A kapcsolt, a megújuló és a hulladék energiaforrások jelene és jövője a távhőben Úton az optimális energiamix felé XVIII. Kapcsolt hő- és villamosenergia-termelési konferencia Balatonalmádi, 2015. március 26-27. Orbán Tibor – MaTáSzSz elnök
“A jóslás nehéz, különösen a jövőről.” Mark Twain, Niels Bohr, Yogi Berra “Talán öt számítógépre is szükség lehet a világpiacon.” Thomas Watson, elnök, IBM, 1943 “A jövő számítógépe nem lesz másfél tonnánál nehezebb. ” Popular Mechanics, 1949
“Nem indokolt,hogy bárki számítógépre vágyjon otthonában. ” Ken Olsen, a DEC alapítója, 1977 “640K-nak bárki számára elégnek kell lennie.”
Bill Gates, 1981 Kroó Norbert, MTA, 2015.02.25-i visegrádi előadása nyomán
Mottó „A távhőrendszerek kiemelten fontos szereplői lesznek a hőellátás megújulásának azzal, hogy szinte bármilyen hőforrásból termelt hőt be tudnak fogadni és el tudnak juttatni a végfelhasználókhoz.” (Forrás: Nemzeti Energiastratégia 2030.)
A távhőköltségek 70-80%-a energiaköltség A távhőszolgáltatás energiaköltségei összesen A távhőszolgáltatás energián kívüli költségei összesen 100% 90% 80%
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% SZ1
SZ2
SZ3
SZ4
SZ5
SZ6
SZ7
SZ8
A hőalapú támogatás jelentősen meghaladja a működés költségeit!!! A távhőszolgáltatás energián kívüli költségei összesen
Hőalapú támogatás
5 000 000 4 500 000 4 000 000 3 500 000
Forint
3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 SZ1
SZ2
SZ3
SZ4
SZ5
SZ6
SZ7
SZ8
A távhőipar energiahordozófelhasználása 1990-2010
A távhőipar energiahordozófelhasználása 2012
Forrás: Vezetékes Energiahordozók Statisztikai Évkönyve, 2012 156. o.
A hőtermelési energiamix megújításának irányai • „A kormány fontosnak tartja a felelős hulladékgazdálkodást, a szelektív hulladékgyűjtés kiterjesztését, valamint a hulladékok energetikai hasznosítását … megújuló energia tekintetében az ország természeti adottságai elsősorban fűtési hőenergia előállítására ideálisak. Ezért a távhőszektornak az alternatív energiák közül főként a hulladékok energetikai célú hasznosítása, a biomassza és a geotermikus erőforrások által nyújtott lehetőségekre érdemes koncentrálnia.” (Forrás: „A hulladékgazdálkodás globális tendenciái” című konferencia, 2014. június 4., Budapest)
• „2. cikk (41.) ’hatékony távfűtés/távhűtés’: olyan távfűtési vagy távhűtési rendszer, amely legalább 50 %-ban megújuló energia, 50 %-ban hulladékhő, 75 %-ban kapcsolt energiatermelésből származó hő vagy 50 %-ban ilyen energiák és hők kombinációjának felhasználásával működik”
Finnország távhőtermelésének energiaforrás összetétele
A távhőtermelés ¾-e kapcsolt termelésből származik!
6,000
Fűtőművek Kapcsolt Ipari hulladékhő Hulladék hasznosítás
5,000
4,1%
4,000
61,3% 31,000
2,000
9,8%
1,000
24,8% 2005
2003
2001
1999
1997
1995
1993
1991
1989
1987
1985
1983
1981
0
1979
[GWh]
Távhőhálózatra kiadott hőmennyiség
A bécsi távhő energiaforrás összetétele
Geotermikus távhőtermelés jövőbeli potenciálja • A geotermikus távhőtermelés rövidesen megközelítheti az 1 PJ/év értéket • Célként 200 MW új geotermális hőteljesítmény távhőrendszerekbe illesztése tűzhető ki • Ez max. 4 PJ/év mértékben növelheti a felhasznált geotermikus energiát • A szükséges beruházás becsült összege ~60 milliárd Ft
A geotermikus energia felhasználásának tervezése Qigény
Qgeo,a
Qgeo,elm
Tv,alacsony
TGeo
70,0
100
90 60,0 80 70 60
40,0
50 30,0
40
Hőmérsékletek (°C)
Hőteljesítmények (MW)
50,0
30
20,0
20 10,0 10 0,0 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 9000 h/a
• Max. 100 °C geotermális vízhőmérséklet • Magas hálózati visszatérő hőmérséklet (épületenergetikai korszerűsítések során csökkenthető) • Ne szorítsa ki a meglévő, nagy hatékonyságú kapcsolt energiatermelést • A kihasználás növelése piacbővítéssel érhető el leghatékonyabban
Geotermikus távhőtermelés egységköltsége Geotemikus
Földgáztüzelésű Fűtőmű
Geotemikus (50% vnt.tám.)
4 000 3 500 3 000
Ft/GJ
2 500
2 000 1 500 1 000 500 0 2 500
3 000
3 500
4 000
4 500 óra/év
5 000
5 500
6 000
6 500
A biomassza bázisú távhőtermelés jövőbeli potenciálja • Jelenleg ~2-2,5 PJ/év a biomassza bázisú távhőtermelés • A következő években mintegy 400 MW biomassza alapú hőteljesítmény távhőrendszerekbe illesztése tűzhető ki célként • Ezzel ~5,5 PJ/év mértékben növelhető a biomassza bázison termelt távhőmennyiség • A 7,5-8 PJ/év hőtermeléshez szükséges 700-800 ezer tonna/év biomassza a hazai forrásokból fenntartható erdő- és mezőgazdálkodás mellett biztosítható, azonban a kereslet növekedésével a biomassza, mint tüzelőanyag árszabályozásának kérdései felmerülhetnek • A szükséges beruházás becsült összege ~48 milliárd Ft
A biomassza hasznosítás tervezése • A hőtermelő egység teljesítményének kiválasztásakor törekedni kell a minél magasabb csúcskihasználásra (tcs 3.000 h/év) • Javasolt a beépítendő kazánkapacitás megosztása, a fűtési idényen kívüli hőigények kielégítésére célszerű kisebb egység beépítése • Szállítási és helyigény • Fontos a biomassza és a geotermikus energia hasznosításra irányuló projektek összehangolása, nehogy geotermiával váltsunk ki biomasszát, vagy fordítva! • A tervezésnél figyelembe kell venni a meglévő nagyhatékonyságú kapcsolt termelést is!
Biomassza bázisú közvetlen távhőtermelés egységköltsége Biomassza FM
Földgáztüzelésű Fűtőmű
Biomassza FM (50% vnt.tám.)
4 000 3 500 3 000
Ft/GJ
2 500
2 000 1 500 1 000 500 0 2 500
3 000
3 500
4 000
4 500 óra/év
5 000
5 500
6 000
6 500
Kommunális hulladék energetikai hasznosítási potenciálja • Jelenleg ~0,5 PJ/év távhőtermelés történik, amely a FŐTÁV folyamatban lévő, KEOP pályázati forrásból támogatott, ~5 milliárd Ft-os beruházásának ezévi üzembe lépését követően ~0,8-0,9 PJ/év-re (2021. után akár 1,1 PJ/év-re) növekszik • Budapesten indokolt és szükséges egy második hulladékhasznosító mű létesítése. Ezzel együtt 22,5 PJ/év-re nőhet a hulladékalapú hőtermelés • A szükséges beruházás becsült összege 50-70 milliárd Ft (telepítéstől és műszaki megoldástól függően)
A hulladékok energetikai hasznosításának tervezése • Szigorú környezetvédelmi előírásokkal szabályozott, érzékeny terület • A termelt hő maximális hasznosítására kell törekedni (szigetüzemű távhőkörzetek összekapcsolása) • Amennyiben a kommunális hulladék feldolgozásával nyert RDF tüzelőanyagnak minősül, az - megfelelő technológia megválasztása mellett - biomassza kazánokban is hasznosítható
Villamosenergia-termelés kérdései Megújulóból termelt villamosenergia átvételi ára
Csúcs
Völgy
Mélyvölgy
Ft/kWh
36.30
32.49
13.26
• Biomasszából termelt villamos energia esetén a jelenlegi ~31,2 Ft/kWh-nál ~6-7 Ft/kWh-val magasabb átvételi ár esetén lehet a közvetlen biomassza hőtermeléssel egyenértékű hőárat elérni • A szükséges befektetés akár 3-szorosát is elérheti a kazános megoldásénak • A biomassza erőmű eredő hatásfoka max. 55-60% (az év jelentős részében a termelt hő nem hasznosítható) • Geotermális hőforrások esetén jelentős korlát az alacsony hőmérséklet és emiatt az igen alacsony villamosenergiatermelési hatásfok
A jelenlegi kötelező átvételi ár nem elég magas Biomassza FE (ptüa=1200 Ft/GJ)
Biomassza FE (ptüa=1500 Ft/GJ)
Biomassza FM (ptüa=1200 Ft/GJ)
Biomassza FM (ptüa=1500 Ft/GJ)
8 000 7 000 6 000
Ft/GJ
5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0
25,0
26,0
27,0
28,0
29,0
30,0 Ft/kWh
31,0
32,0
33,0
34,0
35,0
A hőtermelői mix változásában rejlő potenciál összesen Várható hődíjmegtakarítás (mrdFt/év)
Megújuló alapon Beruházási termelt Energiaforrás költség távhőmennyiség beruházási 50%-os vissza nem (mrdFt) növekmény 2020- támogatás térítendő beruházási 2022-re (PJ/év) támogatás esetén nélkül Geotermális
~60
4,0
4,2
7,8
Biomassza
~48
5,5
4,0
6,8
~50-70
1,2
1,9*
2,8*
~158-178
10,7
10,1
17,4
Kommunális hulladék Összesen
*Csak a távhőnél jelentkező megtakarítás. A villamosenergia-értékesítés, továbbá a szennyvíziszap-kezelés és a szilárd hulladék lerakás elmaradó költségének figyelembevételével a megtakarítás 9-10 mrdFt/év.
2 1
Távhőtermelésre felhasznált energiamix változása 1990 - 2022 2% 12%
16% 4% 46%
27%
4% 80% 59% 50%
1990
2010 vezetékes gáz
szilárd
fűtőolaj
2020-2022 megújuló és egyéb
2 2
Jelentős piacbővítés nélkül a célok nem teljesíthetőek! Földgáz
Egyéb
Távhő
Megújuló
350 12% 300 34,8
Hőigény (PJ)
250 200
10%
34,8 11,6
57,6 24,0
150 100
10%
9,6
70,4 22,0 6,6
208,8 148,8
50
121,0
0 2010
2020
2030
Szeressük az energetikát! Szeressük a távfűtést! Köszönöm a megtisztelő figyelmüket!
