgáltatók, valamint az elônyben részesítendô hálózati engedélyesek igénye után megmaradó források határozzák meg. Az alapvetôen forráshiányos piacon a nagykereskedôt még teljes transzparencia esetén is bírálatok érik a szûkös kínálat miatt, hiszen a rendelkezésre álló versenyképes árú kapacitás elvileg sem elegendô az igények kedvezô áron történô kielégítéséhez. A regionális forráshiány várható árfelhajtó hatásának ismeretében az MVM a fogyasztók érdekében, a tulajdonossal egyetértve már a 2008. évi versenypiaci forgalmat megalapozó árverés során élt az ármaximalizálás lehetôségével. Miután azonban az értékesített villamos energia jelentôs része köz-

a magyar villamos mûvek közleményei 2009/1

1

vetítô kereskedôkön keresztül jutott el a fogyasztókhoz – vagy külföldre, – az árplafon alkalmazásával járó remélt elônyök kevéssé tudtak megjelenni a végfogyasztóknál annak ellenére, hogy a nagykereskedônél realizált árrés jelentôsen lecsökkent. A fogyasztókat ért ársokk, valamint annak várható inflációs hatása beavatkozásokat tett szükségessé. Ennek eredményeként a villamosenergia-törvény 2008 közepén történt módosításával: az ellenôrizhetô árú értékesítési mennyiség (egyetemes szolgáltatás) növelése következtében megnövekedett az ilyen szolgáltatásban részesíthetôk teljesítmény határa, a közfeladatokat ellátó úgynevezett közintézmények (teljesítményhatártól függetlenül) is egyetemes szolgáltatásban részesíthetôk, a szabályozó hatóság számára tulajdonosi döntéstôl függetlenül lehetôvé vált az aukciós mennyiségek, aukciós árak, árverési szabályzatok meghatározása, a jelentôs piaci erôre (JPE) vonatkozó szabályozás módosításával az ilyen szereplôk bármilyen viszszaélése, vagy csak szándéka nélkül is lehetôvé vált szabályozott árú értékesítés elôírása. A módosítások hatása kizárólag az állami tulajdonú társaságot érintette. Annak ellenére, hogy a HTM portfólió újratárgyalása, egyes szerzôdések felbontása, a hosszú távú importszerzôdések ellehetetlenülése következtében a piaci részesedése – 31 TWhról mintegy 21 TWh-ra – lényegesen csökkent, az igénybevevôk számának növekedése miatt megnövekedett az egyetemes szolgáltatás körében igényelt mennyiség. A versenypiacon értékesíthetô 8-9 TWh a hazai viszonteladói villamosenergia-igények negyedét sem teszi ki. A Magyar Energia Hivatal által 2008 júliusában kiadott JPE határozatok alapján az MVM nagykereskedelmi leányvállalata gyakorlatilag

2

2009/1

szabályozott áron értékesít. A Hivatal nemcsak az egyetemes szolgáltatók részére eladott villamos energia árát, hanem a 2008. október végén megtartott kapacitás aukció átlagárát is elôírta. Annak érdekében, hogy az aukción felkínálható „korlátozott árú” villamos energia minél nagyobb hányada jusson közvetlenül a hazai fogyasztókhoz és elosztó engedélyesekhez, a Hivatal az aukciós szabályzat jóváhagyásával elôírta, hogy a nem fogyasztók nevében eljáró kereskedôk csak a fogyasztók, az elosztóengedélyesek, valamint a fogyasztók által meghatalmazott kereskedôk által nem igényelt villamosenergiamennyiség árverésén vehessenek részt. Miután 2008-ban a négyévente esedékes rendszerhasználati díjelemek költség felülvizsgálata is folyt, az „elviselhetô” áremelkedés érdekében még az is szükségessé vált, hogy decemberben a Hivatal korábbi egyetemes szolgáltatás átlagárára vonatkozó határozatát – az idôközben bekövetkezô primer energiahordozó áremelkedések, infláció ellenére – lefelé módosítsa, gyakorlatilag a 2008. év eleji szinten befagyasztva azt. Így tulajdonképpen liberalizáció helyett a még ellenôrizhetô árú villamosenergia-mennyiség elosztása valósul meg. A liberalizációt korlátozó döntések ellen még a Bizottság energetikai biztosánál is felszólaló kereskedôk sem tudták elérni a folyamat leállítását, megváltoztatását. A regionalitás helyetti, az alacsonyabb belföldi árszínvonal átmeneti biztosítására irányuló bezárkózás még a többletekkel rendelkezô szomszédoknál is megfigyelhetô. Az elôbbiek ellenére az MVM 2008-ban gazdasági eredményét tekintve kimagasló üzleti évet zárt, ebben jelentôs szerepe van a Paksi Atomerômûben megvalósított teljesítménynövelésnek, és a Mátrai Erômû csúcsidôszaki értékesítési lehetôségét jelentôsen növelô MVM által támogatott fejlesztésnek.

a magyar villamos mûvek közleményei

Az európai villamosenergia-piacon 2008 végén – a világpiaci olajárcsökkenés és gazdasági recesszió hatásaként – bekövetkezett árcsökkenés a hazai villamosenergia-kereskedelemben csak részben és rövid távon jelentkezhet, mivel a regionális kereslet-kínálat egyensúlya, a földgázbázisú villamosenergia-termelés jelentôs részaránya nem javul. Utóbbi az orosz–ukrán gázvita tükrében az ellátásbiztonsági kockázatok árakban is megjelenô növekedését valószínûsíti. Az MVM az elôbbiek ellenére több, a villamosenergia-ellátás biztonsága és a jövôbeli árszínvonal stabilitása szempontjából fontos projektet (mátrai lignitbázisú fejlesztés, bakonyi csúcserômû-létesítés, megújuló erôforrás, megújuló erômûfejlesztés) indított, valamint elôkészítette az atomerômû bôvítéséhez szükséges államigazgatási döntések megalapozását. Mindezek azonban csak akkor vezethetnek eredményre, ha a liberalizáció hatása a piacon érvényesülhet, ha a befektetôi döntések megteremhetik gyümölcsüket, ellenkezô esetben a jelenlegi „jegyrendszer” fenntartása már középtávon is jelentôs forráshiányhoz, ezzel további áremelkedéshez, az ellátásbiztonság romlásához vezethet. Tudomásul kell venni, hogy a nemzetgazdaság versenyképessége csak hatékonyabb erômûvi beruházásokkal javítható (amelyek egyben munkahelyteremtést is garantálnak), ezeknek pedig elôfeltétele a megkülönböztetés mentes szabályozás. Komoly lökést adhat mindennek, hogy az EU Bizottság Versenypolitikai Igazgatósága által közel három éve, az MVM vélelmezett erôfölénnyel való visszaélése tárgyában indított eljárást 2009 elsô napjaiban a Bizottság lezárta. Megítélésünk szerint mindez komoly lökést adhat a cégcsoport fejlesztési törekvéseinek, de minôségileg új helyzetet teremthet mindazon problémák megoldása terén, melyeket jelen tanulmány felvázolt. (Megjelent a KPMG Energetikai Évkönyv 2008 címû kiadványában.)

A LIBERALIZÁLT VILLAMOSENERGIA-RENDSZER DR. GERSE KÁROLY

A megbízható és olcsó villamosenergia-ellátás nélkülözhetetlen a fogyasztók számára. Lévai András professzor egész tevékenysége az elôbbit szolgálta. A Hôerômûvek I. kötet címen megjelent könyvében [1] a rendszer forrásoldalának minden lényeges kérdésével foglalkozott, gazdasági szemlélete több generáció gondolkodását, gyakorlati tevékenységét meghatározta. A hatékonyság különösen fontos egy kis, energiahordozókban szegény nemzetgazdaságban és mindig idôszerû marad a könyv bevezetôjében leírt figyelmeztetés „… szakembereinknek fokozottan kell ügyelniük arra, hogy szûkre szabott …vagyonunkkal jól gazdálkodjanak.” Az utalás ugyan közvetlenül a szénvagyonra vonatkozik, de általánosítva mindig érvényes marad. Az integrált társaságokon belül a piacgazdaságokban a hatékonyság, a szinergiák, az üzletágak közötti kockázatkiegyenlítés, a lépték (scale of economics) hatása maximálisan érvényesültek. Ennek ellenére a liberalizáció hívei – abból kiindulva, hogy a verseny a hatékonyság javításához vezet, jobban ösztönöz, mint a szakmai késztetés, vagy a reguláció – a villamosenergiaiparban is a piacnyitás, az integrált értéklánc szétdarabolása mellett döntöttek. A liberalizáció célját legjobban talán S. Littlechild professzor, az Egyesült Királyság energiahivatalának (OFGEM) egykori vezetôje fogalmazta meg [2]: „A legfôbb reform cél új irányítási intézkedések megteremtése, amelyek hosszú távú elônyöket biztosítanak a fogyasztóknak. Ezek az elônyök: a hatékonyság és a fogyasztói preferenciákra való érzékenység javítására versenyzô nagykereskedelmi és viszonteladói piacok megteremtésével, a privatizált átviteli és elosztó hálózatok hatékonyság javítását és a rajtuk történô versenyt serkentô ösztönzô szabályozásával és a kormányzati szerep és általában a politikai befolyás csökkentésével realizálhatók.”

A piacnyitást, a fizikai hátteret is ismerô szakma nem támogatta, de a közgazdászok között is számos kétkedô akadt, pl.: a vezetô deregulációs tudósok közül Alfred Kahn, aki így fogalmazott: [3]: “I am worried about the uniqueness of the electricity markets. I’ve always been uncertain about eliminating vertical integration … It may be one industry in which it works reasonably well.1” A tapasztalatok ismeretében keményebb kritikákat is megfogalmaztak, pl.: Ferdinand E. Banks professzor [4]: „The changes proposed by the dreamy functionaries of Brussels should be considered an affront rather than an example to the world at large: they are not a part of the natural evolution of an industrial society, where ideally science, technology, economic theory, journalism and the media, in alliance with the common sense of voters, should focus on such things as increasing employment opportunities and social security, and improving the quality of life rather than indulging flashy bunkum hypocritically introduced in order to widen income differences.2” (Elnézést az olvasótól az angol nyelvû idézetekért, de bármilyen fordítás torzítva adná vissza az eredeti

WACC

véleményt. Az idézetek szabad magyar fordítását a cikk végén közöljük.) Az idézett megállapítások véleményt, érzelmet tükröznek inkább, mint tudományos megállapítást, így a professzor úr szemléletét, üzenetét célszerû összevetni a liberalizált villamosenergia-piac jellemzôivel, vizsgálva: hogyan gazdálkodunk a szûkre szabott vagyonunkkal és az örökséggel, vajon a liberalizált mûködés nagyobb hatékonyságot, ezzel kisebb fogyasztói költséget biztosít-e? Az összevetésre a témakör néhány lényeges kérdésére utalva, a hivatkozott könyvben szereplô képlet, szövegrészlet, ábra felidézésével kerül sor.

FAJLAGOS KÖLTSÉG A fogyasztói költségek minimalizálása szempontjából az egyes berendezések önköltségének minimalizálása a legfontosabb. Az önköltség számítására vonatkozó könyvbeli összefüggést az 1. ábra mutatja. A költségeket alapvetôen három csoportra osztja: állandó költségek, tüzelôanyag költségek és egyéb változó költségek. Miután a korabeli közgazdaságtan a

pq+pkvóta +pmaradvány +pvíz

Az önköltség eszerint: f/kWh α β a r ε tcs q pq b

évi költséghányad (hatékonysági tényezô!!!) évi üzemköltségek állandó része fajlagos beruházási költség tartaléktényezô önfogyasztás csúcskihasználási óraszám fajlagos hôfogyasztás fajlagos hôár változó személyzeti, karbantartási, egyéb anyagköltség

1. ÁBRA. FAJLAGOS KÖLTSÉG


3

hatja az atomerômû állandó költségét.

250 000

200 000

NÖVEKMÉNYKÖLTSÉG ARÁNYOS TEHERELOSZTÁS-MÉRLEGKÖR

150 000

100 000

5000

0 0

1000

2000

3000 4000 5000 6000 Kihasználási óraszám (h/év)

Lignit

Atom

7000

8000

Földgáz

2. ÁBRA. KÖLTSÉG GÖRBÉK

Növekményhôfogyasztás qD kcal/kWh

B4

B’4

qDIV A4

B3

B1

B’1 B’2

A3

A’3

qDII A2qDI A1

qD

B2

qDIII

A’4 B’3

A’2 A’1 N3 N1

N2

N

Terhelés N kW

3. ÁBRA. NÖVEKMÉNYARÁNYOS TEHERELOSZTÁS

kamat használatát szükségtelennek tartotta, Lévai professzor egy, a kamatfogalommal azonos szerepû hatékonysági tényezôt szerepeltetett a gazdasági realitások érdekében. Ma annyiban írnánk fel másként az összefüggést, hogy az évi költséghányad helyett súlyozott átlagos tôkeköltséget szerepeltetnénk (amely lehetôvé teszi az eltérô finanszírozási források eltérô költségeinek figyelembevételét). A változó költségeknél az energiahordozó költségek mellett figyelembe kell venni legalább a tüzelési maradványok elhelyezési költségeit, a légszennyezés költségeit, valamint a körfolyamat hûtéséhez felhasznált hûtôvíz költségeit is.

4

2009/1

Az 50-es években a hôerômûvek csaknem kizárólag szénnel mûködtek, így a beruházási, üzemi költségekben nem voltak lényeges különbségek. Mára a helyzet jelentôsen megváltozott, a szenet hazai viszonylatban jelentôs mértékben kiszorította a földgáz, a fosszilis energiahordozókat részben kiváltották az atomerômûvek. Így az egyes erômûvek költségszerkezete lényegesen eltérô (2. ábra). A kombinált ciklusú földgáztüzelésû erômûveket általában kisebb beruházási költség, de nagyobb változóköltség jellemzi, egy lignittüzelésû erômû állandó költsége a bányák beruházási, állandó költségét is figyelembe véve meghalad-


Az üzemeltetési költségek minimalizálását a növekményköltség arányos teherelosztás biztosította. Lévai professzor könyvében – mint a 3. ábra mutatja – a fajlagos tüzelôhôköltségek azonosságát feltételezve a növekmény hôfogyasztás arányos teherelosztás szerepel. A gazdaságos terheléselosztáshoz tehát most is az szükséges, hogy az összes párhuzamosan járó egységnél a növekmény-hôfogyasztás egyenlô legyen (tisztán ösztönös módon is arra lehet következtetni, hogy helyes, ha 1-1 többlet kWh fejlesztése minden egységnél ugyanannyi fillérbe vagy kcal-ba kerül). A liberalizációval a rendszerszintû növekményköltség-arányos teherelosztás ellehetetlenült. Helyette a másnapi, vagy napon belüli piacon a rövid távú (SRMC) határköltség alapú ajánlattétel értékesítés, piacra lépés érvényesül. (4. ábra) Elvileg ez is biztosítja a változóköltségek minimumát (hiszen a termelô szabadon dönthet, hogy forrásainak mely részét milyen áron viszi piacra). Az értékesítés azonban a termelôk többségénél a mérlegkör rendszerben elôre megadott menetrendekkel történik, így a változó költségek folyamatos figyelembevételére, ennek megfelelô terhelésszabályozásra csak az úgynevezett kiegyenlítô energiát biztosító (zárthurkú szabályozásba bevont) erômûvek esetében van mód, de ezeknél sem a terhelés függvényében változó – hôfogyasztástól függô – költségekkel, hanem a termelô ajánlati árával kell számolni. A határköltség alapú értékesítés azonban nem biztosítja a minimális fogyasztói költséget, egyrészt a piac jellege (milyen elvek szerint történik a termelôi ajánlatok befogadása), másrészt a piac kiismerhetôsége miatt. Amennyiben minden termelô az igények kielégítéséhez még szükséges legdrágább erômû piacra lépési árát kapja meg, akkor az olcsóbb erômûvek jelentôs extra bevételre tehetnek szert – mint ahogy az Egye-

Piacra lépés, árak Liberalizáció árakat kereslet-kínálat határozza meg. Igények (kereslet) elsôsorban az idôjárás hatására, kínálat elsôsorban váratlan kiesések hatására sztochasztikusan változnak az árak volatilisak. Költségek SRMC Kis igény LRMC ⊕LRAC

fix+változó változó

A kereskedôk profitmaximálásra törekszenek, nincs jótékonykodás!

Nagy igény

Kereslet, kínálat 4. ÁBRA. RÖVID, HOSSZÚ TÁVÚ HATÁRKÖLTSÉG [4]

Pool (UK) Ft/kWh Fogyasztói igény Rendszer vásárlási ár

Termelôk ajánlatai

Marginal Bid

Profit

Költség MW

Lekötött/becsült fogyasztói igény

5. ÁBRA. A POOL ÁRAZÁSA

Pool (NORDEL) Ft/kWh Fogyasztói igény Eladási ajánlatok

Pay as Bid Rendszer ár Vételi ajánlatok

Szerzôdött mennyiség Felajánlott/igényelt mennyiség

• spot piac • szabályozási és teljesítményeltérési piac • pénzügyi piac (heti, havi, téli, átmeneti, nyári, szezon) 6. ÁBRA. A SKANDINÁV PIAC ÁRAZÁSA

MW

sült Királyságban mûködô pool-ban (5. ábra) jellemzô volt. Az esetben, ha a termelôk csak az ajánlati áraikat kaphatják meg (ld. a skandináv NORDPOOL másnapi piaca, 6. ábra), a piac kiismerhetôsége jelenti a fogyasztói többletköltségek egyik alapvetô okát. Ugyanis kevés szereplô esetén a termelôk kiismerhetik a sorrendben következô másik termelô piacra lépési árát és saját árajánlatukat annak figyelembevételével tehetik meg. Így a saját határköltség helyett más termelôk határköltsége lehet a piacra lépési árat meghatározó ajánlati ár [5]. A fogyasztók számára egy további kedvezôtlen következmény az árak volatilitása. Ez elvileg gazdaságilag elônyös is lehet, hiszen a magas ár a fogyasztás visszafogására ösztönözhet, de a fogyasztók egyrészt nem tudják csökkenteni igényüket, másrészt különösen a kisebb háztartási fogyasztók esetében nincs információjuk az árak alakulásáról. Ezért ösztönzik az „okos” – a rendszer kiterhelésérôl, aktuális árszínvonaláról a fogyasztók számára információt szolgáltató, az aktuális árszint alapján számláló – fogyasztásmérôk felszerelését, amelynek többletköltsége esetenként több évi villanyszámla összegével azonos, így végeredményben gyakran ez is a fogyasztói költségek növekedését eredményezi. A csak a rövid távú határköltségeken alapuló piac a legdrágább termelôk állandó költségének megtérítését nem garantálja, így azok gazdaságilag ellehetetlenülhetnek, leállíthatják berendezéseiket. Ennél sokkal nagyobb gond azonban, hogy az állandó költségek megtérülésének hiányában új termelôk nem lépnek kellô idôben a piacra, nem történik meg a meglévô források megújítása, nem lesznek elégséges kapacitások a növekvô fogyasztói igények kielégítésére. Így a villamos ipari társaságok a gazdasági eredményt nem a rendszerfejlesztésbe forgatják vissza, termelô beruházások helyett más társaságok eszközeinek felvásárlására törekszenek.

BEFEKTETÉSEK MEGTÉRÜLÉSE Az integrált rendszerben a befektetések megtérülését az átlagos költségek


5

380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

Ár (euro/MWh)

Ár (euro/MWh)

Megelôzô napi árak tartamdiagramja (2007)

1

51 101 151 201 251 Kereskedési napok száma (2007)

Base min. Base max.

Peak min. Peak max.

180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Földgázerômû Ligniterômû Atomerômû

0

51

Base min. Base max.

101 151 201 Kereskedési napok száma (2007)

251

Peak min. Peak max.

7. ÁBRA. PIACRA LÉPÉS

6

2009/1

Költségek (2007 tél) 25

20

Ft/kWh

alapján számított fogyasztói árak biztosították. Liberalizált körülmények között az erômûvek üzemeltetése, sôt létesítése is opciós, így kockázatos ügyletnek tekinthetô. A befektetôk számára a megtérülést a piaci árak, és a piacra lépés valószínûsége garantálhatják. Azon befektetések megtérülése valószínûsíthetô, amelyek csaknem folyamatosan értékesíthetnek a piacon és határköltségük lényegesen kisebb az igények kielégítéséhez még szükséges berendezés határköltségénél. Ebbôl adódik, mint a 7. ábrán a 2007. évi EEX másnapi ügyletekre vonatkozó árak alapján látható, hogy a várható nagy földgázárak mellett még a lényegesen jobb hatásfok, és kedvezôbb környezetvédelmi jellemzôk ellenére is a földgáztüzelésû erômû csak a csúcsidôszakban történô értékesítésre, napi indulásra kényszerülhet. A potenciális befektetôknek arról kell dönteni, hogy a 7. ábrához hasonló, várhatóan volatilis értékesítési árak mellett építsenek-e új erômûvet, és az milyen energiahordozóra alapozzon. A befektetés megtérülésére visszamaradó árhányad (spark spread)

15

10

5

0 0

1000

Változó költség

2000 Átlagos költség

3000

4000

5000 6000 Teljesítôképesség (MW)

Átlagos költség részleges kihasználással

9. ÁBRA. HATÁRKÖLTSÉG, ÁTLAGKÖLTSÉG

az értékesítési ár – határ (döntôen tüzelôanyag) költség – szén-dioxid kvótaár eredményeként alakul ki [6]. Ez, mint a 8. ábráról látható (alsó piros terület) negatív is lehet, amit a termelôk az erômû leállításának elkerülésére átmenetileg vállalnak. Az alapvetô kérdésre, hogy vajon


a spot versenypiacon rövidtávú határköltségen alapuló árazás hazai viszonyok között kisebb fogyasztói összköltséget eredményez-e, mint az integrált portfóliónál szokásos átlagos költségeken alapuló árazás, a nemleges választ a 9. ábra adja meg. Jól látható, hogy a szokásos telje-

YA1_BZ LAST-Daily

05/16/2006

C=54.050

O=55.250

H=56.200

L=53.250

V=351

55.000 45.000

Year Ahead Base in E/MWh

35.000 Year Ahead Coal API#2 in E/MWh

1

25.000

EU Allowance in E/EUA

26.000 16.000 22.00

1

16.00

Kohlekosten zur Erzeugung von 1 MWh Strom angenommener Wirkungsgrad: 35%

10.00 4.00 -2.00

CleanSpark Spread in E/MWh

Apr

Jul

Oct

05

Apr

Jul

Oct

06

Apr

Felix Lerch: Grundlagen des Strom- und CO2-Marktes und aktuelle Entwicklung (VGB 6/2006 S 39. Bild 8.)

8. ÁBRA. SPARK SPREAD (MARADÉK FIX KÖLTSÉGEKRE) [6]

Since 1999, consumers have paid $100 billion more than if prices in the deregulated states had simply paralleled prices in the regulated states. Actual regulated states’ price c/kWh (all customer classes)

14

cents/kWh (nominal)

12

Cumulative value since 1999 = $100 billion in 2007 dollars

Actual deregulated states’ price, c/kWh (all customer classes)

10 8

Estimated dereg states’ price using regulated states’ incremental increases, c/kWh, 1999 base year

6 4 2 0 1991 1993 1995 1997 1998 2001 2003 2004 2007

For the 12 months ending October of each year, through October 2007. Source: EIA 826 Sales and Revenue Spreadsheet. ’Deregulated states include CA, CT, DC, DE, MA, MD, ME, MI, NH, NJ, NY, RI & TX. All other states are regulated.’

10. ÁBRA. VERSENYPIACI FOGYASZTÓK TÖBBLETKÖLTSÉGE [7]

sítményigény tartományban az átlagos költség a hazai villamosenergiarendszerben kisebb, mint a változó költség, így egyértelmû, hogy egy határköltség alapú spot kereskedelmi rendszerben a fogyasztóknak átlagosan többet kell fizetni a villamos energiáért.

Amennyiben a hazai liberalizáció, az integrált portfólió szétdarabolásának ösztönzôi vették volna a fáradtságot az ábra üzenetének átgondolására, minden eszközzel a portfólió integrált kezelését kellett volna támogatniuk. A versenypiaci fogyasztók nemcsak Magyarországon fizet-

nek többet, mint az integrált rendszerek fogyasztói. Jól mutatja ezt az Amerikai Egyesült Államokra összeállított 10. ábra: 1999 és 2007 vége között a versenypiaci fogyasztók ~100 Mrd dollárral fizettek többet ahhoz képest, mintha a piacnyitás elmaradt volna [7]. És a problémák java – az eltolt erômûépítések többletköltsége – még hátra van. A szakmai alapokkal nem törôdô gondolkodásmódot mások is kritizálják. Például Banks professzor [3]: „I doubt whether any French government will be able to trivialize these assets in the manner that the present Swedish government is succeeding in trivializing what may still be the most efficient energy economy in the world in order to curry favour with highflown EU elitists who neither understand nor are interested in understanding even the simplest concepts in energy economics.3”, vagy Upton Sinclair: „It is difficult for a person to understand energy economics if their salary and career prospects depend on not understanding it!4” Ahogy kezdetben mindenki tapsolt az olcsó áraknak, bizonygatva mi-


7

Optimális erômûkialakítás

85–90 80–85 75–80 70–75 65–70 65–70 55–60

90 85 80 75 70 65 60 55

40

11. ÁBRA. HÔFOGYASZTÁS, VERSENYKÉPESSÉG JAVÍTÁSA

lyen sikeres a piacnyitás, úgy ma piacidegen adóval, jelentôs piaci erô (JPE) szabályozással, EU-szinten a rendszerirányító leválasztásának erôszakolásával, európai szabályozó hatóság, rendszerirányítói együttmûködés elôkészítésével avatkoznak a versenypiacba, ahelyett, hogy felvetnék a piacnyitás felemás sikerét. A valóságban a liberalizáció sikertelensége számos esetben elôre látható volt. S. Littlechild professzor hivatkozott bevezetôjében [2] a „tankönyvi” modell 10 alkatrészét a következôkben jelöli meg: Privatizáció a hatékonyság javítására és az állami beavatkozási képesség csökkentésére. A versenyzô és természetes monopólium szektorok vertikális szétválasztása a verseny és a szabályozás elômozdítására. Horizontális átstrukturálás elegendô számú versenyzô termelô és ellátó létrehozására. Független rendszerüzemeltetô kijelölése a hálózat stabilitásának fenntartására és a verseny elômozdítására. Önkéntes villamos energia, rendszerszintû szolgáltatás piacok és kereskedési lehetôségek megteremtése, beleértve a szerzôdéses piacokat és a rendszer valós idejû szabályozását.

8

2009/1

Az átviteli hálózathoz való hozzáférést elôsegítô és az új termelô berendezések hatékony helykiválasztását és csatlakozását serkentô szabályozás alkalmazása. Viszonteladói tarifák szétválasztása és az elosztó hálózatokhoz való hozzáférést lehetôvé tevô szabályozás a viszonteladói szintû verseny ösztönzése érdekében. Fogyasztók ellátására vonatkozó intézkedések specifikálása, amíg a viszonteladói verseny nem jön létre. Független szabályozó hatóság létrehozása megfelelô információval, személyzettel, hatókörrel, és jogosultságokkal ösztönzô szabályozás bevezetésére és a verseny elôsegítésére. Intézkedés átmeneti mechanizmusokról, amelyek elébe vágnak és reagálnak a problémákra és inkább támogatják, mint akadályozzák az átmenetet. Azt is megemlíti, hogy a mûködô piacok, piaci kudarcok egyértelmûen igazolják, amennyiben valamelyik elem hiányzik, vagy nem megfelelôen mûködik, rossz a szabályozás, a szabályozó hatóság rossz döntést hoz, a piacnyitás nem lehet sikeres. A részletekre nem kitérve egyértelmûen megállapítható, hogy a hazai piacnyitás esetében is hiányzik szá


OPTIMÁLIS ERÔMÛ-KIALAKÍTÁS

r (E

0,46 0,47 0,48 0,49 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 20 Hatásfok (% 0,56 0,57 ) 0,58 Határköltség - hatásfok

/t)

60

Kvó taá

Határköltség (E/MWh)

Az egyenlôtlenséget rendezve, a gazdaságosság feltételeként azt kapjuk, hogy a bôvítés megokolt, ha:

mos elem, megteremtésükre esetenként regionális léptékben sincs remény, így nagy valószínûséggel várható a piaci kudarc. Mindez Lévai professzor örökségének más fontos elemeit hozza elôtérbe: a szakmai gondosságot, a közjóért való felelôsségvállalást, küzdelmet. Az Upton Sinclairtôl származó elôbbi idézetet is figyelembe véve, úgy tûnik, a liberalizáció feltétlen híveinek ezek már alig jelentenek valamit.

A növekvô energiahordozó költségek, bizonyos energiahordozó fajták fenyegetô kimerülése, a környezet terhelés növekedésének megállítása, visszafordítása a korábbiaknál fontosabbá teszik az optimális erômû-kialakítást. Lévai professzor könyvébôl a hôfogyasztás javulás és a többlet beruházási költségek arányát bemutató összefüggést emeltem ki (11. ábra). A képlet az 1. ábra fajlagos költség összefüggésébôl került levezetésre, azzal a feltétellel, hogy a fajlagos költség a többlet befektetés hatására csökken. Az üzenet liberalizált körülmények között aktuálisabb, mint valaha, ugyanis a hôfogyasztás nem csak az energiafelhasználást, hanem a légszennyezést is befolyásolja, javítása gyakoribb piacra lépési lehetôséget, így biztosabb befektetés megtérülést valószínûsít. A 11. ábra alsó részén jól látható, hogy a hatásfok 51%-ról 56%-ra való javítása akár 5 €/MWh növekményköltség-csökkenést is eredményezhet. A fajlagos hôfogyasztás mellett a liberalizáció más fontos elemeket is a korábbiaktól eltérôen befolyásol: A biztos megtérülést valószínûsítô integrált vállalkozások kisebb finanszírozási költségekkel számolhatnak (12. ábra) [8]. A szakaszos beruházási ciklusokból (13. ábra) adódóan az új erômûvek beruházási költsége nem az ábrán [9] kék sávval jelölt csökkenô tendenciát követi, hanem a ciklikus nyersanyag igény (minôségi acél), tervezô, gyártó kapacitás következtében ciklikus tendenciát követ. Az elmúlt egy évben bizo-

Estimated post-tax nominal hurdle rates (return required on investment), Base Case, 2007 Technology

Vertically integrated company

Independent power producer

8.3–9.2%

12.6%

CCGI Coal (Advanced super-critical)

7.8–8.8%

12.1%

Nuclear (Pressurized Water Reactor)

9.5–10.5%

14.0%

Coal (Advanced super-critical) with CCS

11.1–12.2%

15,4%

VÁRHATÓ FOGYASZTÓI KORLÁTOZÁS, GAZDASÁGOS TARTALÉK

12. ÁBRA. BEFEKTETÔI ELVÁRÁSOK [8]

Árciklusok Meglódul a beruházás, kapacitástöbblet

Megindul a verseny, többletkínálat, árcsökkenés Árak

szerzôdések piaca stb. csökkenthetôk. Összességében azonban – még a szabályozás stabilitásának hiányából adódó árnövelô hatástól eltekintve is – a liberalizált piacon a beruházások a fogyasztóknak bizonyosan többe kerülnek, mint az integrált rendszernél.

Megkezdôdik a beruházás

Csökkenô árak a fogyasztás növelésére ösztönöznek

Fogyatkozó kapacitás, árnövekedés

Nagy árak csökkentik az igényt, visszafogják a fejlôdést Többletkínálat, árcsökkenés

Új erômûvek belépési költsége

Idô 13. ÁBRA. BERUHÁZÁSI CIKLUSOK [9]

nyos berendezés típusoknál csaknem 50%-os árnövekedés következett be [10], a berendezés gyártók a szállítási költségek több mint felére nem adnak árgaranciát, hanem esetenként a nyersanyag gyártók áraitól függô pass-through (átfolyó) árazást alkalmaznak. Mindezekbôl következik, hogy egyrészt a beruházási döntéseket nem lehet optimalizálni (hiszen a fajlagos hôfogyasztás javításának költsége elôre pontosan nem ismerhetô), másrészt a döntések nem optimális idôpontban következnek be, így a beruházások lényegesen drágábbak lesznek, mint a korábbi integrált rendszerben szokásos ciklusmentes folyamatok esetén. A befektetôk a rövid távon megtérülô lehetôségeket keresik, saját érdekeik és nem a rendszer, fogyasztói költségek szempontjából optimali-

zálnak, így elôállhat olyan helyzet, hogy a rendszer struktúrája hosszabb távon nem lesz optimális: A befektetôk az optimális blokknagyság helyett (saját kockázataik csökkentése érdekében) ennél kisebb blokkot építenek, miáltal az erômû fajlagos beruházási költsége magasabb, a hatásfoka pedig rosszabb. A befektetôk az országos szintû tüzelôanyag diverzifikáció helyett saját kockázatuk csökkentése érdekében gyakorlatilag csak földgáztüzelésû erômûvet építenek (gázmotorok, gázturbinás erômûvek stb.). A piac bizonytalanságából adódó ciklikus hatások mesterséges eszközökkel: kapacitás piac mûködtetése, a viszonteladók, kereskedôk részére kapacitás opció lekötési kötelezettségek elôírása, rendelkezésre állási

A fogyasztói költségek minimalizálása szempontjából lényeges az ellátás korlátozása miatt elszenvedett gazdasági veszteség, illetve az ennek megelôzésére tartott tartalék nagysága (költsége). A fogyasztói korlátozás forrásoldali hiány, vagy a hálózati hozzáférés hiánya (tervezett, vagy üzemzavari kikapcsolás) miatt következhet be. A következôkben Lévai professzor munkásságából adódóan csak a forrásoldali hiányokkal, ezek hatásával foglalkozunk. A várható forrásoldali korlátozás nagyságának bemutatására a hivatkozott könyvben a 14. ábrán látható szemléletes ábrázolás szerepel. Az ábra bal oldalán az a jelû görbe a kiesések tartamgörbéje. A c jelû vonal a napi csúcsok tartamgörbéje fordított (fejre állított) ábrázolásban. Fogyasztói korlátozásra forrásoldali okokból csak akkor kerül sor, ha a kiesések miatt az igényeket nem lehet kielégíteni. Amennyiben a rendszerben Tü nagyságú tartalékot tartanak, akkor csak az ennél nagyobb kiesések okoznak fogyasztói korlátozást. Így a b jelû görbe csúcsát a mindenkori Tü értékig kell eltolni. Ha egy Nü nagyságú erômûkiesés következik be, akkor Tü tartalék mellett az Nki –Tü nagyságú teljesítményigényt nem lehet kielégíteni, amely a c jelû görbe alatti területnek megfelelô Eki(Nki Tü) energiaszolgáltatás-korlátozást jelent. Ezeket tünteti fel a d jelû görbe szaggatott vonala, amelybôl a mindenkori tartalék teljesítmény, illetve kiesett teljesítmény függvényében megállapítható a nem szolgáltatott energiamennyiség (MWh/nap). A jelenleg alkalmazott módszer a lényegét tekintve azonos a könyvben


9

Korlátozás EhMWh/nap

Kiesett teljesítôképesség Nki MW

t óra/nap

d

c

Eki (Nki –Tü)

a

t

p Eki (Nki –Tü) t

Nki

(Nki –Tü)

Ncs

b

Terhelés N MW

Dt

Tü tT

ü

t óra/év

A fogyasztói korlátozások meghatározásának módszere: a a kiesések tartamgörbéje; b a rendszer üzemi tartaléka; c a napi terhelési csúcsok tartamgörbéje; d a napi energiakorlátozás görbéje 14. ÁBRA. VÁRHATÓ FOGYASZTÓI KORLÁTOZÁS

Rendelkezésre állás Igény

RIT

DP

Hiányzó források

IT

MTn >5% BT

1,0 0,8 0,7 0,6

Becsült igény

0,5

LOLP?

0,4 0,3 0,2 0,1 0 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Forgó

KK Eloszlás Igény sûrûségfüggvénye

Perces

Órás

KK

TMK

VH

AH

Beépített teljesítôképesség + Import

0,9

Tartalékok

15. ÁBRA. LOLP, MINIMÁLIS TARTALÉK ÉRTELMEZÉSE

ismertetettel. A különbség abban van (15. ábra), hogy egyrészt figyelembe vesszük a becsült villamosenergiaigények bekövetkezésének valószínûségét (az ábrán egy az igényeket legjobban befolyásoló várható hômérséklet elosztástól függô szimmetrikus eloszlás függvénnyel), illetve az erômû-összetétel kiesési eloszlás függvényét és a két valószínûség-eloszlás függvényeként egy hiány-valószínûség (LOLP) számítására kerül

10

2009/1

sor. Tervezési szinten – gyakorlati tapasztalatok alapján – a hiányvalószínûség 1%-nál kisebb értékét tekintik elfogadhatónak. A hiány-valószínûség természetesen nemcsak a napi várható csúcsterhelésekre, ezek idôpontjára számítható, hanem bármely idôpontra. Ugyanakkor a csúcsterhelésnél kisebb fogyasztói igények esetén lényegesen nagyobb tartalék áll rendelkezésre, így a hiány-valószínûség


ezekre az üzemállapotokra lényegesen kisebb. A hiány-valószínûség 1%-os értéke a köznapi szóhasználatban (a 250 munkanap figyelembevételével) azt jelenti, hogy mintegy 2,5 napon van valószínûsége forrásoldali hiány miatt fogyasztói korlátozásnak. A gyakorlatban azonban a rendszerirányítást végzôk operatív intézkedései (más rendszerekben rendelkezésre álló tartalékok átmeneti igénybevételének) következtében ennél lényegesen ritkábban következik be fogyasztói korlátozás. (A magyar rendszerben erre a privatizáció után, csak a piacliberalizációt követôen 2003. január 13-án, illetve 2007. május 21-én került sor.) Az ábra felsô részén az UCTE tervezési alapelvei szerepelnek, a havi várható csúcsterhelés idôpontjában a beépített teljesítôképességbôl a különféle okokból hiányzó tartalékok nagyságát, valamint a rendszerirányítási tartalékot levonva a beépített teljesítôképesség 5%-ánál nagyobb maradó tartaléknak kell rendelkezésre állni. A napi gyakorlatban (az ábra alsó része szerinti bontásban) annyi tartalékot kell lekötni, hogy a tényleges rendelkezésre állás, üzemzavarok figyelembevételével az LOLP értéke 1%-nál kisebb legyen. Lévai professzor a gazdaságos tartaléknagyság meghatározására a fogyasztói korlátozási költségfüggvény és a tartalék költségfüggvény összegének minimumát mutatja be. Ennek szemléletes meghatározására a két költségfüggvény differenciálhányadosa egyenlôségének szerkesztését ismerteti a 16. ábra. A 2000 MW-os beépített teljesítôképességû rendszerre végzett számításoknál az a. jelû vonal a fogyasztói korlátozás következtében beálló kár a vízszintes tengelyen a legnagyobb terhelés százalékában ábrázolt üzemi tartalék függvényében. A fogyasztói kárt 20 Ft/kWh átlagos költséggel számították. A b jelû vonal a tartalék költsége, amely mintegy 4000 Ft/kW fajlagos beruházási költséggel került kiszámításra. A fogyasztói kár görbe differenciál hányadosát az a', a tartalék költséggörbe differenciálhányadosát a b', vonal mutatja. A gazdaságos üzemi tartalék Tüg értéke ezen két vonal metszéspontjaként adódik ki. Az áb-

110

106 Ft/év/MW

100

2

106 Ft/év

120

Fogyasztói korlátozások költségfüggvényének differenciálhányadosa

=

Tartalék költségfüggvényének differenciálhányadosa

90 80

(Az együttes költséggörbe minimuma) 20 Ft/kWh, 3800-4200 Ft/kWh Arány: ~200 Jelenlegi cél: tartalékköltségek minimalizálása

1,5

70 60

a’

50

a

1

b

40 30

0,5 c b’

20 10 0

1

2

3

4

5

Tüg

6

7

8

9

Üzemi tartalék Tü az évi legnagyobb terhelés %-ában

A gazdaságos üzemi tartalék meghatározása: a – a fogyasztói korlátozás következtében beálló kár forintértéke Ft/év; b – a tartalék beruházási költségeinek évi költséghányada Ft/év; c – a b görbe tükörképe; a’ – az a görbe tartalék szerint vett differenciálgörbéje Ft/év, MW; b’ – a b görbe tartalék szerint vett differenciálgörbéje Ft/év, MW

16. ÁBRA. GAZDASÁGOS TARTALÉK NAGYSÁGA

ra szerint ennek nagysága 5 százalék volt. A közelmúltban dr. Potecz Béla (MAVIR ZRt.) végzett számításokat

[11], amely a fajlagos korlátozási kár függvényében (17. ábra) elemezte az optimális tartalék nagyságát. Érdekes annak megemlítése, hogy

a fajlagos beruházási költség (~4000 Ft/kW) és a fajlagos korlátozási kár (20 Ft/kWh) hányadosa, az 50-es évek elején végzett számításoknál és jelenleg is mintegy 200-ra adódik. Ugyanakkor a villamos energia egész nemzetgazdaságra gyakorolt hatása miatt az igényelt tartalék aránya lényegesen nagyobb, az LOLP 1%-os értékének mintegy 2121,5% csúcsidei tartalék felel meg. Az elôzôekben átlagos fogyasztói kárból indultunk ki, ugyanakkor a valóságban (18. ábra) az egyes fogyasztóknak azonos nagyságú korlátozásból lényegesen eltérô kára származhat [12]. Elsôsorban a legnagyobb hozzáadott értékû iparágaknál (elektronika, autógyártás, pénzügyi ágazatok) jelentkezik nagyobb kár. A villamosenergia-rendszer a fogyasztónként eltérô optimumokat nem tudja kezelni, az elvárás a gyakorlatilag szünetmentes villamosenergia-szolgáltatás, ami azt jelenti, hogy a tényleges fogyasztói kár mellett mintegy a fogyasztói komfort értékét is figyelembe vesszük a gyakorlati tartalékok megállapításánál. A valóságban a fogyasztók gya-

Költségoptimum (Dr. Potecz Béla) 25

23 22 21 1300 20 19 1250

18 Optimális ÜBT (MW)

Tartalékkapacitások és a fogyasztói kár összege Mrd Ft/év

24

17 16 15 1000

1050

1100

1150

1200

1250

1300

1350

1400 1150

ÜBT (MW)

Korlátozási kár 2500 Ft/kWh Korlátozási kár 1500 Ft/kWh

1200

Korlátozási kár 2000 Ft/kWh Korlátozási kár 1000 Ft/kWh

Tartalékkapacitások költsége

1100 1000

1500

2000

Korlátozási kár (Ft/kWh)

17. ÁBRA. OPTIMÁLIS TARTALÉK


11

Egyéni gond!

16 14

Kiesési költségek

12

E/kWh

10 8 6 4

Egyéb gazdasági ágazatok

Gumi- és mûanyagipar

Textilipar

Bányászat

Élelmiszeripar

Autógyártás

Nemfémek és ásványok

Fémipar

Elektronika

0

Vegy- és olajipar

2

Évi költségek Ft/MW/év

18. ÁBRA. FOGYASZTÓI KÁR

150 000 Hi = 2500 kcal/kg C vf +

C vf +

Cw

3000 m 60 k Lv= 50 0 4

100 000

30

20 10 0

4000 Csz

V)

110 k

50 000

Cvf

i en (

0

10

17 20

30

40

50

50

Távolság L km

Az erômû leggazdaságosabb települési helyének grafikus meghatározása, ha a szén és a villamos energia szállítási iránya azonos, és ha a fogyasztónál bô vízhozamú folyó van (Ni = 200 MW, tNi = 5500 óra/év) 19. ÁBRA. OPTIMÁLIS TELEPHELY

korlatilag szünetmentes ellátást várnak el, 1%-nál kisebb LOLP nem gazdasági optimumot, hanem annál általában nagyobb tartalékot jelent.

12

(szünetmentes áramforrások, tartalék generátorok létesítése) nem a villamosenergia-rendszer, hanem a fogyasztó feladata. A Hôerômûvek I. kötetében elfogadhatónak tûnt akár 2-5%-os frekvenciacsökkenés is. A mai egyesített európai villamosenergia-rendszerben (UCTE) a frekvencia állandó értéken tartása az elvárt cél, ebbôl adódik, hogy a tartalékok, azok összetétele iránt lényegesen nagyobb igények jelennek meg. Ebbôl a szempontból a magyar villamosenergia-rendszer jól szabályozható vízerômûvek hiányában más rendszerekhez képest hátrányban van, amelyet a MAVIR statisztikája is jelez, bemutatva, hogy az UCTE ez irányú elvárásainak az üzemidô jelentôs hányadában nem tudunk eleget tenni. Azt is meg kell jegyezni, hogy a rendszerirányítás feladatai – és ez által a költségei – a liberalizált rendszerben a hagyományos feladatokhoz viszonyítva megnövekedtek, ugyanakkor a rendszerirányítás eszközrendszere folyamatosan csökken

2009/1

Természetesen vannak olyan fogyasztók, amelyek másodperces áramkimaradásokat sem viselnek el, ezek ellátásbiztonságának megoldása


OPTIMÁLIS ERÔMÛTELEPHELY A fogyasztói költségek alakulását az erômûvek optimális elhelyezése is lényegesen befolyásolja. Ha a fogyasztók közelében van az erômû, de tüzelôanyagát távolról kell szállítani, nagyobb fogyasztói költségek jelentkeznek, mintha az erômû a tüzelôanyag-forrás közelében kerül elhelyezésre. Hasonlóan frissvízhûtés helyett nedves, vagy száraz hûtôtornyok alkalmazása csökkenti a hatásfokot, így a változóköltségeket növeli. Az integrált villamosenergia-rendszerben az optimális telephelyekre vonatkozó vizsgálatok rendszeresek voltak, Lévai professzor könyvébôl a 19. ábrán mutatunk erre példát. Látható, hogy a szén fûtôérték, szállítási távolság, villamos energia csatlakozási költségek függvényében lényegesen eltérô optimum adódhatott ki. Liberalizált rendszerben ilyen vizsgálatok nem készülnek, a befektetô maga dönti el, hogy hova kívánja az erômûvet megépíteni, a hálózatfejlesztés beruházási költsége csak

100 Terhelés N MW%

c

DNcs

b a d

80

2 DQa

80

hôfogyasztás-csökkenés

DQa kcal/h óránkénti

qDO qD kcal/kWh növekményhôfogyasztás

DNcs

N Ncs 1 1’ N DNcs 1 Ncs DNcs

DNcs

12

6

18

Idô t óra 24

t Qcsök.

e

Alaperômûvel kiegészített együttmûködô rendszer hôfogyasztás-különbségének meghatározása 20. ÁBRA. FOGYASZTÓI KÖLTSÉGMEGTAKARÍTÁS

mellékesen kerül figyelembevételre. Így következhet be, hogy meglévô, bôvíthetô erômûtelephelyek mellett lényegesen drágább, új telephelyek jelennek meg a fogyasztói centrumoktól, távvezetéki csatlakozásoktól távol. A megújuló erôforrásoknál még a rendszerfejlesztési kötelezettséget is elôírja a szabályozás, ahelyett, hogy a megújuló erômûvi telephelyek kiválasztása az energiaforrások rendelkezésre állása, és a hálózati csatlakozás együttes optimalizálása figyelembevételével történne.

BÔVÍTÉS HATÁSA Az utolsó témakör, amelyet kiemelek, az új erômû belépésének hatása a meglévô erômûvekre. Lévai profeszszor ezt a rendszer összes hôfogyasztásának csökkenésével (a hôár azonosságát feltételezve) mutatta be (20. ábra). A liberalizált rendszerben a jobb erômûvek megjelenésébôl eredô megtakarítást csak részben élvezik a fogyasztók, annak jelentôs része a befektetônél marad, hiszen éppen a meglévô termelôkhöz viszonyított komparatív elôny és ennek gazdasági hatása (extraprofit) ösztönözte a befektetôt.

ÖSSZEFOGLALÁS A liberalizált villamosenergia-piac kialakulását, mûködését áttekintve a következôk állapíthatók meg: A mûködési modell kialakítása elôtt nem volt hatásvizsgálat, a tankönyvi modell érdemi áttekintése sem történt meg, nem készült olyan elemzés, hogy mi jó, mi nem jó a hazai fogyasztóknak. A modell lényegi elemeirôl nem volt egyeztetés az iparággal, nincs konszenzus, az iparág elszenvedi a regulációs beavatkozásokat. Több esetben elôfordult, hogy a bizonyos részkérdésekben elért szakmai konszenzust a szabályozás semmibe vette. A modellváltás a gondolkodás megváltozását eredményezte: – A közjó szolgálatát felváltotta a profitmaximalizálás, a mindenáron való növekedés elôtérbe kerülése. – A (fogyasztóknak) legkisebb költség alapú tervezést a megtérül-e a befektetés szemlélet helyettesíti. – Nincs rendszerszintû teherelosztási optimum, csak egyedi (magán hasznot maximalizáló) piacra lépési döntések. – Az erômû-kialakítás (tüzelôanyag, nagyság), telephely-ki-

választás magánérdekek alapján történik. – A tervszerû erômûfejlesztés helyett a befektetési döntések egyedi megtérülési várakozásokon alapulnak. – A villamos társaságok együttmûködését felváltotta a verseny, a „gyôzzük le versenytársainkat” szemlélet irányít. – Hiányzik az erkölcsi felelôsség, a „csak ami nekem jó” gondolkodás uralkodik. Így a rendszer fejlesztése, üzemeltetése nem optimumon történik, a szabályrendszer nem is alkalmas arra, hogy a fogyasztói költségek minimumát eredményezze. Az állam a társadalmilag elfogadhatatlan negatív hatások csökkentésére, elkerülésére a deklarált kivonulási szándék helyett kénytelen beavatkozni. Az egyedi befektetési döntéseken alapuló fejlesztés instabil, a jelenlegi szabályozási környezetben ellátásbiztonsági gondok is jelentkezhetnek. Nem látszanak a reform hosszú távú elônyei. Végeredményben megállapítható, hogy a nemzeti vagyonnal nem gazdálkodunk jól, a befektetôi, fogyasztói forrásokat nem optimálisan használjuk fel. Bizonyos, hogy a liberalizált modell néhány elemének módosítása is jelentôs javulást eredményezhetne. A reform hívei az elôbbieket arra hivatkozva cáfolják, hogy a piacnyitás óta az európai fogyasztók menynyit takarítottak meg az árcsökkenés következtében, így a liberalizáció minden elôbbiekhez hasonló ellenvetés ellenére jó a fogyasztóknak. Ilyen fogyasztói megtakarításokra vonatkozó értékek a hazai piacnyitás kezdeti idôszakára is megjelentek a médiában, miközben az alaposabb elemzések bemutatták, hogy hazai viszonylatban már a kezdeti idôszakban is többletkiadások jelentkeztek. Az európai megtakarításoknál sem kerül bemutatásra, hogy azok valóban a piacnyitásból származnak-e vagy, hogy az elmaradt beruházások miatt a fogyasztóknak nem utólag kell-e megfizetni a számlát. Egyes országok fogyasztói a kezdetektôl is vesztesek lehetnek, például F. E. Banks professzor Svédországra vonatkozó megállapítása szerint [3]:


13

„…it was finally recognized (…) that the success of electricity deregulation is a myth. Consumers and most distribution firms are losers. Generators have scored record profits, which they use to invest outside Sweden. The largest winner is the government…”. E kérdéskörrel a terjedelem miatt nem volt mód bôvebben foglalkozni, de nyilvánvaló, hogy a reform kezdete óta megváltozott globális feltételrendszer önmagában is indokolná a liberalizációnak – a fogyasztók és Európa jövôje szempontjából való – európai szintû újragondolását. IRODALOM 1. Lévai András: Hôerômûvek I. kötet, Nehézipari Könyvkiadó, 1954. 2. F. P. Sioshansi, W. Pfaffenberger: Electricity Market Reform, An International Perspective, Elseiver, 2006. 3. Ferdinand. E. Banks: The Political Economy of World Energy, World Scientific Publishing Co., 2007. 4. H. Hutchison, etc.: The Generation Game, ING Wholesale Banking, September 2005. 5. Dr. Gerse K.–Wolffné dr. Kóbor Ágota: Piaci hatalom (A villamos energia árának alakulása a deregulált piacon, oligopolista árképzés a pool-ban.) MVM Rt. Tanulmány, 2000. Dec. 6. Felix Lerch: Grundlagen des Stromund CO2-Marktes und aktuelle Entwicklung VGB 6/2006 S 39. Bild 8.

Az angol idézetek szabad magyar fordításban 1 „Aggódom a villamosenergia-piac egyedülállósága miatt. Mindig is bizonytalansággal töltött el a vertikális integráció eltörlése [a villamoenergia-szektorban]. (…) Egy olyan iparág lehet, amelyben ez [vertikális integráció] meglehetôsen jól mûködik.”

2 „Azok a változások, amelyeket az álomvilágban élô brüsszeli funkcionáriusok javasolnak, inkább sértésnek tekinthetôk, mint példának a világ számára: ezek a javaslatok nem illeszkednek az indusztriális társadalom természetes evolúciójába, ahol ideális esetben a tudomány, a technológia, a közgazdaságtan, az újságírás és a média a választók józan gondolkodásával szövetségben inkább olyan dolgokra összpontosít,mint a növekvô foglalkoztatási lehetôségek, az emelkedô életszínvonal, és nem semmitmondó üresfejûséggel, pökhendi módon érvel a jövedelemkülönbségek növelése mellett.” 3 „Kétséges számomra, hogy bármely francia kormány képes lesz-e oly módon hétköznapiasítani ezeket az eszközöket, mint ahogyan az a mostani svéd kabinetnek a világ amúgy is leghatékonyabb energiagazdálkodásában sikerült, hogy felrázza azokat az elszállt EU-elitistákat, akik vagy nem értik, vagy nem is érdekeltek az energia-gazdaságtan legegyszerûbb fogalmainak megértésében.” 4 „Nehéz valakinek úgy megérteni az energiagazdaságtant, hogy a fizetése és a karrier lehetôségei annak meg nem értésétôl függenek.” 5 „…végül rájöttek (…), hogy a villamosenergia-rendszer deregulációja mítosz. A fogyasztók és a legtöbb elosztó cég a dereguláció vesztese. Az áramtermelôk viszont rekordnyereségre tettek szert, amelyet Svédországon kívül fektetnek be. A legnagyobb nyertes pedig maga a kormány…”

hírek

FÖLDGÁZCSAPDA Az MTA Energetikai Bizottságának véleményét tolmácsolva sokszor és sok helyen elmondtam az elmúlt 3 évben, hogy megítélésünk szerint Magyarország földgázcsapdában van, és úgy kellene alakítani a hazai energiapolitikát, hogy ebbôl a helyzetbôl kikerülhessen az ország. A Parlament által 2008 tavaszán elfogadott energiapolitikai koncepció vitája során többen ütköztünk ebben a tárgyban, mert az akkori – SZDSZ

14

7. Marylin Showalter: Electricity Price Trends Deregulated vs. Regulated States based on EIA data through October 2007. PPI, February 12. 2008, [www. ppinet. org] 8. Energy Strategies, REDPOINT: Dynamics of GB Electricity Generation Investment, Prices, Security of Supply, CO2 Emissions and Policy Options, 18/5/2007 9. EURELECTRIC, Ensuring Investments in a Liberalised Electricity Sector, March 2004., Ref.: 2004-180001, Page 57 10. A. Wittke: Herausforderungen an die europäische Hersteller- und Zulieferindustrie, Vortrag, VGB Power Plants 2007 Congress, September 19 to 21, 2007 11. Dr. Potecz Béla: Számítás a magyar VER 2003–2004. évi optimális üzembiztonsági tartalékának (ÜBTOPT) meghatározására. MVM Közleményei 2004/2–3 18–22. old. 12. Dr. Gerse K.: Az energiaellátás általános színvonala, MVM Közleményei XL. évfolyam, 2003/1 szám, 13– 18. old.

2009/1

vezette – Gazdasági Minisztérium meghallgatta ugyan az érvelésünket, de véleményének lényege az volt, hogy Magyarországon egyedülállóan jó a földgázelosztó infrastruktúra, amiben nagy üzleti lehetôség van. És ugyan hosszú távon más energiahordozók is szerephez juthatnak, de a következô 15-20 év – álláspontjuk szerint – egyértelmûen a földgázé lesz, mint ahogy az energetikai fejlesztések az elmúlt két évtizedben is elsôsorban a földgázról szóltak. A 10 napja tartó földgázellátási vál-


ság ugyanakkor nagyon határozottan arra hívja fel a figyelmet, hogy a földgázcsapda veszélyesebb, mint gondoltuk. Az orosz és az ukrán fél harmadik éve játssza ugyanazt a huzavonát január elején, de ilyen hosszú ideig sosem kakaskodtak még, és eddig arra sem volt példa, hogy a gázszállítások hosszú napokra teljesen leálljanak. Jelentôsebb gáztartalékok nélküli országok, mint Szlovákia vagy Szerbia komoly bajba kerültek. A mostani Folytatás a 16. oldalon

AZ ENERGIATUDOMÁNY NÉHÁNY (TÁVLATI) ALAPKÉRDÉSÉRÔL PROF. DR. GIBER JÁNOS*

2008. április 14-én a Magyar Országgyûlés széles többséggel határozatban fogadta el hazánk 2007–2020. közötti idôszakra vonatkozó energiapolitikai koncepcióját. Az anyag három fô szempontot, „az ellátásbiztonságot, a versenyképességet és a fenntarthatóságot” tartja szem elôtt és többek között markánsan meghatározza a kormány feladatait a Paksi Atomerômû (2032–37-ig) meghosszabbított élettartamú blokkjait kiváltó új blokkok létrehozására, a nukleáris hulladék végleges elhelyezése tekintetében és a gázimport diverzifikálását elôsegítô nagy kapacitású gázvezetékek és gáztározók rendszerének kialakításában. A koncepciót jóváhagyó határozat utal arra, hogy a kutatás-fejlesztésnek, oktatásnak fel kell készülni az energiaterület távlati, kikerülhetetlen korszakváltó technológiai változásaira. Az MVM Közleményei lehetôvé tette, hogy „távlati alapkérdések” gyûjtôcím alatt idônként tájékoztatók jelenjenek meg a várható változásokról. A határozat tehát hazánknak is biztosítja, hogy részt vegyen az atomenergia – mintegy két évtizedes visszafogottság után újra meginduló – erôteljes fejlesztésében, „reneszánsz”-ában: 2000-ben az USA (9 másik állammal együtt) elindította a Generation IV. International Forum (GIF) kezdeményezést, amelyhez azóta további államok (az Európai Unió – hazánk is –, Oroszország, Kína és Japán) is csatlakoztak. A GIF az alapcélkitûzések mellett (a nagyobb fokú és szélesebb bázisú nukleáris tüzelôanyag-kihasználás, a gazdaságosabb, nagyobb hatásfokú és biztonságosabb üzemelés) az új, IV. generációs reaktorokkal szélesre kívánja tárni a kaput az atomenergia sokoldalú hasznosítása elôtt: 1. Az USA 2006-ban meghirdette a Global Nuclear Energy Partnership (GNEP) elnevezésû nemzetközi programot, amelynek alapcéljai: a) a nukleáris üzemanyagciklus zárása, azaz az uránizotópok (közte az 238U), a plutónium- és a tórium (Th)-ércek energetikai hasznosítása; ezzel mintegy hetvenszeresére (a Th-ércek feldolgozásával továb-

bi háromszorosára) nôhet a nukleáris tüzelôanyagok hasznosításának mértéke és ezzel arányosan az ellátottsági idô; b) a reaktorokban keletkezô, hosszú felezési idejû radioaktív melléktermékek (hasadási termékek, szekunder aktinidák) kezelésének, biztonságos tárolásának, rövidebb élettartamú, ill. kisebb radiotoxicitású vagy stabil izotópokká történô átalakításának (transzmutálásának) megoldása. (Utóbbival foglalkozik „Az atomerômûvi kiégett üzemanyag hoszszú felezési idejû komponenseinek transzmutációja” c. csatolt közleményünk.) 2. A IV. generációs reaktorok a tervek szerint a jelenlegi tipikus 280-300 °C helyett 800-1000 °C üzemi hômérsékleten dolgoznak. Ez – amellett, hogy jelentôsen növeli a reaktorok termodinamikai hatásfokát – lehetôséget biztosít termokémiai reakciókra, pl. hidrogén vízbôl történô többlépcsôs katalitikus elôállítására. (Többek között ezzel foglalkozik második: „A hidrogéngazdaság; stratégiai kérdés az olaj/gáz korszak után” c. tanulmányunk.) A IV. generációs reaktorokról a mellékelt táblázat ad áttekintô összefoglalást. A legtöbb ezek közül már különkülön üzemel, de mint transzmutációs közleményünk megmutatja, számos célra az egyedi reaktorokat rendszerbe kell foglalni és évtizedeken át üzemeltetni: ennek terheit csak országcsoportok közös kezdeményezése képes finanszírozni; remélhetôleg egyik ilyen együttmûködô csoport éppen az EU lehet – várhatóan 2050 körül. Végül megemlítjük, hogy az atomenergia „reneszánsz”-ára utal az is, hogy 2007-ben az Egyesült Királyság 12, Kína 20 új atomerômû blokk építésének tervét jelentette be. Jelenlegi két résztanulmányunkat továbbiak követik; dolgozunk a CO2-emissziót csökkentô „Capture and Storage” nemzetközi program, és az aktív CO2-koncentráció-csökkentés lehetôségeit ismertetô tanulmányokon.

* Levelezési cím: Prof. Dr. Giber János; BME Atomfizikai Tanszék; e-mail: [email protected]


15

A NEGYEDIK GENERÁCIÓS REAKTORTÍPUSOK LEGFONTOSABB JELLEMZÔI

Angol rövidítés

Neutron spektrum

Hûtôközeg

Hômérséklet °C

Nyomás(1)

Na-hûtéses gyorsreaktor

SFR

gyors

Na

550

Magas hômérsékletû gázhûtéses termikus reaktor

VHTR

termikus

He

Szuperkritikus nyomású vízzel hûtött reaktor

SCWR

termikus vagy gyors

Ólom/ bizmut hûtéses gyorsreaktor

LFR

Gázhûtéses gyorsreaktor Sóolvadékos reaktor

Típus

Üzemanyag

Üzemanyag ciklus

Teljesítôképesség MWe

Termék

alacsony

U-238 és MOX

zárt

150-500 500-1500

villamos energia

1000

magas

UO2 hasáb vagy golyók

nyitott

250

hidrogén és villamos energia

víz

510-550

nagyon magas

UO2

nyitott (termikus) zárt (gyors)

1500

villamos energia

gyors

Pb-Bi

550-800

alacsony

U-238(+)

GCFR

gyors

He

850

magas

U-238(+)

zárt (in situ)

288

villamos energia és hidrogén

MSR

epitermikus

U, Pu fluorid sók

700-800

alacsony

UF+egyéb aktinidák sóban feloldva

zárt

1000

villamos energia és hidrogén + Th-ciklus

zárt 50-150 (regionális) 300-400 1200

villamos energia és hidrogén

Megjegyzések: (1) magas = 7-15 MPa (+) kisebb mennyiségû U-235-tel vagy Pu-239-cel Forrás: World Nuclear Association website: Generation IV Nuclear Reactors; http://www.world-nuclear.org/info/inf77.html, September 2007

hírek

Folytatás a 14. oldalról helyzet ékes bizonyítéka annak, amit minden energetikai szakember tud: vezetékes energiahordozó importjától függeni nagyon nagy kiszolgáltatottságot jelent. Óriási szerencsénk, hogy vannak geológiai földgáztárolóink, ahova egész nyáron tesszük le az import földgáz egy részét, és ahonnan most a tartalékok mozgósíthatóak – néhány hétig. Azután ez a forrás is megszûnik, és lakótelepek, családi házak, üzemek, gyárak tömkelege marad fûtés, energiahordozó nélkül, ha addigra az egymással huzakodó orosz és ukrán felek nem állapodnak meg.

16

2009/1

A Mûegyetemen évek óta azt tanítom a hallgatóimnak: ha a családjuk lakásában, házában van alternatív, nem földgáz alapú tüzelôberendezés, még véletlenül se szereljék le. És ha új házat építenek, feltétlenül készítsenek elô helyet egy szilárd tüzelôanyagú fûtôberendezésnek is (kandallónak, kályhának, fa- vagy széntüzelésû kazánnak). Egy olyan fontos biztonsági funkciót, mint egy háztartás fûtése nem lehet egyetlen, tartalék nélküli megoldásra bízni. Norvégiában, ahol az áram gyakorlatilag 100 százaléka vízerômûvekbôl származik, van egy törvényi elôírás: annak ellenére, hogy a leg-


több helyen direkt villamos vagy hôszivattyús fûtés van (az olcsó vízerômûvi áram miatt), kötelezô minden házban fatüzelésû alternatív fûtôberendezésnek lennie. Ha nincs, nem kap használatba vételi engedélyt a lakás. Az ok egyszerû: a gondoskodó és gondolkodó állam nem engedheti meg állampolgárainak, hogy nyugalmas idôszakokban olyan lakóhelyeket építsenek, amelyek vészhelyzetben nem biztosítják az egészséges, vagy akár az életben maradáshoz szükséges hômérsékletet. Nálunk több évtizedes politika Folytatás a 21. oldalon

A „HIDROGÉNGAZDASÁG” – STRATÉGIAI KÉRDÉS AZ OLAJ/GÁZ KORSZAK UTÁN DR. RÉTI FERENC*

A hidrogént a XIX. század óta használták világítógázként [H2+CO+CH4(+CO2+N2)], léggömbök, léghajók töltôgázaként. Jelenleg a termelt hidrogént döntôen a kémiai, ill. petrokémiai ipar használja fel (ammóniagyártásra a termelés 50%-át, metanol elôállítására 8%-át, kôolajipari hidrogénezô és kéntelenítô folyamatokra 32%-át, propilén, hidrazin, HCN, HCl elôállításához, zsírsavak telítésére). Szükséges a metallurgiában (pl. W, Mo, Ge, Co oxidjaikból történô redukciójához) és pótolhatatlan, mint rakéta-hajtóanyag is. Az ezekhez szükséges termelés (50 millió tonna/év) azonban a világ primérenergia-felhasználásának jelenleg kevesebb, mint 2%-a. A hidrogén energiaipari felhasználása komolyabb formában az 1970-es években vetôdött fel. E gondolat elsô pillanatban kézenfekvô. „Vegyél hidrogént és használd hajtó-, ill. fûtôanyagként, a villamosenergiafölösleg tárolására és távolsági energiatranszportra: annak ellenére, hogy a természetben elemi állapotban gyakorlatilag nem található, forrásai (szénhidrogének, biomassza és fôleg a víz) kimeríthetetlenek és elégetése abszolút környezetbarát (termékként csak víz, H2O) keletkezik).” Az ötlet ezen érvek alapján gyorsan népszerû (ideillô szóval kifejezve, populáris) lett: a világ gazdasági vezetô hatalmai körében szinte kötelezô kormányzati projektté vált. G. W. Bush elnök a „szabadság üzemanyagának” (freedom fuel) nevezte. Az USA az elmúlt öt évben 1,2·109 USD támogatást ad hidrogénüzemû gépkocsik fejlesztésére; az EU 2,8·108 USD-os, 10 éves PPP projektet indított H2-üzemanyagcellák K+F munkáinak támogatására; minden vezetô autógyártó cég fejleszt hidrogén üzemanyagú belsôégésû motorokat, üzemanyagcellás gépkocsikat. Közelebbrôl nézve azonban a „hidrogéngazdaság” árnyoldalai, nehézségei válnak dominánssá: 1. A H2 nem primér energiahordozó: a Földön nem található természetes, szabad H2, a hidrogént sok energiabefektetéssel földgázból, olajból, szén „elgázosításával”, vagy H2O (víz) elektrolitikus vagy termokémiai bontásával elô kell állítani. Már maga az elôállítás a hidrogén energiaipari felhasználását ma még egyértelmûen gazdaságtalanná teszi. 2. Az elôállított hidrogént a legtöbb energetikai felhasználásnál elôbb tárolni, majd szállítani, – a mobil felhasználásokhoz pedig biztonságosan tankolni és mobil módon (a jármûvön) tárolni kell. Igaz, mindezen feladatokra már ma rendelkezésre állnak elvi megoldások, de az ezekben felhasználható technológiák az átlag felhasználó számára nem elég biztonságosak. Ezek alapján nyugodtan mondhatjuk, hogy amíg az olaj, ill. földgáz akárhogy is, de hozzáférhetô, a hidrogéngazdaság az energetikában tévút:

Az olaj/földgáz korszak után mind a kémiai, mind az energetikai ipar gyökeresen új helyzetbe kerül: a hagyományos hidrogénforrások kimerülnek. Hidrogén nélkül nincs kémiai ipar, nincs mobil üzemanyag. Kényszerhelyzet áll elô: a H2-t vízbôl (H2O-ból), vagy a csak ingatag, bizonytalan ellátást adó biomasszából kell majd elôállítanunk, és erre az idôszakra a gazdaság teherbíróképességének megfelelô, alkalmas elôállítási, transzport és tárolási technológiákkal is rendelkeznünk kell.

1. A HIDROGÉN IPARI ELÔÁLLÍTÁSI TECHNOLÓGIÁIRÓL Jelenleg a hidrogént földgázból (50%), szénhidrogénekbôl (30%) ún. reformálással, kôszénbôl (18%) a szén elgázosításával állítják elô. (A maradék 2%-ot a víz elektrolízisével nyerik.) METÁN (FÖLDGÁZ), ILLETVE KÖNNYÛ KÔOLAJFRAKCIÓK REFORMÁLÁSA Három alapeljárást kell kiemelni: Gôzreformálás:1 CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 DH° = +186 kJ/mol CH4 H2 konverzió: 74% Parciális oxidáció: CH4 + O2 CO2 + 2H2 DH° = +303 kJ/mol (1000 K-en) H2 konverzió: 41% Autoterm (az elôzô kettôbôl optimálisan kevert) reformálás: CH4 + xH2O + (1 + x⁄2 )O2 CO2 + (2 + x)H2 DH° = 0 H2 konverzió: 53% Mindhárom reakciótípusnál elsôdlegesen CO + H2 keletkezik;1 ezt követi az ún. shift-reakció, amelyben a CO-t katalizátor jelenlétében a vízgôzzel CO2-dá konver1 CH4 + H2O 3H2 + CO, 1 CO + H2O CO2 + H2 , 1 CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 ,

DH° = + 227 kJ/mol CH4 DH° = – 41 kJ/mol CO DH° = + 186 kJ/mol CH4

* Dr. Réti Ferenc, BME, AFT. Levelezési cím: Prof. Dr. Giber János, BME Atomfizikai Tanszék, e-mail: [email protected]


17

tálják1 (utóbbi folyamatban további H2 keletkezik): ennek során beáll az ún. vízgáz egyensúly 1: CO + H2O(g) CO2 + H2 DH° = –41 kJ/mol CO Az egyensúly 1000 °C-nál a bal oldalon, <500 °C-nál gyakorlatilag teljesen a jobb oldalon van. A magas hômérsékletû konverzió esetében 350-380 °C-on dolgoznak (kénvegyületekre nem érzékeny) vasoxid-krómoxid katalizátor jelenlétében. Az ún. alacsonyhômérsékletû konverziót réz-oxid–cink-oxid katalizátorral 200-250 °C-on végzik; ez a katalizátor azonban kénérzékeny. A konverzióban keletkezô CO2 fizikai (pl. metanollal) vagy kémiai abszorpcióval (szerves aminok vagy vizes K2CO3-oldat segítségével) a gázkeverékbôl szeparálható. Jelenleg csaknem száz százalékban a gôzreformálást alkalmazzák, – annak ellenére, hogy ennek hômérlege kedvezôtlen. Ennek elsô reakciólépése 1 CH4 + H2O 3H2 + CO DH° = +227 kJ/mol CH4 700-800 °C közötti hômérsékleten, ≈40 bar nyomáson, Ni-katalizátor jelenlétében vezetjük. Mivel a Ni-katalizátor kénvegyületekre érzékeny, a földgázt elôzetesen kénteleníteni kell; a kéntelenítést külön reaktorban, ZnO katalizátor jelenlétében, ≈400 °C hômérsékleten végzik. A hômérleg parciális oxidációval javítható; az ehhez szükséges O2 azonban drága. A shift-reakció után mindig maradnak CO-nyomok (<0,3%), ezek pl. üzemanyagcellás alkalmazásnál további lépésekben eltávolítandók. HIDROGÉN BIOMASSZÁBÓL 2 Az e célra alkalmazott eljárások az oxigénes parciális oxidáció és a gôzreformálás célszerû kombinációi. Ha a biomasszát (C6H10O5)n, illetve [–(CH2O)6–]n képlettel jellemezzük, a reformáló reakciókat pedig C6H10O5 + ½ O2 6CO + 5H2 (endoterm) C6H10O5 + H2O(g) 6CO + 6H2 (endoterm)

SZÉNELGÁZOSÍTÁS A kôszénre vízgôzt vezetünk, melyet a szén redukál: C + H2O(g) CO + H2 DH° = +131 kJ/mol C (endoterm) A szükséges reakcióhôt a szén részleges elégetésével C + O2 CO2 DH° = –394 kJ/mol C nyerjük. Az ún. Winkler-eljárásnál a folyamatot túlnyomás nélkül, 800-1100 °C hômérsékleten vezetjük. A melléktermékként keletkezô CO-t (ha az szükséges) itt is egy követô shift reakcióval távolítjuk el. Jelenleg a metallurgiában használjuk fûtôgázként („vízgáz”). A szénelgázosításkor keletkezô gázzal 0,5-0,6 H2/CO arány érhetô el, és így (ha kell H2-vel dúsítva) szintézisgázként is használható, melyet ma általában földgázból nyernek. A szénelgázosítás a XXII. században egyik legfontosabb H2-forrásunk lesz. E célra dolgozták ki az USA-ban az ún. IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) eljárást, melynek fejlesztését a DoE (USA) eddig is sok milliárddal támogatta, és az ún. „FutureGen” programban ki is próbálták. A szenet ezesetben magas hôfokon és nyomáson oxidálják, a keletkezô CO-t H2O(g)-vel shiftreakcióval konvertálják, majd a CO2-t szeparálják és a CCS eljárással föld alá vagy a tengerek közepes mélységeibe temetik. A projekt célja H2 és elektromos energia együttes termelése „null-emisszióval”. Az eljárást egy 275 MWe erômûvel tesztelik. Azt várják, hogy ez lesz az egyik leggazdaságosabb H2-elôállítás (1 USD/kg H2). (A CSS eljárás költségei ipari próba híján egyelôre bizonytalanok.) SZINTÉZISGÁZ (SG) Szintézisgáznak hívjuk a CO + H2 gázelegyeket – az elôállítástól függô CO/H2 aránnyal, ill. CO2- és N2-tartalommal. Az SG összetételét a CO/H2 illetve a

formulákkal írhatjuk le. A termékösszetétel (a H2/CO arány), a célszerû reakcióhômérséklet és az alkalmas katalizátor a konkrét kiinduló anyagtól függ; a biomassza esetében tipikus a H2/CO ≈ 0,8-0,9 arány, a katalizátor pedig a vas-oxid. Az eljárás csak nagyméretû reaktorban lenne gazdaságos, – ehhez viszont általában nem áll rendelkezésre a folyamatos biomassza-utánpótlás; így a H2 önköltsége magas, 7 USD/kg H2. Ha az eljárás fás energianövény-telepekre épülne, az eljárás gazdaságossá válhatna. 2 Milne T. A., Elam C. C.,Evans R. J.: Hydrogen from Biomass IEA/H2 /TR-02/001.

18

2009/1


[H2] – [CO2] (mol) [CO] – [CO2] (mol) aránnyal jellemezzük. Szintézisgáz keletkezik különbözô karbonforrások (mint pl. kôolaj, biomassza, bitumen) reformáló folyamataiban, parciális oxidációja esetén. A H2 /CO arány a forrástól, ill. eljárástól függôen 0,4–2,0 közötti érték. (Kôszén esetén tipikusan 0,6; nehézolaj, ill. biomassza esetében 0,8, metán feldolgozásakor pedig ≈1,9.) A priméren keletkezô arányt utólag H2, ill. CO2 hozzáadásával módosíthatjuk. (Ugyanígy, mint láttuk, a vízgáz is a kívánt szintézisgázzá dúsítható.)

A SG kiindulóanyag a szintetikus benzin, dízel Fischer–Tropsch-eljárással történô elôállításához, ill. metanol szintetizálásához, ill. ezen keresztül etilén, ill. propilén nyeréséhez. Az eljárás általános neve GTL (Gas to Liquid Technology). Krízishelyzetekben (Németország a II. világháborúban, Dél-Afrika az 1960 körüli embargó idején, és majdan az olaj/gáz utáni korszakban) a Firscher–Tropscheljárás a benzin- és dízelellátás fô forrása.3 E célra 180 °C-nál, normál nyomáson, ruténiumkatalizátorral paraffinokat, olefineket szintetizálhatunk: nCO + (2n+1)H2 CnH2n+2 + nH2O (paraffinok) nCO + 2nH2 CnH2n + nH2O (olefinek) VÍZELEKTROLÍZIS Mint említettük, jelenleg csak az összes H2-termelés 2%-a történik a víz elektrolízisével. Ennek oka, hogy a jelenlegi technológiával és elektromosenergia-árakkal ennek önköltsége 3-4-szer magasabb, mint a metánból nyert hidrogéné. Valamit javul a helyzet, ha a melléktermékként keletkezô (relatíve drága) oxigén értékesíthetô. Az elektrolízishez a vizen (pontosabban a szükséges vezetôképesség biztosítására KOH vizes oldatán) Raneynikkel elektródok között áramot bocsátanak át. A bomlási feszültség felett az anódon O2, a katódon H2 képzôdik 1:2 arányban:

elemekkel 28 USD/kg H2, perspektivikusan 5-6 USD/kg H2 értékek érhetôk el. Laboratóriumban kifejlesztették a jobb hatásfokú, magas hômérsékletû (800-1000 °C) (gôz-) elektrolízist (HTE). E célra a IV. generációs atomerômûveket kívánják felhasználni. HIDROGÉN ELÔÁLLÍTÁSA TERMOKÉMIAI VÍZBONTÁSSAL A víz pirolízise (direkt hôbomlása H2 + O2-re) egyensúlyi reakció, mely 2500 °C felett a bomlás felé tolódik; jellemzô, hogy az egyensúly igen labilis. A vízbomlás azonban lépcsôs reakciósorozattal (az ún. termokémiai bomlással) 800 °C alatt is elérhetô. Végtermékként tiszta H2-t, ill. O2-t kapunk, a többi köztes termék pedig a rendszeren belül marad és recirkulálható. A kutatás száznál több termokémiai bomlásra alkalmas ún. ciklust tárt fel; ilyen pl. a Cu-Cl, Mg-Cl, U-Eu-Br ciklus. A szakértôk a legkedvezôbbek közé sorolják az alábbiakban ismertetett, Oak Ridge-ben (USA) kidolgozott kén-jód (S-I) ciklust (lásd az 1. ábrán). A nettó reakció Q H2O H2 + ½O2 A részreakciók: 1. A kénsav elbontása: 830 °C H2SO4 SO2 + H2O + ½O2 (endoterm)

2H2O O2 + 2H2 2. Az elméleti elektromos hatásfok h≈ 90% körül van, iparilag mai technológiával 65-70% érhetô el. Az elektromosenergia-felhasználás h= 65% esetén kb. 4,5 kWh/kg H2, azaz 16,2 MJ/kg H2. Ez 0,4 kWh/Nm3 H2, azaz 1,4 MJ/Nm3 H2-nek felel meg. Hogy ezen értékekrôl a versenyképesség oldaláról közelítô képet alkothassunk, vessük össze a ma ismert legkedvezôbb elektromosenergia-árak mellett a H2-elôállítás üzemi önköltségét az ismert benzinárakkal. Egy liter benzin égéshô-egyenértékben 258 g H2-nek felel meg. A legjobb mai (második generációs atomerômûvekben elôállított áram mindent magába foglaló önköltsége az USAban <0,02 USD, és hasonlóak a francia önköltségek is. Az 1 liter benzinnel egyenértékû H2 elôállításának üzemköltsége 4 ezzel az elektromosenergia-árral 0,0225 USD. [Tájékoztatásul: 2008 elején az USA-ban 1 liter benzin kiskereskedelmi ára 0,58 USD, amelyben 5 cent a szövetségi adó értéke.] A fenti hidrogénár a megújuló energiákkal nem érhetô el: szélenergiával 6-7 USD/kg H2-nél tartunk, mely a jövôben 3 USD/kg H2-ra csökkenhet. Nap-

3 Érdekesség, hogy Katarban, ahol nincs kôolaj, de gazdag földgázban, manapság is folyamatosan így szintetizálnak szénhidrogéneket. 4 A beruházási költségekrôl a DoE (USA) tett közzé adatot: 300 USD/kWh.

120 °C I2 + SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4 (exoterm) 3. 450 °C 2HI I2 + H2 (endoterm) 1+2+3

H2O (2.) H2 (3.) + ½ O2 (1.)

2. A HIDROGÉN SZÁLLÍTÁSA, TÁROLÁSA STACIONÁRIUS 5 FELHASZNÁLÁS ESETÉN Nagyobb mennyiségi igény esetén a hidrogént lehetôleg a felhasználás helyén állítják elô. A legegyszerûbb szállítási mód – ha a transzport elkerülhetetlen – a csôvezetéken történô továbbítás. A vezeték, a kompresszor, a csaprendszerek mind speciális acélból kell, hogy készüljenek, mely megakadályozza a kisméretû H-atom átdiffundálását az anyagon és a hegesztési helyeken is; a nem erre a célra készült acél a H2-vel

5 Nem mobil


19

H2O O2

H2 + O2

Qn

SO2 + H2O

SO2 +

850 °C

H2O + H2O

I2 + H2

+ I2

H2SO4

H2SO4

2 HI

+

S-Ciklus

Qn

450 °C

120 °C

2 HI

I-Ciklus

Q 1. ÁBRA A S–I CIKLUS

való érintkezéskor rideg és porózus lesz. Hogy ez a szállításmód tartósan és megbízhatóan üzemel, azt az a 210 km-es vezeték bizonyítja, mely a II. világháború óta a Ruhr-vidéken üzemel. Egyébként a világon 2500 km H2-vezeték készült, ebbôl 1500 km Európában. [http://www.fr./IFP/en/aa.htm, Institut of Petrol (IFP), 2004] Régebben (még a XX. század közepén is) a problémamentesen használt vezetékes városi gáz 60% H2-t és 35% CO-t tartalmazott; ennek veszélyességét is inkább a gáz mérgezô CO-tartalmában látták. A H2 nem mérgezô, de színtelenül, szagtalanul ég és esetleges szivárgását – erôsen eltérô transzport tulajdonságai miatt – nem lehet pl. merkaptánnal vagy más jelzôkomponenssel észlelni. Mindeddig nem rendelkezünk a H2 szivárgását jelzô alkalmas szenzorral. Mivel a levegôvel alkotott elegyében a lobbanási határ 4-74 tf%, robbanási határa pedig 15-59 tf%, az alacsony gyulladási energia (0,005 mcal; ez 20-szor kisebb a benzinénél) miatt különösen tûz- és robbanásveszélyes. Mûszakilag a szállítás –253 °C hômérséklet alatt cseppfolyós állapotban is lehetséges: a szállításhoz speciális, vákuumköpennyel ellátott kettôsfalú kriotartályok szükségesek. Speciális kamionokon egyszerre mintegy 3500 kg (H2)ᐍ szállítható. A (H2)ᐍ sûrûsége 0,07 kg/liter, azaz pl. az 50 ᐍ benzinnel energiaekvivalens 12,43 kg hidrogén saját térfogata ≈178 liter. A folyékony állapotban való tárolás, ill. szállítás azonban az ehhez szükséges speciális infrastruktúra miatt drága; további meggondolandó gazdaságossági faktor az is, hogy a cseppfolyósítás energiaigénye a (H2) összenergiájának 40%-ára tehetô; ugyancsak kedvezôtlen a mind a tároláskor, mind a szállításkor fellépô jelentôs párolgási veszteség. Ismert, hogy mindezen hátrányok ellenére a NASA az ûrhajózáshoz üzemanyagként szolgáló (H2)ᐍ-t ily módon szállítja és tárolja. (A NASA hidrogénszükségletét Louisianában állítják elô és a floridai NASA támaszponton használják fel.) Tárolási célra kompozitanyagokból készült nyomásálló palackok is alkalmasak, amelyekben a H2-t 200700 bar nyomásra komprimálva tárolják. A komprimálási energia az összenergia 10%-a körüli érték.

20

2009/1


Fel kell hívnunk a figyelmet arra, hogy a hidrogén nemcsak tüzelôanyag, kémiai alapanyag, hanem jelentôs a szerepe, mint energiatároló. Ismert, hogy az elektromos energia nagyobb mennyiségekben nem tárolható. Az erômûvek (különösen atomerômûvek, szél- és naperômûvek) idôszaki áramfeleslegükkel hidrogént termelhetnek és az elektromosenergia-felesleget ebben a formában tárolhatják, szállíthatják; természetesen ez csak akkor gazdaságos, ha a hidrogén elôállításához az erômû rendelkezik gazdaságos technológiával. Ahhoz a fent említett lehetôséghez, hogy az így tárolt energia ebben a formában szállítható is, érdemes figyelembe venni, hogy a távvezetékek energiaveszteségei nagyobbak, mintha az energiát hidrogén formájában, csôvezetéken szállítanánk. A H2 energiatároló szerepét a metanol is átveheti, melyet a levegô CO2-tartalmából és H2-bôl javasolnak [George Oláh, US patent application 60671-651, 2005] elôállítani, egyébként az aktív üvegháztartási gázkoncentráció csökkentésére irányuló program részeként.

3. HIDROGÉN A SZÁLLÍTMÁNYOZÁSBAN (MOBIL ALKALMAZÁS) A jövô energiagazdaságának legnagyobb problémája a jelenleg mobil célú üzemanyagok pótlása, helyettesítése az olaj/földgáz korszak után. Megoldásokat kell találnunk az elosztási rendszerre, a tankolásra, a mobil rendszeren való tárolásra, méghozzá környezetbarát módon. Említettük, hogy e célra a hidrogén ideális környezetbarát jelölt lehet, ha a jármûveken kialakított H2-tárolás (tankolás) biztonságosan megoldható lenne. Jelenleg azonban erre kevés a remény: senki sem akar 10-20 kg könnyen gyúlékony, robbanásveszélyes üzemanyagtartályon ülni. Képzett alkalmazók számára, speciális megoldásokkal, a probléma technikailag megoldható, de egy átlagfelhasználó számára elfogadható biztonsági szintet garantáló gyakorlati megoldás egyelôre nincs kilátásban.

Biztonsági szempontból a fémhidrid tárolók alkalmazása áll a legközebb egy lehetséges megoldáshoz. Egy sor ötvözetet ismerünk, amelyek súlyuk 5-6%-ának megfelelô H2-t tudnak intersticiális helyeiken tárolni; ez azt jelenti, hogy pl. 7 kg H2 felvételéhez mai technológiával kb. 150 kg fémötvözet lenne elegendô (ez kb. 25 liter anyagtérfogatot jelent). A 7 kg H2 pl. egy üzemanyagcellában (mely a belsôégésû motorokhoz képest kétszeres hatásfokú) 50 liter benzint helyettesítene. [A DoE, USA egy „Hydrogen Program”-ot vezet; ennek 2004. évi jelentése szerint a program a 150 kg-ot 2010-re 83 kg-ra, 2015-re 55,6 kg-ra kívánja csökkenteni pl. könnyûfém ötvözetekkel (mint pl. a NaAlH4, LiAlH4, LiBH4).] Ha a H2 mobil tárolása megoldást nyer, a „motorikus rész” megoldása már sokkal kisebb problémát jelentene. Az Otto-motorokban (esetleg kerámia kivitelben) a H2, mint üzemanyag felhasználása minden további nélkül lehetséges.6 Megoldást jelentene a DMFC (direkt metanol fuel cell) üzemanyagcella metanol üzemanyaggal. Természetesen az, hogy ez utóbbi megoldás legalább karbonneutrál legyen, illetve, hogy a metanolellátás egy hidrogéngazdaságban is megoldott legyen, attól függ, hogy hogyan állítjuk elô a metanolt. Problémát jelent, hogy a DMFC fejlesztése még csak kezdeti stádiumban van és egyelôre csak kis teljesítményû megoldásokig (≈5 kW) jutottak el. Az olvasó figyelmébe ajánlunk egy összeállítást, amely körüljárja azt a problémát, hogy lehetne-e a hidro-

gént a jármû „fedélzetén” elôállítani. [Lee F. Brown: A comparative study …, J. Hydrogen Energy 26, p.381– 397, 2001.] Jelen tanulmány szerzôi egy ilyen megoldás esélyeit nem sokra értékelik.

4. KITEKINTÉS Tanulmányunk elején úgy fogalmaztunk, hogy a hidrogéngazdaság a fosszilis energiagazdaság korában csak egy populista tévút – ugyanakkor az olaj/gáz korszak után létkérdéssé válhat. Reméljük, hogy ezt a felfogást sikerült elfogadhatóvá tennünk. Másképpen fogalmazva, az a véleményünk, hogy amíg csak egy csepp olaj, egy buboréknyi földgáz (metánhidrát) kitermelhetô, a hidrogéngazdaságnak nincs esélye [Fallacies of a Hydrogen Economy. J. of Energy Resources Technology, p.249, Vol.126 (2004)]. Az átmeneti idôben a megoldást a hibrid-jármûvekben látjuk, kis fogyasztású és emissziójú belsôégésû motorokat lítium-ion telepekkel kombinálva. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A konkrét irodalomra a szövegben utaltunk. Az olvasó figyelmét szeretnénk felhívni arra, hogy szemléletben sokat merítettünk Prof. Dr. Vajda György akadémikus „Energiaellátás ma és holnap” c. könyvébôl (Magyar Társadalomkutató Központ Kiadás, 2004). Mi Európában kontinenscentrikusak vagyunk, ezért örültünk, hogy a témakör amerikai gazdaság által történô megítélését Oláh György Nobel-díjas professzor

6 Az elsô belsôégésû, H2-vel hajtott motort a BMW 1978-ban helyezte üzembe. Azóta a BMW [és a Ford – az ún. U-típust – és a Mazda is] hat új generciót fejlesztett ki.

könyve (és hivatkozásai) [Beyond Oil and Gas. The methanol Economy. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinhein, 2006] alapján szintén figyelembe vehettük.

hírek Folytatás a 16. oldalról

volt, hogy a legkisebb faluba is gázt kell vinni, és a lehetô legtöbb háztartást rá kell kötni a gázhálózatra. Mert a földgáznak számos elônye van. Igaz, a földgáz egy kényelmes energiahordozó: nagyon tiszta, elégetése nem jár hamuképzôdéssel, gyakorlatilag csak vízgôz és szén-dioxid van a füstgázban. És a gáz jön a vezetéken, nem kell érte messzire menni – ha tényleg jön. És a magyar energiapolitikának van egy másik nagy, ámde kétes „vívmánya”: a sok háztartás és üzem

mellett az erômûvek egy jelentôs része is földgázfüggô: a hazai áramtermelés harmada származik földgáztüzelésû erômûvekbôl. Ezek a berendezések nagyon impresszívek magas hatásfokukkal és jó szabályozhatóságukkal, de javarészt import földgázt tüzelnek – ennek hiányában viszont jelenleg a drágább olajtartalékot használják. A mostanra hagyományossá vált januári orosz–ukrán gázvita rá kell, hogy ébressze a magyar energiapolitika alakítóit: újra kell gondolni energetikánkat. Olyan energetikára van szükség, ami csökkenti az egyoldalú

orosz gázfüggést, és általában is csökkenti a földgáztól való függést, hiszen hazánk összes energiafelhasználásának közel 45 százaléka származik ma földgázból, ami a legmagasabb érték egész Európában! Mi lehet a megoldás? Sok teendônk van a hôellátás területén: Igazi, érdemi energiahatékonysági és energiatakarékossági programot kell indítani. A fûtési rendszereket, a nyílászárókat és a hôszigeteléseket át kell vizsgálni, ahol szükséges (nagyon sok helyen), fel kell Folytatás a 32. oldalon


21

AZ ATOMERÔMÛVI KIÉGETT ÜZEMANYAG HOSSZÚ FELEZÉSI IDEJÛ KOMPONENSEINEK TRANSZMUTÁCIÓJA DR. FEHÉR SÁNDOR*

1. BEVEZETÉS Több mint 104 reaktor-üzemév tapasztalattal a háta mögött a nukleáris energiatermelés ma már fejlett és kiforrott technológiának számít, amely a világ villamosenergia-termelésének igen jelentôs hányadát adja. 2009 januárjában 436 atomerômûvi blokk üzemelt a világon 372 GW(e) beépített villamos teljesítôképességgel, és további 43 blokk állt építés alatt [1]. Az atomenergia részesedése a világ villamosenergia-termelésében immár két évtizede 16-17% körül mozog, ami azt jelenti, hogy a nukleárisenergia-termelés fejlôdése az elmúlt 20 évben nagyjából lépést tartott a globális villamosenergia-termelés növekedési ütemével [2]. Az Éghajlat-változási Kormányközi Testület (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC) elôrejelzése szerint 2050-re a világ villamosenergia-igénye várhatóan a jelenleginek mintegy háromszorosára növekszik. Joggal feltételezhetô, hogy ennek a hatalmas igénynek a kielégítésében az atomenergia is jelentôs szerepet kap. Ahhoz azonban, hogy a nukleárisenergia-termelés részesedése a jövôben is legalább a jelenlegi arányú maradhasson, a következô négy komoly kihívással kell szembenéznie: a gazdasági versenyképesség javítása, az egyre szigorúbb biztonsági követelmények kielégítése, a fenntartható fejlôdés kritériumainak teljesítése, és a társadalmi elfogadottság növelése. Az utóbbi két feltétel teljesítéséhez mindenekelôtt a nukleáris hasadóanyag-készletek hasznosítási hatásfokának jelentôs emelésére és a reaktorokban keletkezô hoszszú felezési idejû radioaktív melléktermékek eliminálására vagy a bioszférától való biztonságos elszigetelésének megoldására van szükség. A jelenlegi technológiai fejlôdési trendek arra utalnak, hogy ezt a két célkitûzést (azaz a hasznosítási hatásfok emelését és a hulladékprobléma megoldását) csak kapcsoltan, a nukleáris üzemanyagciklus zárásával és ennek keretében a hosszú élettartamú radioaktív hulladékok rövidebb felezési idejû vagy stabil nuklidokká történô átalakításával (transzmutálásával) lehet megvalósítani. Ebben a tanulmányban a transzmutáció fizikai alapjait, megvalósítási lehetôségeit és az e területen folyó nemzetközi kutatómunkát tekintjük át röviden. A témának – a világban megfigyelhetô nukleáris „reneszánsz”-on túl – az ad aktualitást, hogy valószínûleg rövidesen napirendre kerül az új hazai atomerômûvi blokkok létesítésének kérdése. Habár a jövôben épülô új reaktorok kiégett üzemanyagának végleges elhelyezésére * Dr. Fehér Sándor BME, Nukleáris Technikai Intézet, [email protected]

22

2009/1


vagy – nemzetközi keretekben megvalósuló – újrafeldolgozására csak évtizedekkel a reaktorok indulása után kerül sor, a blokkok létesítésére vonatkozó döntés elôkészítéséhez érdemes már most kidolgozni a kiégett üzemanyag és a nagy aktivitású hulladék kezelésének hosszú távú stratégiáját. Tanulmányunkkal ennek a feladatnak a körültekintô megoldásához is szeretnénk segítséget nyújtani.

2. A TRANSZMUTÁCIÓ CÉLJA Az elmúlt ötven évben az atomerômûvi kiégett üzemanyag újrafeldolgozásának (reprocesszálásának) legfontosabb indítéka a fûtôelemekben található el nem használt urán és a keletkezett plutónium visszanyerése volt azzal a céllal, hogy az uránt és a plutóniumot újból reaktorok üzemanyagaként lehessen felhasználni1. A kiégett fûtôelemek újrafeldolgozását az is motiválta, hogy alkalmazásával nagymértékben csökkenthetô a végleges elhelyezésre kerülô nagyaktivitású radioaktív hulladék térfogata és tömege. Ráadásul, az így elôálló kisebb térfogatú hulladéknak a radioaktív bomlásból eredô hôtermelése 100 év után jóval gyorsabban csökken, mint az érintetlen (újra fel nem dolgozott) kiégett fûtôelemeké. Az újrafeldolgozás az elmúlt évtizedekben több európai országban, továbbá Oroszországban és Japánban is a kormányzat által támogatott gyakorlattá vált. Az utóbbi másfél évtizedben jelentôsen megnôtt az érdeklôdés az olyan újrafeldolgozási technikák iránt, amelyek a kiégett fûtôelembôl az urán és a plutónium leválasztásán túl lehetôvé teszik különféle elemek vagy elemcsoportok szeparálását (particionálását) is. A particionálási módszerek iránti érdeklôdés megélénkülése egyértelmûen a transzmutáció kutatásának ugyanebben az idôszakban tapasztalt fellendüléséhez köthetô. A particionálás ugyanis elôfeltétele a transzmutációnak, azaz a hoszszú felezési idejû radionuklidok neutronbesugárzással történô, rövidebb felezési idejû vagy stabil nukliddá történô átalakításának. A két kapcsolódó technológiát (particionálás és transzmutáció) P/T technológiának is nevezik. A transzmutáció célja a jövô generációkat terhelô radiológiai kockázatok mérséklése a végleges elhelyezésre kerülô radioaktív hulladékban található hosszú felezési idejû nuklidok arányának drasztikus csökkentése útján.

1 A kiégett üzemanyag újrafeldolgozása feltétele az üzemanyagciklus zárásának, amellyel az uránban rejlô energetikai potenciálnak a mai – nyitott – üzemanyagciklusra jellemzô szûk fél százalékos hasznosítási hatásfoka akár két nagyságrenddel is megemelhetô.

Hangsúlyozni kell, hogy a P/T technológia nem jelent alternatívát a radioaktív hulladékok végleges elhelyezésével szemben, csak annak kiegészítésére szolgál. Alkalmazása jelentôsen csökkentheti a végleges elhelyezésre kerülô hulladék mennyiségét és annak lebomlási idejét. Ezzel elôsegítheti a geológiai tárolók gazdaságosabb kihasználását és a jellemzô felezési idô csökkentésén keresztül növelheti a végleges tárolás biztonságát.

amely valóban hosszú felezési idejû. A hosszú távú radiológiai kockázatot elsôsorban az uránnál nagyobb rendszámú transzurán elemek okozzák. Ezek azonban neutronbesugárzással elhasíthatók, és ezáltal összességében sokkal rövidebb felezési idejû nuklidokká (hasadási termékekké) transzmutálhatók. A transzuránok elhasítása tehát egy olyan megoldást jelent, amellyel jelentôsen csökkenthetô a radioaktív hulladékok kérdésének idôtávlata.

3. A TRANSZMUTÁCIÓ INDOKAI 4. TRANSZMUTÁLANDÓ ANYAGOK Habár néhány országban már ma is bevett gyakorlat a kiégett nukleáris üzemanyagban található plutónium kisebb-nagyobb mértékû recirkuláltatása, napjainkban még világszerte a nyitott üzemanyagciklus, azaz a nukleáris üzemanyag egyszeri felhasználása a jellemzô. Ennek az üzemanyag-stratégiának megfelelôen a reaktorból kivett kiégett üzemanyag átmeneti tárolóban való több évtizedes (tipikusan minimum 50 éves) hûtés után végleges tárolóba kerül. A végleges tárolók mûszaki megoldása a legtöbb országban még nyitott kérdés. A kutatás és tervezés három országban: Finnországban, Svédországban és az USA-ban jutott a legmesszebbre. Mindhárom országban mélygeológiai tárolásban gondolkodnak. A fô különbség az, hogy míg az amerikai tároló a talajvíz szintje fölött helyezkedik el, és ennélfogva száraz marad, addig a közös skandináv elképzelés a víznek a tárolóba való bejutásával is számol. A tároló integritásának millió évre vagy még hosszabb idôre való garantálása bonyolult mérnöki kérdéseket vet fel. A jelenlegi technológiák alapján jó okunk van feltételezni, hogy a kiégett üzemanyag tárolásából eredô, a bioszférát érô dózis alatta marad a természetes radioaktív háttérsugárzásból származó dózisnak. Vannak azonban olyan feltételezések és aggodalmak, amelyek szerint a tárolókból jelentôs mennyiségû radioaktivitás is kikerülhet a környezetbe. Egy OECD tanulmány szerint a legnagyobb kockázatot a tárolóba való – szándékos vagy véletlen – emberi behatolás jelenti [3]. Más, kisebb valószínûségû eseményeket – mint például egy esetleges meteorbecsapódást – nehéz tervezési alapként figyelembe venni. A tárolók tervezésénél a legfôbb gondot az emberi mértékkel mérve beláthatatlanul hosszú (többszázezer éves) idôtávlat jelenti. Ha a tároló integritását rövidebb idôre kellene garantálni, ez lényegesen egyszerûsítené a megoldandó mérnöki problémákat. A kiégett üzemanyagban egyébként mindössze néhány olyan izotóp található,

Napjainkban a legelterjedtebben használt nukleáris üzemanyag az urán-dioxid2 (UO2). Az 235U izotópban 45%-ra dúsított uránnal 50 MWnap/kg kiégettségi szint is elérhetô. A kezdetben tiszta urán-dioxidból álló üzemanyag a besugárzási idôszak végére jelentôsen átalakul, a benne található sokféle izotóp három nuklidcsoportba sorolható: (1) az uránizotópok, (2) a transzuránok (plutónium és másodlagos aktinidák) és (3) a hasadási termékek csoportjába. Egy ma üzemelô tipikus nyomottvizes reaktor 33 MWnap/kg kiégettségû üzemanyagának jellemzô összetételét az 1. táblázatban foglaltuk össze. A fô komponensek arányát grafikusan az 1. ábra szemlélteti. 95% urán

3,2% stabil hasadási termék 0,9% radioaktív hasadási termék

1% plutónium 0,1% másodlagos aktinidák

1. ÁBRA. 33 MWnap/kg KIÉGETTSÉGÛ PWR ÜZEMANYAG ÖSSZETÉTELE

Látható, hogy a kiégett üzemanyag tömegének 95%-át a maradék urán teszi ki. Ennek 235U-tartalma közelítôleg

2 Valószínû, hogy az új hazai atomerômûvi blokk(ok) is urán-dioxiddal fog(nak) majd üzemelni.

1. TÁBLÁZAT. TIPIKUS NYOMOTTVIZES REAKTOR KIÉGETT ÜZEMANYAGÁNAK ÖSSZETÉTELE [4] (KIÉGETTSÉG: 33 MWnap/t, PIHENTETÉS: 10 ÉV, ÖSSZES TÖMEG: 1 t)

Urán és plutónium

Másodlagos aktinidák

Hosszú felezési idejû hasadási termékek

Rövid felezési idejû hasadási termékek

Stabil izotópok

955,4 kg U

0,5 kg 237Np

0,2 kg 129I

1,0 kg 137Cs

10,1 kg lantanida

8,5 kg Pu

99

0,6 kg Am

0,8 kg Tc

0,02 kg Cm

0,7 kg 93Zr

90

0,7 kg Sr

21,8 kg egyéb

0,3 kg 135Cs


23

1%, azaz magasabb, mint a természetes uráné. A besugárzás során az 238U-izotóp tömege is számottevôen, mintegy 2%-kal csökken. Az 238U-magok fogyását azonban elsôsorban nem a hasadás, hanem a neutronbefogás okozza, amely után a képzôdött 239U-mag két egymást követô béta-bomlással elôbb 239Np, majd 239Pu-nukliddá alakul. A 239Pu-izotóp termikus spektrumban is hasadóképes, ennélfogva jelentôsen hozzájárul a reaktorban bekövetkezô hasadások számához, különösen a reaktorban régóta bennlévô üzemanyag esetében3. Ugyanakkor a 239Pu-mag neutronbefogása nem minden esetben vezet hasadásra, az abszorpcióval a magok egy része 240Pu-izotóppá alakul, további neutronbefogások pedig még nagyobb tömegszámú plutóniumizotópokat, illetve béta-bomlásokon keresztül magasabb rendszámú transzuránokat (amerícium-, kûriumizotópokat) hoznak létre. Egy tipikus nyomottvizes reaktorban keletkezô transzurán izotópok jellemzô mennyiségét és felezési idejét a 2. táblázatban gyûjtöttük össze. A 3. táblázatban arra vonatkozó adatok találhatók, hogy a kiégetés növelése vagy MOX üzemanyag alkalmazása milyen mértékben emeli a másodlagos aktinidák mennyiségét. Egy 50 MWnap/kg kiégettségû tipikus PWR üzemanyag összetétele grafikusan a 2. ábrán látható.

93% urán

4,5% stabil hasadási termék

Izotóp

Termelt mennyiség(1) (kg/GWe év)

Felezési idô (év)

2. ÁBRA. 50 MWnap/kg KIÉGETTSÉGÛ PWR ÜZEMANYAG ÖSSZETÉTELE

3. TÁBLÁZAT. MÁSODLAGOS AKTINIDÁK KELETKEZÉSE TIPIKUS NYOMOTTVIZES REAKTORBAN, KÜLÖNFÉLE FELTÉTELEK MELLETT [4]

Reaktortípus Kiégetési szint (MWnap/kg)

Bomlási mód

233

U

1,59 {105

235

U

7,04 {108

236

U

2,34 {107

238

U

4,47 {109

a

2,14 {106

a

237

Np

238

Pu

239

Pu

15,6 7,46 125,3

240

Pu

60,8

241

Pu

26,3

242

Pu

17,6

241

Am

9,3

242

Am

242m 243

Am

Am

6,56 {10

a 3

3,74 {10

5

3,5

b− a

141 7,36 {10

a, sf a

433 0,004

0,016

a, sf a,b−

13,2

3

a

243

Cm

0,012

30

244

Cm

1,557

18,10

245

Cm

0,075

8,50 {103

a, sf

246

Cm

0,1

4,73 {103

a, sf

a, sf a, sf

(1) UO2 üzemanyag, 45-50 MWnap/kg kiégetés, 5 év hûtés után. (Csak a jelentôsebb mennyiségek vannak feltüntetve.)

A harmadik nuklidcsoportot a hasadási termékek alkotják, amelyek a kiégettségi szinttôl függôen 3-5%-át te3 Például a paksi reaktorokban negyedik kampányukat töltô kazettákban a kampány második felében már több plutóniumhasadás történik, mint uránhasadás.

24

2009/1

Pihentetési idô (év) Másodlagos aktinidák tömege (kg/év/GWe)

PWR

PWR

PWR

PWR

UO2

UO2

MOX

MOX

33

60

33

60

5

5

3

3

22,2

26,3

77,9

78

a

a, sf

87,7 24,3 {103

0,16% másodlagos aktinidák

1,3% radioaktív hasadási termék

Üzemanyagtípus 2. TÁBLÁZAT. NYOMOTTVIZES REAKTORBAN KELETKEZÔ KÖZEPES ÉS HOSSZÚ FELEZÉSI IDEJÛ AKTINIDAIZOTÓPOK FÔ JELLEMZÔI [5, 7, 10]

1,2% plutónium


szik ki a kiégett üzemanyag tömegének. Egy tipikus nyomottvizes reaktorban keletkezô hasadási termékek jellemzô mennyiségét és felezési idejét a 4. táblázat tartalmazza. A hasadási termékek felezési ideje egészében véve jóval rövidebb, mint a transzuránoké. Következésképp, a kiégett fûtôelemek reaktorból való eltávolítását követôen az üzemanyag aktivitását és az ezzel összefüggô radiológiai kockázatát elsôsorban a hasadási termékek határozzák meg. Ugyancsak ebbôl következik, hogy a kirakást követô elsô évtizedekben a kiégett üzemanyag hôtermeléséért is túlnyomórészt a hasadási termékek felelôsek. A 4. táblázatból látható, hogy mindössze néhány olyan nagyobb keletkezési gyakoriságú hasadási termék van, amelynek felezési ideje meghaladja a száz-ezer évet (közülük a legjelentôsebb a 99Tc és a 129I). Két nuklid, a 137 Cs és a 90Sr a közepes felezési idejû kategóriába tartozik 30,17 és 28,64 év felezési idôvel. A kiégett üzemanyagból származó, tárolásra kerülô radioaktív hulladék hôtermelésének döntô hányadát ezek a nuklidok adják az elsô százéves idôszakban. Ezt követôen a hôtermelésért egyre inkább a hosszabb felezési idejû aktinidák lesznek felelôsek. A 137Cs és a 90Sr elbomlása után (azaz a kiégett üzemanyag reaktorból való végleges eltávolítását követô két-háromszáz év után) a radiológiai kockázat egyértelmûen a transzuránokhoz köthetô. Ekkor már a hulladék hôtermelése lényegében elhanyagolható a kezdeti idôszak hôtermeléséhez képest.

4. TÁBLÁZAT. NYOMOTTVIZES REAKTORBAN KELETKEZÔ KÖZEPES ÉS HOSSZÚ FELEZÉSI IDEJÛ HASADÁSI TERMÉKEK FÔ JELLEMZÔI [5, 7, 10]

Termelt mennyiség(1) (kg/GWe év)

Felezési idô (év)

Bomlási mód

Se

0,158

6,5{104

b−

Kr

0,75

Izotóp 79 85

90 93 94

Sr

15,3

b−

10,76

b−

28,6

Zr

1,5{10

6

b−

Nb

2,0{104

b−

5

b−

7,0{106

b−

99

Tc

107

Pd

113m 126

26,6

Cd

Sn

129

2,1{10

b−

13,6 0,69

1,0{105

b−

7

b− b−

I

5,8

1,7{10

135

Cs

12,5

2,3{106

137

Cs

35,8

151

Sm

59

Ni

63

Ni

b−

30,2

b−

87 7,5{10

4

92,1

EC b−

(1) UO2 üzemanyag, 45-50 MWnap/kg kiégetés, 5 év hûtés után. (Csak a jelentôsebb mennyiségek vannak feltüntetve.)

a lenyelési dózisnál. Tekintettel azonban arra, hogy a radioaktív hulladékból származó nuklidok lenyelése valószínûbb, mint a belélegzésük (és hosszú távon ez a tendencia méginkább érvényesül), a továbbiakban a különféle nuklidok radiotoxicitásának összevetéséhez a lenyelési dózist használjuk. Az 5. táblázatból az is látszik, hogy a transzuránok dóziskonverziós tényezôje összességében jóval meghaladja a legfontosabb hasadási termékekét. Ez alól a két legjelentôsebb kivétel a 241Pu és a 242Cm, amelyek lenyelve viszonylag kisebb károsodást okoznak az emberi szervezetben. Van azonban egy kivétel a hasadási termékek között is: ez a 129I, amely jóval nagyobb kockázatot jelent a többi hasadási terméknél, annak következtében, hogy képes a pajzsmirigyben felhalmozódni. Az (1) definíció alapján nyilvánvaló, hogy a tárolt radioaktív hulladék radiotoxicitása függ a hulladék izotópösszetételétôl. A természetes urán radiotoxicitása kicsi, s jó közelítéssel több millió éves távlatban is állandónak tekinthetô. Mivel az atomreaktor üzemanyagában felhalmozódó radioizotópok gyakorlatilag kivétel nélkül az uránból keletkeznek, a reaktorban történt radiotoxicitás-emelkedés jellemzésére gyakran használják a kiégett üzemanyagban található radioizotópok együttes radiotoxicitásának és az üzemanyag elôállításához szükséges uránmennyiség radiotoxicitásának az arányát. Ezt az arányt nevezik relatív radiotoxicitásnak:

5. RADIOTOXICITÁS A radioaktív hulladékok által okozott radiológiai kockázat mértéke és idôbeli alakulása számos tényezô (a radioaktív hulladékok izotóp-összetétele és -aktivitása, a sugárzás fajtája és egyéb jellemzôi, a hulladékkezelés és -tárolás módja, a sugárforrás és a bioszféra közötti terjedés feltételei, a radioizotópok mobilitása stb.) függvénye. A kockázat mértékét különbözô mennyiségek segítségével mérhetjük. A szakirodalomban legelterjedtebben a radiotoxicitást használják. A radiotoxicitás a tárolóból kiszabadulás esetén várható sugárterhelést jelenti. Ennek egysége lehet Sv/g vagy Sv/kg, ha az adott izotóp, vagy a teljes hulladék tömegére vonatkoztatunk, de lehet Sv/(GW(e)·év) is, ha a dózist arra a villamosenergiamennyiségre vetítjük, amelynek megtermelése során a hulladék keletkezett. Az így definiált radiotoxicitás: (1)

ahol Ai(t) az i-edik izotóp aktivitása (Bq), DCFi pedig az i-edik izotópra vonatkozó dóziskonverziós faktor (Sv/Bq), amely megadja, hogy egy bizonyos izotópból egységnyi aktivitás felvétele (lenyelés vagy belégzés útján) mekkora dózist okoz. Értékeit, illusztráció céljából a hosszú távú tárolás szempontjából fontos izotópokra az 5. táblázat mutatja. A táblázatból látható, hogy egy adott nuklid esetében a lenyelési és a belélegzési dózis különbözik egymástól. Különösen szembetûnô az eltérés az aktinidák körében, ahol a belélegzési dózis közelítôleg kétszázszor (esetenként még ennél is többször) nagyobb

(2) ahol QD(t) a radioaktív hulladék (1) szerint meghatározott radiotoxicitása, QD,U (t) pedig ugyanez a természetes uránra. Mivel az utóbbi mennyiség néhány millió éves távlatban közelítôleg állandónak vehetô, ezért a (2) így is írható: (3)

A 3. ábrán a paksi atomerômûbôl származó 42 MWnap/kg szintig kiégetett üzemanyag radiotoxicitásának idôbeli alakulása látható [8]. A görbék lefutása jó egyezést mutat a szakirodalomban található hasonló számítások eredményeivel, és az abból meghatározható lecsengési idôkkel [4, 6]. A 3. ábrán megfigyelhetô, hogy az elsô 100-150 évben a hasadási termékekbôl eredô radiotoxicitás szintje nagyságrendileg megegyezik a transzuránok (plutónium + másodlagos aktinidák) radiotoxicitási szintjével. Nagyjából háromszáz év után azonban – a 137Cs és a 90Sr elbomlásával – a hasadási termékek radiotoxicitása erôsen lecsökken. Ezután lényegében a teljes radiotoxicitásért a transzuránok (közülük is mindenekelôtt a plutóniumizotópok) lesznek felelôsek, amelyek radiotoxicitása csak lassan gyengülve, mintegy 200 000 év után éri el a referenciaszintet 4. Ezt az idôszakot elsôsorban a 239Pu 24 100 éves felezési idejû bomlása teszi ilyen hosszúvá.


25

5. TÁBLÁZAT. A KIÉGETT NUKLEÁRIS ÜZEMANYAGBAN TALÁLHATÓ FONTOSABB IZOTÓPOK DÓZISKONVERZIÓS TÉNYEZÔJE (LENYELÉSRE ÉS BELÉLEGZÉSRE) AZ ICRP 72 (1996) AJÁNLÁSÁNAK MEGFELELÔEN

Transzuránok Nuklid

Dóziskonverziós tényezô (nSv/Bq) Lenyelés

237

Hasadási termékek Nuklid

Belégzés

Dóziskonverziós tényezô (nSv/Bq) Lenyelés

110

23 000

79

238

Pu

230

46 000

90

239

Pu

250

50 000

93

240

Pu

250

50 000

99

Pd

0,037

Sn

4,7

Np

Se Sr

2,9 28

2,6 36

Zr

1,1

10

Tc

0,64

4

241

Pu

4,8

900

107

242

Pu

240

48 000

126

Am

200

42 000

190

37 000

135

Cs

2

3,1

137

Cs

13

9,7

241

242m 243

Am

200

41 000

242

Am Cm

12

5 200

243

Cm

150

31 000

244

Cm

120

27 000

245

Cm

210

42 000

A 3. ábrán jól látható, hogy a hasadási termékek radiotoxicitásának esése nagyjából 800 év után megtorpan, és innen kezdve már alig-alig csökken. Ezt a stabilizálódást azok a – reaktorban viszonylag kis hasadási hozammal keletkezô – hosszú felezési idejû hasadási termékek okozzák, amelyek közül a már említett 99Tc és 129I a

129

I

110

Végleges eltávolítás óta eltelt idô (év) 3. ÁBRA. A RELATÍV RADIOTOXICITÁS IDÔBELI VÁLTOZÁSA VVER-440 REAKTORBÓL SZÁRMAZÓ KIÉGETT ÜZEMANYAG KOMPONENSEIRE

2009/1


0,085 28 15

legjelentôsebb, és amelyek esélyesek arra, hogy transzmutálásra kerüljenek. A 3. ábra alapján az is nyilvánvaló, hogy a radiotoxicitás hosszú távú csökkentése csak a plutónium és az amerícium transzmutálásával valósítható meg. Habár a kûrium viszonylag rövid ideig (mindössze néhány száz évig) ad jelentôs hozzájárulást a radiotoxicitáshoz, mégis legalább két érv szól amellett, hogy a kûriumot is transzmutáljuk. Az egyik az, hogy a plutónium és az amerícium transzmutálása a kûrium mennyiségének nemkívánatos

Relatív radiotoxicitás

4 Magasabb kiégetési szint erôsebb radiotoxicitást, és ezáltal hosszabb lecsengési idôt eredményez.

26

Belégzés

emelkedését eredményezi. A másik érv az, hogy így nincs szükség az amerícium és a kûrium szétválasztására. A vonatkozó számítások szerint [9] a kûrium bevonása nélküli transzmutációs stratégia (amikor tehát csak a plutónium és az amerícium recirkuláltatására kerül sor), hoszszú távon legfeljebb csak egy 10-es faktorral képes csökkenteni a radiotoxicitást. A hosszú felezési idejû hasadási termékek és a neptúnium transzmutálását általában csak másodrangú kérdésnek tekintik az aktinidák transzmutálásához képest. Vannak azonban olyan aggodalmak, miszerint egyes nuklidok jóval mozgékonyabbak lehetnek a hulladéktárolót övezô kôzetekben annál, mint amit jelenleg feltételezünk, és ennek következtében ezek a nuklidok hosszú távon jelentôsen hozzájárulhatnak a bioszféra sugárterheléséhez. Jelenleg ez az érvelés a legerôsebb indok a hosszú felezési idejû hasadási termékek (a 99Tc és a 129I) transzmutálása mellett.

6. A TRANSZMUTÁCIÓ GYAKORLATI PERSPEKTÍVÁI 6.1. A TRANSZMUTÁCIÓ FELTÉTELEI A transzmutáció feltételezi a kiégett üzemanyag reprocesszálását, illetve particionálását. A particionálás során az uránt, amelynek önmagában alacsony a radiotoxicitása, de egymást követô neutronbefogásokkal nagy radiotoxicitású aktinidaizotópok alakulhatnak ki belôle, mindenképpen külön kell választani. Ugyancsak le kell választani a hasadási termékeket is, függetlenül attól, hogy tervezzük a transzmutálásukat vagy sem. Ha ugyanis a hasadási termékek együtt maradnának az aktinidákkal, akkor egyrészt némelyikük neutronméregként viselkedne az aktinidák transzmutálásánál, másrészt – erôs radioaktivitásuk folytán – jelentôsen megnehezítenék az aktinidák kezelését, feldolgozását. A jelenlegi elképzelések szerint a hasadási termékek transzmutálására speciális céltárgyakba építve kerülhet sor. A legtöbb transzurán izotóp nem hasítható el termikus neutronokkal. Ez alól kivételt csak a 239Pu, a 241Pu és a 245Cm képez. Ugyanakkor a legtöbb transzurán nuklid nagy valószínûséggel fog be termikus neutront, amelynek következtében magasabb tömegszámú és rendszámú aktinidák alakulnak ki. Különösen nagy befogási hatáskeresztmetszetet és ehhez képest alacsony hasadási hajlandóságot mutatnak a páros neutronszámú nuklidok. Ide tartozik az 241Am és az 243Am izotóp is. Ha azonban a neutronenergia megközelíti az 1 MeV-ot, a páratlan rendszámú és páros neutronszámú (páratlan-páros) izotópok (köztük a két említett ameríciumizotóp, azaz az 241Am és az 243Am) relatív hasadási valószínûsége is számottevôen megnô. Ahhoz, hogy a páros-páros magok (pl. 238U) is nagy valószínûséggel hasadjanak, gyorsneutronok uralta kemény energiaspektrumra van szükség. Mivel néhány MeV fölött már a legtöbb transzurán hasadási hatáskeresztmetszete meghaladja a befogási hatáskeresztmetszetet, az aktinidák transzmutációja annál hatásosabb, minél keményebb neutronspektrumban valósítjuk azt meg.

Egy további feltétel, amelyet a transzmutálásra szánt anyaggal szemben szoktak támasztani, az, hogy a besugárzandó anyag lehetôleg mentes legyen az 238U izotóptól, amely a transzurán nuklidok kialakulásának eredeti kiindulópontja. A transzmutációra tehát olyan reaktor alkalmas, amely egyrészt kemény neutronspektrummal rendelkezik, másrészt az üzemanyaga nem tartalmaz 238U izotópot. Nyilvánvaló, hogy ezek a feltételek csak olyan új reaktorok kifejlesztése útján teljesíthetôk, amelyek mûszakilag meglehetôsen különböznek a ma üzemelô kereskedelmi reaktortípusoktól. 6.2. KEMÉNY (GYORSNEUTRON-) SPEKTRUM A gyorsneutronos aktív zóna iránti igény többféle következménnyel jár. Elôször is a neutronok moderálását minimalizálni kell. Ez kizárja a víznek, mint hûtôközegnek az alkalmazását. A megmaradó, leggyakrabban szóba kerülô hûtôközegek a következôk: folyékony ólom, ólom-bizmut eutektikum, nátrium, vagy hélium gáz. A másik probléma a gyorsneutronos zónával kapcsolatban a megfelelô szerkezeti anyagok kiválasztása, illetve kifejlesztése. A neutronok által kiváltott sugárkárosodás ugyanis drasztikusan megnô, ha a neutronenergia meghaladja az 50-100 keV-ot. 6.3. SZUBKRITIKUS RENDSZEREK Ha egy reaktort urán üzemanyag helyett uránmentes, csak transzuránokat tartalmazó üzemanyagból építenek fel, jelentôsen romlik a reaktor inherens (fizikai jelenségeken alapuló és a mûszakilag kiépített szabályozó rendszertôl függetlenül érvényesülô) biztonsága. Ennek a biztonsági problémának a kiküszöbölésére a következô javaslat született: a transzurán elemek alkotta üzemanyagból szubkritikus zónát kell összerakni, amelyet a közepébe helyezett, protongyorsítóval hajtott, nehézfém céltárgyas spallációs neutronforrás segítségével tartunk szubkritikus üzemben. Az ilyen berendezést gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszernek (angolul: Accelerated Driven Subcritical Systems – ADS) nevezzük. A spallációs forrás céltárgyában keletkezô, egy beesô protonra jutó neutronok száma erôsen függ a proton energiájától. Az energiaigény optimalizálása céljából végzett vizsgálatok eredménye szerint legkedvezôbbnek az 1–1,5 GeV protonenergia-tartomány adódott. A szubkritikus zóna lehetséges méretét és teljesítményét elsôsorban a spallációs forrás mérete és neutronhozama határozza meg. A vonatkozó vizsgálatok szerint [11] a gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszerek teljesítményének ésszerû felsô határa valahol 800 MW(th) körül húzódik. A gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszerek megvalósítására és koncepcionális terveire az elmúlt másfél évtizedben számos javaslat született. Takizuka és társai 1991-ben [12] egy nátriumhûtésû rendszert javasoltak, Carluec és Anzieu 1999-ben [13] egy héliumhûtésû koncepcióval álltak elô, míg Tsujimoto és társai 2004-ben [14] egy ólom-bizmut eutektikum hûtésû szubkritikus rendszer számításait publikálták. Az üzemanyag mûszaki


27

kivitelére vonatkozó elképzelések meglehetôsen változatosak, a legreálisabbnak az oxid és a nitrid üzemanyag használata látszik [14]. Egy gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszer tipikusan a zónában található aktinidamennyiség 20%-át képes elhasítani (transzmutálni) egy reaktorkampány alatt, amely általában két-három évig tart [14]. A reaktivitásnak a kiégés miatt elôálló csökkenését a gyorsító nyalábáramának növelésével lehet kompenzálni, ez ugyanis a spallációs forrás neutronhozamának növekedését eredményezi. A térbeli teljesítményeloszlásnak a kampány során bekövetkezô egyenetlenné válását és a reaktivitáslengéseket kiégô mérgek alkalmazásával lehet mérsékelni [15]. Biztonsági okokból korlátozni tervezik a gyorsító nyalábteljesítményét, ami határt szab az elérhetô kampányhossznak és kiégettségnek. A rendszer effektív sokszorozási tényezôjének ideális értékére, illetve tartományára vonatkozó javaslatok valamelyest különböznek egymástól. Wallenius és Eriksson [11] a kampány elején keff = 0,97 értéket, a kampány végén pedig keff = 0,95 értéket tart célszerûnek. Tsujimoto és társai [14] a biztonság érdekében a kampány elején is csak 0,95-ös effektív sokszorozási tényezôt tartanak elfogadhatónak. Az elérhetô kiégési szintet gyakran a zónában felhasznált szerkezeti anyagoknak a neutronok által okozott sugárkárosodása korlátozza. Világszerte intenzív kutatómunka folyik a sugárzásnak fokozottabban ellenálló anyagok kifejlesztése érdekében. A sugártûrô anyagok kérdése a fúziós kutatásokban is fontos szerepet kap, ezért a két terület kutatócsoportjai szorosan együttmûködnek a fejlesztésekben. A szubkritikus rendszerben történô besugárzási ciklus végén az üzemanyagot kiveszik a zónából és néhány éves hûtési periódus után reprocesszálják. A leválasztott hasadási termékek – a ma leginkább elfogadott elképzelések szerint – geológiai tárolókban végleges elhelyezésre kerülnek. A megmaradt aktinidákat hozzákeverik a hagyományos reaktorokból származó aktinidaáramhoz, és a keverékbôl ADS üzemanyagot gyártanak. Ezt az üzemanyagot újabb besugárzási periódusra a transzmutációs berendezésbe (szubkritikus rendszerbe) helyezik. Valamikor a távoli jövôben a hagyományos reaktorokból származó aktinidaáram fokozatosan megszûnik, és az atomenergiarendszerben található teljes aktinidamennyiség csökkeni kezd. A reprocesszálás és az üzemanyaggyártás során fellépô technológiai veszteségek miatt az aktinidák egy része hátramarad a hulladékokban, és így nem kerül transzmutálásra. A transzmutáció kifejlesztésére irányuló erôfeszítések azt célozzák, hogy ennek a megmaradó aktinidamennyiségnek a radiotoxicitása lehetôleg 1000 éven belül essen a referenciaszint alá, ezzel legalább két nagyságrenddel (kb. 1/300-ad részére) csökkentve azt az idôtávlatot, amely után el lehet felejteni a fissziós nukleáris energiatermelés kellemetlen örökségét. 6.4. A TRANSZMUTÁCIÓ RENDSZERSZINTÛ MEGVALÓSÍTÁSA A transzmutáció természetébôl adódóan csak zárt üzemanyagciklussal üzemelô atomerômû-rendszerben valósít-

28

2009/1


ható meg. A lehetséges üzemanyagciklusokra vonatkozó elképzelések két kategóriára oszthatók. Az elsôbe azok a rendszerek sorolhatók, amelyekben termikus és gyorsreaktorok nagyjából azonos arányban vannak jelen, és a gyorsreaktorok a termikus reaktorokból és önmagukból származó plutóniummal és másodlagos aktinidákkal üzemelnek. Az ilyen rendszerekben tehát a másodlagos aktinidák transzmutációja a gyorsreaktorokban valósul meg. A másik kategóriába azok az elképzelések tartoznak, amelyeknél a transzmutáció külön erre a célra fejlesztett (dedikált) berendezésekben történik. Az ilyen úgynevezett kétrétegû rendszereknél a termikus reaktorok vannak többségben, ezek alkotják az elsô réteget. A termikus reaktorok nagy része a keletkezett plutónium újrafelhasználásával (plutónium-recirkuláltatással) üzemel. A második réteg zömében a dedikált transzmutáló berendezésekbôl áll, de gyorsreaktorok is üzemelhetnek ebben a rétegben. A termikus és a gyorsreaktorokban keletkezô másodlagos aktinidákat a második réteghez tartozó dedikált berendezések, elsôsorban az ADS-ek, másodsorban pedig maguk a gyorsreaktorok transzmutálják, szintén többszöri visszaforgatással. A számítások szerint egy második réteghez tartozó transzmuter reaktor (ADS, illetve gyorsreaktor) 6–10 termikus reaktort tud ilyen módon kiszolgálni. A fenti rendszerekre vonatkozó elemzések azt mutatják, hogy az üzemanyag többszöri visszakeringetésével elérhetô a radiotoxicitás akár század részére történô csökkentése a nyitott üzemanyagciklushoz képest [16]. Ennek eredményeként az úgynevezett „lebomlási idô” vagy „szükséges tárolási idô” (az az idôtartam, amely alatt a végleges tárolásra kerülô radioaktív hulladékok radiotoxicitása a referenciaszintre süllyed) a több százezer éves nagyságrendrôl néhány száz évre csökken. Hangsúlyozni kell azonban, hogy a transzmutációs rendszerek teljes potenciáljának kihasználása csak akkor lehetséges, ha legalább 100 évre elkötelezzük magunkat a transzmutáció alkalmazása mellett. A költségekre vonatkozó becslések szerint az új technológia mintegy húsz százalékkal emeli meg az ilyen rendszerekben termelt villamos energia árát [16]. A lehetséges üzemanyagciklusok megvilágítására az 1. mellékletben négy különbözô üzemanyagciklus logikai felépítését és üzemanyag-forgalmát mutatjuk be sematikusan. A négy séma közül az elsô kettô már ma is létezô üzemanyagciklust ábrázol, a harmadik és negyedik séma pedig a transzmutáció rendszerszintû megvalósításának fentebb vázolt két kategóriáját illusztrálja. A sémákhoz számszerû adatok is tartoznak, mind a négy sémához megadjuk az illetô séma alkalmazása esetén végleges elhelyezésre kerülô radioaktív hulladékok becsült tömegét, összetételét, továbbá a szükséges tárolási idôt. Az eltemetendô hulladék tömegét egyrészt az eredetileg kitermelt természetes urán tömegére, másrészt a megtermelt villamos energiára vonatkoztatva is megadjuk. Igen fontos adatként feltüntetjük még az adott séma esetén várható hasadóanyag-hasznosítási hatásfokot is. Az egyes sémákat röviden a következôképpen jellemezhetjük. Az elsô sémán a jelenleg világszerte elterjedt nyitott üzemanyagciklus szerkezete látható. A sémához

tartozó számadatokból megállapítható, hogy nyitott üzemanyagciklusnál az eltemetendô hulladék radiotoxicitása csak többszázezer (> 400 000) év után éri el a referenciaszintet, a hasadóanyag-hasznosítási hatásfok pedig alatta marad a fél százaléknak (~0,4%). A plutónium termikus reaktorokba történô részleges visszakeringetése (2. séma) valamelyest csökkenti a szükséges tárolási idôt (~100 000 év), és növeli a hatásfokot (~0,5%), de a változás nem számottevô. A 3. sémán látható zárt üzemanyagciklus a tárolási idô szempontjából nem hoz érdemi változást, ellenben a hasadóanyag-hasznosítási hatásfokot átütôen, majdnem két nagyságrenddel megemeli. A 4. sémában megjelenô célirányos transzmutációs stratégia az eltemetendô hulladékok radiotoxicitását drasztikusan lecsökkentve emberileg belátható távlatúvá teszi a szükséges tárolási idôt (<1000 év). 6.5. A TRANSZMUTÁCIÓ MEGVALÓSÍTÁSÁNAK TÁRSADALMI KÉRDÉSEI A transzmutáció hátulütôje – eltekintve attól a költségtöbblettôl, amely a bonyolultabb üzemanyagciklus miatt jelentkezik – az a körülmény, hogy a transzmutációs technika kifejlesztése és a transzmutáció megvalósítása esetén nagymennyiségû radioaktív nukleáris anyag kezelését (szállítását, feldolgozását, ôrizését) kell megszervezni az érintett társadalmaknak hosszú évtizedeken, esetleg évszázadokon keresztül. A különbözô üzemanyagciklus-opciók társadalmi kockázatait, várható foglalkozási és lakossági dóziskövetkezményeit gondosan mérlegelni kell, és ezeket is figyelembe véve lehet majd a megfelelô döntéseket meghozni. A kiégett nukleáris üzemanyag geológiai tárolókba való direkt (transzmutálás nélküli) elhelyezésének következményeit jóval nehezebb elôre megbecsülni. Mindenesetre a direkt elhelyezéshez köthetô potenciális események következményei csak késôbb jelentkezhetnek, és így a kockázatok nemigen válnak pontosan ismertté abban az idôtávlatban, amelyben a fissziós nukleáris energiatermelés elônyeit élvezzük. A transzmutáció megvalósításának vagy elvetésének kérdése tehát úgy összegezhetô, hogy a transzmutáció bevezetésével a közeli jövôben jelentôsen csökkenthetjük az eddig felhalmozott kiégett atomerômûvi üzemanyag környezetre veszélyes komponenseinek mennyiségét, és ebben a folyamatban még jelentôs mennyiségû energia is termelhetô. A transzmutáció elvetésével rákényszerülünk a mai reaktorokban keletkezô kiégett üzemanyagban lévô radioizotópok több százezer éves biztonságos tárolásának megvalósítására, amely a komoly mûszaki kihívások mellett számos társadalmi kételyt is kivált. 7. NEGYEDIK GENERÁCIÓS REAKTOROK Az USA kormányának kezdeményezésre 2000-ben indult el a negyedik generációs reaktorok kifejlesztésére irányuló nemzetközi együttmûködés (Generation IV International Forum – GIF). A projekt egyik célkitûzése az, hogy a negyedik generációs termikus és gyors reaktorok megfelelô összetételû, zárt üzemanyagciklusú rendszeré-

vel elkerülhetô legyen a hosszú felezési idejû radioaktív hulladékok felszaporodása [17]. A GIF-ben kiválasztott 6 reaktortípus közül elsôsorban a gázhûtésû, illetve az ólomhûtésû gyorsreaktor rendelkezik a transzmutációhoz szükséges kemény spektrummal. A vonatkozó számítások [10, 18] azt mutatják, hogy amennyiben a negyedik generációs reaktorokból alkalmasan kialakított zárt üzemanyagciklusú szimbiotikus atomerômû-rendszerben a gyorsreaktorok aránya éppen csak meghaladja az 50%-ot, és a gyorsreaktorok aktív zónájába kerülô üzemanyag másodlagosaktinida-tartalma alatta marad egy bizonyos határnak, akkor a transzurán elemeknek az egész reaktorparkra összegzett készlete hosszú távon egy egyensúlyi értékre áll be. Az ilyen rendszerben a gyorsreaktorok a termikus reaktorokból származó, ott többletként termelôdô transzurán izotópokat is elhasítják. Az atomerômû-rendszer teljes transzuránkészletének csökkentése a gyorsreaktorok rendszeren belüli részarányának növelésével (50% fölé emelésével) érhetô el. A gyorsreaktoros rendszerek közül az elmúlt években különösen megnôtt az érdeklôdés a magas hômérsékletû héliumgázzal hûtött moduláris reaktor (Modular Helium Reactor, MHR) és folyékony ólom-bizmut eutektikum hûtésû reaktor, mint perspektivikus transzmutációs eszközök iránt. A héliumhûtésû reaktorral – különleges kerámiabevonatú üzemanyagának köszönhetôen – igen magas kiégettséget lehet elérni, ami a számítások szerint lehetôvé teszi a transzuránok 90%-ának egyetlen besugárzási ciklusban való transzmutálását. Az ólom-bizmut hûtésû reaktort a kemény spektruma és a magas fokú belsô biztonsága miatt tekintik perspektivikus típusnak. Ugyancsak szóba jöhet transzmutációs eszközként a sóolvadékos reaktor is. Moderátor nélkül ugyanis meglehetôsen kemény spektrum alakítható ki az ilyen reaktorokban. Transzmutációs szempontból további komoly elônye ennek a típusnak, hogy az üzemanyag (sóolvadék) összetételét adott elemeknek kivonásával vagy hozzáadásával üzem közben folyamatosan lehet módosítani. A sóolvadékos reaktor a tóriumciklus megvalósításában is komoly szerepet kaphat. 8. NEMZETKÖZI EGYÜTTMÛKÖDÉS A TRANSZMUTÁCIÓ TERÜLETÉN A transzmutáció alapgondolata nem új ötlet, szinte egyidôs az atomenergetikával. Már az 1940-es években felvetôdött a gondolat, hogy a gyorsító technológia hasznos lehet az atomenergetika hulladékainak kezelésében. Neutron-magreakciókat felhasználó transzmutációval kapcsolatban az elsô publikáció 1958-ban jelent meg. 1976-ban a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség egy, a transzmutációt is magában foglaló kutatási programot indított. Az ennek eredményeként 1982-ben született zárótanulmányban arra a következtetésre jutottak, hogy a transzmutáció ugyan technikailag megvalósíthatónak tûnik, bevezetése azonban óriási beruházást igényel. E negatív megállapítás érzékelhetôen visszavetette a transzmutációval kapcsolatos kutatásokat. A ’80-as és a ’90-es évek fordulóján azonban új erôre kaptak a kutatások. Ebben nagy része volt a japán kor-


29

mány 1988. évi kezdeményezésének, amely egy a P/T technológiára irányuló K+F program indítására vonatkozott. Ez az ún. OMEGA program. A japán kormány meghívására megszervezett tudományos eszmecsere eredményeként technikai információcsere programot indítottak az OECD/NEA keretében a P/T területén. Az elsô nemzetközi információcsere-találkozót 1990 novemberében Japánban tartották. Azóta a találkozókat kétévente rendszeresen megszervezik. A résztvevô országok és kutatók száma folyamatosan nôtt, és a témák köre is egyre bôvült. Az elmúlt másfél évtizedben több ország (Japán, Franciaország, Oroszország, USA, Kína stb.) indított nemzeti kutatási programot a transzmutáció területén. Az Európai Unió 6. keretprogramjában zajló EUROTRANS projektben 13 tagország több mint 40 kutatóintézetének részvételével folyik a transzmutációs célú ADS vizsgálata és tervezése. A 7. keretprogramban várhatóan sor kerül a sóolvadékos reaktorok transzmutációs célú felhasználásának lehetôségeit is vizsgáló projekt támogatására, amely 11 európai uniós ország, továbbá Oroszország sóolvadékos reaktorokra vonatkozó kutatásait fogja öszsze. Az USA 2006-ban hirdette meg a Global Nuclear Energy Partnership (GNEP) elnevezésû nemzetközi programot, amelynek ambiciózus célja a nukleáris üzemanyag ciklus zárása a plutónium termikus és gyorsreaktorokba történô visszakeringetésével. A kezdeményezés másik fontos célkitûzése a hosszú felezési idejû radioaktív hulladékok problémájának megoldása. Ennek megfelelôen a transzmutáció hangsúlyos szerepet kap a programban, amely a gyorsreaktorokkal megvalósítható transzmutáció kutatását szorgalmazza

urán nélküli üzemanyagból csak szubkritikus rendszert biztonságos és célszerû építeni. Egy ilyen szubkritikus rendszert protongyorsítóval hajtott spallációs neutronforrással lehet üzemben tartani. A gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszerek a transzuránok hatékony transzmutálására képesek. Ugyanakkor, a vonatkozó vizsgálatok szerint, ilyen dedikált berendezések nélkül is csökkenthetô – bár lassabban – az aktinidák mennyisége. Ehhez a negyedik generációs reaktorokból olyan, megfelelôen választott zárt üzemanyagciklusú atomerômûrendszert kell felépíteni, amelyben a gyorsneutronos reaktorok részaránya meghaladja az 50%-ot. A transzmutáció ipari méretû megvalósításához még hosszú kutató és fejlesztômunkára, továbbá politikai és gazdasági döntések meghozatalára, regionális nemzetközi együttmûködések kialakítására és a transzmutáció mûködtetésének megszervezésére van szükség. Hangsúlyozni kell azt is, hogy a transzmutáció nem alternatívája a radioaktív hulladékok mély-geológiai tárolókba való végleges elhelyezésének, de jelentôsen csökkenteni tudja a tárolókba elhelyezendô nagy aktivitású hulladék menynyiségét, így számottevôen növelni tudja a tárolok kihasználtságát és a tárolás biztonságát. A transzmutációval a fissziós energiatermelésbôl származó hosszú felezési idejû radioaktív hulladékok radiotoxicitása akár két nagyságrenddel is csökkenthetô. Ehhez azonban a transzmutáció megvalósítására regionális keretekben összefogó országoknak legalább száz évre el kell kötelezni magukat a zárt nukleáris üzemanyagciklus és a transzmutáció mûködtetése mellett. HIVATKOZÁSOK [1]

9. ÖSSZEGZÉS, ÉRTÉKELÉS A hagyományos atomreaktorok kiégett üzemanyagában található hosszú felezési idejû radionuklidok transzmutálása (rövidebb felezési idejû vagy stabil nukliddá alakítása) az elmúlt 15 év nemzetközi kutatási erôfeszítéseinek köszönhetôen mûszaki szempontból megvalósíthatónak tekinthetô. Amennyiben a transzmutáció célja a radiotoxicitás hosszú távú csökkentése, a kiégett üzemanyagból három elemet kell leválasztani és speciális berendezésekben elhasítani: a plutóniumot, az ameríciumot és a kûriumot. A fenti elemek néhány izotópja termikus neutronspektrumban is elhasítható. Ahhoz azonban, hogy jelentôsen csökkenthessük a radiotoxicitást, kemény neutronspektrumra (gyorsneutronokra) van szükség. Termikus spektrumban ugyanis a neutronbefogás dominál a hasadás helyett, és az üzemanyag besugárzása során több transzurán nuklid keletkezik, mint amennyi elfogy. Mivel a hatékony transzmutálás érdekében a transzmutálni kívánt anyagból az uránt el kell távolítani, és ugyanakkor a visszamaradó anyagnak általában jelentôs az ameríciumtartalma, ezért az urán nélküli üzemanyaggal mûködô reaktornak mind az effektív késôneutron-hányada, mind a Doppler-együtthatója kisebb az urán üzemanyagú reaktorokénál. Tekintettel arra, hogy mind a két változás a nukleáris biztonság csökkenését eredményezi,

30

2009/1


[2] [3] [4]

[5] [6]

[7]

[8]

[9]

World Nuclear Power Reactors 2007–09 and Uranium Requirements; World Nuclear Association, Information Papers, http://www.world-nuclear.org/info/reactors.html, January 2009 International Atomic Energy Agency: Nuclear Technology Review 2005 OECD/NEA, Engineered barrier systems and the safety of deep geological repositories 2003 OECD/NEA, Physics and Safety of Transmutation Systems, A Status Report; NEA No. 6090, ISBN 92-6401082-3, 2006 OECD/NEA, Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation, Status and Assessment Report, 1999. Vajda Gy.: Energiaellátás ma és holnap; Stratégiai tanulmányok a Magyar Tudományos Akadémián, MTA Társadalomkutató Központ, Budapest, 2004 Csom Gy.: Atomerômûvek üzemtana, I. kötet. (A reaktorfizika és -technika alapjai); Egyetemi tankönyv, Mûegyetemi Kiadó, Budapest, 1997 Csom Gy., Fehér S., Szieberth M.: Nagy aktivitású hulladékok hosszú felezési idejû izotópjainak transzmutációja; BME–NTI tanulmány, készült a PA Rt. megbízásából, nyilvántartási szám: PA Rt. 9200100040, Budapest, 2000. november 30. Delpech M. et al.: The Am and Cm transmutation – physics and feasibility; Proceedings of the International Conference on Future Nuclear Systems, Global’99 (1999)

[10] Tomassi J. et al.: Long lived waste transmutation in reactors; Nuclear Technology, Vol. 111. (1995), p. 133. [11] Wallenius J., Eriksson M.: Neutronic design of minor actinide burning accelerator driven systems; Nuclear Technology, Vol. 152. (2005), p. 367. [12] Takizuka T. et al.: Conceptual design of transmutation plant; Specialists meeting on accelerator-driven transmutation technology for radwaste and other applications, Stockholm, 24–28 June, 1991 [13] Carluec B., Anzieu P.: Proposal for a gas cooled ADS demonstrator; Proc. of Third Int. Conf. on Accelerator Driven Transmutation Technologies and Applications, ADTTA’99, Praha, Czech Rebuplic, 7–11 June 1999 [14] Tsujimoto K. at al.: Neutronics design for lead-bismuth cooled accelerator-driven system for transmutation of mi-

[15]

[16]

[17]

[18]

nor actinides; Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 41 (1) (2004), p. 21. Wallenius J. et al.: Application of burnable absorbers in an accelerator driven system; Nuclear Science and Engineering, Vol. 137 (2001), p. 96. Salvatores M.: Fuel Cycles for Sustainable Development and Waste Minimisation; Presented at World Nuclear University, Sweden, July 2006 U. S. DOE Nuclear Energy Advisory Committee and Generation IV International Forum, A technology roadmap for Generation IV nuclear energy systems, 2002 OECD/NEA, Accelerator driven systems (ADS) and fast reactors (FR) in advanced fuel cycle – a comparative study, 2002

1. melléklet Jelenlegi tipikus és a jövôben várható üzemanyagciklus-sémák az eltemetendô radioaktív hulladék jellemzôivel

1. SÉMA TERMIKUS REAKTOR NYITOTT ÜZEMANYAGCIKLUSSAL

A végleges elhelyezésre kerülô hulladék jellemzôi az 1. séma esetén

Eltemetendô hulladék (nehézfém és hasadási termék) tömege: 1 tonna eredetileg kitermelt természetes uránra vonatkoztatva 1 GW(e)·év megtermelt villamos energiára vonatkoztatva

~ 120 kg ~ 30 t


31

A HULLADÉK ÖSSZETÉTELE 1 TONNA EREDETILEG KITERMELT TERMÉSZETES URÁNRA VONATKOZTATVA

Elem/izotóp

Tömeg (kg)

Arány (%)

U

0,016

0,013

U

1,35

1,10

234 235 236

U

238

U

0,54

Urán izotópok összesen

0,44

115

93,5

117

95,1

238

Pu

0,02

0,015

239

Pu

0,77

0,63

240

Pu

0,27

0,22

241

Pu

0,18

0,15

242

Pu

0,05

0,04

1,3

1,1

Plutónium izotópok összesen 137

0,15

0,12

90

Sr

0,09

0,08

99

Tc

0,10

0,08

0,022

0,02

241

Cs

I

Hasadási termékek összesen

4,4

3,6

0,07

0,06

Am

0,02

0,02

Cm

0,004

0,003

Np

Másodlagos aktinidák összesen

0,10

Összesen

0,08

123

100

Feltevések: – friss üzemanyag dúsítása: 4% – szegényített urán 235U tartalma: 0,25% – kiégettség: 34 MWnap/t

Aktivitás az üzemidô végén: 8·1015 Bq/kg, 600 év múlva: 1,2·1011 Bq/kg Szükséges tárolási idô (a radiotoxicitás referenciaszintjének elérési ideje): > 400 000 év Eltemetendô hulladék térfogatigénye: ~2 m3/t Az üzemanyagciklus hasadóanyag-hasznosítási hatásfoka: ~ 0,4%

hírek

Folytatás a 21. oldalról

32

újítani. A megtakarított földgázt ugyanis nem kell importálni! Az épületeink fûtésében szükség van a földgáztól független, alternatív megoldásokra. Tûzifa, faipari hulladékból készített fabrikett, pellet, minden szóba jöhet, ha megújuló (megújított) energiahordozóból származik. Bizonyos településeken segíthet fûtési célú földgázt megtakarítani, ha használjuk a rendelkezésre álló geotermikus energiát, de a fenn-

2009/1

tarthatóság szempontjából rendkívül fontos, hogy a felhasznált termálvizet vissza kell sajtolni a kôzetbe, mert az különben súlyos környezetszennyezést okozhat. Szintén földgázt takaríthat meg – fôleg nyáron –, ha használati melegvíz elôállítására napkollektorokat használunk. A villamos energia elôállításban ugyanakkor a napenergia sajnos még sokáig nem lesz gazdaságos. Az import földgáz szerepe jelentôsen csökkenthetô a villamosenergiatermelésben:


Egyetlen számottevô fosszilis energiahordozó itthon a lignit: érdemes fejleszteni a visontai erômûvet, hogy az ott rendelkezésre álló lignit magasabb hatásfokkal legyen felhasználható. A vízenergiát a világ legtöbb országában megújuló energiaforrásnak tekintik, itt lenne az ideje – 20 évvel a rendszerváltás után –, hogy a magyar politikai elit is elfogadja, hogy a vízenergia megújuló, még akkor is, ha Dunának hívják a víz Folytatás a 33. oldalon

2. SÉMA TERMIKUS REAKTOR RÉSZBEN ZÁRT ÜZEMANYAGCIKLUSSAL (a kiégett üzemanyag reprocesszálásával és a plutónium MOX üzemanyag formájában történô részleges – egyszeri vagy kétszeri – visszakeringetésével)

A végleges elhelyezésre kerülô hulladék jellemzôi a 2. séma esetén Eltemetendô hulladék (nehézfém és hasadási termék) tömege*: 1 tonna eredetileg kitermelt természetes uránra vonatkoztatva: 1 GW(e)·év megtermelt villamos energiára vonatkoztatva:

~ 120 kg* ~ 25 t*

* Megjegyzés: Azzal a feltételezéssel számított tömegadatok. hogy az egyszer visszakeringetett, eredetileg 8% Pu-tartalmú MOX üzemanyag kiégetés után további hasznosítás helyett végleges elhelyezésre kerül.

Szükséges tárolási idô (a radiotoxicitás referenciaszintjének elérési ideje): ~100 000 év Eltemetendô hulladék térfogatigénye: ~ 2 m3/t Az üzemanyagciklus hasadóanyag-hasznosítási hatásfoka: ~ 0,5%

hírek

Folytatás a 32. oldalról forrását. A Duna hajózható állapotban tartása egy-két évtizeden belül úgyis megköveteli, hogy két-három vízlépcsô épüljön a Duna magyar szakaszán is. És ha van vízlépcsô, az a legracionálisabb, ha abba vízerômûvet is beépítünk. Ennek további elônye lenne, hogy rugalmasan szabályozható erômûvel bôvülne a magyar rendszer, ami nagyban segítené a – nem szabályozható – szélerômûvi kapacitások hazai fejlesztését. Kisebb

szivattyús tározós vízerômûvek tovább segíthetnék ezt a törekvést. Sürgôsen meg kell kezdeni új atomerômûvi blokkok építését, a paksi atomerômû bôvítését. Az atomerômû üzemanyaga ugyanis több évre elôre betárolható, könynyen – akár repülôgépen is – szállítható, és különbözô forrásokból (Oroszországtól függetlenül is) beszerezhetô, így ellátásbiztonsági szempontból kiemelt jelentôségû. A jelenlegihez hasonló válságok elkerülését segítené természetesen, ha a Testvériség gázvezetéken kívül

megépülne a Nabucco vagy a Déli Áramlat vezeték is, vagy ha még nagyobb stratégiai földgáztározónk lenne, de az alapproblémát ezek nem oldják meg: Magyarország már ma is túlzottan függ a földgáztól, amit sürgôsen enyhíteni kellene. Feltéve, hogy a politika célja valóban az ország energiaellátásának biztonságos megteremtése. Budapest, 2009. január 13. Dr. Aszódi Attila az MTA Energetikai Bizottságának elnöke, a BME Nukleáris Technikai Intézetének igazgatója


33

3. SÉMA TERMIKUS ÉS GYORSREAKTOR ZÁRT ÜZEMANYAGCIKLUSSAL (a természetes urán dúsításának mellôzésével, a kiégett üzemanyag particionálásával, és a másodlagos aktinidáknak a gyorsreaktorban történô részleges transzmutálásával)

A végleges elhelyezésre kerülô hulladék jellemzôi a 3. séma esetén Eltemetendô hulladék (nehézfém és hasadási termék) tömege: 1 tonna eredetileg kitermelt természetes uránra vonatkoztatva: 1 GW(e)·év megtermelt villamos energiára vonatkoztatva:

~250 kg ~150 kg

Összetétel 1 tonna eredetileg kitermelt természetes uránra vonatkoztatva: ÖSSZETÉTEL 1 TONNA EREDETILEG KITERMELT TERMÉSZETES URÁNRA VONATKOZTATVA

Tömeg (kg) Hasadási termék Másodlagos aktinida Összesen

200 50 250

Szükséges tárolási idô (a radiotoxicitás referenciaszintjének elérési ideje): ~50 000 év Eltemetendô hulladék térfogatigénye: ~ 0,5 m3/t Az üzemanyagciklus hasadóanyag-hasznosítási hatásfoka: ~20%

34

2009/1


4. SÉMA TERMIKUS ÉS GYORSREAKTOR ZÁRT ÜZEMANYAGCIKLUSA A MÁSODLAGOS AKTINIDÁK ÉS A HOSSZÚ ÉLETTARTAMÚ HASADÁSI TERMÉKEK DEDIKÁLT BERENDEZÉSEKBEN TÖRTÉNÔ TRANSZMUTÁLÁSÁVAL

A végleges elhelyezésre kerülô hulladék jellemzôi a 4. séma esetén Eltemetendô hulladék (nehézfém és hasadási termék) tömege: 1 tonna eredetileg kitermelt természetes uránra vonatkoztatva: 1 GW(e)·év megtermelt villamos energiára vonatkoztatva:

~200 kg ~150 kg

Összetétel 1 tonna eredetileg kitermelt természetes uránra vonatkoztatva: ÖSSZETÉTEL 1 TONNA EREDETILEG KITERMELT TERMÉSZETES URÁNRA VONATKOZTATVA

Tömeg (kg) Hasadási termék Másodlagos aktinida Összesen

200 5 205

Szükséges tárolási idô (a radiotoxicitás referenciaszintjének elérési ideje): <1000 év Eltemetendô hulladék térfogatigénye: ~0,5 m3/t


35

2. melléklet A közleményben elôforduló fontosabb alapfogalmak és szakkifejezések magyarázata

36

Aktinidák

A 89-es rendszámú aktínium és az annál nagyobb rendszámú elemek. Legismertebb közülük a tórium (Z = 90), az urán (Z = 92) és a plutónium (Z = 94). A reaktorban az aktinidák az urán neutronbefogása nyomán keletkeznek. Az így létrejött radioaktív izotópok béta-bomlásával egyre nagyobb rendszámú elemek jönnek létre, ezért a kiégett üzemanyagban az uránon túl a neptúnium, a plutónium, az amerícium és a kûrium több izotópja is megtalálható. Az aktinidák általában nagy radiotoxicitású és hosszú felezési idejû izotópok, amelyeknek bomlása során újabb radioaktív anyagok keletkeznek, és ez a bomlási sor csak az ólom, bizmut környékén torkollik stabil izotópokba. A kiégett üzemanyag radiotoxicitásáért és ebbôl adódóan a több százezer éven át fennálló kockázatért elsôsorban az aktinidák a felelôsök.

Dedikált transzmutációs berendezés

Olyan transzmutációs berendezés (speciális reaktor vagy gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszer), amelyet kifejezetten transzmutációs célra fejlesztettek ki és üzemeltetnek. Az elsôsorban energiatermelést és hasadóanyag-tenyésztést szolgáló gyorsreaktorok nem tartoznak ebbe a kategóriába, akkor sem, ha transzmutációs céllal másodlagos aktinidákat is elhelyeznek bennük. A dedikált transzmutációs berendezések (más néven transzmuterek) szolgálhatnak a hosszú felezési idejû hasadási termékek (pl. 99Tc vagy 129I) neutronbefogásos átalakítására (nagy termikus neutronfluxussal), vagy a plutónium és a másodlagos aktinidák elhasítására (kemény gyorsneutron-spektrummal). A vonatkozó vizsgálatok szerint egy dedikált transzmutációs berendezés általában 5-10 termikus és/vagy gyorsreaktor transzmutálandó anyagait képes átalakítani. A dedikált transzmutációs berendezések kifejlesztése jelenleg a koncepcionális tervek szintjénél tart.

Doppler-effektus, Doppler-együttható, rezonanciatartomány

Bizonyos aktinidaizotópok a termikus neutronok energiájánál nagyobb, úgynevezett epitermikus energiájú neutronok esetében rezonanciajellegû befogási hajlandóságot mutatnak, azaz csak adott neutronenergia-értékeknél abszorbeálják a neutront, ennél az értéknél azonban nagyon nagy valószínûséggel. Tipikusan ilyen befogási energiafüggést (rezonanciastruktúrát) mutat az 238U-izotóp. Azt a neutronenergia-tartományt, amelyben a fenti jelenség érvényesül, rezonanciatartománynak nevezzük. A rezonanciák energiában mért szélessége nagyon csekély. Ha azonban az üzemanyag hômérséklete emelkedik, az 238U-magoknak a kristályrácsbeli helyük körül végzett rezgômozgása (hômozgása) intenzívebbé válik, és ezáltal megnô a valószínûsége, hogy a mag és a neutron relatív mozgási sebessége éppen a rezonanciaenergiának felel meg. Ez a magfizikai Doppler-effektus. Az emelkedô üzemanyag-hômérséklet tehát megnöveli a neutronabszorbció valószínûségét. Ennek pedig az a következménye, hogy a hirtelen megnövekvô teljesítményû reaktor – a hômérséklet emelkedésén keresztül – önmagát fogja vissza, lefékezve vagy visszafordítva a további teljesítménynövekedést. Az effektus erôsségét a Doppler-együtthatóval szokás jellemezni, amely megadja, hogy egy foknyi hômérsékletnövekedés mekkora reaktivitáscsökkenést eredményez.

Dóziskonverziós tényezô

Az a szorzótényezô, amely megadja, hogy egy bizonyos izotópból egységnyi aktivitás felvétele (lenyelés vagy belélegzés útján) mekkora dózist okoz. A dózis pedig az ionizáló sugárzás által az emberi szervezetben okozott egészségkárosodás mértékét, illetve annak kockázatát jellemzi.

Dúsítási maradék

Lásd a szegényített uránnál.

Dúsított urán

A természetes uránból izotópdúsítással elôállított olyan urán, amelynek 235U-tartalma (százalékos aránya) meghaladja a természetes urán 235U-tartalmát (0,7% os arányát). A jelenleg üzemelô termikus reaktorok friss üzemanyaga tipikusan 4-5% dúsítású urán (UO2 formájában), amelyben az urán összetétele tehát 4-5% 235U és 95-96% 238U.

Elsôdleges aktinidák

A tórium (Th), az urán (U) és a plutónium (Pu). Ezeket az aktinidákat a nukleáris üzemanyagciklusban betöltött fontos szerepükre való tekintettel nevezzük elsôdlegeseknek.

Felezési idô

Egy radioaktív anyagminta atommagjai egymástól függetlenül, véletlenszerûen bomlanak el, a bomlási hajlandóság (egy atommag esetén az idôegység alatt bekövetkezô bomlás valószínûsége) izotópról izotópra változik, de egy adott izotópféleség esetén állandó. A fenti

2009/1


körülmények miatt a radioaktív anyag mennyisége idôben exponenciálisan csökken. A felezési idô azt az idôtartamot jelenti, ami alatt a vizsgált radioaktív anyagminta mennyisége, illetve aktivitása a felére csökken. Gyorsítóval hajtott szubkritikus rendszer

Olyan, önfenntartó láncreakcióra képtelen szubkritikus reaktor, amelyet egy protongyorsítóval hajtott spallációs forrásból származó neutronokkal tartunk szubkritikus (neutronerôsítô) üzemben. Az ilyen berendezést a neutronforrás közelében igen kemény neutronspektrum jellemzi. A transzmutációs céllal épített szubkritikus rendszer zónája általában uránmentes, azaz csak másodlagos aktinidákat és esetleg plutóniumot tartalmaz. A transzmutációs célú szubkritikus rendszerek kifejlesztése jelenleg a koncepcionális tervek szintjénél tart.

Gyorsreaktor (FR) üzemanyag

Alapvetôen természetes uránból és plutóniumból összeállított, általában magas (20-40%-os) hasadóanyag-tartalmú üzemanyag, amelyhez transzmutációs céllal másodlagos aktinidák is hozzákeverhetôk. Kémiailag lehet fém vagy keramikus (oxid, karbid, nitrid), esetleg diszperziós (grafitban eloszlatott keramikus) anyag. A gyorsreaktorok üzemanyagainak fejlesztése – magukhoz a reaktorokhoz hasonlóan – jelenleg a koncepcionális tervek és a kísérleti besugárzások stádiumánál tart.

Hasadási termékek

A maghasadás során keletkezô közepes rendszámú (leginkább Z = 90 és Z =130 körüli) anyagok. Rendszerint radioaktívak, de kevésbé veszélyesek (kevésbé radiotoxikusak), mint az aktinidák, nem épül rájuk bomlási sor (általában egy-két bomlás után stabil izotóppá alakulnak), és néhány kivételtôl eltekintve 30 évnél rövidebb felezési idejûek. Inkább azért okozhatnak problémát, mert az aktinidáknál könnyebben terjednek a környezetben és jutnak be élô szervezetekbe. A hasadási termékek közül a radioaktívhulladék-kezelés szempontjából egyrészt a 90Sr- és a 137Cs-, másrészt a 99Tc- és a 129I-izotópok érdemelnek említést. Elôbbiek azért mert nagy mennyiségben keletkeznek, felezési idejük azonban mindössze ~30 év, ezért lebomlásuk transzmutáció nélkül is „kivárható”. A második két izotóp is számottevô mennyiségben keletkezik, ezek felezési ideje ellenben nagyon hosszú (a technécium esetében 2,1{105 év, a jód esetében pedig 1,7{107 év), ezért jelentôsen hozzájárulnak a kiégett üzemanyag radiotoxicitásának hosszú távú alakulásához. Mindezek miatt a 99Tc- és a 129I-izotópokat a fontosabb transzmutálandó anyagok között tartják számon.

Hasadóanyaghasznosítási hatásfok

Egy kilogramm uránból – ha azt teljes egészében elhasítanánk – kb. 930 MWnap (hô)energiát lehetne nyerni. Ezzel szemben a mai tipikus atomerômûvi reaktorokban mindössze 3060 MWnap (hô)energiát szabadítunk fel üzemanyag-kilogrammonként. Ez mindössze 3-6% körüli hasznosítási hatásfokot jelent. Mivel azonban egységnyi tömegû atomerômûvi üzemanyag elôállításához (a manapság jellemzô 4-5% dúsítás esetén) közelítôleg egy nagyságrenddel több természetes uránra van szükség, a mai atomerômûvek üzemanyag-hasznosítási hatásfoka, vagy más szóval az uránban rejlô energetikai potenciál kihasználási foka mindössze 0,3-0,6%-a az elméletileg lehetséges maximumnak.

Kampány (reaktorkampány)

Az idôszakos üzemanyagcserére szoruló reaktorok két üzemanyag-átrakás közötti üzeme. A legtöbb ma üzemelô reaktort az elhasználódó (kiégô) üzemanyag részleges kicserélése (friss üzemanyaggal történô helyettesítése) céljából idôrôl idôre le kell állítani. A leállítás alatt átrakott reaktor újraindításától a következô leállításig tart a kampány, amely alatt a reaktor – ideális esetben – folyamatosan üzemel.

Kevert oxid (MOX) üzemanyag

Plutónium-dioxidból (PuO2) és urán-dioxidból (UO2) álló (kevert) üzemanyag, amely a plutóniumnak a termikus reaktorokba történô visszakeringtetésére (hasadóanyagként való hasznosítására) szolgál. A „MOX” rövidítés az angol Mixed OXid fuel elnevezésbôl ered. A tipikus MOX üzemanyagot a termikus reaktorból származó plutóniumnak természetes uránhoz történô, 6-8%-os arányú hozzákeverésével állítják elô. A MOX üzemanyag fizikai, anyagszerkezeti, mechanikai és sugárállósági jellemzôi közel állnak az uránoxid (UOX) üzemanyag jellemzôihez.

Késôneutronok, késôneutron-hányad

A maghasadás következtében keletkezô neutronoknak legnagyobb része közvetlenül a hasadási folyamatban, a hasadványokkal együtt (a hasadási folyamat kezdetét követô 10-12 s-on belül) szabadul fel. Ezeket promptneutronoknak nevezzük. Mivel a hasadási termékek a hasonló rendszámú stabil izotópokhoz képest neutronfelesleggel rendelkeznek, elôfordul, hogy egy hasadási termék – akár több másodperccel a hasadás után – béta-bomlást követô


37

neutronkibocsátással szabadul meg neutronfeleslegétôl. Így keletkeznek az úgynevezett késôneutronok. Ezeknek az összes keletkezô neutron számához viszonyított statisztikai aránya a késôneutron-hányad, amelynek nagyságrendje 0,3-0,7%. A késôneutronok teszik lehetôvé a reaktor mechanikai eszközökkel (legjellemzôbben neutronabszorbens rudakkal) történô szabályozását. Ha a késôneutron-hányad alacsony, a reaktor szabályozása (biztonságos üzemeltethetôsége) nehezebbé válik. Kiégetett urán

Az urántartalmú nukleáris üzemanyag reaktorban történt besugárzását és a reaktorból való kivételét követôen a kiégett üzemanyagból kémiai elválasztással (reprocesszálással) visszanyert urán, amelynek tipikus összetétele (a csökkenô részarány sorrendjében): 98,3-98,6% 238 U, 0,8-1,1% 235U, 0,5% 236U, 0,015% 234U. Látható, hogy a kiégetett (visszanyert) urán 235Utartalma valamivel meghaladja a természetes uránét. A kiégett uránból izotópdúsítással vagy nagyobb hasadóanyag-tartalmú üzemanyag (pl. dúsított urán vagy plutónium) hozzáadásával újból reaktor-üzemanyagot lehet elôállítani.

Kiégettségi szint

Az atomerômûvi üzemanyag elhasználtságának foka, amelyet az egységnyi tömegû üzemanyagból felszabadított (hô)energia mennyiségével mérünk. Mértékegysége a MWnap/kg(HM), ahol a HM (= Heavy Metal) rövidítés arra utal, hogy az üzemanyag tömegeként csak annak fémtartalmát – azaz az urán- és plutónium-fémet – vesszük figyelembe. A mértékegységben a „(HM)” utalást legtöbbször nem szokták kiírni. Egy kilogramm uránból – ha azt teljes egészében elhasítanánk – kb. 930 MWnap (hô)energiát lehetne nyerni. Ezzel szemben a mai tipikus atomerômûvi reaktorokban mindössze 30-60 MWnap (hô)energiát szabadítunk fel üzemanyag-kilogrammonként.

Mivel a reaktorból kivett kiégett üzemanyag erôsen radioaktív, gondoskodni kell a radioaktív Kiégett üzemanyag pihentetése („hûtése”) bomlási hô elvezetésérôl. Az üzemanyag kivételét követô elsô három-négy évben ezt a reaktor közelében kialakított úgynevezett pihentetô medencében való tárolással oldják meg. Ez idô alatt az üzemanyag radioaktivitása és ezzel együtt hôtermelése jelentôsen (több nagyságrenddel) csökken. A pihentetô medencébôl az üzemanyagot újrafeldolgozás esetén a reprocesszálómûbe, egyébként pedig átmeneti tárolóba szállítják. Az általában több évtizedre tervezett átmeneti tárolás az üzemanyag aktivitásának és hôtermelésének a végleges elhelyezést megelôzô (és ezáltal a hulladék kezelését megkönnyítô) csökkentésére szolgál. Az átmeneti tárolás azonban azt is lehetôvé teszi, hogy a kiégett üzemanyaggal kapcsolatos stratégia késôbbi változása (az üzemanyagciklus zárásáról születô döntés) esetén a kiégett üzemanyagot eltemetés helyett újból és többszörösen hasznosítani lehessen. A kiégett üzemanyag zárt ciklusban történô felhasználása hosszú távon (évszázados távlatban) a hasadóanyag potenciális energiatartalmának hasznosítási hatásfokát sokszorosára (a jelenleg tipikus 0,4%-nak akár az ötvenszeresére) is emelheti. Kiégett üzemanyag „lebomlási ideje”

Az az idôtartam, amely alatt a kiégett üzemanyag relatív radiotoxicitása az üzemanyag elôállításához eredetileg kibányászott uránérc radiotoxicitásának szintjére (az úgynevezett referenciaszintre) süllyed. A”lebomlási idôt” „szükséges tárolási idônek” is szokás nevezni.

Másodlagos aktinidák A neptúnium (Np), az amerícium (Am) és a kûrium (Cm). (Elvileg a kûriumnál magasabb rendszámú elemek (Bk, Cf stb.) is ide sorolandók, de ezek gyakorlati jelentôsége elhanyagolható.) A másodlagos aktinidák az uránból, illetve a plutóniumból egymást követô neutronbefogások és béta-bomlások során jönnek létre. Elnevezésük onnan ered, hogy a reaktorban és a kiégett üzemanyagban az elsôdleges aktinidáknál jóval alacsonyabb mennyiségben vannak jelen, és ennélfogva az energiatermelésben betöltött szerepük is kisebb. Általában a másodlagos aktinidák is erôsen radiotoxikus és hosszú felezési idejû izotópokból állnak. Az átalakításukra ( transzmutálásukra) kizárólag a hasítás jöhet szóba, mert neutronbefogással csak további (magasabb rendszámú) aktinidává alakulnak. Nevezetes közülük a 244Cm, amely kiemelkedôen nagy spontán hasadási hajlandóságot mutat, és ezzel jelentôsen hozzájárul az erôsen kiégetett vagy többszörösen visszakeringetett (a reaktorban többszörösen besugárzott) üzemanyag hôtermeléséhez. Particionálás

38

2009/1

A kiégett üzemanyag olyan egy- vagy többlépcsôs kémiai, piro-metallurgiai vagy lézeres feldolgozása, amely képes a kiégett üzemanyagban lévô elemek szelektív leválasztására. A particionálás a reprocesszálás olyan továbbfejlesztett változatának tekinthetô, amelynél a kimeneti ágak száma meghaladja a 3-at, és gyakorlatilag megegyezik az üzemanyagciklus


igényei szerint szétválasztandó elemek számával. A particionálás elôfeltétele a transzmutációnak, ahol a különbözô módon kezelendô, illetve különbözô berendezésekben átalakítható elemeket (stabil és radioaktív hasadási termékeket, elsôdleges és másodlagos aktinidákat) szelektív módon le kell választani a kiégett üzemanyagból. Radiotoxicitás

A radioaktív hulladékok által okozott radiológiai kockázat jellemzésére használt mennyiség, amely a vizsgált hulladéknak a tárolóból történô kiszabadulása esetén várható sugárterhelést jelenti. Ennek egysége lehet Sv/g, ha az adott izotóp, vagy a teljes hulladék tömegére, vagy lehet Sv/(GWe{év), ha arra a villamosenergia-mennyiségre vonatkoztatunk, amelynek megtermelése során a hulladék keletkezett. Az így definiált radiotoxicitás:

ahol Ai (t) az i-edik izotóp aktivitása (Bq), DCFi pedig az i-edik izotópra vonatkozó dóziskonverziós tényezô (Sv/Bq), amely megadja, hogy egy bizonyos izotópból egységnyi aktivitás felvétele mekkora dózist okoz. Referenciaszint

Lásd a relatív radiotoxicitásnál

Relatív radiotoxicitás

A kiégett üzemanyag egészének vagy valamely komponensének az üzemanyag elôállításához eredetileg kibányászott természetes urán és annak leányelemei együttes radiotoxicitásához (azaz a kibányászott uránérc radiotoxicitásához) viszonyított aránya. A relatív radiotoxicitás egységnyi szintjét referenciaszintnek is szokás nevezni. A kiégett üzemanyag „szükséges tárolási ideje” vagy más néven „lebomlási ideje” akkor ér véget, amikor a relatív radiotoxicitás eléri a referenciaszintet, azaz értéke 1 alá csökken.

Reprocesszálás

A kiégett üzemanyag kémiai feldolgozása a fûtôelemekben található el nem használt urán és a keletkezett plutónium visszanyerése céljából. A jelenleg elterjedt technológiánál a kiégett üzemanyagot elôször feldarabolják, majd salétromsavban feloldják. A pálcák cirkóniumötvözetbôl készített burkolata nem oldódik fel, azt leszûrik. A keletkezett oldatból egy szerves vegyület segítségével kivonják és egymástól elválasztják a plutóniumot és az uránt. A maradék oldatot (benne a plutóniumon kívüli transzuránokkal és a hasadási termékekkel) hulladékként kezelik. A reprocesszálás tehát olyan folyamat, amelynek egy bemeneti ága van (kiégett üzemanyag), a kimenete pedig három ágra (uránra, plutóniumra és a jelen esetben hulladéknak minôsülô összes többi anyagra) bomlik. Az uránt dúsításhoz újra fel lehet használni, a plutóniumból pedig plutónium-dioxidot (PuO2) gyártanak, ami urán-dioxidhoz (UO2) keverve a MOX üzemanyag alapanyaga. A kiégett fûtôelemek újrafeldolgozását az is motiválja, hogy alkalmazásával nagymértékben csökkenthetô a végleges elhelyezésre kerülô nagyaktivitású radioaktív hulladék térfogata és tömege.

Spallációs neutronforrás

Olyan, gyorsítóval hajtott neutronforrás, amelynél a 1-1,5 GeV energiára gyorsított protonokat valamilyen nehézfém (pl. ólom vagy bizmut) céltárgyba lôjük, és itt a protonok a target atommagjainak szétrobbantásával (spallációjával) és az azt követô kaszkád magreakciókkal protononként 20-40 darab nagyenergiájú (2-100 MeV-os) neutront hoznak létre. A transzmutációs célú szubkritikus reaktorokat spallációs forrással tervezik üzemben tartani.

Szegényített urán

A természetes urán izotópdúsításakor keletkezô dúsítási maradék, amelynek izotóp-összetétele: 0,25-0,3% 235U és 99,7-99,75% 238U. A szegényített urán zárt üzemanyagciklusban tenyész- (más néven szaporító vagy fertilis) anyagként használható, amelybôl a gyorsneutron-spektrumú (tenyésztô) reaktorban – neutron-besugárzás hatására – hasadóképes (termikus neutronok által is elhasítható) 239Pu keletkezik. A szegényített uránból plutónium hozzáadásával kevert oxid (MOX) üzemanyag is elôállítható. A szegényített urán fajlagos aktivitása nagyon kicsi, ugyanakkor a fémurán sûrûsége kiemelkedôen nagy (~19 g/cm3), ezért a szegényített urán egy részét felhasználják az energiatermeléstôl távol álló területeken is. A nagy sûrûség miatt jól használható pl. gamma-sugárzás elleni árnyékoláshoz.

Szükséges tárolási idô Lásd a kiégett üzemanyagnál


39

40

Természetes urán

A természetben található legnagyobb rendszámú elem, amely kétféle izotópból áll: 235U ból (0,7 tömeg%) és 238U ból (99,3 tömeg%). Az 238U bomlástermékeként jelenlévô 234U mennyisége (0,0055 tömeg%) gyakorlati szempontból elhanyagolható. A különbözô lelôhelyekrôl származó urán izotóp-összetétele csekély (ezrelék alatti) ingadozást mutat.

Tórium-urán üzemanyagciklus

A termikus reaktorokban nem hasadóképes 232Th izotóp neutronbefogásos átalakítására (termikus hasadóanyaggá konvertálására) épülô üzemanyagciklus. A 232Th egy neutron befogásával 233Th izotóppá válik, amely két egymást követô béta-bomlással elôbb protaktíniummá (233Pa), majd uránná (233U) alakul. Utóbbi izotóp – az 235U-hoz hasonlóan – termikus neutronok hatására is hasadóképes. A tórium (amelynek a 232Th az egyetlen természetes izotópja) a természetben (a földkéregben) az uránnál háromszor-ötször nagyobb gyakorisággal fordul elô. A tórium fenti konvertálása – a keletkezett 233U felhasználásán, azaz az üzemanyagciklus zárásán keresztül – lehetôvé teszi a földi tóriumkészletek jelentôs hatásfokú atomenergetikai hasznosítását. A tórium urán ciklus megvalósíthatóságát már a 1960-as években bizonyították, de csak az utóbbi évtizedben élénkült meg újból az érdeklôdés iránta.

Transzmutáció

A hosszú felezési idejû radioaktív izotópok neutron-besugárzással történô olyan átalakítása, amely egy vagy több lépésben (magátalakulásban) rövidebb felezési idejû vagy stabil izotóp kialakulására vezet. A kiégett üzemanyagban található hosszú felezési idejû hasadási termékek átalakítása neutronbefogással lehetséges, a kiégett üzemanyagban ugyancsak jelenlévô erôsen radiotoxikus, hosszú felezési idejû aktinidák azonban neutronbefogással csak magasabb rendszámú, hasonló tulajdonságú aktinidává alakulnak. Ezért az aktinidák átalakítására kizárólag a maghasadás (az aktinida neutronbefogás indukálta elhasítása) jöhet szóba, amelyhez általában gyorsneutron-spektrumra van szükség. A hasítás eredményeként keletkezô hasadási termékek már kisebb radiológiai kockázatot jelentenek, mint az aktinidák. A transzmutáció segítségével a kiégett üzemanyag „lebomlási ideje” az emberi léptékkel beláthatatlanul hosszú, millió éves nagyságrendrôl ezer év alá csökkenthetô. Mivel a transzmutáció feltételezi a particionálást, a két kapcsolódó technológiát P/T technológiának is szokás nevezni. A P/T technológia nem jelent alternatívát a radioaktív hulladékok végleges elhelyezésével szemben, csak annak kiegészítésére szolgál. Alkalmazása jelentôsen csökkentheti a végleges elhelyezésre kerülô hulladék mennyiségét és annak „lebomlási idejét”. Ezzel elôsegítheti a geológiai tárolók gazdaságosabb kihasználását és a jellemzô felezési idô csökkentésén keresztül növelheti a végleges tárolás biztonságát.

Uránoxid (UOX) üzemanyag

A ma üzemelô reaktorok legelterjedtebben használt üzemanyaga. A tipikus üzemanyag urándioxidot (UO2) tartalmaz, de más sztöchiometrikus arányú uránoxid is használható. Az UO2 nagy sûrûségû (~10,5 g/cm3), magas olvadáspontú (~2880 °C), viszonylag jó sugártûrô képességû, keramikus anyag. A friss urán-dioxid üzemanyagot általában 4-5%-os dúsítású (235U-tartalmú) uránból állítják elô.

Urán-plutónium üzemanyagciklus

A természetes uránban 99,3%-ban jelen lévô, termikus reaktorokban nem hasadóképes U-izotóp neutronbefogásos átalakítására (termikus hasadóanyaggá konvertálására) épülô üzemanyagciklus. Az 238U egy lassú vagy intermedier neutron befogásával 239U-izotóppá válik, amely két egymást követô béta-bomlással elôbb neptúniummá (239Np), majd plutóniummá (239Pu) alakul. Utóbbi izotóp – az 235U-hoz hasonlóan – termikus neutronok hatására is hasadóképes. Az 238U ilyen konvertálása – a keletkezett plutónium felhasználásán, azaz az üzemanyagciklus zárásán keresztül – lehetôvé teszi a természetes uránban rejlô energetikai potenciál hasznosítási hatásfokának legalább egy nagyságrenddel történô megnövelését. Ez azt jelenti, hogy a jelenleg jellemzô nyitott (az üzemanyag egyszeri felhasználásán alapuló) üzemanyagciklus 0,4% körüli hasznosítási hatásfokát az urán-plutónium zárt üzemanyagciklussal évszázados távlatban akár 20%-ra is meg lehet emelni. Az urán plutóniummá való hatásos átalakításához (a plutónium „szaporításához”) gyorsreaktorokra (kemény neutronspektrumú reaktorokra) van szükség, ezért az U-Pu ciklus megvalósítása gyors és termikus reaktorokat egyaránt tartalmazó úgynevezett szimbiotikus atomerômû-rendszerekben vagy tisztán gyorsreaktorokból álló rendszerekben képzelhetô el.

2009/1

238


„2020–2025-IG ÁT KELL ALAKÍTANI A HAZAI ENERGIARENDSZER SZERKEZETÉT”* PROF. DR. GIBER JÁNOS**

Az energiaszerkezet átalakítása során

CO2-emisszió csökkenéssel; gazda-

gáltatások (épületek) hôellátásában

az eddigi villamosenergia-központú

sági okok miatt ennek során nem nél-

a megújuló energiák – elsôsorban a

szemléletet fel kell, hogy váltsa a

külözhetjük a hazai lignitvagyon kor-

biomassza, a geotermikus energiák

végsô energia felhasználás komplex

szerû kihasználását (lehetôleg, leg-

és a napkollektorok – felhasználásá-

figyelembevétele: meg kell valósíta-

alábbis részben bevezetve a korszerû

nak. Kimutatható, hogy ezen meg-

nunk

villamosenergia-terme-

CCS [CO2 Capture and Storage]

újuló energiákat elsôsorban hôterme-

lés/felhasználás mellett a hô- (klíma)

szén-dioxid elnyelô-tároló technoló-

lésre célszerû használni: így a legma-

és az üzemanyag-felhasználás ener-

giákat).

gasabb a fajlagos földgázkiváltásuk.

a

giapolitikai optimalizálását is – szi-

A különbözô variációk vizsgálata

Az üzemanyagok részesedése az

gorú határfeltételek teljesítése mel-

(ld. Aszódi A. közleményét) arra utal,

energia felhasználásban (elsôsorban

lett.

hogy az optimum a centrális ellátás-

a közlekedés révén) jellemzôen 20%.

Utóbbiak közé tartozik, hogy évi

ban az atomerômû kapacitások ará-

Ez a mennyiség (≈200 PJ/év) erôsen

1-1,5%-os villamosenergiaigény-nö-

nyának növelésével érhetô el (az új

megterheli az importmérleget és je-

vekedés mellett 20%-kal csökkente-

kapacitásokból 1600-2000 MW-ot

lentôsen hozzájárul a CO2-kibocsátá-

nünk kell szén-dioxid-kibocsátásun-

III. generációs atomerômû építéssel

sunkhoz. Valamit enyhít ezeken a

kat, a 2007. évi 4,6%-ról 13-15%-ra

célszerû megoldani). E választás

10 en% bioüzemanyag (bioalkohol)

kell növelnünk a felhasznált megúju-

csökkenti a CO2-emissziót, olcsóbbá

bekeverése***.

ló energia arányát, és hazai specifi-

teszi az árat, enyhíti a földgáz túlsú-

kumként a primerenergia felhaszná-

lyát.

Ugyanakkor a jövô az elektromos energia fokozottabb felhasználása

lásban csökkentenünk kell a túlsú-

A célnak a határfeltételek mellett

lyos (jelenleg mintegy 42%-os) föld-

történô elérése érdekében az eddig

gázfelhasználás arányát.

preferált centrális energiatermelés

transzport szektorban: a) a villamosított vonatszállításra való átterhelés b) a hibrid és villamos gépkocsik

Mindehhez ki kell cserélnünk az

mellett fokozott figyelmet kell fordí-

erômûveink határfeltételeket ki nem

tanunk a decentrális (lokális) ener-

elégítô (elavult) részét és ki kell elé-

giatermelés/felhasználás gazdaságos

Komoly lehetôség a szélenergia

gítenünk a közben megnövekvô ke-

lehetôségeinek fokozott kihasználá-

felhasználása a villamos gépkocsik

resletet: számítások szerint 2025-ig

sára. Az elemzések szerint (ld.

akkumulátor-telepeinek feltöltésére:

5-6000 MW új (lehetôleg kapcsolt)

Büki G. cikkét) e területen különös

erômûvet kell installálnunk jelentôs

jelentôsége van a háztartások és szol-

arányának növelése.

c)

alkalmazkodhat a szélenergia

esetlegességéhez.

* Az idézett kijelentés a szakma egységes véleménye; ezt tükrözi a Magyar Energetikusok Kerekasztalának két itt közreadott, szerkesztett alapelôadása is. ** Levelezési cím:jgiber@eik. bme. hu *** A II. generációs bioüzemanyag faalapú, így nem jelent konfliktust az élelmiszerbázisban.


41

A VILLAMOSENERGIA-TERMELÉS SZERKEZETE ÉS JÖVÔJE* DR. ASZÓDI ATTILA**

A villamos energia egy speciális termék. Felhasználása nagyon szerteágazó: például világítunk vele, a háztartásokban, a közlekedésben, vagy a munkánk során különbözô berendezéseket mûködtetünk vele. Amikor újabb és újabb fogyasztók lépnek be a villamosenergia-rendszerbe, a rendszer teljesítmény-egyensúlyát folyamatosan fenn kell tartani annak érdekében, hogy a hálózati frekvencia folyamatosan fennmaradhasson. Mivel az elektromágneses információk a hálózaton fénysebességgel terjednek, ezt a beavatkozást, ezt a kiegyensúlyozást másodperces idôléptékben kell megoldani. Az 1. ábra egy nyári és egy téli nap tipikus villamosenergia-fogyasztási görbéjét mutatja, melyekbôl jól látható, hogy 0 órától 24 óráig hogyan változik a magyar villamosenergiarendszerben a villamosenergia-igény. Az elôbb említett kiegyensúlyozási feladat következtében ez azt jelenti, hogy természetesen az igény változásával az erômûvek teljesítménye is ugyanúgy változott. Az egyensúly fenntartásához különbözô erômûvekre van szükség. Az

7000

1. ábrából az is jól látható, hogy Magyarországon atomenergia, szén, szénhidrogének és import felhasználásával oldjuk meg ezt az ellátási feladatot, és természetesen a nyári és a téli idôszak között, napok, hetek, hónapok között is különbségek vannak, hiszen a külsô hômérséklet, vagy éppen a munkanap és a munkaszüneti nap közötti különbségek jelentôs különbséget eredményeznek az igényekben is. Tehát egy olyan villamosenergia-rendszert kell építeni és mûködtetni, ami ezt az egyensúlyt folyamatosan fenn tudja tartani. Magyarországon a 2. ábrán szereplô erômûvek adják a villamosenergia-termelés gerincét. Számos, különbözô energiahordozó felhasználásával mûködô (nukleáris, szén, lignit, biomassza és szénhidrogén bázisú) nagyerômû van a magyar villamosenergia-rendszerben és ezen kívül számottevô, 10-15%-os importot is folyamatosan felhasználunk a villamosenergia-igények kielégítésére. A magyarországi nagyerômûvek üzembe lépésének adatait (ld. 3. ábra) elemezve megállapítható, hogy a 70-es éveket a Mátrai és a Tiszai Erô-

MW

7000

6000

6000

5000

5000

4000

Atom

4000

3000

Egyéb

3000

2000

Szén

2000

Szénhidrogén

1000

mû blokkjainak üzembe lépése határozta meg. A 80-as évek egyértelmûen a Paksi Atomerômû négy blokkjának építése jegyében teltek. A 90-es évek közepéig, a rendszerváltás utáni idôszakban volt egy jelentôsebb szünet, majd a 90-es évek közepétôl elsôsorban szénhidrogén-, azon belül is földgáztüzelésû berendezések épültek különbözô telephelyeken. Összesítve a magyar erômûpark adatait látható, hogy a nagy erômûveink átlagéletkora 24 évet megközelítô, és számos olyan erômû van ebben a rendszerben, ami már a 30-as évein túl van. Ez azt is jelenti, hogy jó néhány olyan erômûvünk van, amelyeknek ma már nagyon alacsony a hatásfoka (ld. 4. ábra). Az alacsony hatásfok több szempontból is problémát okoz. Egyrészrôl az alacsony hatásfok gazdaságossági kérdés, de ha egy erômû alacsony hatásfokkal mûködik, ez azt is jelenti, hogy ugyanannyi tüzelôanyag-felhasználás, ugyanannyi szén-dioxid-kibocsátás mellett kevesebb villamos energiát tud elôállítani. A következô idôszakban tehát számos erômûvet (gazdaságossági vagy szén-dioxid-kibo-

MW

1000

Import 0

0 0

6

12

18

24

0

6

12

1. ÁBRA 2006 EGY TIPIKUS NYÁRI ÉS TÉLI MÉRÉSI NAP VILLAMOSENERGIA-FOGYASZTÁSI GÖRBÉJE (Forrás: www.mvm.hu)

* Rövidített formában elhangzott a Magyar Energetikusok Kerekasztala nyilvános alakuló ülésén, Budapest, 2009. február 10. ** A BME Nukleáris Technikai Intézet igazgatója, az MTA Energetikai Bizottság elnöke. Levelezési cím: [email protected]

42

2009/1


18

24

UKRAJNA

13

25 5

SZLOVÁKIA 9

15

17 24

8 2

21

14

6

26

20

19

AUSZTRIA

22

12

23 1

7

16

18 3 4

ROMÁNIA

SZLOVÉNIA

10

HORVÁTORSZÁG 11

KÁT Kapcsolt

SZERBIA

KÁT Hulladék KÁT Szél

Erômû

Szénerômû

Szénhidrogénerômû

Blokkok, turbinák 2007. 12. 31. Energiaforrás

Vízerômû

Gázturbinás tartalék erômû

Erômû

Összesen MW

1 Bakonyi Erômû Rt. szén

• Bakonyi Bioenergia Kft.

biomassza

102 30

2 Budapesti Erômû ZRt. szénhidrogén

405,9

3 Dunamenti Erômû Rt. • Dunamenti Erômû

szénhidrogén

1350

• Dunamenti GT

szénhidrogén

386

4 ISD Power

szénhidrogén

69

5 Hernádvíz Vízerômû Kft.

víz

4,4

6 Mátrai Erômû Rt.

lignit+biomassza

941

Biomassza

Blokkok, turbinák 2007. 12. 31. Energiaforrás

15 AES Tisza Erômû Kft.

• Ajkai Erômû

három telephely

Atomerômû

szénhidrogén

Összesen MW 900

Tiszavíz Vízerômû Kft. 16 • Kisköre

víz

28

17 • Tiszalök

víz

11,4

18 • Oroszlányi Erômû

szén

240

19 • Tatabánya Erômû Kft.

szénhidrogén

49,7

szénhidrogén

95

szél

10

Vértesi Erômû ZRt.

20 DKCE Kft.

szénhidrogén

21 MSZE-Théra Bt. • Mosonmagyaróvári Szélerômû 22 Észak-Buda Fûtôerômû

GTER Kft.

szénhidrogén

49,9

23 Mov-R H1 Szélerômû Megújuló

7 • Litéri GT

tüzelôolaj

120

8 • Lôrinci GT

tüzelôolaj

170

9 • Sajószögedi GT

tüzelôolaj

120

nukleáris

1910

10 Paksi Atomerômû Rt.

Debreceni GT

11 Pannonpower Holding Rt.

Energia Hasznosító Kft. Mosonmagyaróvári Külterületi

szél

24

szénhidrogén

47

szénhidrogén

39

hulladék

24

Szélerômû 24 Nyíregyházi Kombinált Ciklusú Erômû

• Pannon Hôerômû Rt.

szénhidrogén (szén) 132,5

• Pannon Green Kft.

biomassza

25 Miskolci Fûtôerômû Kft.

49,9 26 FKFV-HUHA

12 Csepeli Áramtermelô Kft. • Csepel GT

Fôvárosi Hulladékhasznosító Mû szénhidrogén

396

AES Borsodi Energetikai Rt. 13 • Borsodi Erômû

szén+biomassza

136,9

14 • Tiszapalkonyai Erômû

szén+biomassza

200

2. ÁBRA A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER LEGFONTOSABB ERÔMÛVEI, ENERGIAHORDOZÓJUK ÉS BEÉPÍTETT ELEKTROMOS TELJESÍTMÉNYÜK (Forrás: www.mvm.hu)


43

44

2009/1


4. ÁBRA A HAZAI NAGYERÔMÛVEK ÖSSZHATÁSFOKA A VONALRA ADOTT VILLAMOS ENERGIÁRA VONATKOZTATVA (Forrás: mvm.hu) 2000

0

Vértesi Erômû Zrt. Oroszlány

1999

1998

241

Pannon Hôerômû Zrt.

1997

145

1996

Dunamenti G1

Paksi Atomerômû Zrt.

440 440

1995

Inotai Gt

1994

1993

1992

1991

Paks

Mátrai Erômû Zrt.

1989 1990

200

GTER Sajószöged

1987 1988

300

GTER Lôrinci

1985 1986

113

GTER Litér

EMA Power Kft.

1983 1984

440 440

Dunamenti Erômû Kft.

1981 1982

500

Debreceni Kombinált Ciklusú Erômû Kft.

1979 1980

430 430

Csepeli Áramtermelô Kft.

1977 1978

Tiszai

Budapesti Erômû Zrt. Újpest Gt.

Budapesti Erômû Zrt. Kispest Gt.

Budapesti Erômû Zrt. Kelenföld Gt.

1975 1976

Gagarin

Budapesti Erômû Zrt. Kelenföld

Bakonyi Erômû Zrt.

1973 1974

100

AES Tiszai Erômû Kft.

1971

200

1972

400

AES Tiszapalkonya

AES Borsod

Beépített MW

600 566

PowerGen 396 MW + MVM Lôrinci 170 MW

400

MVM Litér + Sajószöged

Dunamenti G2

Kelenföldi G2 240

136

85

0

3. ÁBRA A HAZAI NAGYERÔMÛVEK BERUHÁZÁSAINAK IDÔBELI ÜTEMEZÉSE ÉS ENNEK SORÁN BEÉPÍTETT TELJESÍTMÉNYEK

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%

100%

88%

75%

63%

50%

38%

25%

13%

Szlovénia

Szlovákia

Svédország

Spanyolország

Románia

Portugália

Olaszország

Németország

Magyarország

Lengyelország

Irország

Hollandia

Görögország

Franciaország

Finnország

Egyesült Királyság

Dánia

Cseh Köztársaság

Bulgária

Belgium

Ausztria

0%

szél, biomassza, geotermikus, egyéb megújuló víz fosszilis nukleáris 5. ÁBRA A VILLAMOSENERGIA-TERMELÉS MEGOSZLÁSA A FELHASZNÁLT ENERGIAHORDOZÓK SZERINT EGYES EURÓPAI ORSZÁGOKBAN, 2007

csátási okok miatt) le kell selejtezni, ill. pótolni kell. Jelenleg energiapolitikai alapkérdés, hogy milyen energiahordozószerkezettel érdemes a következô 20, 30 vagy 50 évet megtervezni. Az 5. ábrában azt tüntettük fel, hogy az Európai Unió országaiban milyen energiahordozó szerkezetre alapozva állítják elô a villamos energiát. Az ábrából látható, hogy Magyarországon a villamos energia több mint harmada atomenergiából származik, majdnem kétharmada fosszilis és 4% alatti a megújulók, a szél, a biomaszsza, a geotermikus, valamint 1% alatti a vízenergia részesedése. Ha néhány szomszéd országot nézünk, Szlovákiában 2007-ben 55% körüli volt az atomenergia részesedése, egynegyednyi a fosszilis és számottevô, 15%-nál nagyobb a víze-

nergia szerepe. Szlovénia nagyon hasonló, csak valamennyivel több vízenergiát használnak villamosenergiatermelésre. Nyugati szomszédunknál, Ausztriában, 60%-nál nagyobb a víz-, ill. a megújulók aránya. Különbözô receptek vannak tehát. Minden ország a saját adottságaihoz illeszkedve kell hogy megoldja ezt a problémát. Arra is érdemes felhívni a figyelmet, hogy néhány ország, pl. Lengyelország, Írország, Portugália, Olaszország, Görögország alapjában véve fosszilis alapon állítja elô a villamos energiát, és a széndioxid-kibocsátási korlátozások miatt komoly problémákkal kell szembesülniük. A magyarországi helyzetet alaposabban elemezve a 6. ábra 2007-es adatai alapján látható, hogy a hazai termelés 37%-a származott a Paksi Atomerômûbôl, 18% szén alapú,

38% földgáz alapú, a biomassza (elsôsorban tûzifa) 3,7%-ot képvisel, a szél, a víz és az egyéb megújulók viszonylag kis szerepet játszanak. A földgázra nagyon nagy figyelem irányult az elmúlt idôszakban. 2009 januárjában is megérkezett a szokásos, menetrendszerinti földgázválság, és ez egyértelmûen gondolkodásra int bennünket, hiszen stratégiai kérdésekrôl van szó. Egyrészrôl szembesülnünk kell azzal, hogy az egész világon a legnagyobb földgáztermelô ország Oroszország (ld. 7. ábra). Kanada, Norvégia nyilván nagyon messze van tôlünk ahhoz, hogy érdemben beleszólhassanak a magyarországi földgázellátásba. Egyértelmû, hogy a földgáz egy nagyon kényelmes energiahordozó, fôleg ha már kiépült a szállításához szükséges csôvezetékrendszer. A 8.


45

Hazai áramtermelés, 2007

Atomenergia; 36,8%

Szél; 0,3%

Szén; 18,4%

Víz; 0,5%

Fûtôolaj; 1,5%

Biomassza; 3,7%

Földgáz; 37,9

Egyéb megújuló + hulladék 0,9%

6. ÁBRA AZ EGYES ENERGIAFORRÁSOK SZEREPE A HAZAI VILLAMOSENERGIA-TERMELÉSBEN (2007)

ábrából látható, hogy a földgáz Magyarországon az elmúlt négy évtizedben óriási karriert futott be. Jelenleg 12 milliárd köbméter fogy belôle évente. A földgázzal kapcsolatos kiszolgáltatottságunkat a 9. ábra mutatja a legszemléletesebben. A függôleges tengelyen az van feltüntetve, hogy az összes energiafelhasználáson belül mekkora részarányt képvisel a földgáz az európai országokban, a vízszintes tengelyen pedig azt lehet látni, hogy az oroszországi gázimportnak, Oroszországnak mint gázforrásnak mekkora a szerepe az adott ország földgázellátásán belül. A 9. ábrából azt is jól lehet látni, hogy az európai országok közül senki nem fogyaszt arányaiban annyi földgázt, mint Magyarország, és Litvánián, Szlovákián, Bulgárián, Görögországon kívül – akik sokkal kevésbé építenek a földgázra – Magyarország

46

2009/1

van a leginkább kitéve az oroszországi importnak. Az orosz földgáz tulajdonképpen egyetlenegy vezetéken keresztül érkezik Magyarországra, ami nagyon komoly ellátásbiztonsági problémákat és kiszolgáltatottságot jelent. Az E.ON Földgáz Trade Zrt. 2009. január 22-i sajtótájékoztatóján elmondta, hogy mind a szállítófüggôség mind az importfüggôség szempontjából Magyarország nagyon kiszolgáltatott helyzetben van, földgázfüggôsége magas, a hazai termelés alacsony, egyetlen szállítótól függ, melynek következtében alkuereje kicsi, pozíciója pedig nem alkalmas versenyképes árak kialkudására. Ugyanakkor a hazai földgázfogyasztással kapcsolatban érdemes megemlíteni egy fontos körülményt: a 10. ábrán szereplô táblázatban jól látható, hogy a magyarországi napi


csúcsfogyasztás évrôl évre csökkent az elmúlt 4 évben, aminek az alapvetô oka az, hogy a földgáz direkt és automatikus ártámogatása megszûnt. A földgáz árnövekedése egyértelmûen földgázmegtakarításra sarkalta a fogyasztókat. A politikának is látnia kell, hogy a dolgokat árukon kell adni, mert ha nem a valóságos árakat tükrözi a rendszer, akkor az adott esetben pazarláshoz vezethet. Másrészrôl kiválóan mutatják ezek az adatok, hogy a magyar fogyasztók – a lakosság és az ipari fogyasztók is – képesek takarékoskodni, ha látják, hogy mi mennyibe kerül, és érdekük fûzôdik ahhoz, hogy a takarékosságért tegyenek. Visszatérve a villamosenergia-elôállításra, a földgáz és a villamos energia között azért van nagyon szoros kapcsolat, mert Magyarországon (ahogy a 6. ábrából is látható) a villamos energia 38%-a származik földgázból. A villamosenergia-termelésben is lenne tere a földgázfelhasználás csökkentésének. A földgáz nyilván nem nélkülözhetô a villamosenergia-termelésben sem. Ugyanakkor – megfelelô energiapolitikával – elkerülhetô és elkerülendô arányának további növekedése, és adott esetben hosszú távon csökkenthetô is szerepe. Az erômûvi fejlesztések szempontjából alapvetô kérdés, hogy a villamosenergia--termelés és -fogyasztás várhatóan hogyan fog alakulni a következô évtizedekben. A 11. ábrában azt láthatjuk, hogy az egyes európai országokban az egy fôre vetített végsô villamosenergiafogyasztás mekkora. Az ábrából megállapítható, hogy hazánk egyáltalán nem nevezhetô villamosenergia-pazarlónak. Szlovákia, Szlovénia (Magyarországhoz hasonló fejlettségû országok) számottevôen több áramot fogyasztanak. Ausztria pedig egy fôre vetítve több mint kétszer annyi villamos energiát használ fel, mint Magyarország. Más kérdés, hogy Ausztriában az egy fôre vetített GDP többszöröse a magyarnak. Érdemes a 11. ábrában észrevenni, hogy a két skandináv éllovas, Finnország és Svédország több mint négyszer annyi villamos energiát fogyaszt egy fôre vetítve, mint Magyarország. Nem lehet abban reménykedni, hogy

Oroszország 192

Kanada Norvégia Algéria Hollandia Katar Indonézia Malajzia USA Németország Egyiptom Omán Bolívia Nagy-Britannia Líbia Miranmar Irán Türkmenisztán Belgium Marokkó 0

25

50

75

100

125

150

7. ÁBRA A VILÁG LEGNAGYOBB FÖLDGÁZ EXPORTÔREI (milliárd köbméter) [Forrás: portfolio.hu]

14 12 10 8 6 4 2

2007

2005

2001

2003

1997

1999

1993

1995

1991

1987

1989

1985

1981

1983

1977

1979

1975

1971

1973

1967

1969

1965

0

8. ÁBRA A MAGYARORSZÁGI FÖLDGÁZFELHASZNÁLÁS ALAKULÁSA 1965-TÔL NAPJAINKIG (milliárd köbméter) (Forrás: portfolio.hu)

radikális energiatakarékossággal számottevô mennyiségû villamos energia takarítható meg hazánkban. Sokkal inkább az a gazdasági fejlôdésünk útja, hogy a termelékenység, a hatékonyság növekedésével mérsé-

kelt villamosenergia-növekedés mellett számottevôen nô az ország gazdasága által elôállított érték. Azt is érdemes megemlíteni, ha a háztartások nagy tömegekben állnának át földgázról pl. hôszivattyús fûtésre,

az is számottevôen növelné a villamosenergia-felhasználást, hiszen a hôszivattyúk mûködéséhez villany kell. Ugyanígy a közúti szállítás jelentôsebb volumenének vasútra terelése áramigény-növekedéshez vezet, hiszen a korszerû, környezetkímélô és igazán hatékony vasút elektromos meghajtásra alapoz. Érdemes megvizsgálni, hogy hogyan változott az elmúlt években a villamosenergia-felhasználás hazánkban. A 12. ábra Stróbl Alajos 2009. februári elemzése [1] alapján azt mutatja, hogy 2003-tól hogyan változott a villamosenergia-rendszerünk minimális és maximális teljesítménye. Jól látható az ábrából, hogy a maximális igény körülbelül 100 MW/év ütemben, a minimális 50 MW/év ütemben növekedett; arra lehet számítani, hogy a villamosenergia-igény a továbbiakban is növekedni fog. Hozzá kell tennünk, hogy a 2008-ban kezdôdött gazdasági válság hatása egyértelmûen mérhetô a hazai villamosenergia-fogyasztásban: 2008 utolsó negyedévében – az elôzô év hasonló idôszakához képest – csökkent a hazai villamosenergia-igény, tehát a korábbi növekedési ütem jelenleg nem érvényesül. A válság elmúltával újra növekedéssel lehet számolni. Stróbl Alajos elemzései szerint [2] a hazai bruttó villamosenergia-felhasználás a 2008-as 43,7 TWh helyett 2015-re 46-48 TWh-ra növekedhet, de az is elképzelhetô, hogy csak 44-45 TWh lesz. Stróbl véleménye szerint 2025-ben a bruttó felhasználás valahol nagy valószínûséggel 48 és 56 TWh között lehet, tehát a 2008-as értéknél 10-28%-kal magasabb. Az évi bruttó csúcsterhelés 2015-re 6800-7000 MW értékre, míg 2025-ig 8000-8500 MW-ra nôhet [2]. A szükséges forrásoldali teljesítôképesség bruttó értéke 2015-ben 950010 500 MW lehet, míg 2025-re 10 000-11 000 MW-ra nôhet. Amint azt a 4. ábra kapcsán elemeztük, számos hazai erômû elavult, alacsony hatásfokú. A becslések szerint a ma meglévô 9000 MW beépített termelôkapacitásból 2025-ig 4000 MW-nyi erômû fog leállni, tehát a ma üzemelô egységek közül 2025-ben 5000 MW kapacitás lesz még üzemben. Ha figyelembe veszszük, hogy 2025-ben kb. 10 000-


47

válsággal számolva is 2025-ig 40005000 MW új kapacitásra lehet szükség a magyar villamosenergia-rendszerben (13. ábra). Alapvetô kérdés tehát az, hogy ezt a 40006000 MW-os új kapacitást milyen energiahordozók bázisán képzeljük el. Erre különbözô szcenáriók lehetségesek, melyeket a 14. ábra mutat be [1]. Lehet jelentôsen növelni a földgázfelhasználást, és alapjában véve földgázra alapozva pótolni ezt a kapacitást. Nyilvánvalóan ennek jelentôs importkiszolgáltatottsági és ellátásbiztonsági problémái lehetnek. Lehet számottevô mértékben, pl. 2 atomerômûblokk építésével növelni a nukleáris termelôkapacitást. Ebben az esetben is szükség lesz további szénerômûvi és földgázerômûvi kapacitásbôvítésre, ill. a megújulóenergia-felhasználás jelentôs mértékû fokozására, mintegy 1100 MW-nyi megújuló kapacitás beépítésére is. Lehet alapjában véve szénre (lignitre) alapozni a bôvítést (2500 MW szén, amely mellett kb. 2400 MW földgáz és 1100 MW megújuló kapacitás képzelhetô el). Lehetséges erôteljesebben preferálni a megújulókat pl. 2000 MWnyi új megújuló kapacitás rendszerbe való beépítésével.

50% Magyarország

45% 40% 35%

Litvánia Románia

30%

Hollandia Írország

25%

Spanyolország

Törökország

Belgium Franciaország

medián

Portugália

Csehország

Görögország

Svájc

5%

Bulgária Finnország

Lengyelország

10%

0%

Szlovákia

Ausztria

Németország

20% 15%

Olaszország

Nagy-Britannia

Svédország 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

9. ÁBRA A FÖLDGÁZ ARÁNYA AZ ENERGIAFOGYASZTÁSON BELÜL ÉS AZ OROSZ GÁZIMPORT ARÁNYA A FÖLDGÁZFELHASZNÁLÁSBAN AZ EGYES EURÓPAI ORSZÁGOKBAN (Forrás: portfolio.hu)

Q nap/T

2006

2007

2008

2009

Csúcsfogyasztás

88,9

75,3

78,1

68,3

–3,0 °C

73,0

71,9

69,0

68,0

–5,0 °C

79,9

72,9

74,4

73,0

10. ÁBRA FÖLDGÁZ ÉVES CSÚCSFOGYASZTÁSA (MILLIÓ m3/NAP) MAGYARORSZÁGON 2006-TÓL (A 2009-ES ADAT BECSÜLT) (Forrás: Dr. Zsuga János, FGSZ: Az orosz–ukrán gázválság magyarországi vonatkozásai, 2009.01.29., MTA Energetikai Bizottsága elôtti elôadás [3])

11 000 MW lehet a beépítendô kapacitás, és feltételezzük, hogy 2025ben nem fogunk áramimportot igénybe venni a hazai igények fedezé-

sére, akkor összességében 2025-ig 6000 MW-nyi új erômûvi kapacitás építésére lenne szükség az országban. Hosszan elhúzódó gazdasági

18000 16000 14000

kWh/f /év

12000 10000 8000

7542 6543

6000

4720 3665

4000 2000

11. ÁBRA VILLAMOSENERGIA-FOGYASZTÁSUNK NEMZETKÖZI ÖSSZEHASONLÍTÁSBAN (Forrás: Enerdata – Global energy market data)

48

2009/1


Szlovénia

Szlovákia

Svédország

Spanyolország

Románia

Portugália

Olaszország

Németország

Magyarország

Lengyelország

Írország

Hollandia

Görögország

Franciaország

Finnország

Egyesült Királyság

Dánia

Cseh Köztársaság

Bulgária

Belgium

Ausztria

0

MW 8000

103 MW/a 7000

y = 1,9315x + 5433 6000

5000

4000

3000

y = 0,9749x + 3372

52 MW/a

2000

1000

2003

2004

2005

2006

2007

2008

0 1

11

21

31

41

51 8

18

28

38

48

5

15

25

35

45 2

12 22 32 42 52 9

19

29

39

49

6

16

26

36

46 hét

12. ÁBRA A MAGYAR VILLAMOSENERGIA-RENDSZER LEGNAGYOBB ÉS LEGKISEBB TERHELÉSÉNEK ALAKULÁSA A 2003–2008 ÉVEKBEN (Forrás: Stróbl Alajos, ETV-Erôterv, 2009.02.03. [1])

12000

Évente ~1,5% többlet

11000 MW

Még kérdéses az energiahordozó: szükséges új

Beépített teljesítôképesség, MW

10000

9000 MW 450 6000

8000

A méretezésnél figyelembe vett energiahordozó

2500

6000

5000 MW 2600

4000 1510

2000 1940

0 2008

megmaradók

再

megújuló gáz 300

olaj

1680 410 670

szén atom

1940

2025

13. ÁBRA A VILLAMOSENERGIA-RENDSZER TELJESÍTÔKÉPESSÉGÉNEK ÖSSZETÉTELE 2008-BAN ÉS ENNEK VÁRHATÓ KÉPE 2025-BEN (Forrás: Stróbl Alajos, ETV-Erôterv, 2009.02.03. [1])

Érzékelni kell, hogy sokkal nagyobb az összteljesítmény-igény annál, mintsem hogy egyetlen energiahordozó (akár tisztán földgáz, nukleáris, lignit, szén vagy megújuló) bázison ezt a fejlesztési feladatot meg lehetne oldani; egy ésszerû és

célszerû energiahordozó-keverékre van szükség. A 14. ábra szerinti szcenáriók közül az atomos, a szenes és a megújulós esetében is célszerûnek látszik 300-800 MW-nyi szivattyús tározós vízerômûvi kapacitást integrálni a

rendszerbe, ami fokozza a villamosenergia-rendszer rugalmasságát, könnyebbé teszi a szabályozást. Nagyon fontos, hogy ezeket a szcenáriókat tovább kell elemezni az import-függôség, az árak és a széndioxid-kibocsátás szempontjából, hi-


49

szükséges

atom

szén

gáz

megújuló

tározós

7000

Beépített bruttó teljesítôképesség, MW

6000 1100

600

300

1100

1140

800

2000

5000 4000

2000

3000

6000

4400

2340 1740

440

600

2000 2460

2500

1000

1660 440

0 földgáz

atom

szén

megújuló

冦

szükséges

bázisú növelés 14. ÁBRA KÜLÖNBÖZÔ LEHETSÉGES ERÔMÛ-FEJLESZTÉSI VÁLTOZATOK 2025-IG (Forrás: Stróbl Alajos, ETV-Erôterv, 2009.02.03. [1])

10

5

0 0

5

10

15

20

25

-5

–10

-15 Tmax 00–24 (Forrás: OMSZ) (C) Napi átlaghômérséklet (Forrás: OMSZ) (C) Tmin 00–24 (Forrás: OMSZ) (C) 15. ÁBRA A METEOROLÓGIAI HELYZET A 2009. JANUÁRI FÖLDGÁZKRÍZIS ALATT (Adatok forrása: OMSZ, [4])

szen pl. utóbbi területen Magyarországnak nemzetközi vállalásai vannak. A megfelelô tartalékképzés és a rendszer szabályozhatóságának fontosságát nagyon jól mutatják a 2009 januári események. A legtöbbünk emlékezetében jól megmaradt, hogy a földgázkrízis idôszakában közel három héten keresztül nagyon hideg volt Magyarországon, mínusz10-

50

2009/1

15 °C éjszakai minimum hômérsékletekkel, és napközben sem emelkedett a hômérséklet mínusz 5-8 °C fölé, ami jelentôsen fokozta a fûtési igényt és az ország energiafogyasztását. Tartósan kedvezôtlen, nagyon szmogos idôjárási helyzet alakult ki, mert a hideg légtömegek megültek a Kárpát medencében. Egy inverziós légköri állapot jött létre: ekkor a földfelszínhez közeli légrétegek ala-


csonyabb hômérsékletûek, sûrûbbek, légmozgás hiányában nem tudnak elkeveredni a magasabb légtömegekkel, melynek következtében a légszennyezôk bedúsulnak a levegôben, a napsugárzás nem tud a földfelszínig hatolni, így a felszín nem melegedhet fel, ami tovább stabilizálja a felszínhez közeli hideg levegôt. Ebben az öngerjesztô folyamatban a szennyezôk addig dúsulnak az alsó légrétegben, hogy a nagyvárosokban szmogriadót kell elrendelni, Budapesten még az autóközlekedést is korlátozták több napra. A fent leírt folyamat nagyon jól nyomon követhetô a 15. és 16. ábrában feltüntetett adatokban. Az alacsony éjszakai és nappali hômérsékletek mellett a szélsebesség folyamatosan alacsony volt, így a szélerômûvi áramtermelés több napra tartósan minimálisra csökkent (lásd a 16. ábrán). A földgázellátási krízis alatt, amikor kb. 10 napon keresztül nem jött import földgáz az országba, nagyon alacsony volt mind az éjszakai, mind a nappali hômérséklet, a szélerômûvek a meteorológiai helyzet miatt nem tudtak érdemben hozzájárulni a villamosenergiaigények kielégítéséhez, a szmog miatt a napkollektorok hosszú napokon keresztül nem termelhettek meleg vizet. Olyan fejlesztésekre, olyan megoldásokra van szükség, amelyek ezekben

4

2100

2

1800 1500

0 0

5

10

15

20

25

-2

1200

-4

900

-6

600

–8

300

-10

0 Napi átlag-szél (Forrás: OMSZ) [m/s] Napi átlaghômérséklet (Forrás: OMSZ) (C) Szélerômûvi betáplálás (Forrás: MAVIR) [MWh/nap]

16. ÁBRA A METEOROLÓGIAI HELYZET ÉS A HAZAI SZÉLERÔMÛVI BETÁPLÁLÁS A 2009. JANUÁRI FÖLDGÁZKRÍZIS ALATT (Adatok forrása: OMSZ [4], MAVIR [5]; Megjegyzés: a 2008-as teljes hazai éves szélerômûvi hálózati árambetáplálás 210 585 MWh volt)

a krízishelyzetekben is kielégítik az aktuális energiaigényeket.

ÖSSZEFOGLALÁS Magyarország nyilvánvalóan nem tud lemondani a földgázfelhasználásról, azonban olyan energiapolitika megvalósítható, amely csökkenti a földgáz szerepét a hazai energiaellátásban.

Nagyon fontos, hogy a lakosságot ösztönözzük energiatakarékosságra mind a földgáz, mind az áram, mind pedig az egyéb energiahordozók tekintetében. Nyilvánvaló, hogy jelentôs, számottevô megújuló energiaprojekteket is indítani kell Magyarországon. Elsôsorban a biomassza, a vízenergia, a geotermikus energia hasznosítását lehet itt említeni. A csökke-

nô hazai kitermelésû földgáz mellett jelenleg egyetlen hazai fosszilis energiahordozónk a lignit, ezt célszerû a továbbiakban is használni, ugyanakkor törekedni kell arra, hogy ez a lehetô legmagasabb hatásfok mellett történjen meg. Meggyôzôdésem, hogy a geográfiai és geológiai helyzetünk, valamint az energiahordozókkal való alacsony ellátottságunk miatt elkerülhetetlen, hogy Magyarország jobban építsen az atomenergiára, és új atomerômû blokkok épüljenek. IRODALOMJEGYZÉK [1] Dr. Stróbl Alajos (ETV–Erôterv): Magyarországi erômû-létesítési programokból, IIR Konferencia – Az erômûvek jelene és jövôje, Budapest, 2009. 02. 03 [2] Dr. Stróbl Alajos: A MAVIR ZRt. 2009. évi forrásoldali kapacitástervéhez az alapelvek és az alapadatok elsô változata, ETV–Erôterv Tanulmány, Budapest, 2009. március [3] Dr. Zsuga Jáno, (FGSZ): Az orosz– ukrán gázválság magyarországi vonatkozásai, MTA Energetikai Bizottsága elôtti elôadás, 2009. 01. 29 [4] Horváth Ákos (Országos Meteorológiai Szolgálat), Személyes közlés, 2009. január [5] MAVIR ZRt, Személyes közlés, 2009. január

hírek

OSZTALÉKVADÁSZATBÓL JELES AZ ÁLLAMI CÉG Napi.hu: Lovas András 2009. 03. 11.

Tíz százalék fölé növelte Émász-részesedését az MVM Zrt., így már két áramszolgáltatóban bír stratégiai pozícióval, de nyomul a Mátrai Erômûben is. A vételekkel jókor lépett az állami cég, várhatóan hatalmas osztalékokat zsebelhet be a tavalyi év után. A Fôvárosi Önkormányzat 10 százalékos Elmû-pakettjének levadászása az elmúlt év elején a jelek szerint csak a kezdô lépés volt a Magyar Villamos Mûvek Zrt. részérôl. Az Émász mai bejelentése szerint a miskolci székhelyû cégben is 10 százalék fölé növelte részesedését az MVM (eddig 9,38 százaléka volt, a tranzakció után 10,04 százalékra nôtt ez az arány), amivel nem csak egy esetleges felvásárlást nehezíthet meg, de tetemes osztalékbevételre is szert tehet.

Az MVM folyamatos vásárlása jó magyarázat arra is, hogy az áramszolgáltató cég részvényei egy kis átmeneti gyengélkedés ellenére miért bizonyultak a leginkább válságálló befektetésnek a Budapesti Értéktôzsdén, hiszen árfolyamuk gyakorlatilag ott van, ahol a Lehmann-csôd és az októberi összeomlás elôtt volt. A tavalyi vásárlásokkal az MVM részesedése az Elmûben eléri a 12,5 százalékot. A két, az RWE és az Energie Baden-Württenberg (EnBW) alkotta konzorcium által birtokolt áramszolgáltató társaság várhatóan rekordévet zárt 2008-ban A tôkepiaci törvény változása miatt tavalyi éves gyorsjelentést még nem kellett publikálniuk, a befektetôk így legkésôbb a rendes éves közgyûlést megelôzô 15. napon, valamikor április közepén tudhatják meg a végleges számokat és a hozzájuk kapcsolódó osztalékjavaslatokat.

Jó számok, magas osztalék?

Az elsô három negyedév teljesítménye mindenesetre impresszív volt, az Elmû részvényenként 4434 forintos profitot ért el, az Émásznál ez a nyereség 3366 forintra nôtt. Mivel a cégek eddig nem közöltek negyedéves számokat, ezért nehéz megbecsülni, hogy az utolsó negyedév miként alakulhatott. Piaci megfigyelôk szerint a budapesti áramszolgáltatónál elképzelhetô bôven a 2500-3000 forintos sáv feletti részvényenkénti osztalék kifizetése is, sôt, ez akár mindkét társaságnál bekövetkezhet. A becslést az is nehezíti, hogy a stabilabban fizetô Elmû pont tavaly vett vissza az osztalékfizetési hányadból, azaz az adózott profit kisebb részét osztotta szét a részvényesek között. A Napi szerint az sem elképzelhetetlen, hogy a visszafogott kifizetési

Folytatás az 59. oldalon


51

ÉPÜLETEK HATÉKONY ENERGIAELLÁTÁSA – PREFERÁLANDÓ LEHETÔSÉG A DECENTRALIZÁLT ENERGIAELLÁTÁS ÉS A MEGÚJULÓ ENERGIÁK ALKALMAZÁSÁRA* DR. BÜKI GERGELY**

Amikor az energetikusok az energetika helyzetérôl és fejlesztésérôl beszélnek, rendszerint a központos energiatermelés, a villamosenergiarendszer és a nagyerômûvek kerülnek elôtérbe. Idôszerû szólnunk az energetika másik oldalán a decentralizált energiafelhasználásról, konkréten az épületek energiaellátásáról. A hazai épületek súlypontot jelentenek a végenergia-fogyasztásunkban, földgázfelhasználásuk túlsúlyos, megújulóenergia-hasznosításuk pedig minimális. Az épületek hatékony energiaellá-

tását – mint minden energetikai kérdést – csak rendszerszemlélettel, az energiaellátás komplex rendszerében lehet vizsgálnunk és értékelnünk. Elkerülhetetlen az állam és az energiapiac szerepének vizsgálata is.

1. ENERGIATÜKÖR: ÉPÜLETEK, FÖLDGÁZ ÉS MEGÚJULÓ ENERGIÁK A jövôt valós, és részben virtuális elemekbôl építjük. A látszólagos ele-

mek kiszûrésében tükörként segítenek a statisztikai adatok. Az 1. táblázat az EU-27 és Magyarország végenergia- és primerenergia-felhasználásának alakulását mutatja 1995–2006 közötti idôszakban. A 2. táblázat a reflektorfénybe került megújuló energiák hasznosításának európai és magyar adatait adja meg az 1995. és 2006. években. A 3. táblázat az EU-27 és Magyarország néhány, vizsgálatunk céljából fontos energetikai mutatóját emeli ki szintén 1995-ben és 2006-ban. Az

1. TÁBLÁZAT. AZ EURÓPAI UNIÓ ÉS MAGYARORSZÁG VÉGENERGIA- ÉS PRIMERENERGIA-FELHASZNÁLÁSA 1995–2006 KÖZÖTT*

Végenergia F PJ

Európai Unió 27 Primerenergia G PJ

F/G

Végenergia F PJ

Magyarország Primerenergia G PJ

F/G

1995

44 978

69 822

0,64

660

1088

2000

46 769

72 362

0,65

662

1051

2006

49 397

76 658

0,64

753

1166

0,61 0,63 0,65

1,10

1,10

1,00

1,14

1,07

1,06

2006 1995

* Forrás: Eurostat, átszámítás: 1 toe = 42 GJ. 2. TÁBLÁZAT. AZ EURÓPAI UNIÓ ÉS MAGYARORSZÁG MEGÚJULÓENERGIA-FELHASZNÁLÁSA AZ 1995. ÉS 2006. ÉVEKBEN*

Európai Unió 27

Magyarország

1995

2006

1995

2006

Primerenergia-felhasználás

PJ

69 822

76 658

1088

1166

Napenergia Biomassza és hulladék Geotermikus energia Vízenergia Szélenergia

PJ PJ PJ PJ PJ

11 2 226 145 1 178 15

42 3 666 234 1 114 296

0 22,1 3,6 0,6 0

0,1 49,3 3,6 0,7 0,2

Megújulók összesen – primerenergia arányában

PJ %

3 575 5,12

5 352 6,98

26,3 2,42

53,9 4,62

* Forrás: Eurostat, átszámítás: 1 toe = 42 GJ.

* Rövidített formában elhangzott a Magyar Energetikusok Kerekasztala nyilvános alakuló ülésén. ** Budapest, 2009.02.10. Levelezési cím: [email protected]

52

2009/1


3. TÁBLÁZAT. AZ EURÓPAI UNIÓ ÉS MAGYARORSZÁG ENERGIAMUTATÓI AZ 1995. ÉS 2006. ÉVEKBEN*

EU-27 Végenergia-felhasználás, F Ipar Közlekedés Háztartás, szolgáltatás, egyéb – (háztartás) – (szolgáltatás) – (egyéb, incl. mezôgazdaság)

Magyarország

1995

2006

1995

2006

PJ

44 978

49 397

660

753

% % % (%) (%) (%)

30,8 28,1 41,1 (26,2) (10,6) (4,3)

27,6 31,5 40,9 (26,0) (11,6) (2,3)

24,2 17,0 58,8 (37,1) (16,2) (5,5)

19,1 26,1 54,8 (34,5) (17,6) (2,7)

Villamos energia

%

18,1

20,6

15,2

16,0

Földgáz

%

21,6

22,9

38,9

39,4

kJ/€

6 354 1

5 442 0,86

18 975 1

14 224 0,75

GJ/fô

93,5 1

99,3 1,06

64,1 1

74,6 1,16

Végenergia-igényesség, F/GDP – csökkenése Egy fôre esô végenergia-felhasználás – növekedése Primerenergia-felhasználás, G

PJ

69 822

76 658

1088

1 166

Energiafüggôség

%

43,5

53,8

48,9

62,5

Földgáz a teljes primerenergiában Földgáz-import

% %

20,1 43,5

24,0 60,7

35,4 60,3

41,3 82,2

Megújuló energia

%

5,12

6,98

2,42

4,62

kJ/€

9 928 1

8 503 0,86

31 106 1

21 883 0,70

GJ/fô

145,2 1

154,1 1,06

105,6 1

115,4 1,09

–

0,64

0,64

0,61

0,65

%

–

10,9

–

22,4

Primerenergia-igényesség, G/GDP – csökkenése Egy fôre esô primerenergia-felhasználás – növekedése Energiaellátás hatásfoka, F/G Kapcsoltan termelt villamos energia * Forrás: Eurostat, átszámítás: 1 toe = 42 GJ.

4. TÁBLÁZAT. FÖLDGÁZ A TELJES, A HÁZTARTÁSOK ÉS A SZOLGÁLTATÁSOK (ÉPÜLETEK) 2007. ÉVI HAZAI VÉGENERGIA-FELHASZNÁLÁSÁBAN*

Végenergia-felhasználás Közvetlen földgáz Földgázalapú villany

% %

Teljes felhasználásban 794,3 PJ**

Háztartások felhasználásában 158,9 PJ

Szolgáltatások felhasználásában 72,7 PJ

35 5

58 5

54 11

Földgázalapú távhô

%

6

11

7

Földgázalapú összesen

%

46

74

72

** Forrás: Stróbl Alajos táblázatai. ** Tartalmazza a nem energetikai célú felhasználást (88,3 PJ) is.

Eurostat-adatokra épülô táblázatokat kiegészíti a 4. táblázat, amely a 2007. évi közvetlen földgázfelhasználás, földgázalapú villamos energia és távhô hazai értékeirôl ad tájékoztatást. Az európai és a magyar energiapolitika egyik leghatározottabb célkitûzése az energiatakarékosság és energiahatékonyság fokozása, mindkettôre 20%-os megtakarítási cél elérésével 2020-ig. A fogyasztói energiatakarékosság az igénynöve-

kedés és az energiafelhasználás statisztikai adataiban együtt jelenik meg, a takarékosság közvetlenül nem mutatható ki, csak a végenergia-növekedésbôl és az energiamutatókból következtethetünk erre. 1995 és 2006 között a végenergia-felhasználás az EU-27-ben 10%-kal, Magyarországon 14%-kal nôtt, az egy fôre esô végenergia-felhasználás az EU-27ben 6%-kal, Magyarországon 16%kal nôtt, míg a gazdaság végenergiaigényessége (F/GDP, kJ/€) az

EU-27-ben 86%-ra, Magyarországon 75%-ra csökkent. Az EU-ban kisebb, nálunk nagyobb mértékben növekvô végenergia-igények tükröznek takarékosságot: energiatakarékosság nélkül az energianövekedés nagyobb mértékû lett volna, de további takarékosságra is bôven van lehetôségünk, olyanokra is, amelyek beruházási költségeket sem igényelnek (sôt sok olyan fényûzô pazarlás van, amelyek megvalósítása még pénzbe is kerül, pl. sok-sok reklám és díszkivilágítás).


53

Az energiatakarékosságot elsôsorban a gazdaság végenergia-igényességének viszonylag nagy csökkenése jelzi. A hazai csökkenés számottevôen nagyobb az európainál, de figyelembe kell venni, hogy végenergia-igényességünk 2006-ban még mindig 2,61-szerese az EU-27 átlagának. Az energiahatékonyság javulásáról átfogó jellemzést az energiarendszer hatásfoka (F/G arány) ad. Az energiaellátás hatásfoka tekintetében jónak tûnik, hogy 2006-ban hazai értéke (0,65) valamivel meghaladja az EU-27 átlagát (0,64), és kedvezô az is, hogy értéke nálunk az elmúlt évtizedben növekedett (0,61-rôl), az EU-27-ben viszont stagnált. Az EUérték stagnálásából fontos következtetést nem lehet levonni, de azt igen, hogy lényeges hatékonyságnövelést nem tükröz. Túlzott örömre a javuló hazai adat kapcsán sincs okunk, mert ezt az átfogó hatásfokot a felhasznált energiastruktúra és a villamos energia aránya befolyásolja. Az EU-27 átlaghoz viszonyítva primerenergiafelhasználásunkban a földgáz aránya 1,73-szoros, végenergia-felhasználásunkban pedig a villamos energia aránya több mint 20%-kal kisebb, ezek miatt e hatásfok hazai értékének jobbnak kellene lennie az EU-átlagnál. (A kapcsolt energiatermelés is számottevôen befolyásolja, hatására a 3. pontban még utalunk.) A meghirdetett energiaprogramok másik sarkalatos eleme a megújuló energiaforrások fokozott hasznosítása. Itt is a 20%-os arány elérése került megfogalmazásra 2020-ra, késôbb országonként és különbözô idôhorizontokra differenciáltan, Magyarország pl. 13%-ot vállalt. A célkitûzéshez képest az eddigi tényadatok összességben nagyon szerény eredményekrôl tanúskodnak, különösen egyes megújulóknál. Az európai növekedés 5,12%-ról 6,98%-ra 12 év alatt mindenképpen szerény, messze alatta van még a kitûzött 20%-os célnak, noha egyes területeken (biomassza, geotermikus energia, szélenergia) számottevô fejlôdés következett be. A hazai adatok pedig, annak ellenére, hogy igen sokat beszélünk róluk, jóval kisebbek (2,42, illetve 4,62%). A nagyon kis értékek több mint 90%-át a biomassza teszi ki, ami jelenleg erdei fát (és erdôpusztí-

54

2009/1

tást) jelez, mégpedig zömmel rossz hatásfokú fatüzelésû erômûvekben. Erre sem az energetikusok, sem a környezetvédôk nem lehetnek büszkék. De arra sem, hogy noha magunkat geotermikus energiaforrásokban „nagyhatalomnak” valljuk, a tényleges geotermikus energiahasznosításunk szinte elhanyagolható (a 4,62% megújulónak is csak 6,7%-át, az öszszes primerenergiának 0,3%-át teszi ki). A megújuló energiák hasznosítása terén még igen jelentôs valódi feladatok állnak elôttünk. A megújuló energiák hasznosítását is csak reálisan szabad értékelnünk, óvakodnunk kell minden szélsôséges felül- és alulértékeléstôl. A reális megvalósítás esélyét rontja minden illúzió, minden, ami virtuális képet alakít ki a megújuló energiák túl könnyû vagy túl nehéz hasznosítása kapcsán. Csak akkor haladunk elôre, ha a megújuló energiák megvalósítását is ugyanolyan mûszaki, gazdasági és környezeti szemlélettel értékeljük, ahogyan azt tettük és tesszük a foszszilis és a nukleáris energiaforrások hasznosítása terén. A felhasznált hazai primerenergia-struktúra legfontosabb jellemzôje, hogy a földgázfelhasználásunk túlsúlyos! [1]. A 2006. évi primerenergia-felhasználásban a földgáz 41,3%-os aránya túl nagy, az EU-27 átlagnak 1,73-szorosa. A túlsúlyos földgázfelhasználás zömét, 82,2%-át egyetlen vezetéken, orosz importból szerezzük be, szemben a kisebb arányú és divergáltabb európai gázbeszerzésekkel. A végenergia-felhasználásban a földgáz aránya még nagyobb. A 2006. évi végenergia-felhasználásban a közvetlen földgázarány 39,4%. A végenergiában 16%-ot kitevô villamos energiának mintegy 1/3-át földgázból termeljük [2]; ezen felül a végenergia kb. 7%-át kitevô távhôt is szinte teljes egészében földgázból állítjuk elô. Mindez a jobb hatásfok következtében azt eredményezi, hogy a földgázalapú energiaellátás aránya nagyobb a végenergia-felhasználásban, mint a földgázé a primerenergia mérlegben. A túlsúlyos földgáznak két hatása lényeges. Kedvezô, hogy a földgáz a központos és a decentralizált energiaellátásban egyaránt jó hatásfokkal alakítható át és használható fel, vi-


szonylag egyszerû és olcsó berendezésekkel (ezért terjesztették el ilyen nagymértékben). Hátránya, hogy beszerzése egyre kockázatosabb és egyre inkább politikai kérdés, elég utalni a gázcsapelzárás immár ismétlôdô veszélyére, a NABUCCO és a Déli-áramlat gázvezetékek politikai vitáira. Ehhez társul, hogy Európa és hazánk energiafüggôsége az összes primerenergia vonatkozásában is nagy, az EU az összes primerenergia 53,8%-át, Magyarország 62,5%-át importálta 2006-ban. Ez szintén politikai kérdés is, amit nemcsak a beszerzés, hanem az energiaátalakítás és felhasználás minden vonatkozásában figyelembe kell vennünk. Az Eurostat-adatok az energiafelhasználói struktúrában – az ipar és a közlekedés mellett – a háztartások és szolgáltatások energiafelhasználását különböztetik meg. A háztartások és szolgáltatások energiafelhasználásának meghatározó részét az épületek energiaellátása képezi. A 2006. évi adatok hazai összehasonlításában azt kell látnunk, hogy a háztartások és szolgáltatások energiafelhasználása igen nagyarányú (54,8%), ebbôl a nagyobb rész (34,5%) a háztartások felhasználása (az ide sorolt egyéb fogyasztók, köztük a mezôgazdaság aránya kicsi, 2006-ban 3% alatt volt). Azaz: a hazai primerenergia-felhasználási struktúrában a túlsúlyt a földgáz, az energiafelhasználói struktúrában pedig a háztartások és szolgáltatások képezik. A túlsúly miatt az energiafejlesztés eszközeit (energiatakarékosság, energiahatékonyság, megújuló energiák) tehát fokozottan indokolt az épületek energiaellátásában érvényesítenünk. Az európai és a hazai adatok összehasonlításában azt kell látnunk, hogy a végenergia-felhasználásban a háztartások és szolgáltatások aránya nálunk 54,8%/40,9% =1,34 arányban nagyobb az európai átlagnál. A háztartások és szolgáltatások (épületek) hazai energiaellátásában a földgáz még túlsúlyosabb, mint a teljes végenergia-felhasználásban. Ezt szemlélteti 2007. évi hazai adatokkal a 4. táblázat, amelybôl kitûnik, hogy a szolgáltatások és háztartások földgázalapú végenergia-felhasználása 72-74%, 56-61%-kal nagyobb, mint

az átlag. Különösen jelentôs a földgázalapú hôigény, amely 2007-ben 320-330 PJ-ra becsülhetô, ami a végenergia-felhasználásunknak mintegy 40%-át teszi ki. A bemutatott energiatükörbôl azt állapíthatjuk meg, hogy a hazai energiaellátásban az épületek energiafelhasználása a legjelentôsebb, az épületek energiafelhasználásában pedig a földgáz különösen túlsúlyos, a megújuló energiák hasznosítása viszont nagyon kicsi. Ezek együttesen indokolják az épületek hatékony energiaellátásának kiemelt vizsgálatát.

2. ÉPÜLETEK ENERGIAIGÉNYE ÉS ENERGIAELLÁTÁSA Az épületek évi energiaigénye – az energiaellátás komplex rendszerében – végenergia-felhasználást jelent F = Q+E≈Q, amelyben Q a fûtés és használati melegvízellátás, esetenként a klíma (hûtés) összevont évi hôigénye, E az ezekhez kapcsolódó és egyéb (világítás, háztartási gépek stb.) villamosenergia-igény. A villamosenergiaigény gyakran elhanyagolható, értéke a hôigény számítási pontosságán belül van, de számos olyan eset is létezik (pl. bevásárló áruház), amelynél a villamos energia a meghatározó (80% körüli). A végenergia összefüggésében különbözô értékû energiák kerülnek összegzésre, ami zavaró. A helyes összeadás és minôsítés természetesen csak az évi primerenergiafelhasználásban lehetséges G = QgQ +EgE, amelyben gQ a hôellátás fajlagos primerenergia-felhasználása, gE pedig a villamosenergia-ellátás fajlagos primerenergia-felhasználása, és ezek értéke jelentôsen eltér. Az összefüggések világossá teszik, hogy az épületek energiafogyasztása összetett fogalom, ami a statisztikai adatokban elmosódik, de az épületek energiaellátásának hatékonyságjavítása során a két, egymással összefüggô, és elválasztható feladatot meg kell különböztetnünk:

– Az egyik feladat az épületek hô(és villamosenergia-) igényeinek csökkentése építészeti és épületgépészeti eszközökkel. – A másik feladat az energiaigények hatékonyabb ellátása hagyományos primerenergiákkal (földgázzal), és növekvô arányban megújuló (biomassza és geotermikus) energiákkal. Az energiaigény és az energiaellátás általában szétválasztható, és külön is vizsgálható. Kivétel a napenergia passzív hasznosítása, amikor az energiaigény és az energiaellátás szorosan összefügg, és csak együtt elemezhetô. Az egyes épületek energiaigényében jelentôs különbségek lehetnek. Az energiatakarékosság szóba jövô építészeti és épületgépészeti eljárásai (pl. tájolás, hôszigetelés, nyílászárok cseréje, fûtési rendszer korszerûsítése, napenergia-hasznosítás stb.) 20100%-kal csökkenthetik az épület energiaigényeit, sôt léteznek olyan passzív házak is, amelyek nem energiát fogyasztanak, hanem energiát értékesítenek. Az egyedi megoldások nagyon eltérô példákat mutatnak, az ország energiafelhasználása szempontjából az épületek átlaga a mérvadó. A 3. táblázat adatainak felhasználásával hasonlítsuk össze az EU-27 és a magyar háztartások és szolgáltatások (épületek) 2006. évi végenergia-felhasználását (5. táblázat). Az összehasonlítás azt mutatja ki, hogy az épületek egy fôre esô évi energiafelhasználásának EU-átlaga és hazai értéke gyakorlatilag azonos. Ugyanakkor van, és nagy a különbség az uniós országok egy fôre esô lakásterületében (15–66 m2/fô). Hazai értéke 20 m2/fô, ennél az EU-27 átlagos lakásnagysága mintegy 25%-kal nagyobbra becsülhetô. A hazai épületek fajlagos évi energiafelhasználása (GJ/m2,a) tehát mintegy 25%-kal nagyobb az uniós átlagnál. Van lehetôség és igény is

arra, hogy épületeink energiafelhasználását számottevôen csökkentsük.

3. AZ ÉPÜLETEK JELENLEGI FÖLDGÁZBÁZISÚ HÔELLÁTÁSA A 3. és 4. táblázat szerint az épületek földgázfelhasználása jelenleg nagyobb arányú, mint az összes fogyasztóé. Az épületek földgázbázisú hôellátásának három lehetôségét kell értékelnünk: A kályhák és kazánok (K) G primerenergia-felhasználásával a távhôellátás vagy az egyedi fûtés számára csak Q hôt termelnek. Az h K hatásfokú kazán fajlagos primerenergia-felhasználása

Energiatakarékosság szempontjából alapkövetelmény, hogy a kályhák és kazánok hatásfoka a lehetô legnagyobb értéket érje el. Az EU-irányelv szerint [3] elvárható kazánhatásfokra meghatározó hatása a felhasznált tüzelôanyagnak van. A legnagyobb hatásfokot (90%-ot) földgáztüzelés esetén lehet elérni, de több szilárd tüzelôanyagnál (szén, fa) elvárt hatásfok is csak 2-4%-kal kisebb. A forróvíz/gôztermelô kazánoknál mintegy 8%-kal nagyobb hatásfokot várnak el, mint a füstgázhôt közvetlenül hasznosító kályháknál. A veszteségek csökkentésének gyakorlati megoldását nyújtják a kondenzációs kazánok. A kondenzációs kazánokban megfelelô saválló szerkezeti anyagok alkalmazásával savharmatpont alá hûthetjük a füstgázokat, a füstgáz gôztartalma kondenzálódik, és folyadékként távozik. A kondenzációs kazánok tehát a tüzelôanyag égéshôjét hasznosítják. Hatásfokukat mégis – az egységes összehasonlítás érdekében – a

5. TÁBLÁZAT. AZ ÉPÜLETEK EGY FÔRE ESÔ ENERGIAFELHASZNÁLÁSA AZ EURÓPAI UNIÓBAN ÉS MAGYARORSZÁGON

EU-27

Magyarország

GJ/fô,a

99,3

74,6

%

40,9

54,8

Egy fôre esô épület energiafelhasználás GJ/fô,a

40,6

40,9

Egy fôre esô végenergia-felhasználás Háztartás, szolgáltatás (épület) aránya


55

fûtôértékre szokás vetíteni, ami azt eredményezi, hogy a kis füstgázveszteségû kondenzációs kazánok hatásfoka eléri, sôt meg is haladhatja a 100%-ot. A hatásfokjavítás jelentôs, elérheti a 15%-ot is. A fûtôerômûvek (FE) G primerenergia felhasználásával a Q hasznos hôt és az E villamos energiát együtt termelik [4]–[7]. A kapcsolt energiatermelés mennyiségi hatásfoka

és kapcsolt energiaaránya

Ha az elért energiamegtakarítást – indokoltan – teljesen a hasznos hô javára írjuk, akkor a kapcsolt hôtermelés fajlagos primerenergia-felhasználása

A kapcsolt hôtermelés fajlagos primerenergia-felhasználásáról a 6. táblázat ad átfogó tájékoztatást. (A zárójelbe tett adatok az EU-irányelv által javasolt értékek [5]). Különbözô megoldások esetén a kapcsolt hôtermelés fajlagos primerenergia-felhasználása eltérô, de mindig jóval kisebb, mint a közvetlen hôtermelésé, és azt a megoldást célszerû választani, amelynél a kapcsolt hôtermelés fajlagos primerenergia-felhasználása a legkisebb (gFE =0,30–0,45). A kapcsolt energiatermeléssel – európai összehasonlításban – viszonylag jól állunk. Villamosenergia-termelésünkben a kapcsolt

energiatermelés aránya 22,4% volt 2006-ban, több mint kétszerese az EU-átlagnak (10,9%). A kapcsolt energiatermelés gyors hazai növekedéséhez hozzájárult az ezredforduló éveinek gáz/gôz körfolyamatú és gázmotoros fûtôerômû-építési programja. Ezekben az években a kapcsolt energiatermelés több mint 10%kal növelte a teljes villamosenergiatermelés hatásfokát, és nagyban hozzájárult energiaellátásunk 1–3. táblázatokban bemutatott hatásfokjavulásához. Kívánalom, hogy a kapcsolt energiatermelés hasznából elsôsorban a hôfogyasztók részesüljenek, hiszen a hasznos hôigény adja a kapcsolt energiatermelés alapját. A hôszivattyú (HS) szintén hatékonyan termeli a hôt. A villamos hajtású hôszivattyú E villamos energia felhasználásával és – többnyire – ingyen rendelkezésre álló környezeti/hulladék hô elvonásával állítja elô a Q hasznos hôt. A villamos hajtású hôszivattyú fûtési tényezôje

és a hôszivattyús hôtermelés fajlagos primerenergia-felhasználása

Az összefüggésbôl kiderül, hogy a hôszivattyús hôtermelés akkor hatékony, ha a hôszivattyú fûtési tényezôje és a villamosenergia-termelés hatásfoka egyaránt nagy. Ha pl. ´f =3– 4 és h E = 0,4–0,5, akkor a hôszivattyús hôtermelés fajlagos primerenergia-felhasználása gHS = 0,30–0,45. Ezek a számok azt jelzik, hogy a decentralizált hôellátásra is alkalmas

(EU-referencia)

Gáz/gôz G/G

Gôz-ell Ell

Gázmotor GM

Gázturbina GT

1,0–1,2 (0,95)

0,4–0,5 (0,45)

0,7–1,0 (0,75)

0,6–0,7 (0,55)

hm h E (EU-referencia) gFE

56

2009/1

0,85 0,525 0,45–0,30

4. MEGÚJULÓ ENERGIÁK AZ ÉPÜLETEK ENERGIAELLÁTÁSÁBAN A megújuló energiák hasznosítása a 2. táblázat szerint nagyon csekély mértékû. Az elôbbre lépéshez vizsgálnunk kell, hogy a megújulók hasznosítását hogyan értékelhetjük, és a hô- vagy a villamosenergia-ellátásban célszerû-e használnunk. 4.1. FAJLAGOS FÖLDGÁZKIVÁLTÁS A megújuló energiák részaránya a primerenergia-felhasználásban minél nagyobb legyen! Ez az egyik népszerû, és általánosan el is terjedt elv, de konkrét irányt nem mutat. A másik elv az, hogy a megújuló energiákkal minél több fosszilis primerenergiát, hazai viszonyok közt minél több földgázt takarítsunk meg! A két célfüggvény akkor jelentené ugyanazt, ha – azonos végenergiafelhasználás esetén (F= áll.) a hasznosított megújulók energiaértéke (U) megegyezne a kiváltott primerenergia (földgáz) energiaértékével (G). A két érték azonban általában nem egyezik meg, sôt esetenként számottevôen el is tér. Az adott végenergiát (villanyt és/vagy hôt, F= áll.) elôállíthatjuk U megújuló energiából h U hatásfokkal, vagy G földgázból h G hatásfokkal. Az energiamérleg Uh U = F= Gh G . Ennek alapján a megújuló energiákkal kiváltható fajlagos földgáz

6. TÁBLÁZAT. A KAPCSOLT HÔTERMELÉS TÁJÉKOZTATÓ ENERGETIKAI JELLEMZÔI

s

hôszivattyús energiatermelés szintén nagyon hatékony lehet. Ennek ellenére a hôszivattyús hôtermelés alkalmazásában nagyon lemaradtunk [8]. Itt határozott, szakmailag kidolgozott, államilag irányított és támogatott áttörésre van szükség!

0,89–0,81

0,67–0,45


0,74–0,67

amit a megújulóknál és a földgáznál elérhetô hatásfokok aránya szab meg. A földgáz túlsúlyánál fogva a hazai energetika fô célja (és az energetikusok feladata) a földgázfelhaszná-

7. TÁBLÁZAT. BIOENERGIA HASZNOSÍTÁSAKOR ELÉRHETÔ FAJLAGOS FÖLDGÁZKIVÁLTÁS HÔELLÁTÁS ÉS VILLAMOSENERGIA-TERMELÉS ESETÉN

Hôellátás, EU irányelv

Hatásfok biomassza esetén

Hatásfok földgáz esetén

hU

hG

0,86

0,90

Fajlagos földgázkiváltás

g =h U /h G % 95,5 75–100

Kapcsolt energiatermelés Villamos energia-termelés – EU irányelv adataival – fatüzelésû erômû – szalmaerômû

0,33 0,24 0,25

62,9 45,7 47,6

0,525

8. TÁBLÁZAT. GEOTERMIKUS ENERGIA HASZNOSÍTÁSAKOR ELÉRHETÔ FAJLAGOS FÖLDGÁZKIVÁLTÁS A HÔELLÁTÁSBAN ÉS A VILLAMOSENERGIA-TERMELÉSBEN

Fajlagos földgázkiváltás

Hatásfok termálvíz esetén

Hatásfok földgáz esetén

hU

hG

Hôellátás, – termálvíz, közvetlen – talajhô, hôszivattyú

1,0 1/(4×0,525)

0,90

111 63

Villamos energia – geotermikus erômû (a) – geotermikus erômû (b)

0,1 0,5{0,1

0,525

19 9,5

lás csökkentése és helyettesítése, ez képezi az összehasonlítási alapot más energiahordozók értékelésénél is [9]. A földgázcsökkentésnek és -kiváltásnak egyaránt vannak lehetôségei a koncentrált villamosenergia-termelésben és a decentralizált hôellátásban. A hatásfokok számottevô különbsége miatt a kiváltható fajlagos földgáz jelentôsen eltérhet különbözô megújulóknál, illetve hôés villamosenergia-termelésnél, illetve kapcsolt energiatermelésnél. Villamosenergia-termelés esetén ligniterômû és/vagy atomerômû létesítésével válthatjuk ki a földgázt. Üdvözlendô a Magyar Villamos Mûvek Zrt. és a Mátrai Erômû Zrt. döntése egy nagy teljesítményû és jó hatásfokú korszerû szuperkritikus lignitblokk létesítésérôl, és új atomerômûre vonatkozó vizsgálatok beindítása. A ligniterômû ugyan növeli a szén-dioxid-termelést, de az korszerû erômûvekben leválasztható és tárolható. Hôellátásra pedig az energiatakarékosság és a megújuló energiaforrások tényleges és minél szélesebb körû használata jöhet számításba. A hulladék biomasszák és a geotermikus energia reális és hatékony,

g =h U /h G %

hôellátási célú hasznosításával külön-külön 5–10%-kal lehetne az ország primerenergia-, elsôsorban a földgázfelhasználását csökkenteni, s ezzel egyidejûleg a szén-dioxidkibocsátást is mérsékelni. A megújuló energiaforrások sorában szóba jön a víz- és szélenergia, a napenergia, a biomassza és a geotermikus energia [10]. A víz- és szélerômûvek a villamosenergia-termelést szolgálják, a többinél mindkét célú felhasználás felvetôdik. 4.2. BIOMASSZA HASZNOSÍTÁSA Az energetikai célokra rendelkezésre álló biomasszát többféle módon hasznosíthatjuk hôellátásra és villamosenergia-termelésre [11]. Ezekben az esetekben az elérhetô fajlagos földgázkiváltás értékeirôl a 7. táblázat tájékoztat. A táblázat adataiból megállapíthatjuk, hogy a biomasszát – az elérhetô nagyobb földgázkiváltás miatt – csak hôellátásra célszerû hasznosítani (a fatüzelésû és szalmaerômû energetikailag is tévút). A kapcsolt hôtermelésnél itt nem az elérhetô energiamegtakarítás a meghatározó, hanem

az, hogy jelentôs földgázkiváltást eredményez. A biomasszát bruttó helyett nettó energiatartalommal kell értékelni. A biomasszának nemcsak a saját energiatartalmát kell figyelembe vennünk, hanem azt is, amit elôállításakor felhasználunk (pl. szalmaerômûnél számításba kell venni az összegyûjtô kamionok gázolaj-felhasználását). Azt is hangsúlyozni kell, hogy az energetikai hasznosítás nem elôzheti meg a bioanyagok élelmezési használatát, elsôsorban a biohulladékokat és a feleslegeket kell energetikai célokra felhasználni. 4.3. GEOTERMIKUS ENERGIÁK HASZNOSÍTÁSA Geotermikus energiában sokan „nagyhatalomnak” tekintik hazánkat, és még a villamosenergia-termelésben is kedvezô kilátásokat festenek elénk. Ez optimista (illetve inkább virtuális) kép. A valóságos hasznosítás, ahogy azt a 2. táblázat mutatja, viszont nagyon is szerény. Az elôrelépés érdekében tisztán kell látnunk, hogy a geotermikus energiát milyen hatékonysággal hasznosíthatjuk a hôellátásban és a villamosenergia-termelésben (8. táblázat) [12]. A geotermikus hôellátás lehet közvetlen vagy hôszivattyús. A villamosenergia-termelés a) változata ugyanannyi geotermikus hô hasznosítását tételezi fel hô- és villamosenergia-termelés esetén, a b) változat viszont azzal a realitással számol, hogy az adott termálvízmennyiségbôl villamosenergia-termelésre csak mintegy fele hôt hasznosíthatunk, mintha azt hôellátásra használnánk. Az energetikai célra felhasználható földhôt, szintén a nagyobb földgázkiváltás miatt, csak hôellátásra célszerû hasznosítani. Ha a feltételek (megfelelô hômérsékletszint) adottak, akkor a termálvizet (geotermális energiát) közvetlenül indokolt hôellátásra felhasználni, elsôsorban kisebb hômérsékletû, kisebb-nagyobb hôteljesítményû távhôrendszerek keretében. A talajhô viszont a hôszivattyúk széles körû alkalmazására nyújt kedvezô lehetôséget, elsôsorban az épületek egyedi hôellátásában.


57

A megújuló energiák hasznosítását növelni kell az ország energiaellátásában, s figyelembe kell venni az energiapolitikai koncepció kialakítása során. A biomasszát és a geotermikus energiát alapvetôen a hôellátásban, a víz- és szélenergiát a villamosenergia-termelésben vehetjük számításba. 4.4. NAPENERGIA, NAPKOLLEKTOROK Legjelentôsebb megújuló energia a napenergia. A szárazföldre jutó napsugárzás évi energiája kereken 7·108 PJ, több mint három nagyságrenddel nagyobb a világ évi energiafogyasztásánál. A napenergiából igyekeznek villamos energiát termelni fotovoltaikus napelemekkel és különbözô felépítésû naphôerômûvekkel, ezekkel a jövôben számolhatunk. Jelenleg a legkézenfekvôbb napenergia-hasznosítást a napkollektorok jelentik hôellátási célokra. A napkollektorok a földfelszínre érkezô napsugárzás energiájával melegítik a kollektor folyadékát. Ez a hô családi házak és kisebb középületetek hôellátására fordítható. A napenergiás hôellátás a szezonalitás miatt többnyire csak részleges hôellátást tud biztosítani, azt rendszerint ki kell egészíteni tartalék kazánnal, esetleg hômérsékletnövelés céljából hôszivattyúval. A napkollektorok energetikai hatékonyságát is két oldalról vizsgálhatjuk. A napkollektor által felhasznált napenergia arányos a kollektor felületével (A, m2), a sugárzás átlagos intenzitásával (I, W/m2), a besugárzás idôtartamával (t, s) [10] U=AI{t és napenergia-hasznosítás hatásfoka

ahol Q a napkollektor folyadékának átadott hô. A sugárzási intenzitás az év során jelentôsen változik, nyári értéke a télinél közel egy nagyságrenddel nagyobb. A hatásfok is változó, nyári értéke lehet 50%, téli értéke csak 15% körüli. A hasznosított Q hôvel földgázt

58

2009/1

válthatunk ki. A fajlagos földgázkiváltás itt is

A gyakorlati megítélés szempontjából a felhasznált U napenergiának kicsi a jelentôsége, de a vele kiváltott G földgáznak annál nagyobb.

5. ÁLLAM ÉS ENERGIAPIAC AZ ÉPÜLETEK ENERGIAELLÁTÁSÁBAN Az energetika fejlesztésében fontos szerepe van az állami irányításnak és/vagy az energiapiacnak is. A globális világban és nálunk a politika az utóbbi évtizedekben az energiapiac elsôbbsége mellett foglalt állást. A politikának, illetve a piacnak egyaránt meghatározó szerepe van abban, hogy a földgáz nálunk ennyire elterjedt és túlsúlyossá vált, s abban is, hogy a megújuló energiák hasznosítása mindeddig kismértékû maradt. A politikai és a piaci hatás egyik „gyöngyszeme” (nemcsak nálunk, másutt is) az, hogy a klímát befolyásoló, közérdeket érintô szén-dioxid-csökkentést is piaci tényezôvé tette (CO2-kvóta). A piac vagy az állam elsôdlegességét nem a szakma, sajnos a politika dönti el. A tisztánlátást a válságok segítik. Például a mostani pénzügyi válságban nem a kereskedelmi bankok (a piac) siettek az általuk elôidézett problémák megoldására, hanem ôk várták az állami segítséget az Egyesült Államok, az Európai Unió és a magyar állam vezetôitôl a kiút megtalálására (mindenütt az adófizetôk pénzébôl). Hasonló a helyzet a gázcsap és gáztranzit kérdésében is. A gázszállítás magánjogi szerzôdéseit ugyan cégek (Gazprom, Naftogaz, E.ON stb.) kötötték, de a csapelzárás és az újranyitás minden következményében az érintett államok (Oroszország, Ukrajna, Európai Unió, Magyarország stb.) vezetôinek kellett eljárnia és megegyeznie. Az állam rossz gazda (sokan vallják, és van is rá példa, de nem szükségszerû), mégis szinte kötelességszerûen az államtól várjuk, hogy képviselje az ország lakóinak érdekét, a közjót a fontos stratégiai kérdésekben. A piac is szol-


gálhatja a közjót, de a közérdeket nem szabad a piacnak (esetenként lobbyérdekeknek) alárendelni! Az épületek energiafelhasználásának csökkentése érdekében a Kormány több intézkedést tett. Ezek sorából 2008-ban hozott két kormányrendeletre utalunk: – a 176/2008. (VI. 30.) Korm. rendelet az épületek energetikai jellemzôinek tanúsításáról, – a 264/2008. (XI. 6.) Korm. rendelet pedig a hôtermelô berendezések és légkondicionáló rendszerek energetikai felülvizsgálatáról rendelkezik. Mindkét rendelet a tanúsítók és felülvizsgálók jogosítását a kamarák (Magyar Építész Kamara és Magyar Mérnöki Kamara) hatáskörébe utalta. Az épületek energiaellátása szemszögébôl elsôsorban a két rendelet célját érdemes idézni: „Ha az épület energetikai minôségi osztálya nem éri el a … C (követelményeknek megfelelô) kategóriát, akkor … a tanúsítvány … javaslatot is tartalmaz. A javaslat célja a tulajdonos tájékoztatása az energiahatékonyság növelésének lehetôségeirôl.” (176/2008). „A rendelet hatálya alá tartozó hôtermelô berendezések és légkondicionáló rendszerek energetikai felülvizsgálatának célja a berendezés és a rendszer energetikai hatékonyságára vonatkozó tájékoztatás.” (264/2008). Az épületek hatékonyabb energiaellátását szolgáló rendeletek célkitûzésével csak egyetérteni lehet. De ezek a rendeletek nem elégségesek, az energetikai hatékonyság eléréséhez kidolgozott programok is kellenek! A 176/2008. rendelethez rendelkezésre áll a 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet. Ez az épületek energetikai jellemzôinek meghatározását megfelelôen szabályozza, de a primerenergia-felhasználásra vonatkozó részét többen is alaposan bíráltuk [13]. A 264/2008. rendelet esetén viszont megfelelô, szakértôk által kidolgozott és kormányzati vagy társadalmi szervek által elfogadott irányelvek még nincsenek. A rendeletek külön-külön az épületek energiateljesítményérôl szóló egységes 2002/91/EK (2002. december 16.) európai parlamenti és tanácsi irányelvnek való megfelelést szolgálják. Az EU irányelve az 1000 m2-nél

nagyobb alapterületû új épületek esetén elôírja a megújuló energiák, a kapcsolt energiatermelés, a távfûtés, ill. -hûtés és a hôszivattyúk alkalmazásának vizsgálatát, ami a hazai kormányrendeletekben nem domborodik ki. A pénzügyi, a gazdasági válság és a földgázkrízis idején jól láthatjuk, hogy minden kormány – a magyar is – igyekszik a kivezetô megoldást megtalálni. Az állami szerep még fontosabb lenne az energetika fejlesztésében, és a fejlesztéshez szükséges szakmai és társadalmi összefogás megteremtésében. Az épületek hatékonyabb energiaellátása érdekében az állami irányításnak meg kell teremtenie az építészek, az épületgépészek és az energetikusok szakmai együttmûködését. Az épületek energetikai tanúsítása és felülvizsgálata ne csak adminisztratív tevékenység, netán a tulajdonosokat sújtó sarc legyen, hanem a hatékonyabb energiaellátást biztosító alkotó mérnöki munkát jelentse. Az épületek hatékonyabb energiaellátásában a piaci szereplôk közremûködése fontos, de ebben az állam meghatározó szerepvállalása nélkülözhetetlen!

ÖSSZEFOGLALÁS Az Eurostat adataiból kitûnik, hogy a hazai energiaellátásban az épületek energiafelhasználása a legjelentôsebb, nagyobb arányú, mint az EUországokban, az épületek energiafelhasználásában a földgáz különösen túlsúlyos, a megújuló energiák hasz-

nosítása viszont nagyon kisarányú. Az épületek egy fôre esô energiafelhasználása közel azonos az EU-ban és nálunk, de az épületeink egységnyi területre vonatkoztatott energiafelhasználása mintegy 25%-kal nagyobbra becsülhetô. Az épületek jelenlegi földgázalapú energiaellátásában kedvezô, hogy a kapcsolt villamosenergia-termelésünk aránya 22,4%, több mint kétszerese az EUátlagnak, ami jelentôsen hozzájárult erômûrendszerünk hatásfoknöveléséhez. Ugyanakkor a decentralizált hôszivattyús hôtermelés alkalmazásában nagyon lemaradtunk, itt határozott, államilag irányított és támogatott áttörés szükséges. Az épületek hôellátásában fokozni kell a megújuló energiák hasznosítását. A túlsúlyos földgázfelhasználás mellett, a megújuló energiák hasznosítását az elérhetô földgázkiváltással lehet értékelni, amit a megújulók és földgáz esetén elérhetô hatásfokok aránya ad meg. A dolgozat megállapítja, hogy a biomasszát és a földhôt elsôsorban az épületek közvetlen, kapcsolt vagy hôszivattyús hôellátásában célszerû hasznosítani, mert ott lényegesen nagyobb földgázkiváltás érhetô el, mint a meglévô és tervezett biomassza (fa- és szalmatüzelésû) erômûvekben. A biomassza és a földhô decentralizált hasznosításában, gyakorlatilag az épületek energiaellátásában fontos a piaci szereplôk összehangolt közremûködése, de az állam szerepvállalása nélkülözhetetlen az építészek, az épületgépészek és az energetikusok alkotó tevékenységének megteremtésében.

FORRÁSOK 1. Büki G.: Földgáz, a magyar energetikában túlsúlyos és összehasonlítási alap. Baross Gábor Nemzeti Gazdaságpártoló Társaság vitaestje, 2008. 10. 09. www. baross. org. 2. Villamos Energia Statisztikai Évkönyv 2006. 3. Commission Decision of 21 December 2006 establishing harmonized efficiency reference value for separate production of electricity and heat in application of Directive 2004/8/EC of the European Parliament and of the Council. 4. Büki G.: Fûtôerômûvek és távhôrendszerek. Mûszaki Könyvkiadó Budapest, 1980. 5. Directive 2004/8/EC of the European Parliament and of the Council of 11 February 2004 on the promotion of cogeneration based on a useful heat demand in the internal energy market and amending Directive 92/42/EEC. Official Journal of the European Union, 21. 02. 2004. 6. Büki G.: Erômûvek. Mûegyetemi Kiadó Budapest, 2003. 7. Büki G.: Kapcsolt energiatermelés. Mûegyetemi Kiadó Budapest, 2007. 8. Komlós F.: Hôszivattyúzás. Energiaközpont Kht. 2007. 9. Büki G.: Földgázkiváltás biomasszával. MTA Energetikai Bizottság, 2007. május 8. 10. Giber J.: Megújuló energiák szerepe az energiaellátásban. B+V Kiadó, 2005. 11. Büki G.: A biomassza energetikai hasznosítása I–III. Bioenergia, 2007/ 4–6. 12. Büki G.: A földhô energetikai hasznosításának hatékonysága I–II. Bioenergia, 2008/4–5. 13. Energiagazdálkodás, 2007/6. sz. vonatkozó cikkei.

hírek

Folytatás az 51. oldalról

Az MVM csak tudja, mennyi az annyi

hányad pont az MVM friss nagytulajdonosként való megjelenésével állhatott összefüggésben. Ha a két cég legalább az általunk becsült osztalékot fizetné, a papírok osztalékhozama versenyezhetne akár a Magyar Telekoméval is. Persze ehhez a hozamhoz a megfelelô likviditási kockázat is járul. Arra mindenesetre elég a hozam, hogy az MVM befektetése „eltartsa” magát.

A két társaság nyereségessége nagyban függ a hatósági áramár-szabályozás alakulásától, így az MVM-nek vélhetôen van fogalma arról, milyen cégekbe vásárol be. Ráadásul a 10 százalék feletti tulajdonrész megszerzése után már nem lehetséges a kisebbségi részvényesek kiszorítása a többségi részesedést birtokló konzorcium részérôl, ha egyáltalán valaha is szóba került ilyen. A tôkepiac törvény ehhez ugyanis 90 százalék feletti tulajdonrészt tesz szükségessé. Így az

Elmû és az Émász esetében kisebb az esélye annak a folyamatnak, amely az E.On és az Edf tulajdonában álló cégeknél lezajlott, azaz tôzsdei kivezetés, kiszorítás, majd végül zárttá alakulás. Az MVM egyébként máshol bemerészkedett az RWE–EnBW páros érdekszférájába, hiszen a Magyar Nemzeti Vagyonkezelô Zrt. legutóbbi árverésén tekintélyes Mátrai Erômû Zrt. csomagot vásárolt, és várhatóan itt sem jár majd nagyon rosszul a szelvényvagdosás során.


59

sajtóközlemény

ROLLS-ROYCE A MAGYAR ENERGETIKÁBAN – LERAKTÁK A BAKONYI GÁZTURBINÁS CSÚCSERÔMÛ ALAPKÖVÉT Május 22-én ünnepélyes keretek között lerakták az Euroinvest Zrt., az MVM Zrt. és a Bakonyi Erômû Zrt. közös beruházásában megvalósuló új gázturbinás csúcserômû alapkövét. A mûködését 2010 végén megkezdô, 2 ×58 MW névleges teljesítményû erômû a magyar villamosenergiarendszerben ezidáig hiányzó, ún. csúcserômû szerepét tölti be. Az MVM szerepvállalásának elôzménye, hogy a társaság tavaly novemberi közgyûlése elfogadta az MVM csoport aktualizált középtávú üzleti stratégiáját. A megváltozott piaci helyzet és a gazdasági válság által megkövetelt felelôs fejlesztéspolitika indokolta, hogy az MVM kiemelten kezelje a magyarországi beruházásokat, ezen belül a termelôi portfólió fejlesztését. Ennek érdekében az MVM olyan új projekteket indít, illetve száll be befektetôként, amelyek korszerû technológiai megoldásokkal környezetbarát, versenyképes villamosenergia-termelést tesznek lehetôvé hazánkban, optimalizálják a hazai termelôi portfólió összetételét – miközben munkahelyeket is teremtenek. Az ajkai projekt szervesen illeszkedik e folyamatba, ezért az MVM közgyûlése támogatta, hogy az MVM befektetô-

60

2009/1

ként beszálljon az új erômû építésébe. Az Euroinvest tulajdonában lévô Bakonyi Erômû Zrt. ajkai telephelyén több mint fél évszázados múltra tekint vissza a villamosenergia-termelés, mely jelenleg szén-, illetve biomassza-bázison folyik. A befektetôk közös beruházásaként megvalósuló új 2 ×58 MW-os blokk a hazai villamosenergia-rendszerben eddig hiányzó csúcserômûként fog üzemel-


ni. A várhatóan már 2010-ben üzembe kerülô új erômû magas hatásfoka és üzemmódja révén a környezet terhelésének jelentôs csökkenését fogja eredményezni. A létesítmény nagymértékben javítja a hazai energiarendszer szabályozhatóságát a csúcsigények kielégítése révén. Az új erômû üzembe lépésével elônyösen módosul a meglévô hazai erômûpark igénybevétele. A jelenlegi hazai, elsôsorban alap-

sajtóközlemény

erômûvekbôl álló, részben elavult termelô egységek a megváltozott piaci igények miatt kényszerûen szerepet vállalnak a napi áramfogyasztási csúcsok kielégítésében. Ezeket viszont az alacsony terhelésû idôszakokban is üzemben kell tartani, hiszen a hagyományos blokkok nem alkalmasak naponta többszöri indításra. Mivel ezek a blokkok alapvetôen szénhidrogén-tüzelésûek, a fentiek miatt az optimális üzemmenethez képest jelentôsen magasabb földgázfelhasználás és természetesen az ezzel járó többletkibocsátás mellett valósul meg a magyar áramfogyasztók villamosenergia-igényének kielégítése. Az új erômû jelentôs részben orvosolja ezt a problémát, Az új erômû az európai villamosenergia-piacon keresett, értékes termék elôállítására képes, ezáltal jövedelmezô beruházásként valósulhat meg. A csúcsenergia a liberalizált árampiac egyik legértékesebb, exportképes terméke, melynek jelentôségét tovább fokozza a kevéssé szabályozható megújuló energiaforrások áramtermelésre történô, egyre növekvô arányú alkalmazása. Az új erômû fejlesztését a Bakonyi

Erômû és az Euroinvest szakemberei végezték, a létesítésre alapított projekttársaságban az MVM a fejlesztési idôszakban tulajdonrészt szerzett. Ebben az MVM 50,1%-ban, míg az Euroinvest tulajdoni köréhez tartozó társaságok 49,9%-ban tulajdonosok. Az erômû teljes beruházási költsége mintegy 70 millió euró. A projekt rendelkezik létesítési és környezetvédelmi engedéllyel. Az erômû fôberendezéseit a centRAX cég szállítja, a beruházás fôvállalkozója a GEA EGI. Az új erômû legfontosabb fôberendezése a 2 db, 58 MW-os RollsRoyce gázturbina, melyek a jelenlegi legkorszerûbb technológiát képviselik, ezt a géptípust eredetileg a legújabb generációs repülôgépek számára fejlesztették ki, ezért különösen magas hatásfokúak és rendkívül nagy megbízhatóságúak. A blokkok képesek lesznek álló helyzetbôl 10 perc alatt teljes terheléssel üzemelni. Demján Sándor, az Euroinvest Zrt. elnöke az esemény kapcsán kiemelte: „A megvalósuló erômû jelenleg az egyetlen olyan, folyamatban lévô energetikai beruházás, amely teljes egészében magyar tulajdonosi háttérrel rendelkezik. Kiemelt jelentôségû

nemcsak a villamosenergia-ellátásban betöltött, hiánypótló szerepe miatt, de nemzetgazdasági szempontból is rendkívül fontos projekt.” Hangsúlyozta, hogy az új létesítmény a Bakonyi Erômû Zrt. számára stratégiai jelentôségû beruházás, hiszen az elavult technológiát egy világszínvonalú mûszaki megoldás váltja fel, miközben a meglévô telephelybôl fakadó infrastrukturális elônyök rendelkezésre állnak. Az MVM szerepvállalását méltatva rámutatott, hogy a nemzeti tulajdonú áramtársaság az Euroinvest által kiírt pályázaton, versenyhelyzetben adott az elbírálás során legkedvezôbbnek bizonyult ajánlatot. Az üzletember szerint mindez garancia a projekt életképességére, és egyben annak szükségességét is aláhúzza. Mártha Imre, az MVM Zrt. vezérigazgatója a beruházás jelentôségét méltatva elmondta, hogy a projekt szervesen illeszkedik az állami tulajdonú Magyar Villamos Mûvek fejlesztési törekvéseihez, melynek középpontjában a biztonságos, versenyképes és környezetbarát villamosenergia-ellátás áll. Az Euroinvest MVM melletti döntésében megítélése szerint komoly szerepet játszott, hogy a Magyar Villamos Mûvek komoly tapasztalatokkal rendelkezik gázturbinás erômûvi blokkok létesítésében és üzemeltetésében. A konkrét projektrôl szólva elmondta: Igazi mûszaki „csemege”, hazánkban egyedülálló technológiai színvonalat képviselô berendezésekrôl van szó, melyek úgy szolgálják a biztonságos és kedvezô árú áramellátást, hogy az általuk elôállított piacképes, exportálható és keresett áram-termék révén a tulajdonosok részére a beruházás megtérülését is biztosítják. Mártha Imre a megvalósuló erômû egyik legnagyobb elônyeként a környezetvédelmi és energiastratégiai szempontokat emelte ki. Elmondása szerint az új, nagyobb hatásfokú gáztüzelésû erômû üzembe lépésével, a régi egységek kiváltható termelése révén csökken Magyarország gázfelhasználása, ezáltal importfüggôsége is. MVM sajtóközlemény 2009. május 22.


61

hírek

BESZÁLL AZ MVM-CÉGBE AZ E.ON – INTEGRÁLT, KÖZÖS ÁRAM- ÉS GÁZPIACI KERESKEDÉSI RENDSZER A HAZAI ENERGIAPIAC SZEREPLÔINEK

Magyarország két meghatározó energetikai cégcsoportja, az MVM és az E.ON 50-50%-os tulajdonosa lesz a POWERFORUM-nak, a magyar árampiaci szereplôk egyre növekvô jelentôségû eszközét mûködtetô társaságnak. Az EON a 120 M Ft alaptôkéjû társaságban az alaptôkével azonos mértékû tôkeemelést hajt végre, ennek révén alakul ki a tervezett tulajdoni arány. A POWERFORUM önálló gázkereskedési szekciót hoz létre, amellyel így a rendszer egyidejûleg lesz képes kiszolgálni az áram- és a földgázpiac igényeit. A POWERFORUM elôdjét az MVM 7 éve hozta létre annak érdekében, hogy élénkítse a hazai árampiaci kínálatot és kereskedelmet. A rendszer életképességét az eltelt idô igazolta, a 2008. évi kötések volumene a tavalyi magyarországi áramfogyasztásnak csaknem 20%-át tette ki. A POWERFORUM hazai árampiaci szerepének, egyben szakmai elismertségének újabb lökést adott, hogy az MVM Trade Zrt. tavaly ôsszel lebonyolított éves áramaukcióját – elsô alkalommal – már ezen keresztül bonyolította. Mártha Imre, az MVM Zrt. vezérigazgatója a megállapodás kapcsán hangsúlyozta, hogy annak legnagyobb jelentôségét a két cég ezidáig példa nélküli együttmûködésében látja. Megítélése szerint a teljes hazai energiapiacnak is fontos üzenet a két cégcsoport közös vállalkozása. Az MVM számára egyben jelentôs szakmai elismerés, hogy az egyik legnagyobb európai energetikai társaság magyarországi képviselôi az MVM által kifejlesztett eszközt választották. Ezzel egy új szegmensben, a gázpiacon is megvalósul – az MVM innovációja révén – az áramszektorban már évek óta sikerrel alkalmazott piaci kereskedelmi technológia. Mártha Imre szavai szerint az E.ON döntése egyértelmû visszaigazolása annak, hogy az MVM által a hazai árampiac élénkítése érdekében meg-

62

2009/1

honosított módszerek és eszközök teljes mértékben versenysemlegesek, a piac összes szereplôje részére egyenlô feltételeket biztosítanak. Az egyetlen hazai tulajdonú energetikai cégcsoport vezetôjeként Mártha Imre az aláhúzta: az MVM-nek stratégiai célja, hogy a hazai és a régiós energetika valamennyi jelentôs szereplôjével együttmûködjön.

Dr. Matthias Keuchel, az E.ON Földgáz Trade igazgatósági elnöke, az E.ON Hungária igazgatóságának tagja elmondta: „Az E.ON elkötelezetten támogatja a magyar energiapiac liberalizációját és a piaci verseny erôsödését. Nagyon örülünk annak, hogy a mostani befektetésen keresztül ismét tanúbizonyságot adhatunk a piaci verseny és Magyarország iránti elkötelezettségünkrôl, és külön örülünk annak, hogy ebben az MVM, egy magyar vállalat a partnerünk. A POWERFORUM gázkereskedelmi platformmal történô bôvítése tovább növeli a magyar gázpiac likviditását és transzparenciáját és újabb külföldi kereskedôket vonz majd Magyarországra. Ezzel a fogyasztók járnak jól, hiszen sokkal kézzelfoghatóbbá válik a ’piaci ár’ fogalma és újabb kereskedelmi lehetôségek nyílnak meg elôttük. Az átláthatóság fokozása érdekében szándékunkban áll a késôbbiekben más kereskedôket is bevonni ebbe az együttmûködésbe.” Budapest, 2009. április 28.

INTEGRÁLT RENDSZER AZ ENERGIAPIACI KÍNÁLAT ÉLÉNKÍTÉSÉRE – A POWERFORUM ZRT. BEMUTATÁSA

Magyarország legjelentôsebb áramnagykereskedô társasága, az MVM


Trade Zrt. a tavalyi év derekán önálló céget alapított annak érdekében. hogy tovább élénkítse a hazai árampiacot. Az új társaságot POWERFORUM Zrt. néven 2008. május végén jegyezte be a cégbíróság, mûködésének alapja az „MVM Piactér” néven akkor már hatodik éve mûködô, internet alapú kereskedési platform. A rendszer célja, hogy a piaci szereplôk számára egyenlô feltételeket biztosítva, minél könnyebben találjanak egymásra a potenciális eladók és vásárlók. Az önálló társaság létrehozásának fô oka, hogy az MVM Piactér a hazai áramkereskedelem egyik legjelentôsebb tényezôje lett, 2007-ben a magyarországi áramfelhasználás több mint tíz, 2008-ban pedig közel 20%-a – 160 Mrd Ft értékû villamos energia cserélt gazdát ezen a fórumon. Az MVM már a társaság vezetô testületeinek kiválasztása során is kifejezésre kívánta juttatni, hogy a POWERFORUM az árampiac egészét, annak összes résztvevôjét szolgálja. Ezért az MVM Zrt. vezérigazgatója, Mártha Imre a szektor valamennyi szegmensét képviselô, közismert vezetôket kért fel a társaság Felügyelô Bizottságába. A felkért szakemberek mindegyike – akik között nincs MVM-et képviselô vezetô – elfogadta a felkérést. Így a POWERFORUM Zrt. FB tagjai: Bakács István, az EON Hungária Zrt. igazgatósági tagja, Bertalan Zsolt, a MAVIR Zrt. vezérigazgató-helyettese, Felsmann Balázs energetikai szakértô, Hornai Gábor, a Magyar Villamosenergia-kereskedôk Egyesületének elnöke, Valaska József, a Mátrai Erômû Zrt. elnök-vezérigazgatója, Varga Sándor, a BC-Energiakereskedô Kft. ügyvezetô igazgatója, és Vigassy Csaba, a Magyar Energia Hivatal képviselôje. A társaság vezérigazgatója Lovas Gyôzô. Az új társaság alaptôkéje 120 millió forint, melynek legnagyobb részét az MVM által apportált, meglévô kereskedési rendszer képezi. A POWERFORUM szolgáltatásai a korábbi MVM Piactér e célra kifejlesztett internetes kereskedési rendszerén alapulnak.

sajtóközlemény

Hogyan mûködik a POWERFORUM?

A POWERFORUM olyan internet alapú hirdetô tábla, amely a regisztrált felhasználók számára nyitott, megkülönböztetésmentes, átlátható módon biztosít lehetôséget a potenciális szerzôdéses partnerek megtalálására, a szükségletek beszerzése, illetve a feleslegek értékesítése folyamatában. A platform nem azonos egy áramtôzsdével, részben több, részben kevesebb szolgáltatást nyújt annál. Több, mert egy börzéhez képest lényegesen rugalmasabb az itt megjelenô termékek köre. Másfelôl viszont a POWERFORUM felületén nem történik szerzôdéskötés, a felhasználóknak minden esetben egymás közti kétoldalú szerzôdést kell kötniük a villamos energia szállításáról. A regisztrált felhasználók lehetnek villamosenergia-kereskedôk, -termelôk és -fogyasztók. A jelenleg közel hatvan felhasználó túlnyomó többsége kereskedô, de vannak közöttük nagyfogyasztók és erômûtársaságok is. Az ajánlatok meghirdetése három szekcióban történik: az aukciós, az azonnali és a VET106-os alá tartozó árverési szekcióban. Az aukciós egy árverés típusú kereskedés, az ajánlatoknak egy meghatározott ideig a honlapon fenn kell maradniuk, ezalatt a többi felhasználó megteheti az ajánlatait. A nyerteseket a rendszer automatikusan kiértesíti. Az azonnali kereskedési szekció célja, hogy a kereskedôk azonnal elfogadhassanak egy ajánlatot, rögtön üzletet köthessenek. Az árverési szekció a MEH által elfogadott lebonyolítási rend szerint történik. A Piactér eddigi, növekvô forgalmát szemlélteti az alábbi összesítés:

névtelenül hirdetik meg ajánlataikat és teszik meg licitjeiket (sem az ajánlatadó, sem a licittevô kilétérôl semmilyen információ nem ismert a többi regisztrált felhasználó és a rendszer adminisztrátora számára sem), ezzel is biztosítva az anonimitást. A fórumon bármilyen összetételû ajánlat meghirdethetô, ami megfelel a POWERFORUM által aukcióra vagy azonnali kereskedésre használt tartalmi és formai követelményeknek. A POWERFORUM-on meghirdetett ajánlatok mögött tényleges (fizikai) teljesítôképességeknek kell állniuk. Az ajánlattevôk felelôsek a meghirdetett aukciókban szereplô mennyiségek és árak valóságáért és teljesítéséért. Budapest, 2009.április 28.

KONFERENCIA AZ ENERGIAHATÉKONYSÁGRÓL A Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Energetikai bizottsága „Energiaellátás a 21. században – kihívások és fenntartható megoldások” címmel az energiahatékonyságról, energiatakarékosságról tartott március 26-án konferenciát. A konferencián az elôadók az állami szabályozástól kezdve a nemzetközi kitekintésen át egészen az ipari vállalati, az erômûvi és az áramszolgáltatói gyakorlatig bemutatták a jelenlegi helyzetet. A társadalmi elônyöket tekintve az energiahatékonyság javítása, és a megújuló források fejlesztése azonos értékûnek tekinthetô, viszont a fel-

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Forgalom GWh

212

924

1 356

2 067

4 347

7 724

Forgalom M Ft

1 500

6 457

14 559

28 924

73 402

159 098

Az aukciós és az azonnali szekcióban a regisztrált felhasználók

használás csökkentése, gazdaságosabb megoldást jelent a klímavéde-

lem szempontjából. Ezért a két terület közötti korrekt versenyre volna szükség, a támogatások elosztásakor – összegezhetô a konferencia mondanivalója. Jászay Tamás professzor szerint nincs egyedülálló csodaszer, minden lehetôséget nyitva kell tartani a klímavédelembem, és valamennyi nyitott lehetôség között, korrekt versenyt kell biztosítani. Az elôrejelzéseket, elemzéseket nézve nyilvánvaló, hogy a század elsô felében a foszszilis energiahordozók meghatározó szerepben maradnak, azután várható hogy a megújuló források átveszik a vezetô szerepet. Az energiahatékonyság és a megújuló források felhasználása társadalmi szinten majdnem azonos elônyökkel jár, viszont mégsem esik azonos elbírálás alá. A magyarországi támogatási rendszert alapul véve például a háztartások esetében lényegesen kisebb összeg kapható energiatakarékossági beruházásokra, mint megújuló források fejlesztésére. Jászay Tamás szerint nem feltétlen kell egy olyan iparágat állami forrásokból támogatni, amely évente, globálisan 15 milliárd dolláros forgalmat generál, amit viszont támogatni érdemes az a hazai potenciál kutatása, illetve a technológiai, technikai fejlesztések. A konferencián többek között elhangzott, hogy a globális energiaipar hatásfoka 70 százalék körül mozog. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy minden egyes tonna üvegházhatású gáz kibocsátásból, 700 kilogrammnyiért maguk a fogyasztók felelôsek, és mindössze 30 százalék tartozik kizárólag az energiaipar felelôsségi körébe. Kézenfekvô tehát, hogy fogyasztói oldalon lehetne látványosan csökkenteni a fogyasztást. Ugyancsak megállapításként hangzott el, hogy az áremelkedés komoly hatással van a takarékosságra, ugyanis szakmai körökben régóta ismert összefüggés, hogy az árak emelkedésével együtt egyre jobban odafigyelnek felhasználásukra a fogyasztók. A piaci árak tehát jelentôs mértékben segítik a hatékonyság javítását. Mayer György


63

sajtóközlemény

A MAGYAR VILLAMOS MÛVEK TÁRSASÁGCSOPORT ÜDVÖZLI A PARLAMENT HATÁROZATÁT A Magyar Villamos Mûvek Társaságcsoport üdvözli a Magyar Országgyûlés március 30-i határozatát, amelyben elôzetes, elvi hozzájárulását adta a Paksi Atomerômû telephelyén új atomerômû blokk(ok) létesítésének elôkészítését szolgáló tevékenység megkezdéséhez. Az atomenergiáról szóló törvény1 rendelkezéseivel, valamint a Magyar Országgyûlés által tavaly elfogadott energiapolitikai koncepcióval2 összhangban hozott határozat fontos eleme a nemzeti energiapolitikai célkitûzések megvalósításának. A döntés egyben jelentôs mérföldkô a Magyar Villamos Mûvek középtávú üzleti stratégiája megvalósításában, mely egyaránt szolgálja a versenyképesség biztosítását, továbbá a fenntartható fejlôdés és az ellátásbiztonság követelményeinek együttes érvényesítését. A stratégia mindezek érdekében alapvetô célként rögzítette a megújuló energiaforrások növekvô alkalmazása, a hazai lignitbázisú energiatermelés modernizálása mellett a nukleáris alapú villamosenergia-termelés részarányának növelését. Az MVM meggyôzôdése, hogy a fenti prioritások együttes megvalósulása – párosulva az energiahatékonyság, és energiatakarékosság növelését célzó erôfeszítésekkel – eredményesen szolgálja a nemzetgazdaság, és egyben a hazai villamosenergiafogyasztók érdekeit is. Ezen álláspontunkat a parlamenti 1 7. § (2) Új nukleáris létesítmény és radioaktív hulladéktároló létesítését elôkészítô tevékenység megkezdéséhez, illetôleg meglévô atomerômû további atomreaktort tartalmazó egységgel való bôvítéséhez az Országgyûlés elôzetes, elvi hozzájárulása szükséges. 2 „A kormány… f) kezdje meg az új atomerômûvi kapacitásokra vonatkozó döntés-elôkészítô munkát. A szakmai, környezetvédelmi és társadalmi megalapozást követôen a beruházás szükségességére, feltételeire, az erômû típusára és telepítésére vonatkozó javaslatait kellô idôben terjeszsze az Országgyûlés elé;”

64

2009/1

határozat indokolása is alátámasztja, mely szerint az elôkészítési tevékenység során vizsgálni kell – a jövôbeli villamosenergia-igények elemzésének részeként – a megújuló energiaforrások bôvülô alkalmazásának hatásait, illetve az energiahatékonyság terén elérhetô lehetôségeket. Az MVM meggyôzôdése, hogy a paksi bôvítést elôkészítô munkálatok az e célok elérésére irányuló erôfeszítéseknek is jelentôs lökést adhatnak. A Parlamentnek a szakminisztérium (KHEM) által elôkészített, felelôs határozata komoly szakmai elemzésekre épített. Az MVM emlékeztet arra, hogy a cégcsoport a tulajdonossal egyeztetve már eddig is jelentôs munkát végzett, hiszen a Paksi Atomerômû bôvítésére vonatkozó parlamenti döntést megalapozó szakértôi vizsgálatok a mûszaki, gazdasági, kereskedelmi, jogi és társadalmi szempontok elemzésével, mintegy 300 mérnökévnyi ráfordítással immár két éve folytak. A parlamenti döntést követôen mindezekre alapozva megkezdôdhetnek a tényleges elôkészületek, ennek részeként a szükséges engedélyeztetési eljárások. Az MVM hangsúlyozza, hogy az üzleti stratégiájában megfogalmazott, a hazai ellátás biztonsága érdekében kitûzött fejlesztési célok idôben és így a finanszírozás oldaláról is jól ütemezhetôk, az MVM Csoport felkészült arra, hogy a szükséges beruházásokat alapvetôen saját forrásokból, a cégcsoport erôforrásainak mozgósítása révén megvalósítsa. Fontos kiemelni ugyanakkor, hogy a Parlament határozata még nem jelent tényleges döntést egy új atomerômû blokk létesítésérôl. A határozat indoklásában is szereplô, számos vizsgálatnak és hatósági engedélyezési eljárásnak kell lezárulnia ahhoz, hogy a tényleges, felelôs beruházási döntés megszülethessen. Az MVM Csoport a parlamenti határozatot követôen új szakaszába lépô elôkészületek során kiemelt figyelmet fog fordítani a nyílt és ôszinte tájékoztatásra, az érintettekkel, kiemelten a környezetvédelmi szervezetekkel és a


régióval folytatott párbeszédre. Minderre jó alapot teremt a legfrissebb felmérések szerint kifejezetten kedvezô társadalmi megítélés, hiszen egy néhány héttel ezelôtti országos kutatás tanúsága szerint a magyar lakosság 71%-a ért egyet azzal, hogy Magyarországon atomerômû mûködik és 65% ért egyet a paksi atomerômû bôvítésével. A projekt gyakorlati megvalósítására is széles körû egyetértés tapasztalható, hiszen a lakosság 82%-a ért egyet azzal, hogy a nemzeti tulajdonban lévô tulajdonú MVM Társaságcsoport beruházásában valósuljon meg a bôvítés. Figyelemre méltó ugyanakkor a parlamenti döntésben megnyilvánuló konszenzus is, hiszen 95%-os többséggel szavazta meg az Országgyûlés a határozatot azt követôen, hogy a Gazdasági, és a Környezetvédelmi Bizottság is lényegében egyhangúan támogatta az elôterjesztést. Az MVM örömmel nyugtázza, hogy fentiek fényében mind a társadalom, mind a döntéshozók körében széles körû konszenzus áll fenn a nemzeti tulajdonú áramtársaság fejlesztési törekvései iránt. Az MVM hangsúlyozza, hogy a most meginduló szakmai munka fog választ adni még számos felvetésre, így például a finanszírozási és beruházási konstrukció, a mûszaki jellemzôk, versenyképesség, rendszerbe illeszthetôség, környezetre kifejtett hatás, vagy a blokktípus, szállító kérdéseire. Mindezek áttekintése, minôsítése szükséges ahhoz, hogy az ország energiaellátását, egyben környezeti állapotát is évtizedekre meghatározó döntés valóban felelôsen születhessen meg. Egy ilyen hosszú idôtára kiható szakmai alapú döntést ugyanis nem csupán a pillanatnyi feltételrendszer szempontjai szerint kell meghozni. Jó példa erre, a jelenlegi villamosenergia-ellátás nélkülözhetetlen alappillérét jelentô Paksi Atomerômû mintegy 35 évvel ezelôtti beruházási döntése is. Budapest, 2009. március 31. MVM Zrt. Kommunikációs Osztály

Magyar Villamos Mûvek Zrt. 1031 Budapest, Szentendrei út 207-209. Telefon: 304-2000 www.mvm.hu

A MAGYAR VILLAMOS MÛVEK ZRT.-RÔL NAPRAKÉSZ INFORMÁCIÓK AZ INTERNETRÔL IS BÁRMIKOR ELÉRHETÔK. A WEB-OLDALON CÍMLISTÁKAT, GYORSHÍREKET, A CÉG MÛKÖDÉSÉHEZ KAPCSOLÓDÓ FONTOS ESEMÉNYEK LEÍRÁSÁT, FOTÓKAT ÉS ÁBRÁKAT LEHET MEGTALÁLNI, VALAMINT A TÁRSASÁG ÁLTAL KIADOTT SAJTÓKÖZLEMÉNYEK IS AZONNAL OLVASHATÓK. KAPCSOLAT TALÁLHATÓ A VILLAMOSENERGIA-IPAR SZÁMOS HAZAI ÉS KÜLFÖLDI CÉGÉHEZ.

A MAGYAR VILLAMOS MÛVEK KÖZLEMÉNYEI

Recommend Documents