«B» Energetikai gazdaságtan
2. nagy-zárthelyi Név:
MEGOLDÁS
Sajátkezű névaláírás: Munkaidő: 90 perc
MEGOLDÁS
Azonosító: 7_ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Tegyen X-et a megfelelő ⃝-be!
Zárthelyi hallgatói értékelése Mennyiség 1:kevés…10:sok Teljesíthetőség 1:könnyű…10:nehéz Tisztelt Hallgató! Ez a zárthelyi két részből (elmélet és számítás), azon belül további feladatokból áll. Az elméleti kérdések megválaszolásánál világos, áttekinthető és lényegretörő válaszokat adjon! Ahol a válaszadás igényli, készítsen vázlatot, folyamatábrát vagy egyéb magyarázó célú grafikát! Ahol összefüggést, ill. képletet közöl, annak minden elemét nevesítse! A válaszokat a felkínált helyre írja! Amennyiben ez nem elegendő, úgy a válaszadást – ezt jelezve – pótlapon folytassa és egyértelműen rendelje össze a feladatot/kérdést a pótlapon szereplő válasszal! A dolgozatíráshoz író- és számolóeszközön, illetve egy darab A/4-es méretű lapra saját kézzel írt képletgyűjtemény használható, ezen kívül más segédeszköz, a más hallgató nyújtotta segítséget is ide értve, nem vehető igénybe. Eredményes munkát kívánunk!
Elmélet
elérhető
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Elmélet összesen: Gyakorlat
2 6 2 4 2 3 2
21 elérhető
1. 2. 3.
elért
3 5 6
Gyakorlat összesen:
14
ÖSSZESEN (TÉNYLEGES PONTSZÁM)
35
elért
ELMÉLET 1. Definiálja az alábbi fogalmakat! (2x1 pont) Változó hiány: rövid ideig fennálló, változó mértékű teljesítmény csökkenés (pl. környezeti jellemzők, hőszolgáltatás, alapenergia forrás vagy hűtővíz korlátozott rendelkezésre állása miatti hiány) Szekunder szabályozási tartalék: A rendszer frekvenciáját 7-10 percen belül helyreállító meleg tartalék vagy gyorsindítású gép (cél: frekvencia visszaállítása előírt értékre, eszköz: forgó gép, ún. meleg tartalék vagy gyorsan indítható szekunder tartalék gép, idő: perces-tízperces).
2. Melyik hét, párhuzamosan szervezett piac alkotja együttesen a komplex energiapiaci rendszert? Milyen kapcsolat van ezek között? (piacok azonosítása: 4 pont, kapcsolatok bemutatása 2 pont)
olajpiac
szénpiac
CO2-piac
CO2
hőerőmű
ipar CO2
kazán
gőzpiac
földgázpiac
CO2
árampiac
motoros fűtőerőmű
hőpiac
háztartás CO2
kazán
3. Mi az externália fogalma és mi az alapelve az optimális környezetszennyezés mértékét meghatározó a Coase-tételnek? (2x1 pont) Externália: Gazdaságon kívül rekedt hatások. (egymással gazdasági kapcsolatban nem lévő szereplők gazdasági kárt/hasznot okoznak a másik félnek, nem szándékolt és nem fizetett költség) Coase-tétel: Nincs szükség állami beavatkozásra, adók kivetésére, mivel a tulajdonosi köröktől függetlenül alku útján elérhető az externáliák társadalmi optimuma.
4. Adja meg a költségfedezeti ár előnyeit és hátrányait (legalább 2-2)? (2x2 pont) Előnyök
tényadatokra épít nyereséget garantál fedezetet biztosít a felmerült költségekre csak az indokolt költséget ismeri el
Hátrányok
nem ösztönöz hatékonyságjavításra nehézkes nyereségráta kérdése? (mennyi az indokolt?) beruházások fedezete hiányzik
5. Mik a földgáz és a távhő, mint piaci áruk ígért minőségi jellemzői? (4x0,5 pont) Földgáz
Távhő
fűtőérték nyomás
hőmérséklet nyomás
6. Mi a liberalizált és a demokratizált villamosenergia-piacok központi eleme és mi a legfőbb különbség között a két típus között? (3x1 pont) Liberalizált piac központi eleme: piacok (mérlegkörök, kereskedők) Demokratizált piac központi eleme: okos (smart) megoldások, fogyasztók Legfőbb különbség: a fogyasztók nagyobb szerepe, IT fejlődésévek smart rendszer 7. Mi az intézményi energiagazdálkodás célja energetikus szinten! (legalább 2 példa) (2x1 pont) fogyasztás nyomonkövetése; fogyasztási célkitűzések megfogalmazása; az alkalmazottak ösztönzése; intézkedések megvalósítása
GYAKORLAT 1. Linearizált nettó növekedési ráta felhasználásával a korlátlan növekedés MALTHUS-féle modelljével készítsünk népesség előrejelzést! A megoldás során a P t
t 0
P2014 peremfeltételt használjuk, azaz az
előrejelzési modell 0. éve a 2014. naptári év! A népesség létszáma 2014-ben 7215 millió fő volt. A növekedési ráta függvénye: g (t )
a t b , ahol a= 0,001 1/év2 és b= 0,01 1/év. 2
Népesség 2030-ban
7941,98 millió fő 1 pont
Népesség 2050-ben
7479,47 millió fő 2 pont
dP(t ) g (t ) P(t ) dt P(t ) P0 e
g ( t ) dt
P(0) P2014 P0 e
P(t ) 7215 e
a
P0 e
( 2 t b ) dt
a 02 b0 4
P0 e
a t 2 bt 4
P0 7215
a t 2 bt 4
P(2030 2014) 7215 e P(2050 2014) 7215 e
0, 001 2 16 0, 0116 4
0, 001 2 36 0, 0136 4
7941,98 millió fő 7479,47 millió fő
2. Egy kombinált ciklusú erőmű beépített teljesítménye 425 MW, fajlagos beruházási költsége 1150 €/kW. Az interkaláris tényező értéke 1,06, a leírási idő 25 év, a kamatláb 5%. A karbantartási költségtényező értéke 2,5%/év, az egyéb költségtényező értéke 1%/év. 2014-ben az erőmű csúcskihasználási óraszáma 5500 h/év, az összevont tartaléktényező értéke 1,05, az erőmű önfogyasztása 6%. Az erőmű éves átlagos hatásfoka 58%. Milyen tüzelőanyag hőár mellett lehet az erőmű 2014-es villamos energia egységköltsége 48 €/MWh? Leírási költségtényező
7,095
%/év
1 pont
Összevont költségtényező
11,02
%/év
1 pont
Állandó egységköltség
25,74
€/MWh
1 pont
Változó egységköltség
22,26
€/MWh
1 pont
Tüzelőanyag hőár
12,91
€/MWh
1 pont
P_BT a i n r
425 MW 1150 EUR/kW 1,06 25 év 0,05 1/év
alfa_leírási 0,070952 1/év
k_áll
25,74044 EUR/MWh
alfa_TMK alfa_egyéb Tau_cs r_tart epszilon éta_névl delta
0,025 1/év 0,01 1/év 5500 h/év 1,05 0,06 0,58 1
k_vált
22,25956 EUR/MWh
p_Q
12,91054 EUR/MWh
k
48 EUR/MWh
alfa_összevont 0,11021 1/év
3. Egy ország villamosenergia-piacán a következő kapacitások állnak rendelkezésre az alábbi rövid távú határköltségek [Short-Run Marginal Costs (SRMC)] mellett atomenergia napenergia szélenergia lignit földgáz vízenergia import
–
70
SRMC, EUR/MWh 32 7 9 44 68 5 50
Merit-order model alkalmazásával (grafikusan) állapítsa meg villamosenergia piaci árat a minimális rendszerterhelés, 1800 MW, és a maximális rendszerterhelés, 3900 MW esetére! A víz- és napenergia kapacitás megkétszerezésével hogyan változna a minimális és a maximális terheléshez tartozó ár?
MAX=3900 MW@68 EUR/MWh
40 MIN=1800 MW@32 EUR/MWh
30 20
atom, 32 EUR/MWh 1400 MW
10
1000
2000
import, 50 EUR/MWh; 00 MW
50
3000
Árak az eredeti esetben minimális terhelés esetén: 32 €/MWh maximális terhelés esetén: 68 €/MWh Kétszerezett nap- és vízenergia kapacitás mellett: minimális terhelés esetén: 32 €/MWh (nincs változás) maximális terhelés esetén: 50 €/MWh
földgáz, 68 EUR/MWh; 200 MW
60
lignit, 44 EUR/MWh; 400 MW
SRMC, EUR/MWh
–
kapacitás, MW 1400 100 400 300 200 100 1500
4000
kapacitás, MW
