Kisalföldi Vállalkozásfejlesztési Alapítvány
„A JÖVŐ ENERGIÁJA”
A szélenergia hasznosítás mai helyzete Dr. Tóth Péter egyetemi docens Széchenyi István Egyetem Környezetmérnöki Tanszék Magyar Szélenergia Társaság elnöke Győr, 2010. március 30.
Miért szél? Növekvő energiaigény az egész világon Szén-dioxid-mentes energiatermelési mód – Klímaváltozás elleni küzdelem része! Leggyorsabban és relatívan legkisebb befektetéssel megvalósítható erőművek sorába tartoznak a szélerőművek Hozzájárul az energiatermelés diverzifikálásához, az energiabiztonság növeléséhez Szélenergia – ipar kedvező társadalmi-gazdasági hatásai: 2008-ban 400000 embert foglalkoztatott direkt, vagy indirekt módon (EWEA, 2009 január – Wind at Work)
A szél energiája Kinetikus energia:
1 2 Ek mv 2
Fajlagos szélteljesítmény: 1 3 1 2 P v v A v A 2 2 Mozgó test kinetikus energiája függ a tömegétől
1 2 Ek mv 2
A primer energia-hordozók felhasználásával okozott CO2 kibocsátás a teljes életciklusra
Üvegházgáz-kibocsátás gCO2 egyenérték/kWh a teljes életciklusra
Jacobson, 2009
Szélenergia potenciál a világban 2008 év 80m magasságban 15km felbontás
6
Szélenergia a világban A világban 2009-ban 45 milliárd eurót fektettek be szélerőmű projektekbe, piac növekedése 31% az előző évhez képest. GWEC szerint közel félmillió embert foglalkoztat világszerte ez az iparág. A szélenergia megkerülhetetlen és vitathatatlanul fontos szereplőjévé vált a világ energiapiacának. A világszerte üzemelő 158GW szélerőmű kapacitás 340TWh villamos energiatermelésére képes és ezzel 204 millió tonna CO2 kibocsátását kerülhetjük el 1 év alatt.
Forrás: GWEC, 2010
Szélerőmű kapacitások a világban és Európában 180000 160000 140000
EU
Global
Földön 157899MW EU-27 74767MW
120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 MW
Forrás: GWEC, 2010
8
Szélenergia a világban 2009-ben a szélerőmű fejlesztésekben Kína volt a világon az első. Gyakorlatilag 1 év alatt megduplázta szélerőmű kapacitását. 2008 végén üzemelő 12.1GW szélerőmű kapacitáshoz 2009 folyamán újabb 13GW épült! 2020-ra Kína 150GW kapacitás szeretne elérni. Kínán kívül Ázsiában összesen 14GW épült főként Indiában, Japánban, Dél-Koreában, Tajvanon. USA-ban 2009-ben közel 10GW új szélerőmű kapacitás épült, így 35GW a hálózatra csatlakoztatott szélerőművek összes kapacitása.
Forrás: GWEC, 2010
Szélenergia hasznosítás Európában Európa továbbra is meghatározó a szélenergia piacon 2009-ben rekord év volt az új szélerőmű telepítésekben
EWEA, 2010
10
Évente telepített szélerőmű kapacitások Európában 2009-ben 9581MW onshore 582MW offshore szélerőmű épült Európában EWEA, 2010
11
2009-ben telepített szélerőmű kapacitások megoszlása EU27
EWEA, 2010
12
Szélenergia hasznosítás Európában EU12
EU 12 tagország közül szélenergia hasznosításban élen áll Lengyelország. A fejlesztések 50%-a ebben az országban zajlik. EWEA, 2010
13
Szélenergia hasznosítás Európában EU12
Számottevő a további 4 tagországban: Magyarország, Csehország, Bulgária, és Észtország. Ambíciózus tervekkel rendelkezik Románia, de még nem bizonyított. Málta , Szlovénia, Ciprus nem vesz részt a szélerőmű fejlesztésekben. 14
Új és felszámolt erőmű kapacitások megoszlása 2009-ben Európában
EWEA, 2010
15
Évente épített erőművek megoszlása energiaforrásonként
EWEA, 2010
16
Energiaszerkezet EU-ban 2000 és 2009-ben
EWEA, 2010
17
Új villamos-energiatermelő kapacitások EU-ban 20002009
EWEA, 2010
18
Szélerőművek teljesítményének növekedése
19
Technológiai fejlődés hatása
Beruházási költségek várható alakulása 2050-ig
21
A szélenergiából termelt villamos energia részaránya 2007-ben az EU-ban % Dánia Spanyolország Portugália Írország Németország EU-27 Görögország Hollandia Ausztria UK Észtország Olaszország Svédország Franciaország Litvánia Luxemburg Lettország Belgium Bulgária Lengyelország Csehország Magyarország Finnország Szlovákia Románia Szlovénia Málta Ciprus
0
5
1,8 1,8 1,7 1,3 1,2 1,1 1,1 0,9 0,7 0,5 0,4 0,4 0,4 0,3 0 0 0 0 0
3,8 3,7 3,4 3,3
10
7
8,4
9,3
15 11,8
20
25 21,3
EWEA, 2008 Forrás: Wilkers, 2009
A megújuló energia előállításából származó előnyök az EU-ban MA 40 Mrd €/év árbevétel 400 000 munkahely
2020-as célok teljesülése esetén: 13-18 Mrd €/év költség mellett: 600-900 Mt/év CO2 megtakarítás(25€/ tCO2 esetén 15-23 Mrd €) 200-300 Mt/év fosszilis üzemanyag felhasználás elkerülése, diverzifikáció, belső energiatermelés High-tech iparágak fejlődése, új gazdasági lehetőségek, további munkahelyteremtés
Energetikai projektek munkaerőigénye 100
Biomassza
Működtetés és fenntartás létszáma / 100 GWh
90 80 70 60 50 40 30 20 10
En
er gi a
áz o
sí tá
s nö vé Er ny dé ek sz et im el lé kt M . g. hu lla dé k
z gő G
a as sz
Bi om
a/
bi o
gá z
a. ni pó De
ep p
f.
ze Cs
ví
Bi oü
rő m ű
él Sz Ki s
ri) ng e
ál
PV
él (te Sz
ol
ár -t
er
m
áz .g Sz
m
b. c
ik l
el és ű üz Ko
én t Sz
Ko ge n
er
ác ió
0
Forrás: OECD/IEA, 2007 Good Practice Guidelines – Bioenergy Project Development &24Biomass Supply
Álláshelyek megoszlása az EU szélenergiaiparában
Wind at Works, 2009
25
A szélenergia hasznosítás Európában Onshore-offshore szélerőműparkok szerepe 2030-ig Forrás:EWEA
A hazai energiapolitika alapelvei és a kapcsolódó fő dokumentumok Országgyűlés elfogadta a 2007-2020 időszakra szóló új energiapolitikát ( 40/2008 (IV. 17. ) OGY határozat Ellátásbiztonság Importfüggőség mérséklése: energiatakarékosság, megújuló energiahordozó felhasználás Versenyképesség Költségek mérséklése: energiatakarékosság, megújuló energiahordozó felhasználás Fenntartható fejlődés Környezetvédelem: energiatakarékosság, megújuló energiahordozó felhasználás A Kormány elfogadta a Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Tervet (2019/2008 (II.23. ) Korm. hat. )
A Kormány elfogadta az új megújuló energiahordozó felhasználás növelési stratégiát (2148/2008 (X.31.) Korm. hat. )
Megújuló energia hasznosítási célkitűzés Magyarországon 2020-ra: 13%
Jelenleg: 6,0% (2008) teljes végső energiafogyasztásban
» Villamosenergia: 5,2%
» Közlekedés: 0,25% » Hűtés – fűtés: 7,61%
Telephelyválasztás szempontjai – hálózatra csatlakozó szélerőművek Klimatológiai szempont: szélpotenciál
Műszaki szempont – pénzügyi szempont: Megközelíthetőség Hálózati csatlakozás reális műszaki lehetősége
Környezet- és természetvédelmi szempontokból való megfelelőség. A telephely nem érint védett, vagy értékes területeket. Kedvező geológiai és geomorfológiai adottságok, könnyű építhetőség.
Társadalmi szempont: Pozitív helyi attitűd (földtulajdonosok, lakosság, települési önkormányzatok, érintett hatóságok). 29
Magyarország szélenergia potenciálja Elméleti potenciál: 532,8
PJ/év
Forrás: MTA Energetikai Bizottság Megújuló Energia Albizottság, 2006. Szélenergia potenciál H=75m, D=75m, E=56,85TWh (204,7PJ/év), Péves átl.=6489MW
30
Szélsebesség eloszlás 75m-en
Wantuchné Dobi I. et al., 2005 Wantuchné Dobi Ildikó, Konkolyné Bihari Zita, Szentimrey Tamás, Szépszó Gabriella,2005: Széltérképek Magyarországról "Szélenergia Magyarországon" 2005.01.19, Gödöllő (11-16)
31
Fajlagos szélteljesítmény (W/m2) 75m magasságban Magyarországon
Wantuchné Dobi I. et al., 2005
Országos potenciális energia 75 méteren: 204PJ/év Dr. Hunyár Mátyás MMT előadás 2005.10.13 OMSZ 32
A hazai szélenergetika a változó szabályozási környezetben Szigorodó szabályozási környezet: a 246/2005 (XI.10.) kormányrendelet négy lépcsőssé tette a szélerőművek engedélyezési eljárását. Előírta a Magyar Energia Hivatalnál a kiserőművi összevont engedély megszerzését.
Évente beruházott szélerőmű teljesítmény Magyarországon (kW) 80 000 74 000 70 000 61 850 60 000
50 000
kW
43 600 40 000
30 000
20 000 14 000 10 000
0
4 400 250
600
1 200
1 200
225
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
MSZET, 2010
34
Összesen szélerőmű kapacitás Magyarországon (2009.12.31.) 330 300 270 240 201,3
MW
210 180 150
127,3
120 90 60 30 0
61,1
65,5
2006
2007
17,5 0,3
0,9
2,1
3,3
3,5
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2008
MSZET, 2010
2009
35
Szélenergiából termelt villamos energia (GWh) 400 352 350 300 250 204
200 150 107 100 39
50 0 GWh
2000
1
1
4
5
10
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
MSZET, 2010
36
Szélenergiából termelt villamos energia (GWh)
MSZET, 2010
37
Szélenergia hasznosítás térbeli helyzete
MSZET, 2010
38
Szélerőművek villamosenergia-termelése és beépített villamos teljesítőképessége
MEH, 2010 http://www.eh.gov.hu/gcpdocs/201002/havi_jelentes_2009dec_hl_1.pdf
39
Szélturbina-gyártók részvétele a magyar piacon (2009.12.31.)
MSZET, 2010
40
Villamosenergia-termelés megújuló energiákból 2003-2008 6,0% 5,2% 5,0%
4,5% 3,7%
4,0%
3,9%
3,0% 2,3% 2,0% 1,0%
0,8%
0,0% 2003
2004
2005
2006
2007
2008
A kötelező átvétel (KÁT) mérlegköre rendszerirányító kiegyenlítés
megújulók
G G
hulladék
G
G
G G
G
termelési tervek (menetrendek)
G G
G
G
kapcsoltak
rendszerirányító
fogyasztási tervek
42 Az összes mérlegkörre arányosan szétosztva (allokáció).
Átvett villamos energia a KÁT mérlegkörben 2008-ban(GWh) 2008. év
2; 0% 87; 1%
15; 0%
70; 1%
19; 0% 50; 1% 158; 3% 204; 3%
1 771; 29% 4 205; 69% 1 323; 22%
Kapcsolt Vegyestüzelés Szennyvízgáz Biogáz Vízerőmű 5 MW felett Biomassza
Hulladékhasznosító Megújuló Hulladéklerakóból származó gáz Vízerőmű 5 MW alatt Szélerőmű
Kifizetett KÁT támogatás 2008-ban (Mrd Ft) 2008. év
0,2; 0% 0,6; 1% 0,2; 0%
0,4; 1%
0,5; 1% 2,4; 4%
18,4; 27%
47,6; 70%
15,1; 23%
Kapcsolt Vegyestüzelés Szennyvízgáz Biogáz Szélerőmű
Hulladékhasznosító Megújuló Hulladéklerakóból származó gáz Vízerőmű 5 MW alatt Biomassza
Átvett villamos energia a KÁT mérlegkörben 2009-ben Kötelező átvételű villamosenergia-értékesítés Átvett villamos energia Kategóriák
2008
2009
GWh Megújuló összesen
KÁT kifizetés
2009/2008
%
2008
2009
MFt
1 771,7
2 018,0
14%
Vízerőmű 5 MW felett
157,6
160,0
2%
Vízerőmű 5 MW alatt
50,4
62,2
1 323,4
Fajlagos támogatás
2009/2008
%
2008
2009
Ft/kWh
18 363
23 104
26%
10,36
11,45
23%
535
714
33%
10,61
11,49
1 453,0
10%
15 058
18 131
20%
11,38
12,48
18,6
23,4
26%
202
272
35%
10,85
11,64
204,4
300,3
47%
2 380
3 761
58%
11,65
12,52
15,2
16,4
8%
165
195
18%
10,84
11,85
2,0
2,7
33%
23
31
35%
11,49
11,72
Hulladékhasznosító
86,5
145,3
68%
593
1 046
76%
6,86
7,20
Eltérő tüzelőanyaggal
70,4
116,7
66%
388
Kapcsolt
4 242,3
4 639,9
9%
47 943
54 567
14%
11,30
11,76
Összesen
6 170,9
6 919,9
12%
67 287
78 717
17%
10,90
11,38
Ebből:
Biomassza Biogáz
Szélerőmű Hulladéklerakóból származó gáz Szennyvízgáz
5,51
Átvett villamos energia a KÁT mérlegkörben 2009-ben(Mrd Ft) 2009. év
0,2; 0%
1,0; 1%
0,3; 0% 0,7; 1% 3,8; 5%
23,1; 29%
54,6; 70%
18,1; 23%
Kapcsolt
Hulladékhasznosító
Megújuló
Szennyvízgáz
Hulladéklerakóból származó gáz
Biogáz
Vízerőmű 5 MW alatt
Szélerőmű
Biomassza
Átvett villamos energia a KÁT mérlegkörben 2009-ben(GWh) 2009. év 3; 0% 145; 2%
16; 0%
117; 2%
23; 0% 62; 1% 160; 2% 300; 4%
2 018; 29% 4 640; 68%
1 453; 21%
Kapcsolt Eltérő tüzelőanyaggal Szennyvízgáz Biogáz Vízerőmű 5 MW felett Biomassza
Hulladékhasznosító Megújuló Hulladéklerakóból származó gáz Vízerőmű 5 MW alatt Szélerőmű
MEH, 2010 http://www.eh.gov.hu/gcpdocs/201002/havi_jelentes_2009dec_hl_1.pdf
48
Átvett villamos energia a KÁT mérlegkörben 2008-ban,2009-ben 80,00
12,00
11,38 10,90
10,76 60,00
9,66
18,36
10,00
1,04 8,13
50,00
Mrd Ft
11,00
23,10
13,98
40,00
13,78
9,00
8,00
7,45 30,00
7,00
13,87
10,00
47,94
46,44
6,01
20,00
0,86
5,23
8,05
6,00
32,27
5,61
33,55 5,00
17,05 11,00
0,00
4,00
2003
2004 kapcsolt 100 MW alatt
2005
2006
kapcsolt 100 MW felett
2007 hulladék
2008 megújuló
2009
fajlagos támogatás
Ft/kWh
70,00
MEH, 2010 http://www.eh.gov.hu/gcpdocs/201002/havi_jelentes_2009dec_hl_1.pdf
50
Szélerőmű tender 2009 szeptember „A Terület”: az E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati Zrt. és az ÉMÁSZ Hálózati Kft. elosztó hálózati engedélyesek működési területe által behatárolt földrajzi terület, amelyen belül található az átviteli-, illetve elosztó hálózati csatlakozási pont. 280MW, „B Terület”: az E.ON Dél-dunántúli Áramhálózati Zrt., a DÉMÁSZ Hálózati Elosztó Kft., az ELMÜ Hálózati Elosztó Kft. és az E.ON Tiszántúli Áramhálózati Zrt. elosztó hálózati engedélyesek működési területe által behatárolt földrajzi terület, amelyen belül található az átviteli-, illetve elosztó hálózati csatlakozási pont 130MW 51
Szélerőmű tender 2009 szeptember Pályázati kategóriák (Területenként „A” 1-3, „B” 4-6) a) Azon szélerőművek, amelyek nem kívánnak részt venni a villamos energia kötelező átvételi rendszerében *Pályázati Rendelet 6.§ (4) d)]. b) Nem Engedélyköteles Szélerőművek, amelyek a kötelező átvétel keretében kívánnak értékesíteni *Pályázati Rendelet 6.§ (4) a)+. (Háztartási méretű (50kVA) – 0,5MW) c) Engedélyköteles Szélerőművek, amelyek a kötelező átvétel keretében kívánnak értékesíteni *Pályázati Rendelet 6.§ (4) b), c), e)]. 52
Szélerőmű pályázat 2010 március 1. 68 pályázat 1117,5MW szélerőmű kapacitás létesítési igény A1 kategóriában (KÁT nélkül): összesen 46MW 44MWBogyoszló és 2MW Méra A3 kategóriában (KÁT): 794.85MW igény a lehetséges 280MW-46MW=234MW-ból! B6 kategória (KÁT): 298,9MW igény a lehetséges 130MW-ból! 53
Szélerőmű létesítési igények területi eloszlása 2009 augusztusban az E.ON
szolgáltatási területén
Nagyfokú koncentráltság: • EED ÉNY-i területei, • EDE ÉK-i területei, • ETI nem jellemző
Jelentős igények:
• EED: 170MW üzemel, 99MW ép.alatt, 830MW terv • EDE: 0,65MW üzemel, 198 MW érvényes CST, 210MW terv • ETI: 0MW üzemel, 20MW érvényes CST Power plant Windpark
A MEH által ismert igényeknél sokkal többet kell kezelni (pl.: érdeklődők)
Power request Gas request
A szélerőművi kapacitásbővítés lehetőségei és feltételei a magyar villamosenergiarendszerben (MAVIR tanulmány - V1.31 2008. október 29. ;MSZET levél MEH- nek Dr.Grábner2009.július 24.; MEH Pályázati kiírás dokumentáció szélerőművek kapacitás–létesítési jogosultságra 2009.08.28.; MEH Pályázati kiírás dokumentáció szélerőművek kapacitás–létesítési jogosultságra 2009.09.28.)
Nem a hálózati keresztmetszetek szabnak korlátot A MEH és a MAVIR tegye lehetővé , hogy a szélerőművek, szélerőmű-parkok a Virtuális Szabályozási Központ létrehozásával más technológiájú erőművekkel is együttműködhessenek! A jelenleg ellenérdekelt KÁT szabályozható termelők bevonása a rendszerszintű szolgáltatások piacára. A rendszerszinten nem szabályozható, zsinór menetrend szerint termelő entitások térnyerésének visszaszorítása. A fogyasztó oldali befolyásolás eszközének (DSM) központi alkalmazása a rendszer szabályozása érdekében. Szélerőművek területileg diverzifikáltabb telepítésének támogatása A jelenlegi rendszerterhelés- és szélelőrejelző-becslő alkalmazások pontosságának javítása (MAVIR-OMSZ) Online szélerőműves termelés előrejelző rendszer megvalósítása
Várható szélerőmű teljesítmények 2020-ig A villamosenergia rendszer rendszerirányításának következetes fejlesztése 2020-től lehetővé teszi akár a 920 MW-os szcenárió megvalósítását, de hosszú távon lehetővé teheti a magyar VER-ben a szélerőműves teljesítmény további lépcsőkben történő növelését - a rendszerállapot folyamatos nyomon követése mellett. Tehát: MAVIR Üzemi Szabályzat 2. módosítására a MEH-nek 2009.július 24-én megküldött módosítási javaslatok figyelembe vétele, Szélelőrejelzés, energiatermelés becslés – tervezés javítása, Aggregáló központok, zöld mérlegkörök kialakítása, Szabályozási tartalékok felszabadítása, Gyors szabályozásra alkalmas csúcserőművek építése. (Ajka 2X58MW Rolls-Royce gázturbinás csúcserőmű létesítése 2009-2010. E.ON Gönyű kombinált ciklusú gázturbinás (CCGT) 400MW teljesítményű erőmű létesítése 2011. május.) 56
57
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
[email protected] http://www.mszet.hu
58
