Energiapolitikai furcsaságok

Energiapolitikai furcsaságok Magyar Elektrotechnikai Egysület 61. Vándorgyülés Debrecen, 2014 szeptember 10-12

Dr.-Ing. Peter Magyar, IEEE Fellow IEEE Industry Applications Society MEE´1964, IEEE´1992

2 E-Car - Really Green?

Rövid életrajz Háttér • Villamosenergiaipari Technikum, Üteg utca • Budapesti Müszaki Egyetem ▫ Tudományos munkatárs 1967-1991 ▫ Laboratorium vetö „Mikroporocesszoros hajtások “ 1982-1991 • Elektronika fejlesztési osztályvezetö, Hanning Elektro-Werke, és D-Tech GmbH, Németország ▫ 1991-2003 • Hella Automobile Electronics, Elöfejlesztés, Németország ▫ 2004-2009 • Nyugdijas, Konzultáns ▫ 2010 -

Müszaki érdeklödési terület • • • • •

Szabályozástechnika Teljesutményelektronika Villamos gépek és jhajtások Hajtásszabályozás Jármüvek kinetikája és kinematikája • Driver assistance systems

Konsultánts, 2010• Expert evaluator, European Commission ▫ Villamos autó, Energia, Smart grid ▫ Energia politika


Energiapolitikai furcsaságok • Energiaforrások és geopolitikai problémák • Energiahisztériai okok ▫ ▫ ▫ ▫

Politika Üzlet Zöld mozgalom Társadalmi elfogadottság, informáltság, tudatlanság

• Energiafogyasztók • Energiaforrások • Uj strukturák ▫ Decentralizált ▫ Smart Grid


Szén Köolaj, földgáz Nukleáris Megujuló A termelöi és fogyasztói sulypontok nem azonosak


Globális energiaforrások


Globális olaj és gáz termelök Földgáz

7%

Közép Kelet Europa

4% 4%

8% 41%

36%

Olaj

Afrika Ázsia & Pacific ÉAmerika DAmerika

Közép Kelet ÉAmarika Europa

8% 3% 9% 9% 16%

55%

DAmerika Afrika Ázsia & Pacific


Fö olajfogyasztók


Benzin/olaj-üzemü jármüsürüség

Jármü / 1000 lakos


Olajkereskereskedelmi kapcsolatok


Tervezett és létezö gázvezetékek Nyugat Európában


„Vért olajért“ Kuwait, 1991


Elsö olajválság, 1973 -„A tartalékok 40 évre elegendöek“ -„Az olajválság hozzánk nem gyürüzik be“ - A 40 év tavaly letelt, több ismert olajforrás van, mint 40 évvel ezelött.


Korlátozott források ? „Oil gap“ - becslés

Nyersolaj ár


Az energiaforrások ár alakulása, 1995-2013

Olaj, EUR és US$

…Egyéb primér energiahordozók


Az energiaforrások ár alakulása, 1995-2013

Az energiaárat nem a keresletkinálat törvény szabta meg !!!


A nem megujuló energiaforrások kifutási idöpontja (☺ „Energy Clock“ www.energy.eu


Mindenkinek közérthetö bünbak: Közlekedési eszközök, személyautók. Megoldási javaslat: Elektroautó


Energia felhasználási struktúra – Energia diagram, Németország Források

Fogyasztók

Energiafüggöség ~75% 0.4%

Transportation szektor részesedése 15,80 %

25,30 %

74,30 % Tartalék felh. Belföldi termelés Import

84,20 % Transportation

Others


Energia fogyasztói struktúra, Németország

Transportation

15,80% 8,60% 15,30%

Nem-energia szektor 12,70%

16,20%

6,30% 21,90%

Export & Tartalékolás

Veszteségek & energia szektor saját fogy. Ipar Háztartások Szolgáltatók

Megjegyzések A szállitási szektor energiafogyasztása, becslés: -Légi ~4% ? -Vizi ~4% -Vasuti ~4% - Közuti ~4% ----10 millió tehergk. és busz ~2% ? ----45 millio szgk. ~2% ? - „2%-os bünbak“


Zöld ? Nem zöld? Üvegházhatás CO2


CO2 -emisszió [t/Mio kWh] • • • • • • • •

Barna szén/ lignit Köszén Földgáz Nyersolaj Photovoltaic Szélerömü Vizierömü Atomerömü

~1000 ~850 ~400 ~200 ~150 ~30 ~15 ~10


Üvegház hatás * El CO2 no es tan malo A CO2 nem is olyan rossz…..

ppmv-280

100 50 0 1750 1750 1980 2010

1980 0 30 90

2010

Üvegház hatás * El CO2 no es tan malo A CO2 nem is olyan rossz…..

ppmv 400 200 0 1750 1750 1980 2010

1980 280 310 370

2010


CO2-szint idöfügvénye


Lehet hogy a „globális felmelegedés“ nem az emberi hanem föleg a napfolttevékenységtöl függ?


A napfolttevékenység és a klima összefüggése • A 16-ik században nagyon hideg volt Európában • … mert extrém kis napfolttevékenység volt….. Forrás: F. Vahrenholt & S. Lüning: „Die kalte Sonne. Warum die Klimakatastrophe nicht stattfindet“, Hoffmann und Kampe, Hamburg 2012.


… más országok pl. India, Kina, Franciaország, a villamosenergia termelés fö forrásának tekinti ….Fukushima után 3 évvel Japán is visszatér az atomenergia felhasználás „legalábbis nem csökkentéséhez“


Nukleáris energia – a fö érv ellene, hogy veszélyes Súlyos balesetek

• Harrisburg (USA) ▫ Müszaki ok • Csernobil (SzU) ▫ Emberi, politikai ok • Fukushima (Japan) ▫ Tervezési hiba

• Ezzel szemben ~450 rektor üzemel világszerte

No comment


Társadalmi elfogadottság • Csernobil • Nukleáris hulladék kezelése

• atomerümü által termelt áram– „veszélyáram“…. ? • …vagy CO2 forrás…?


Társadalmi elfogadottság • Fukushima I . Nuclear Power Station, Japan • Földrengés 8.9 fok, 2011 március 11 • Tüntetés NO-ban, március 13, 120km emberlánc


… A Zöldek… A Zöld Párt vezetösége Fukusima után

Választási erdemény BadenWürttembergben (Stuttgart)


A CO2 -kibocsájtás megakadályozásának költsége más energiahordozók használatával, mint nukleáris • 1t CO2 -redukció többletköltsége , ha nem nukleáris energiát, hanem más energiaforrást használnak villamos energia fejlesztésére ▫ ▫ ▫ ▫

Photovoltaic Szélerömü Javitott hatásfokú köszénerömü Gázerömü

~EUR 1,200 ~EUR 85-170 ~EUR 30 0


Nem csak CO2 kibocsájtás van….


Kumulativ emisszió a lignithez viszonyitva (100%) 140% Hagyományos (ROSSZ , NEM ZÖLD) – Megujuló (JÓ, ZÖLD) 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0%

CO2 SO2 NOx Por


Kumulativ emisszio a lignithez viszonyitva (100%) 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0%

Nem tiszta -Tiszta

GZöld ? -

Nem zöld?

Zöld

CO2 SO2 NOx Por


Szempontok

Energiaforrások Energiahordozók energiasürüsége Társadalmi elfogadottság


A villamosenergiatermelés elsödleges energiaforrásai, Németország, 2006-ig • Some statistical data 2009 /14 ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫

Total population 82Mio GDP per capita US$ 34,200 GDP annual growth 2.5% Energy consumption 3,900 billion kWh Electricity installed capacity 118.9GW Electricity production 630 billion kWh Electricity consumption per capita 7,030 kWh Electricity prices 7c (prod), 14c (ind), 20..25c private households 33c


A villamosenergiatermelés elsödleges energiaforrásai, Németország, 2013-ig


Az energiaforrások teljesitménysürüsége, kW/m² • • • •

Geothermikus energia Ár-apály Szél @6m/s Napsugárzás az atmoszférán kivül 1.368 (évi átlag)

o.oooo6 0.002 0.128 1.41…1.32

▫ Földfelszinen, globálisan 0.07 ….0.28 0.17 (évi átlag) ▫ Èvi átlag, Németország 0.125 ▫ PV rendszer hálózati cstlakozási pontján 0.01…0.05

• Vizfolyás @6m/s • Szén-, olaj- gázerömü • Atomerömü

108 500 650


Az energiaforrások energiasürüsége kWh/kg • Electrolyt konenzátor • Akkumulátorok

• • • • • • • •

▫ ▫ ▫ ▫ ▫

Lúgos ólomakkumulátor Li-ion Li-polymer Zn-levegö Li-levegö

Folyékony H2 Fa Fölgáz Szén Köolajtermékek U-235 nukleáris magbomlás Thermonukleáris fúzió Tömeg-energia átalakulás

o.0000138 0.0306 0.1…0.14 0.15 0.33 1

1:90 0.33

solar

3…6 6.75 5.5….8.5 11.1…11.9 25,000,000 83,000,000 25,000,000,000


Naperömü farmok Németországban … a mezögazdaság helyett


…hova lettek a tehenek?


Szélerömüvek • Németo.

• Colorado, USA


Offshore szélerömü telepek •

• „Navigare necesse est“ ▫ Koppenhága közelében


A villamos energia termelés legelönyösebb változatai • Gazdaságos

> NUKLEÁRIS

• Biztonságos és megbizható

> NUKLEÁRIS

▫ Jelenleg ez a legolcsóbb, és kis légszennyezödést okoz ▫ A meghibásodási hányad alacsony

• Idöben legkevésbé korlátozott forrás > NUKLEÁRIS ▫ A fütöanyag kifutási ideje a leghosszabb

• Legkényelmesebb és legjobban szabályozható > FÖLDGÁZ

▫ Viszonylag nem szennyezö, a társadalmi elfogadottsága is nagy

• EHELYETT……


Ehelyett…. Ideák és a valóság


Ehelyett… Mi ennek az ára ? • A „villanyszámla“ többletköltsége 240EUR/per év lakosonként az „eco-áram“ többletköltségei miatt

FAZ, 2014 jan 9


A médiák és a politika „impact factor“-ja Világ végét jósolnak….

A szuggerált megoldás….

• …ha továbbra is megmarad a CO2 kibocsájtás (!!!) ▫ Éjjel-nappal

• A hagyományos energiaforrások leváltása megujulóval ….. • …. ami poziv hatással lesz nemcsak az emberi, hanem az állati létre is….

▫ Még a felhök fölött is….


Az élet más területei számára is ez a megoldás !? Hirdetés

• PV panel adatok ▫ Becsült felület 4x0.9x1.3=4.7m² ▫ 12.5W/m² (évi átlag) ▫ Èvi átlagteljesitmány 58.8W

0.0 l/100km fogyasztású autó


0 l / 100km….


Uj Környezetrontó hatásu 75m-es oszlopok, betonalapon…. a nagy észak-német alföldön A váltakozóáram élettani hatása már ismert, de az egyenáramé …????


Uj észak-dél és kelet-dél irányu energiaáramlást kell biztositani Uj távvezeték rendszerek

Társadalmi elfogadás

• A „zöldek“ vezetésével ellenmozgalom • Ellenérvek ▫ Környezetrontó ▫ Veszélyes Nagyfeszültség Egyenáram

▫ A vita szintje Miért nem vezeték nélküli energiaátvitel? Vizibolha (Nagymaros….) Bagoly (Türingia) Vicc


Társadalmi elfogadottság …a telepités elött …. FAS, 2014 jan 14


Társadalmi elfogadottság …a telepités után …. FAS, 2014 jan 14



Mi hiányzik a megujuló energiaforrások széleskörü gazdaságos felhasználásához? • Hatékony tározó kapacitás • Decentralizált termelés, de centralizált irányitás • Gazdaságos és robusztus termelöi berendezések Pl. 80x5MW = 400MW off-shore szélerömü park, 3 havi üzem után „lebénult“ (FAZ, 3 Feb 2014)


Mi hiányzik a megujuló energiaforrások széleskörü gazdaságos felhasználásához? • • • •

Hatékony tározó kapacitás Decentralizált termelés, de centralizált irányitás Gazdaságos és robusztus termelöi berendezések ….és még több pénz…

A megújuló energiaforrások szubvenciója, 2000-2011


Lehet-e napenergiával pénzt keresni? Forrás: FAS, 2014 augusztus 31

Szubvenció EUR cent / kWh

Háztetö PV beruházás költsége: 1600….1300 EUR/kW +ÁFA


„A német kormány is kezd elgondolkodni a kérdésen“ • A tudományos és a szakértöi bizottság javaslata „a szubvenció nem segit, meg kell szüntetni“

Forrás: „A csodaország – leégett ország“ FAZ, 2014 feb 26


A jövö együttmüködö energiarendszere


Mi a Smart Grid ? • A centralizált és decentralizált megujuló és nemmegujuló villamos energia források, valamint tároló rendszerek integálása ▫ a rendszer optimalizális irányitása, ▫ valamint a a hálózat i stabilitás a terhelésszabályozás és a fogyasztói szükséglet kielégitésésének

▫ biztositására.

• IEEE 1547 Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems


Smart Grid Grid and Vehicle Communication System

Nuclear

Gas

Wind

PV

Hydro

Power Plants

Public Electricity Grid

?

PI

PI Car Parking

&

E-Car Charging Stations

Power Interface PI

Idle Vehicles

PI

PI Vehicles in traffic

Power Grid Cont. and Optimizer & Vehicle Fleet Cont.

PI


Néhány induló probléma • Infrastruktura • Okos mérés • Megbizható alaphálózat • Információtechnika, Telekommunikáció


A Smart Grid társadalmi vonatkozásai


Magyar Péter [email protected]

Energiapolitikai furcsaságok

Recommend Documents