Távhıvezetékek hıvesztesége, (avagy a távhı ebbıl a szempontból is a hazai energetika mostohagyermeke)
a szigetelésvastagság-növelésének energetikai-gazdaságossági elemzése
Távhı vándorgyőlés, Debrecen, 2009. szeptember 15-16. Orbán Tibor energiagazdálkodási igazgató 2009. november 3.
0
Az elıadás tartalma • • • • • • •
a primer vezetékek összetétele és a hálózati hıveszteség alakulása a FİTÁV-nál összevetés Béccsel és egyéb vezetékes energiaellátással elıreszigetelt csırendszerek rövid áttekintése hıveszteség számítás modellje távvezeték-csere megtérülése hıveszteségbıl növelt szigetelésvastagság többletberuházásának megtérülése szerelvények hıszigetelésének megtérülése
2009. november 3.
1
Primer távvezetékek (összesen 515.730 nyvm) megoszlása technológia és fektetési mód szerint Hagyományos, föld feletti 21 891 m; 4%
Elıreszigetelt, föld feletti 757 m; 0% ISOPLUS 162 503 m; 32%
KELIT 6 732 m; 1%
Hagyományos, földbefektetett 323 434 m; 63%
2009. november 3.
Elıreszigetelt, földbefektetett 169 649 m; 33%
Egyéb 413 m; 0%
2
Primer távvezetékek megoszlása és a hálózati hıveszteség alakulása hıkörzetenként 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40%
Elıreszigetelt, földbefektetett Hagyományos, földbefektetett Föld feletti Hıveszteség
30% 20% 10%
Fü re di Ki R ák sp os es ke t re sz tú r Ú jp És alo ta za kBu És da za kPe st C se pe Ke l le nf öl R d óz sa ke Ö rt ss ze se n
0%
2009. november 3.
3
A hıértékesítés és hálózati hıveszteség alakulása 3 500 000 10,37%
Súlyozott átlag 9,6% 3 000 000 Értékesített hımennyiség Hıveszteség
10,48%
2 500 000 8,40%
10,44%
GJ
2 000 000
1 500 000 11,35% 1 000 000
7,23%
7,44%
6,63%
500 000
5,70% 0 Füredi
2009. november 3.
Kispest
Rákoskeresztúr
Újpalota
Észak-Buda
Észak-Pest
Csepel
Kelenföld
Rózsakert
4
Távvezetéki hıveszteség alakulása a kiadott hımennyiségre vetítetten Budapesten és Bécsben 13 12 11 10 9
%
8
Bécs Európai átlag Budapest
7 6 5 4 3 2 1 0 1990
2009. november 3.
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006 5
A szó veszélyes fegyver … „… 8% hıveszteségünk messze alatta marad az európai 12,3%-os átlagnak, ami a bécsi távhıszolgáltatás üzemvitelének és hálózatának hatékonyságát bizonyítja…” Forrás: Wien Energie – Fernwärme Wien – Nachhaltigkeitsbericht 2007
„…A pazarlás a legtöbb helyen óriási. A házak kapujáig érve a rendszerbe betáplált hı nagy része a gerincvezetékek körüli földet melegíti. Különösen szembeötlı ez télidıben, amikor a lakótelepek parkjai szép zöld sávokkal tarkítottak a fehér hóleplet felszabdalva. Ugyancsak illan a hı a magasan futó távhıvezetékek cafatokban lógó szigetelése mentén is….” Forrás: Távfőtési tízparancsolat: dr. Szanyi Tibor Bp. 2008.03.18.
2009. november 3.
6
„… a pazarlás óriási ??? …”, avagy a távhı a hazai energetika mostohagyermeke Villamos energia
Távhı
Bruttó termelés
GWh
35 859
52 333
Hálózati veszteség
GWh
4 034
6 437
Hálózati veszteség aránya
%
11,25
12,30
Hálózati veszteség fosszilis tüzelıanyag-igénye
TJ
23 272
7 900
Hálózati veszteség miatti CO2 emisszió
t
1 715 866
482 985
Távhı hálózati vesztesége miatti CO2 emisszió
t
482 985
t
17 888
Ennek metánegyenértéke
kmól
1 118 022
gnm3
49 912
Forgalmazott földgáz
gnm3
10 307 000 000
Gázhálózaton megengedhetı szállítási veszteség
%
0,00048
Gázhálózat tényleges szállítási vesztesége
%
1-2%
2009. november 3.
7
Elıreszigetelt csırendszerek csoportosítása •
Különszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek
•
Egybeszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek
•
Flexi csöves elıreszigetelt csırendszerek
2009. november 3.
8
Különszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek jellemzıi • az elıremenı és a visszatérı külön szigetelt, két önálló kötött rendszerő vezeték, • adott hosszúságú csıszálak formájában forgalmazzák • alkalmazása nagyátmérıjő (DN 150-200 felett) vezetékeknél célszerő (légvezetékek kiváltása, gerincvezetékek) • rendszerelemei: haszoncsı, PUR hab, köpenycsı • gyártási technológiák • hagyományos injektált: a PUR habot a haszoncsı és a köpenycsı közötti térbe injektálják • folyamatos gyártású (Conti Pipe): a haszoncsıre folyamatosan hordják fel elıször a PUR habot, majd erre extrudálják a KPE köpenyt (PUR hab kontinuitása jobb, köpenye vékonyabb) • a különbözı gyártmányok minısége, mőszaki jellemzıi közötti eltérés csak minimális, az egyes gyártmányok közötti döntés alapja kizárólagosan a beszerzési költség lehet (hazai gyártók elınyben) 2009. november 3.
9
Egybeszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek jellemzıi • ökológiai szempontból környezetkímélı, ökonómiai szempontból pedig gazdaságos • az egymás feletti vezetékelhelyezés következtében a hıveszteség jelentısen (25-45%-kal!) csökken • a gyártás során felhasznált szigetelıanyag mennyisége csökken • építés során kisebb munkagödör kialakításra van szükség • kisebb a köpenycsövet terhelı földnyomásból származó terhelés • kisebb a hıtágulása, így kevesebb tágulási párnát, kevesebb karmantyút igényel • speciális elemekkel a hagyományos, különszigetelt rendszerhez csatlakoztatható • a gyártók által felkínált mérettartományt tekintve (DN25-DN200) elsısorban bekötı vezetékeknél, ill. kisebb elosztó hálózatoknál alkalmazható
2009. november 3.
10
Flexicsöves elıreszigetelt csırendszerek jellemzıi • tetszıleges térbeli nyomvonalvezetést tesz lehetıvé • haszoncsı normál acélcsı (esetleg rézcsı, vagy mőanyagcsı) • szállítása 50-100 m-es tekercsben • haszoncsı mérete max.28 mm • legfeljebb kisebb fogyasztók, családi házak bekötésére alkalmazható • haszoncsı nemesacél hullámcsı • gyors, egyszerő fektetés, nagy, hegesztés nélküli fektetési hosszak, közmővek elkerülése egyszerő átfőzéssel megoldható • kevesebb hegesztett kötésre van szükség, kevesebb szaktudás szükséges, kisebb a meghibásodási lehetıség • önlégtelenítı képesség • hidraulikus nyomásvesztesége <= az azonos névleges átmérıjő fix rendszerekével • max.méret DN150, elsısorban bekötıvezetékeknél alkalmazható • ára magasabb, ez kiegyenlítheti az alacsonyabb fektetést 2009. november 3.
11
Hıveszteségek mértéke, gazdaságossági kérdések • • •
• •
Modellszámítás a hıveszteség-megtakarítás illusztrálására • hagyományos védıcsatornás → elıreszigetelt • légvezeték → elıreszigetelt Hıveszteségszámítás modellje: BME Épületgépészeti Tanszék Vezetékcsere megtérülési idejének meghatározása • fajlagos beruházási költség • hıdíj függvényében Szigetelésvastagság növelésének hatása, gazdaságossága Szerelvények hıszigetelése
2009. november 3.
12
Mintaszámítás modellje I.
2009. november 3.
13
Mintaszámítás modellje II.: A levegıhımérséklet és a talajfelszín hımérsékletének lefutása 25
20
o
C
15
levegı talajfelszín
10
5
0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
-5 nap
2009. november 3.
14
Mintaszámítás modellje III.: Az elıremenı és a visszatérı primer vízhımérsékletek lefutása 110 100 90 80 70 60 o
C
elıremenı visszatérı
50 40 30 20 10 0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
nap
2009. november 3.
15
DN 200 hagyományos távvezetékpár kiváltásának megtérülése a fajlagos beruházási költség és a hıdíj függvényében
50,6
60
44,6 38,5
megtérülés [év]
50 40 30
31,1
27,4
23,7
1 200
20 10
17,1
19,8
22,5
1 950 hıdíj [Ft/GJ] 2 700
0 160
185
210
fajlagos beruházás [Ft/nyvm]
2009. november 3.
16
DN 200 föld feletti távvezetékpár kiváltásának megtérülése a fajlagos beruházási költség és a hıdíj függvényében
37,2 32,8
40
28,4
megtérülés [év]
35 30 25 17,4
20
22,9
20,2
1 200
15 10
12,6
14,6
16,5
5
1 950 hıdíj [Ft/GJ] 2 700
0 160
185
210
fajlagos beruházás [Ft/nyvm] 2009. november 3.
17
Költséghatékonyság, fenntarthatóság, következtetések
Fajlagos energiaGJ/év/MFt megtakarítás
• •
távvezeték csere
ÖKO program
CHP
16-22
44-50
120-140
A meglévı távvezetékek idı elıtti cseréje pusztán a hıveszteség csökkentéséért a távhıárak kényszerő emelkedését eredményezi. Távvezeték rekonstrukció prioritási szempontjai • a rossz állapot (pl. gyakori meghibásodás), • a lokális körülmények (pl. talajvíz), • átmérıszőkítés lehetısége (hőlıfelület csökkentése), • egyéb szempontok (pl. útépítések, közmőkiváltások, hozzáférhetıség megakadályozása), • önkormányzati kapcsolatok javítása.
De, ha már vezetéket cserélünk!
2009. november 3.
18
100 nyvm hosszúságú távvezetékszakaszok hıvesztesége 900 Légvezeték Hagyományos vb csatorna, kızetgyapot Standard elıreszigetelt, földbefektetett 1 x növelt elıreszigetelt, földbefektetett 2 x növelt elıreszigetelt, földbefektetett
800
Hıveszteség veszteség [GJ/év/100 m]
700
600
500
400
300
200
100
0 DN40
2009. november 3.
DN50
DN65
DN80
DN100
DN125
DN150
DN200
DN250
DN 300
DN 400
DN 500
DN 600
19
120 000 115 000 110 000 105 000 100 000 95 000 90 000 85 000 80 000 75 000 70 000 65 000 60 000 55 000 50 000 45 000 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 0 -5 000 -10 000
120 110 többlet beruházás 1x növelt többlet beruházás 2x növelt többlet megtérülése 1x növelt többlet megtérülése 2x növelt
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
többletberuházás megtérülése [év]
többlet beruházás [Ft]
Növelt szigetelésvastagság többletberuházása és megtérülése
0 -10 25
32
40
50
65
80
100
125
150
200
250
300
350
400
450
500
600
-20 -30
névleges átmérı
2009. november 3.
20
Szerelvények hıszigetelése: hıveszteség alakulása 1 200
300 000
1 100
275 000
1 000
250 000 elıremenı visszatérı elıremenı szigetelıköpennyel visszatérı szigetelıköpennyel beruházási költség
900
hıveszteség veszteség [W]
800 700
225 000 200 000 175 000
600
150 000
500
125 000
400
100 000
300
75 000
200
50 000
100
25 000
0
0 20
25
32
40
50
65
80
100
150
200
250
300
350
400
500
600
névleges átmérı
2009. november 3.
21
300 000
260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
megtérülési idı elıremenı megtérülési idı visszatérı beruházási költség
275 000 250 000 225 000 200 000 175 000 150 000 125 000 100 000
beruházási költség [Ft]
megtérülési idı ı [év]
Szerelvények hıszigetelése: szigetelıköpeny megtérülése
75 000 50 000 25 000 0 20
25
32
40
50
65
80
100
150
200
250
300
350
400
500
600
névleges átmérı
2009. november 3.
22
Következtetések, javaslatok • Célszerőnek látszik a jövıben legalább az elıremenı vezetékeket 1-szeresen növelt hıszigeteléssel ellátni (Legalább DN 200 méretig) • Célszerőnek látszik az egybeszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek kipróbálása • Nagyobb átmérıknél célszerő a szerelvények ellátása szigetelıköpennyel • Javasolható az ilyen jellegő beruházásokhoz pályázati forrás igénybe vétele ⇒ új KEOP-2009-5.4.0 !!
2009. november 3.
23
Elérhetıség, bıvebb információ: E-mail:
[email protected] Telefon: 700 6226 Telefax: 463 6041
Köszönöm a megtisztelı figyelmet!
2009. november 3.
24
