TARTALOMJEGYZÉK
1
TARTALOMJEGYZÉK Köszönetnyilvánítás Tartalomjegyzék Bevezetés A könyv célja és tárgya A témaválasztás indoklása A témával foglalkozó szakirodalom A téma feldolgozásának módja A könyv felépítése
I.
VILLAMOSENERGIA-RENDSZEREK RENDSZERSZINTŰ TERVEZÉSE
1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9.
A rendszerszintű tervezésről általában A különböző rendszerszintű tervezési módszerek egységes szemléletű bemutatása A rendszerszintű tervezés kialakulását magyarázó tényezők A legkisebb költség elve szerinti tervezés módszere Integrált forrástervezés Környezeti hatások értékelése Költség-haszon elemzés Az integrált analízis fogalma Rendszerszintű tervezés piacgazdasági feltételek között A tervezési módszerek fejlődése
2. 2.1. 2.2. 2.2.1. 2.2.2. 2.2.3. 2.2.4. 2.2.5. 2.2.6. 2.2.7. 2.2.8. 2.2.9. 2.2.10. 2.2.11. 2.2.12. 2.3.
Rendszerszintű tervezési feladatok Villamosenergia-rendszerek rendszerszintű tervezési feladatai, számításai A tervezési feladatok, számítások tartalma Rendszerszintű optimális teherelosztás Rendszerszintű igénybecslés Rendszerszintű teljesítőképesség-mérleg készítése Optimális termeléselosztás Valószínűségi termelésszimuláció Rendszerszintű karbantartás-ütemezés Villamosenergia-rendszerek megbízhatósági számításai Rendszerszintű bővítéstervezés Rendszerszintű hosszú távú határköltség számítása Villamosenergia-ipari létesítmények, rendszerfejlesztési programok rendszerszintű hatásvizsgálata Hálózati üzem tervezése Hálózati bővítéstervezés A rendszerszintű tervezési feladatok csoportosítása
3. 3.1. 3.1. 3.2.
Rendszerszintű tervezési feladatok megfogalmazása optimalizálási feladatként Az optimumszámítási feladatokról általában Rendszerszintű tervezési feladatok megfogalmazása optimumszámítási feladatként Optimalizálási feladat több célfüggvény esetén
II.
A RENDSZERSZINTŰ TERVEZÉSSEL KAPCSOLATOS NÉHÁNY FONTOSABB KÉRDÉSKÖR
1. 1.1. 1.2. 1.2.1. 1.2.2. 1.2.3. 1.2.4.
A villamosenergia-ellátással kapcsolatos követelményrendszer A villamosenergia-ellátással szemben támasztott követelmények csoportosítása A villamosenergia-ellátással szemben megfogalmazott követelmények tartalma A villamosenergia-ellátás mennyiségi követelményei A villamosenergia-ellátás minőségi követelményei A villamosenergia-ellátás megbízhatósága (ellátásbiztonság) A villamosenergia-ellátással kapcsolatos szolgáltatásbiztonsági követelmények
TARTALOMJEGYZÉK
2
2. 2.1. 2.2.
Az együttműködő villamosenergia-rendszer teljesítmény-egyensúlya A frekvencia és a hatásos teljesítmény közötti összefüggés Összefüggés a meddőteljesítmény és a feszültség között
3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8.
Teljesítmény- és frekvenciaszabályozás az együttműködő villamosenergia-rendszerben A villamos energia tárolhatatlansága A szabályozás alapfeladata Primer szabályozás Szekunder szabályozás Tercier szabályozás Csereteljesítmény- és frekvenciaszabályozás A rendszerszintű terhelés önszabályozásának hatása A villamosenergia-rendszer teljesítmény-egyensúlyának megbomlását kiváltó okok egy lehetséges csoportosítása
4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.
A villamosenergia-rendszer különböző üzemállapotai Rendszerállapotok megkülönböztetése Normál üzemállapot Veszélyeztetett üzemállapot Veszélyes (üzemzavaros) üzemállapot A visszatérítéses üzemállapot
5. 5.1. 5.1.1. 5.1.2. 5.1.3. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6. 5.7. 5.8.
Rendszerszintű szolgáltatások a liberalizált villamosenergia-rendszerekben Rendszerszintű szolgáltatások A rendszerszintű szolgáltatások fogalma Rendszerszintű szolgáltatások a villamosenergia-rendszerekben A rendszerszintű szolgáltatások elszámolása Frekvenciatartás mint rendszerszintű szolgáltatás Primer szabályozás mint rendszerszintű szolgáltatás Szekunder szabályozás mint rendszerszintű szolgáltatás Tercier tartalék biztosítása, tercier szabályozás mint rendszerszintű szolgáltatás Csereteljesítmény- és frekvenciaszabályozás mint rendszerszintű szolgáltatás Kiegyenlítő villamos energia biztosítása A kiegyenlítő villamosenergia-szolgáltatás lényege
6. 6.1. 6.2.
Az együttműködő villamosenergia-rendszer hálózatának funkcionális tagolódása Az együttműködő villamosenergia-rendszer fogalma A hálózatok feszültségszintek funkcionális tagolódása
7. 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.4.1. 7.4.2. 7.4.3. 7.4.3.1. 7.4.3.2. 7.4.3.3. 7.5. 7.5.1. 7.5.2. 7.5.3. 7.5.4.
A rendszerszintű teljesítőképesség-mérleg felépítése A rendszerszintű teljesítőképesség-mérleg fogalma A teljesítőképesség-mérlegek fajtái A teljesítőképesség-mérleg készítése mint rendszerszintű tervezési feladat A rendszerszintű teljesítőképesség-mérleg alapfogalmai Teljesítmény, teljesítőképesség Erőműegységek, erőművek teljesítőképességével, teljesítményével kapcsolatos fogalmak A rendszerszintű teljesítőképesség-mérleg készítésekor használt alapvető fogalmak Alapvető összefüggések A rendszerszintű teljesítőképesség-mérleg tervezési adatai A teljesítőképesség-mérleg felépítésének alapelve A hálózat teljesítőképességével összefüggő alapvető fogalmak A szállítóképességgel összefüggő alapfogalmak Több villamosenergia-rendszer együttműködése Valós, fizikai teljesítményáramlásokkal összefüggő fogalmak Vertikális és horizontális hálózat fogalma
III.
KÖLTSÉGSZÁMÍTÁS ALAPJAI
1. 1.1. 1.1.1.
A költségek csoportosítása A költségekről általában A költség általános fogalma
TARTALOMJEGYZÉK
3
1.1.2. 1.1.3. 1.1.4. 1.2. 1.3. 1.3.1. 1.3.2. 1.3.3. 1.3.4. 1.3.5. 1.3.6. 1.3.7. 1.3.8.
Alternatív és befagyott költségek Tőke jellegű költségek és folyó költségek Explicit és implicit költségek A villamosenergia-termelés állandó és változó költségei Energiatermelő egységek költségeinek csoportosítása Fő költségösszetvők Tőkeberuházási költségek Értékcsökkenési leírás Elvárt nyereség Primerenergia-hordozóval és a villamosenergia-termelés segédanyagaival összefüggő költségek Bérköltségek Karbantartási és üzemeltetési költségek Egyéb állandó költségek
2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.3.4. 2.4. 2.5. 2.6.
Erőműegységek energetikai jelleggörbéi Hagyományos hőerőművi egységek kazánjainak, turbógépcsoportjainak energetikai jelleggörbéi Gőzkazánok energetikai jelleggörbéi Gőzturbinák energetikai jelleggörbéi Fojtásos szabályozású gőzturbinák energetikai jelleggörbéi Megkerüléses szabályozású gőzturbina energetikai jelleggörbéi Mennyiségi (szelepes) szabályozású gőzturbina energetikai jelleggörbéi Gőzturbinák csúszónyomásos teljesítményszabályozása Konvencionális hőerőművi egységek energetikai jelleggörbéi Vízerőművek energetikai jelleggörbéi Gázturbinás erőműegységek energetikai jelleggörbéi
3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.
Erőműegységek költséggörbéi Az energetikai jelleggörbék és a költséggörbék közötti kapcsolat Költséggörbék közelítése Konvencionális hőerőművi egység indítási költségei Az összes költség görbéje
4. 4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.1.4. 4.1.4.1. 4.1.4.2. 4.1.4.3. 4.1.4.4. 4.5. 4.6. 4.6.1. 4.6.2. 4.6.2.1. 4.6.2.2. 4.6.2.3. 4.7. 4.8. 4.9.
A pénz időértékével kapcsolatos alapvető számítások A tőkeköltségek figyelembe vétele a költségszámításokban A pénz időtől függő értéke és a kamat A pénz jövőbeli értékének meghatározása (kamatszámítás, kamatos kamatszámítás) A pénz jelenértékének meghatározása Az annuitás Az annuitás jövőbeli értéke Az annuitás jelenértéke A tőke-visszatérítési formula Növekvő annuitás Hiteltörlesztés Leírások Lineáris leírás Degresszív leírás Számtani sorozat szerint csökkenő leírás Digitális leírás Mértani sorozat szerint csökkenő leírás Infláció Defláció Eszkaláció
5.
A különböző időpontokban jelentkező pénzáramok egyszintre hozásának (aktualizálásának) elmélete
6. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4.
Fajlagos költségek, szűrőgörbék, aktuális egységköltség Fajlagos állandó és változó költségek A fajlagos összes költség Szűrőgörbék Egyszintre hozott költségek (aktualizált költségek)
TARTALOMJEGYZÉK
7.
4
Költségek rendszerszintű összesítése
Alapvető beruházásgazdaságossági számítások A beruházásgazdaságossági számítások helye a rendszerszintű számításokban A beruházásgazdaságossági számítások fogalma Egyedi beruházásgazdaságossági számítások és rendszerszintű összehasonlító gazdaságossági vizsgálatok 8.2. A gazdaságosság megítélésének fő módszerei 8.2.1. Jövedelmezőség 8.2.2. Megtérülési idő 8.3. A ráfordítások és eredmények számbavétele az egyedi beruházásgazdaságossági számításokban 8.4. A beruházásgazdaságossági számítások csoportosítása 8.5. Tőkebefektetési változatok rangsorolása dinamikus beruházásgazdaságossági számítások alapján 8.5.1. Rangsorolás az egyszeri és a folyamatos ráfordítások együttes összege alapján 8.5.2. Rangsorolás diszkontált eredményszámítással (tőkeérték-számítás) 8.5.3. A belső megtérülési ráta, mint értékelési kritérium 8.5.3.1. A diszkontált tőkeérték-számítás és a nettó jelenérték számítás 8.5.3.2. A belső megtérülési ráta fogalma 8.5.3.3. A belső megtérülési ráta és az általános betéti kamatláb kapcsolata 8.5.4. Rangsorolás a hozam-költség mutató alapján 8.5.5. Egymást kölcsönösen kizáró, azonos kockázatú beruházási változatok összehasonlító vizsgálata 8. 8.1. 8.1.1. 8.1.2.
9. 9.1. 9.2. 9.2.1. 9.2.2. 9.2.3. 9.2.4. 9.2.5. 9.2.6. 9.3. 9.3.1. 9.3.2. 9.4. 9.4.1. 9.4.2. 9.5. 9.5.1. 9.5.2. 9.5.3. 9.5.4. 9.6. 9.6.1. 9.6.2. 9.6.3. 9.7. 9.7.1. 9.7.2. 9.7.3. 9.7.3.1. 9.7.3.2. 9.7.3.3. 9.7.3.4. 9.8. 9.8.1. 9.8.2. 9.8.3. 9.8.4. 9.8.5.
Rövid és hosszú távú határköltség A rövid és hosszú távú határköltség számítás szerepe a rendszerszintű számításokban A termelési függvény értelmezése a villamosenergia-iparban Általános közgazdasági értelmezés Erőművi termelési függvény értelmezése Termelési függvény értelmezése az erőműrendszer (együttműködő erőművek) vonatkozásában A termelési függvények jellemzői Az optimális input tényezőkombináció meghatározásának alapelve A parciális termelési függvény, a határtermék, az átlagtermék és a hozadéki függvény fogalma A rövid távú költségfüggvények Fajlagos állandó, fajlagos változó és fajlagos összes költségek A termelési tényezők változtatása és az idő közötti összefüggés A határköltség fogalma A határköltség közgazdasági értelmezése Határköltség és átlagköltség Rövid távú határköltség A rövid távú határköltség és az átlagköltség közötti kapcsolat A rövid távú határköltség és a maximális piaci nyereség közötti összefüggés A határhaszon fogalma Összefüggés a határköltség és a határhaszon között Hosszú távú határköltség A hosszú távú határköltségfüggvény származtatása A hosszú távú határköltség értelmezése együttműködő erőműrendszer esetében A rövid és a hosszú távú költségek közötti összefüggés A határköltség-számítás során felmerülő gyakorlati problémák A költségfüggvények alakulása diszkrét rendszerméretek esetében A költségek figyelembevétele hosszú távú határköltség-számítás esetén A villamosenergia-ipari rendszerszintű határköltség-számítás sajátosságai A rendszerszintű igénynövekedés figyelembevétele A rendszerszintű határköltség-számítás során figyelembe vett költségek A rövid távú határköltséggörbe alakja rendszerszintű igénynövekedés esetén Költségösszetevők a villamosenergia-szolgáltatás hosszú távú határköltségének számításakor A hosszú távú határköltség-számítás alapelve A villamosenergia-rendszer optimális üzemének és bővítésének meghatározása A hosszú távú határköltség számításakor figyelembe vett költségek A vizsgálati tárgyidőszakban felmerült költségek összegzése A hosszú távú határköltség számítása A kapacitásbővítés és a rendszerüzem rendszerszintű hosszú távú határköltségének meghatározása
TARTALOMJEGYZÉK
5
IV.
VILLAMOSENERGIA-TERMELÉSI-TECHNOLÓGIÁK KOMPLEX ÖSSZEHASONLÍTÓ JELLEMZÉSE
1. 1.1 1.2. 1.3. 1.4. 1.5.
A vizsgálat tárgyát képező villamosenergia-termelési technológiák Az áttekintés célja Villamosenergia-termelési technológiák A komplex összehasomlítás tárgyát képező villamosenergia-termelési technológiák A kiválasztás szempontjai A teljes szempontrendszer
2. 2.1. 2.2. 2.2.1. 2.2.2. 2.2.3. 2.2.4. 2.2.5. 2.2.6. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.4. 2.5. 2.5.1. 2.5.2. 2.6. 2.7. 2.7.1. 2.7.2. 2.7.3. 2.7.4. 2.7.5. 2.7.6. 2.7.7. 2.7.8. 2.7.9. 2.7.10. 2.8. 2.9. 2.10. 2.11. 2.11.1. 2.11.2. 2.11.3. 2.11.4. 2.11.5. 2.11.6. 2.11.7. 2.12. 2.12.1. 2.12.2. 2.12.3. 2.12.4. 2.12.5. 2.12.6. 2.13. 2.14. 2.15. 2.16. 2.17. 2.18.
A különböző villamosenergia-termelési technológiák főbb jellemzői, a fejlesztések főbb irányai Az áttekintés célja, módszere Konvencionális, fosszilis tüzelőbázisú gőzerőművek A technológia fő jellemzői Konvencionális fosszilis tüzelőbázisú gőzerőművek felújítása Konvencionális fosszilis tüzelőbázisú gőzerőművek fejlesztő felújítása (retrofitting) Gőzerőművek hatásfokjavításának alapvető lehetőségei Gőzerőművek szuperkritikus gőzparaméterekkel Fluid tüzeléses technológiák Gázturbinás erőművek A gázturbinák hatásfokjavításának fő irányai Mini- és mikrogázturbinák Belsőégésű motorok villamosenergia-termelési célú alkalmazása Összetett, gáz-gőz körfolyamatú erőművek Gázturbinák és gőzerőművek együttműködése Integrált szénelgázosításos kombinált ciklusú (összetett gáz-gőz körfolyamatú) erőművek Kapcsolt villamosenergia- és hőtermelés Atomerőművek Az atomerőművi villamosenergia-termelési technológiák csoportosítása Első generációs atomerőművek Második generációs atomerőművek Könnyűvizes (könnyűvíz hűtésű és könnyűvíz moderátoros) atomreaktorok (LWRs) Nyomottvizes, nehézvíz hűtésű és nehézvíz moderátoros atomreaktorok (PHWRs) Gázhűtésű atomreaktorok (GCRs) Könnyűvíz hűtésű, grafittal moderált reaktorok (LWGRs) Gyorstenyésztő reaktorok (FBRs) Kis és közepes méretű atomreaktorok (SMRs) Harmadik és negyedik generációs atomerőművek Vízerőművek Szivattyús tározós vízerőművek Tüzelőanyag-cellák Geotermikus erőművek Geotermikus energiaforrások villamosenergia-termelési célú hasznosítása Geotermikus erőművek esetében alkalmazott főbb villamosenergia-termelési technológiák Túlhevített (száraz) gőzzel működő, nyitott körfolyamatú erőművek Elgőzölögtetős geotermikus erőművek HDR technológia („forró száraz szikla” technológia) Bináris Rankine-ciklusú technológia (Organic Rankine Cycle: ORC) Geotermikus erőművekkel kapcsolatos problémák Naperőművek A napsugárzás villamosenergia-termelési célú hasznosítása A napsugárzás villamosenergia-termelési célú hasznosításának fő technológiái Naphőerőművek Napelemek (fotovoltaikus villamosenergia-termelés) Napkémények A napsugárzás villamosenergia-termelési célú hasznosításának korlátjai Szélerőművek Biomassza villamosenergia-termelési célú hasznosítása Villamosenergia-termelés hulladékból Árapályerőművek Hullámerőművek OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) villamosenergia-termelési technológia
TARTALOMJEGYZÉK
6
2.19. 2.20.
Magnetohidrodinamikus villamosenergia-termelés (MHD villamosenergia-termelés) Fúziós erőművek (nukleáris fúzió villamosenergia-termelési célú hasznosítása)
3. 3.1. 3.2.
Primerenergia-hordozók rendelkezésre állása A fejezet célkitűzése, tartalma Globális áttekintés a villamosenergia-termelés szempontjából releváns primerenergia-hordozó készletekről Általános megjegyzés a primerenergia-hordozók rendelkezésre állásásról (primerenergia-hordozó vagyonról) A világ villamosenergia-termelés szempontjából releváns primerenergia-hordozó vagyona, mai ismereteink szerint A globális energiaigények alakulása Primerenergia-hordozó igények alakulása A villamosenergia-felhasználás alakulása a közvetlen energiafelhasználáson (végfelhasználáson) belül A villamosenergia-termelés primerenergia-hordozó igényének globális és regionális alakulása Globális áttekintés A villamosenergia-termelés primerenergia-hordozó felhasználásnak alakulása néhány fontosabb régióban Amerikai Egyesült államok és Kanada OECD Európa Oroszország Japán, Ausztrália, Új-Zéland Kína India Latin-Amerika A különböző primerenergia-hordozókból való globális ellátottság alakulása Szén A szén mint primerenergia-hordozó legfőbb jellemzői Globális készletek szén esetében A szénkészletek regionális eloszlása, a széntermelés és a szénexport alakulása A szénfelhasználás alakulása A villamosenergia-ipar szénfelhasználásának alakulása Ellátásbiztonság, készletezhetőség Kőolaj Globális készletek a kőolaj esetében A kőolajkészletek regionális eloszlása, a termelés és az export alakulása Az olajfelhasználás alakulása A villamosenergia-ipar olajfelhasználásának alakulása Ellátásbiztonság, készletezhetőség Földgáz Globális készletek földgáz esetében A földgázkészletek regionális eloszlása, a termelés és az export alakulása A földgázfelhasználás alakulása A villamosenergia-ipar földgázfelhasználásának alakulása Ellátásbiztonság, készletezhetőség Nukleáris energia Globális készletek a nukleáris energiahordozók esetében A készletek regionális eloszlása, a termelés és az export alakulása A nukleáris energiabázisú villamosenergia-termelés energiaigénye Ellátásbiztonság, készletezhetőség Vízenergia Szélenergia Napenergia Geotermikus energia Biomassza Szemét, hulladék Magyarország primerenergia-hordozó felhasználásnak jellemzői Az országos halmozatlan összes energiafelhasználás alakulása Összevont országos energiamérleg Az országos összes energiafelhasználás forrásszerkezete A hazai villamosenergia-termelés primerenergia-hordozó felhasználása A hazai erőművek primerenergia-hordozó felhasználása 2002-ben
3.2.1. 3.2.2. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. 3.4. 3.4.1. 3.4.2. 3.4.2.1. 3.4.2.2. 3.4.2.3. 3.4.2.4. 3.4.2.5. 3.4.2.6. 3.4.2.7. 3.5. 3.6. 3.6.1. 3.6.2. 3.6.3. 3.6.4. 3.6.5. 3.6.6. 3.7. 3.7.1. 3.7.2. 3.7.3. 3.7.4. 3.7.5. 3.8. 3.8.1. 3.8.2. 3.8.3. 3.8.4. 3.8.5. 3.9. 3.9.1. 3.9.2. 3.9.3. 3.9.4. 3.10. 3.11. 3.12. 3.13. 3.14. 3.15. 3.16. 3.16.1. 3.16.2. 3.16.3. 3.16.4. 3.17.
TARTALOMJEGYZÉK
4.
4.1. 4.2. 4.3. 4.3.1. 4.3.2. 4.3.3. 4.3.4. 4.3.5. 4.3.6. 4.3.7. 4.3.8. 4.3.9. 4.3.10. 4.3.11. 4.3.12. 4.3.13. 4.4. 4.4.1. 4.4.2. 4.4.3. 4.4.4. 4.4.5. 4.4.6. 4.4.7. 4.4.8. 4.5. 4.5.1. 4.5.2. 4.5.3. 4.5.4. 4.5.5. 4.5.6. 4.5.7. 4.6. 4.6.1. 4.6.2. 4.6.3. 4.6.4. 4.6.5. 4.7. 4.7.1. 4.7.2.
5. 5.1. 5.2. 5.2.1. 5.2. 5.2.2.1. 5.2.2.2. 5.2.3. 5.2.4. 5.2.5. 5.2.5.1.
7
Potenciális termelési kapacitás az egyes villamosenergia-termelési technológiák esetében – Az egyes villamosenergia-termelési technológiák szerepe és súlya a villamosenergia-igények kielégítésében, napjainkban és a jövőben, globálisan és néhány főbb régióban Fogalommeghatározás, a vizsgálat tárgyának értelmezése A tárgyalás menete Az egyes villamosenergia-termelési technológiák jellemzése a potenciális termelési kapacitás szempontjából Szénbázisú villamosenergia-termelés Olaj tüzelőbázisú villamosenergia-termelés Földgáz tüzelőbázisú villamosenergia-termelés Kapcsolt energiatermelés Atomerőművi villamosenergia-termelés Vízerőművi villamosenergia-termelés Szivattyús-tározós vízerőművek Tüzelőanyag-cellák Geotermikus energia villamosenergia-termelési célú hasznosítása Szélenergia villamosenergia-termelési célú hasznosítása Napenergia villamosenergia-termelési célú hasznosítása Villamosenergia-termelés biomasszából Villamosenergia-termelés hulladékból A különböző villamosenergia-termelési technológiák szerepe a villamosenergia-termelésben Globális helyzet és tendenciák Szénbázisú villamosenergia-termelés Földgáz tüzelőbázisú villamosenergia-termelés Vízerőművi villamosenergia-termelés Atomerőművi villamosenergia-termelés Olaj tüzelőbázisú villamosenergia-termelés Megújuló energiaforrások villamosenergia-termelési célú hasznosítása Villamosenergia-termelés hidrogén tüzelőbázisú tüzelőanyag-cellákkal A villamosenergi-termelés alakulása a világ főbb régióiban Észak-Amerika (Amerikai Egyesült Államok és Kanada) OECD Európa Oroszország Japán, Ausztrália és Új-Zéland Kína India Latin-Amerika A beépített villamos teljesítőképesség alakulása Globális tendenciák a beépített villamos teljesítőképesség alakulásában A beépített villamos teljesítőképesség alakulása a megújuló energiaforrásokat hasznosító villamosenergia-termelő kapacitások esetében Éves kihasználási óraszám alakulása a megújuló energiaforrásokat hasznosító villamosenergia-termelési technológiák esetében Az újonnan létesülő villamos teljesítőképesség megoszlása és a meglévő teljesítőképesség alakulása A beépített villamos teljesítőképesség regionális megoszlása Villamosenergia-termelés és a beépített villamos teljesítőképesség főbb jellemzői Magyarországon, 2002-ben A hazai villamosenergia-termelés főbb jellemzői A hazai erőművek beépített villamos teljesítőképessége, kihasználási óraszáma, villamosenergiatermelése és hőtermelése Energetikai hatékonyság A kérdéskör tárgyalásának menete Az energetikai hatásfok értelmezésével kapcsolatos néhány megjegyzés Az energiaátalakítás során fellépő veszteségek Az energiaveszteségek csoportosítása Mennyiségi veszteségek Minőségi veszteségek Az energetikai hatásfok jelentősége A vonatkoztatási rendszer szerepe a hatásfok értelmezése során Különböző energetikai hatásfokok Az energetikai hatásfok konvencionális értelmezése
TARTALOMJEGYZÉK
5.2.5.2. 5.2.5.3. 5.2.5.4. 5.2.5.5. 5.2.5.6. 5.2.6. 5.2.7. 5.2.8. 5.2.8.1. 5.2.8.2. 5.3. 5.3.1. 5.3.2. 5.3.3. 5.4.
5.5. 5.6. 5.7. 5.7.1. 5.7.2. 5.7.3. 5.7.4. 5.8. 6. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 6.8. 7. 7.1. 7.2. 7.3. 7.3.1. 7.3.2. 7.4. 7.5. 7.5.1. 7.5.2. 7.5.2.1. 7.5.2.2. 7.5.2.3. 7.5.2.4. 7.6. 7.7. 7.7.1.
8
Az energiaátalakítás teljes technológiai folyamatára értelmezett eredő energetikai hatásfok A villamosenergia-ellátás hatásfoka A villamosenergia-ellátás teljes technológiai láncára vetített energetikai hatásfok Az energetikai hatásfok értelmezése kapcsolt villamosenergia- és hőtermelés esetén A különböző energetikai hatásfok értelmezések áttekintő táblázata Az energetikai hatásfok függése az aktuális terheléstől Az energetikai hatásfok függése egyéb tényezőktől Az energetikai hatásfok és a primerenergia-hordozó megtakarítás: kiegészítő megjegyzések A primerenergia-hordozó megtakarítás számítás alapelve Primerenergia-hordozó megtakarítás kapcsolt energiatermelés esetében Az egyes villamosenergia-termelési technológiák összehasonlító értékelése az energetikai hatásfok szempontjából Referencia-időszak Adatforrások A technológia bevezetettsége A primerenergia-hordozó kitermelésének, energiaátalakításra való előkészítésének és a felhasználás helyére való szállításának eredő energetikai hatásfoka különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében A villamosenergia-termelés teljes technológia láncára vonatkoztatott eredő energetikai hatásfok különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Hálózati veszteségek Példák az energetikai hatásfok szerepére a környezetterhelés csökkentésében Jellemző erőművi anyagmérlegek Egytized százalék hatásfokjavítás következménye különböző erőművek esetében a primerenergiahordozó felhasználás és a környezetterhelés vonatkozásában Egytized százalék hatásfokjavulás következménye különböző erőművek esetében, azonos termelési feltételek mellett Általánosítható következtetések A hazai erőműpark jellemzése az energetikai hatékonyság szempontjából Villamosenergia-termelési technológiák jellemzése a gazdasági hatékonyság (költségek) szempontjából A témakör tárgyalásának módja Jellemző fajlagos beruházási költségek a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Jellemző fajlagos termelési költségek a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Jellemző fajlagos változó költségek a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Jellemző fajlagos állandó költségek a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében A LUEC alakulása különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Egyéb költségadatok Villamosenergia-árak néhány országban Villamosenergia-termelési technológiák környezetterhelése A vizsgálat célkitűzése, menete Környezetterhelés, környezeti hatások fogalma A környezeti hatásvizsgálat koncepciója A környezeti hatásvizsgálatok általános tartalmi követelményei A hatás-út megközelítés (módszer) A villamosenergia-termelés, villamosenergia-ellátás környezet-terhelése, legfontosabb környezeti hatásai A villamosenergia-termeléssel összefüggésbe hozható légszennyezés A villamosenergia-szektor légszennyezésének főbb jellemzői A légszennyezésre vonatkozó határértékek A kisebb (140 kWth és az ennél nagyobb, de 50 MWth-nál kisebb névleges bemenő hőteljesítményű) tüzelőberendezések légszennyező anyagainak technológiai kibocsátási határértékei Az 50 MWth és annál nagyobb névleges bemenő hőteljesítményű tüzelőberendezések légszennyező anyagainak kibocsátási határértékei Kisebb (140 kWth és az ennél nagyobb, de 50 MWth-nál kisebb bemenő hőteljesítményű, helyhez kötött) gázturbinák légszennyező anyagainak technológiai kibocsátási határértékei A helyhez kötött földgázüzemű gázmotorok technológiai kibocsátási határértékei Az üvegházhatást okozó gázok és a globális felmelegedés A különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos CO2-kibocsátása A villamosenergia-teremlés teljes technológiai láncára vonatkoztatott egyenértékű CO 2-kibocsátás
TARTALOMJEGYZÉK
7.7.2. 7.8. 7.9. 7.9.1. 7.9.2. 7.10. 7.10.1. 7.10.2. 7.11. 7.12. 7.13. 7.14. 7.15. 7.16. 7.17. 7.17.1. 7.17.2. 7.17.3. 7.17.4. 7.18. 7.19. 7.20. 7.21. 7.22. 7.23. 7.24. 7.24.1. 7.24.2. 7.24.3. 8. 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5. 8.6. 8.6.1. 8.6.2. 8.7. 8.8. 8.8.1. 8.8.2. 8.8.3. 8.8.4. 8.9. 8.10. 8.11. 8.11.1. 8.11.2. 8.11.3. 8.12. 8.12.1. 8.12.2. 8.13. 8.13.1.
9
A globális felmelegedés problémája Szén-monoxid (CO) -kibocsátás A kén-oxidok környezetterhelése A kén-oxid-kibocsátással összefüggő környezetterhelés A primerenergia-hordozók kitermelése, felhasználásra való előkészítése és a technológia kiépítése során fellépő fajlagos SO2-kibocsátás a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Erőművi nitrogén-oxidok emissziója Az erőművi nitrogén-oxidok kibocsátásával összefüggésbe hozható környezetterhelés A primerenergia-hordozók kitermelése, felhasználásra való előkészítése és a technológia kiépítése során fellépő fajlagos NOx-kibocsátás a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Erőművi károsanyag-emisszióval összefüggésbe hozható ózonpajzs károsító hatások Metánon kívüli illékony szerves vegyületek erőművi kibocsátása Erőművi eredetű metán emisszió Radonkibocsátás Hőerőművek vízgőzkibocsátása Erőművek szerepe a szmogképződésben Szilárd lebegőanyag kibocsátása A porkibocsátás jellemzői A primerenergia-hordozók kitermelése, felhasználásra való előkészítése és a technológia kiépítése során fellépő fajlagos porkibocsátás a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Erőművi koromkibocsátás, olajkoksz- és olajkorom-emisszió Szilárd lebegőrészecske kibocsátás más forrásokból Erőművi hamu Vízszennyezés A környezet erőművi eredetű hőszennyezése Talajszennyezés A környezet sugárterhelése Zavaró látvány Természeti erőforrások igénybevétele a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos vasércfelhasználása Különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos rézércfelhasználása Különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos bauxitfelhasználása Az egyes villamosenergia-termelési technológiák jellemzése az egészségkárosító és az anyagi károsodást okozó hatások szempontjából A vizsgálat menete és célkitűzése Általános megfontolások Módszertani problémák Az egészségkárosodást okozó hatások vizsgálati módszerei Balesetek Villamosenergia-termeléssel és villamosenergia-ellátással összefüggő katasztrófák A katasztrófa fogalma Villamosenergia-termeléssel összefüggő katasztrófák Az egészségkárosodás következményeinek számszerűsítése Az egészségkárosodások különböző fajtái Légszennyezés miatti egészségkárosodás Szilárd szennyezőanyag kibocsátások miatti egészségkárosodás Radioaktivitás környezetbe történő kibocsátása miatti egészségkárosodás Vízszennyezés miatti egészségkárosodás Savlerakódás és kémiai oxidánsok okozta anyagi károk Különböző villamosenergia-termelési technológiák összefüggésbe hozható mortalitás Különböző villamosenergia-termelési technológiák környezetterhelésével összefüggésbe hozható morbiditás A korlátozott aktivitásra vonatkozó adatok Az asztmatikus megbetegedések miatti korlátozott aktivitásra vonatkozó adatok Gyermekek krónikus bronchitise miatti korlátozott aktivitásra vonatkozó adatok Különböző villamosenergia-termelési technológiák környezetterhelésével összefüggésbe hozható anyagi károsodás Környezetterhelés miatti terményveszteség Környezetterhelés miatti fémfelület-károsodás Ökorendszerek károsodása Erdészeti ökorendszerek károsodása
TARTALOMJEGYZÉK
10
8.13.2. Természetközeli ökorendszerek károsodása
9.4.
Az egyes villamosenergia-termelési technológiák összehasonlító jellemzése a rendszerirányítás szempontjából Problémafelvetés A kérdéskör tárgyalásának menete Néhány módszertani megjegyzés A rendszerirányítási követelményekkel kapcsolatos néhány alapfogalom A rendszerirányítás fő feladata Az energiatermelő egységek rendszerirányító számára releváns tulajdonságai Az egyes villamosenergia-termelési technológiák összehasonlító jellemzése rendszerirányítási szempontból A különböző villamosenergia-termelési technológiák jellemzése a rendszerirányítási feladatok ellátásában való részvétel szempontjából A különböző villamosenergia-termelési technológiák rövid jellemzése a villamosenergia-termelés ütemezhetősége szempontjából A rendszerszintű primer, szekunder és tercier szabályozásban, illetve tartaléktartásban való részvétel lehetősége a különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében A különböző villamosenergia-termelési technológiák jellemzése a kiszabályozási teljesítményszükséglet szempontjából A különböző villamosenergia-termelési technológiák jellemzése a tartaléktartási teljesítményszükséglet szempontjából A szélerőművi és a naperőművi villamosenergia-termelés jellemzése a rendszerirányítás szempontjából
10. 10.1. 10.2. 10.3. 10.4. 10.5. 10.5.1. 10.5.2. 10.6.
Az externális költségek alakulása különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében Az externális költségek problematikája Az externális költségek fogalma Az externális költségek meghatározására irányuló erőfeszítések Az externális költségek internalizálására irányuló erőfeszítések A környezetvédelmi költségek és a környezeti kár fogalma Környezeti kár és gazdasági kár A környezetvédelemre fordított költségek és a környezeti kár közötti összefüggés Az externális költségek alakulása különböző villamosenergia-termelési technológiák esetében
11. 11.1. 11.1.1. 11.1.2. 11.1.3. 11.1.4. 11.2. 11.3. 11.4. 11.5. 11.6.
Az egyes villamosenergia-termelési technológiák jellemzése a fajlagos területigény szempontjából Előzetes megfontolások A területfelhasználás tendenciájában bekövetkezett változások A fajlagos területfelhasználás értelmezése Az erőművi fajlagos területigény és a teljes technológiai láncra vonatkoztatott fajlagos területigény Általános megjegyzések a közölt adatokkal kapcsolatban A különböző villamosenergia-termelési technológiák fajlagos területigénye A villamosenergia-termelés teljes technológiai láncára vonatkoztatott fajlagos területigény További adatok az egyes villamosenergia-termelési technológiák természeti erőforrás igénybevételére Decentralizált villamosenergia-termelés Összefoglalás
12.
A különböző villamosenergia-termelési technológiák jellemzése a társadalmi elfogadottság szempontjából A téma feldolgozásának módja Általános vonatkozások A villamosenergia-szektor helye és szerepe a modern társadalmakban A társadalmi elfogadtatás kérdése a villamosenergia-ellátással kapcsolatos műszaki létesítmények esetében Társadalmi elfogadottság az egyes villamosenergia-termelési technológiák esetében Szénbázisú villamosenergia-termelés Olaj tüzelőbázisú villamosenergia-termelés Földgáz tüzelőbázisú villamosenergia-termelés Kapcsolt energiatermelés Atomerőművi villamosenergia-termelés Vízerőművi villamosenergia-termelés Szivattyús-tározós vízerőművek Tüzelőanyag-cellák
9. 9.1. 9.1.1. 9.1.2. 9.2. 9.2.1. 9.2.2. 9.3. 9.3.1. 9.3.2. 9.3.3. 9.3.4. 9.3.5.
12.1. 12.2. 12.2.1. 12.2.2. 12.3. 12.3.1. 12.3.2. 12.3.3. 12.3.4. 12.3.5. 12.3.6. 12.3.7. 12.3.8.
TARTALOMJEGYZÉK
11
12.3.9. Geotermikus energia villamosenergia-termelési célú hasznosítása 12.3.10. Szélenergia villamosenergia-termelési célú hasznosítása 12.3.11. Napenergia villamosenergia-termelési célú hasznosítása 12.3.12. Villamosenergia-termelés biomasszából 12.3.13. Villamosenergia-termelés hulladékból 12.3.14. Egyéb, nem konvencionális villamosenergia-termelési technológiák Fogalomtár Jelölések jegyzéke Angol és német nyelvű szakkifejezések Szakirodalom-jegyzék (sorszám szerint rendezett) Szakirodalom-jegyzék (betűrend szerint rendezett) Ábrák jegyzéke Táblázatok jegyzéke Tárgymutató
