Energiastratégia és ásványvagyon készletezés 45. Bányagépészeti és Bányavillamossági Konferencia Balatongyörök 2012. 09. 27. Bencsik János Magyar Földtani és Geofizikai Intézet Nemzeti Alkalmazkodási Központ
• Ellátásbiztonság
• Fenntarthatóság • Megfizethetőség • Foglalkoztatás
Hazánk energetikai szempontból sebezhető, mert fosszilis energiahordozók importjából fedezzük energiaszükségeltünk 62%‐át. Ezen belül a földgáz szükségletünk 82%‐a import Ebben a kiszolgáltatott helyzetben szükséges egy „túlélési” stratégia megalkotása a fenntarthatóság jegyében.
Az Országgyűlés 2011. október 3‐án elfogadta a
Nemzeti Energiastratégia 2030 függetlenedés az energiafüggőségtől dokumentumot A függetlenedés fő eszközei: ● energiatakarékosság és energiahatékonyság fokozása ● megújuló energia a lehető legmagasabb arányban ● biztonságos atomenergia és az erre épülő közlekedési elektrifikáció ● kapcsolódás az európai energia infrastruktúrához ● a hazai szén‐ és lignitvagyon fenntartható, környezetbarát felhasználása
Energiastratégia, mint keretrendszer Folyamatban van a stratégiai keretrendszerbe illeszkedő cselekvési tervek kidolgozása is, amelyek tartalmazzák majd a megfogalmazott célok eléréséhez szükséges részletes intézkedéseket, azok ütemezését, a fejlesztések forrásigényét. • Nemzeti Megújuló Energia Cselekvési Terv • Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Terv •Erőmű-fejlesztési Cselekvési Terv •Távhőfejlesztési Cselekvési Terv •Energetikai Iparfejlesztési és K+F+I Cselekvési Terv •Szemléletformálási Cselekvési Terv
•Ásványvagyon Készletezési és Hasznosítási Cselekvési Terv Ezt követi a jogszabályi környezet stratégiai célokhoz történő igazítása, melyre ráépülhetnek a támogatási, pályázati és pénzügyi rendszerek.
Elvégzett feladatok • Reálisan kitermelhető meghatározása nyersanyagonként
vagyon
• A nyersanyag-potenciál nemzetgazdasági jelentőségének áttekintése • Energiastratégia céljai szerinti fenntartható ásványi nyersanyag-készletezést biztosító cselekvési javaslatok
Fogalmak •
•
• •
•
Földtani ásványvagyon: az ásványi nyersanyag kutatási adatokkal igazolt teljes mennyisége, amelyet az adott ásványi nyersanyagra jellemző paraméterekkel (számbavételi kondíciókkal) - műszaki és gazdasági korlátok alkalmazása nélkül - határoznak meg. Kitermelhető ásványvagyon: a bányatelek-térben a földtani ásványvagyonnak a pillérekben (határpillér, védőpillér) lekötött vagyonnal csökkentett, a fennálló tudományos-technikai fejlettségi szinten kitermelhető része. Ipari vagyon: a földtani vagyonnak az a része, amely az adott időpontban gazdaságosan kitermelhető. Reménybeli vagyon: földtani meggondolások alapján feltételezett vagyon, melyet konkrét földtani kutatások még nem igazoltak, de meglétük közvetett földtani ismeretek alapján valószínűsíthető Reálisan kitermelhető vagyon: a kitermelhető vagyonnak az a része, amely a jelenlegi technológiai ismeretek alapján kitermelhető és a gazdaságos kitermelhetőség megítélésén kívül nincs semmiféle akadályozó feltétel, ami a kitermelést gátolná.
Geotermia
A dinamikus geotermikus energiapotenciál áttekintő vizsgálatának elve • A teljes földhő: kőzetvázban és a pórusokat kitöltő (többnyire víz) hőtartalomból áll • Jellemzően a termálvizet nyerjük ki, ezért a kinyerhetőség a porozitással arányos • Ebben az esetben is a ténylegesen kinyerhető vízmennyiséggel arányos energia a mérvadó, amit az ún. effektív porozitás jellemez • Felszín közeli esetekben, hőszivattyús alkalmazásoknál a felszíni éghajlati hatások is fontosak
2012 Geotermia CST bemutató
A Negyedidőszaki képződmények a Makói árok és annak folytatásában a legvastagabbak és egyben a legnagyobb hőtartalmat képviselik ami több mint 30000PJ körülbelül 1500km2 területen. Ez a mennyiség több mint 15%-a negyedidőszaki képződményekben mozgatható folyadékban tárolt hőnek.
Alaphegységi kőzetek hőtartalma
Formáció
Reménybeli vagyon Hőtartalom (EJ) Teljes
Negyedidőszak Nagyalföldi Formáció Zagyvai Formáció Újfalui Formáció Felső pannóniai Algyői Formáció Szolnoki Formáció Endrődi Formáció Alsó pannóniai (1000kút) Pannóniai együttesen (1000+1000 kút) Negyedidőszak + pannóniai
Pre-pannóniai törmelékes bázisképződménye k Karsztos medencealjzat (nagy porozitású, karsztos felső része) Medencealjzat 5000 m-es mélységig
Összesen
800 2610
Effektív porozitá s
188 753
Teljes porozitás
386 1410
Szivárgási tényező
Kőzet-mátrix
(m/s)
414 1200
10-4 0.5*10-5 -5
1570 2180 6360 2985 2962 1564 7511
340 544 1637 338 459 641 1438
620 830 2860 1072 756 270 2098
950 1350 3500 1913 2206 1294 5413
0.5*10 10-5 0,5×10-5 10-7 10-6 10-9 0,5×10-7
13 871
3075
4958
8913
0,3×10-5
14 671
3263
5344
9327
450
25
26
424
ÁtlagT(˚C) (figyelemb e vett)
Reálisan Kitermelhető vagyon MW (PJ/év)
27 43 50 50 61 73 79 73
m3/perc
837(26) 460(14)**
3000 300
560(18)*** 1630(50) 1630(50) 40 250 0.6 250* 1880* (60 PJ)
300 600 600*! 6 60 0.06 60 3660 (660) 18
2720 (1880)*18 86 PJ/év 953 (30 PJ/év)
210
nincs adat
700 (368×106 m3/év)
6,5 PJ/év 200 MW (22 300 000 m3 /év)
–
–
1480
60
86
1394
0.5×10-2
89 000
–
–
–
–
–
3348
5456
11 145
7 PJ/év 3660 220 MW (660) *18 (42 000 000 m3 /év)
0.5×10-2
3400 (100 PJ/év )
105 500
A jelenleg termelt víz hőegyenértéke
7070 (6233) 216 PJ (190PJ/év)
13.5 PJ/év
A reménybeli és a reálisan kitermelhető geotermikus energia vagyon készletkategóriák szerinti bontásban
Geotermikus vagyon adatok (országos összesítés)
Tizenötszörös növekedési potenciál !
Nemzetközi kitekintés • Az EU megújuló energia irányelve (2009/28/EK) alapján a megújuló forrásokból – köztük a geotermikus forrásból – származó energia felhasználás arányát növelni kell • 2009-ben már világszerte 78 országban volt közvetlen geotermikus hőfelhasználás összesen 438 071 TJ/év (121 696 GWh/év) mennyiségben, a beépített kapacitás 50 583 MWt • A földhőszivattyúzás a legdinamikusabban növekvő geotermikus szektor (több mint 600%-os növekedés 2000 óta) • Az EGS-technológián alapú áramtermelő rendszerek jelenleg még kutatási stádiumban vannak
A hazai termál-potenciál nemzetgazdasági jelentősége
Helyzetkép •A Pannon-medence természeti adottságai kedvezőek a geotermikus energia hasznosítására. A világ- és kontinens átlagot meghaladó a természetes földi hőáram (hőáram-sűrűség), és a geotermikus hőlépcső (geotermikus gradiens). • A hőmérséklet mélységgel történő emelkedése az ország jelentős részén ~ 45– 50°C/km. Így 500 m mélységben az átlaghőmérséklet már 35–40°C, 1000 m-ben 55– 60°C, 2000 m mélységben pedig 100–110°C, a melegebb területeken akár 120–130°C lehet. • Magyarországon 40 településen több mint 9000 lakást fűtenek geotermikus energiával, amelynek 80%-a a távfűtőrendszerekben, 20%-a egyedi fűtőrendszerekben hasznosul (BOBOK TÓTH 2010b). ). Egy-egy új távfűtőrendszerrel jellemzően legalább 15–25 TJ/év (0,015–0,025 PJ/év) geotermikus energiát lehet hasznosítani (SZITA 2008). • A geotermikus energia mezőgazdasági célú felhasználásában a világ élmezőnyében vagyunk. A rendelkezésre álló hőlépcső kihasználását jelentősen javítani kéne. A visszasajtolás megoldása hosszútávon nem kikerülhető. • Jelenleg a 2500 m alatti mélységtartományból történő geotermikus energiatermelés csak koncesszió alapján lehetséges.
Következtetések • Az elvégzett becslések alapján Magyarország 2020-ig kitermelhető vagyona – ha lenne elég gazdasági háttér a megvalósításhoz – 1,5 EJ = 1500 PJ (190 PJ/év×8 év=1,5 EJ) • A 2009/28/EK (Megújuló energiára vonatkozó) irányelv szerint Magyarországon 2020-ra a megújuló energiahordozó felhasználás kötelezően elérendő mértéke az összes (primer) energiaigény 13%-a, azaz ~130– 135 PJ/év • A fenti cél eléréséhez szükségesnek és földtani oldalról lehetségesnek tartjuk a geotermikus energia termelés arányának növelését. • 2010-ben a geotermikus fűtési hőteljesítmény 4,23 PJ/év, az NCsT (2010) tanulmány 2020-ra 14,95 PJ/év teljesítményt tartott megvalósíthatónak, mely az adatok alapján, elvileg reális
Készletgazdálkodási és hasznosítási cselekvési tervben megfogalmazott cselekvési területek és javaslatok
Szabályozási feladatok I. •
A koncessziós szerződésekhez kapcsolódó jogszabályi háttér javítása
•
A környezetvédelmi és bányászati engedélyezés jogszabályrendszerében meghúzódó ellentmondások és konfliktus lehetőségek feltárása és kezelése
•
Egységes, komplex fenntartható vízgazdálkodási és energetikai célú jogszabályrendszer megalkotása a vízkészlet-gazdálkodás és az energetikai célok összehangolása érdekében
•
Áram átvételi elvek szabályozásának a megfelelő kialakítása, kiszámíthatóság biztosítása a geotermikus kapcsolt energiahasznosítás elősegítése érdekében
•
Meg kell különböztetni az egyes kitermelési és feldolgozási technológiákat az engedélyezések terén: (1) széles körben elterjedt technológiák, (2) működő, de a kereskedelmi alkalmazásban el nem terjedt technológiák, (3) működő technológiák kellő üzemi tapasztalat nélkül, ill. (4) kísérletben, kisüzemi méretben működő eljárások.
Szabályozási feladatok II. •A
geotermikus koncessziós mélységhatár felülvizsgálata és energetikai szempontú revíziója • A víz visszasajtolás jogszabályi környezetének fejlesztése, a mérleg nyilvántartás és adatszolgáltatás javítása • Adatszolgáltatási kötelezettség a felső 20 m – es szondák elhelyezése esetén is a földhőszivattyús alkalmazásokról a Bányahatóság és a Környezetvédelmi Hatóságok irányába • CCS és gáztárolási kataszter és nyilvántartás kialakítása a tárolókapacitás földtani vagyonná válása érdekében • Orvosolni kell a két évtizedes jogalkotási mulasztást az ásványvagyongazdálkodásról szóló Kormány rendelet kiadásával
Intézményrendszer és állami szerep I. • Meg kell őrizni a bányászati – földtani szakigazgatás kormányzati
struktúrán belüli önálló képviseletét: bányafelügyeleti és támogató K+F háttérintézmény megőrzése • Ki kell alakítani a nemzeti „ásványpolitikát” Kormány, illetve országgyűlési határozattal megerősítve • A szakmai intézményrendszerek hazai koordináló szerepének erősítése és az együttműködések továbbmélyítése • Meg kell erősíteni az ásványvagyon nyilvántartás rendszerét, valamint korszerűsíteni kell - a nemzetközi gyakorlattal összhangban • A bányászat nemzetgazdasági jelentőségének erősítése a statisztikai besorolásban (KSH besorolás)
Intézményrendszer és állami szerep II. • A földi erőforrás-adatbázisok egységesítése, integrált kezelésének, átjárhatóságának intézményi és jogi biztosítása • Kutatómunka folytatása az MFGI és MBFH együttműködés keretében (a reménybeli készletek pontosabb meghatározása, és nem utolsósorban az esetlegesen koncesszióba adandó területek minél pontosabb előzetes értékelése érdekében). A vállalkozásokhoz nem rendelhető bányászati szabad területeket újraértékelése és minősítése. • A térinformatikai műveleteknek be kell épülniük a nyilvántartás eszköztárába, egyúttal a mérleg egyes adatainak áttekinthető térképi állományok formájában is rendelkezésre kell állnia. Meg kell oldani a nyilvántartott ásványvagyon-adatok digitális térképi alapú, lekérdezhető adatbázisának létrehozását. • Ásványi nyersanyagok földtani- és teleptani-modell fejlesztése, az alapkutatási háttér erősítése •Bányászati technológiák adaptációja, fejlesztése és támogatása (repesztések, perkolációs uránbányászat, visszasajtolás).
Gazdaságpolitikai lépések •
A nagy volumenű hosszú távú beruházások szabályozásának elkülönítése a gyors felfutású kis beruházások engedélyezési rendjétől
•
Elemezni kell a bányászatnak az államháztartásra gyakorolt hatását, ez alapján javaslatot kell tenni külső erőforrások bevonására
•
Finanszírozási modell kidolgozása szükséges a geotermikus energia hasznosítás kockázatcsökkentés érdekében
•
Támogatni kell a mintaprojektek létrehozását, ezt követheti további projektek kiválasztása: egyes nyersanyagok bányászatának (újra)indításához elengedhetetlen
•
Meg kell nyitni a pályázati lehetőségeket a szénbányászat és feldolgozás területén. Az EU szabályozástól eltér, hogy hazánkban ezen a területen a humán erőforrás fejlesztéssel, K+F-el, innovációval és környezetvédelemmel összefüggésben sem adható támogatás
Műszaki fejlesztések I. •
Azonosítani kell a jelenlegi és a fejlesztés alatt álló ipari tisztaszéntechnológiákat és bányászati módokat, elemezni kell azok gazdasági és környezeti hatásait
•
Meg kell tervezni a meglévő lignit, ill. kőszénbázison működő erőműi kapacitások organikus, több lépésből álló fejlesztési koncepcióját, amely követve a technológiai fejlődést lépésről-lépésre elvezet a tiszta szén technológia alkalmazásához. A folyamat megszakadása a jelenleginél sokkal magasabb belépési korlátok elé állítaná a nemzetgazdaságot, jelentősen rontva ezzel a hazai nyersanyagok becsatolhatóságát az értékteremtés láncolatába A jelenleg elérhető legjobb, gazdaságilag is alkalmas technológiákra (pl. ERBE fluidágyas erőmű, meglévő gázmotorok előtét elgázosítási alkalmazása) vonatkozóan üzleti tervek kidolgozása szükséges
•
•
Elemezni kell a technológiák környezeti hatásait az érvényes hazai és nemzetközi előírások tükrében (hatásfok, kibocsátási értékek, hazánk részaránya)
Műszaki fejlesztések II. • A mélyművelés mellett az urán kitermelésben már a közeljövőben szerepet kaphat a felszín alatti perkoláció, melynek során a fúrólyukakon keresztül lejuttatott kénsav oldja ki az uránt, amit termelő kutakkal hoznak a felszínre. E kitermelési mód környezetvédelmi és felszín alatti vizeket érintő aspektusai miatt fontosnak tartjuk a jogszabályi környezet áttekintését, szükség szerint módosítását •A
ritkaföldfém előfordulásokhoz technológiájának fejlesztése
tartozó
bányászati
és
feldolgozási
• Nem-konvencionális szénhidrogén kutatási eljárások és modellek fejlesztése • Nem-konvencionális szénhidrogén bányászat sajátos műszaki problémáinak fejlesztése • Geotermikus fejlesztése
energetikához
kapcsolódó
visszasajtolási
technológiák
Szemléletformálás + képzés I. •
A bányászat társadalmi beágyazódásának elősegítése, konfliktustérkép, szemléletformálási stratégia
•
Újra kell indítani a vájár- és aknászképzést, célszerűen a Miskolci Egyetem vonzáskörzetében (Miskolc – Tatabánya – Pécs)
•
A közép–felsőfokú földtudományi szakemberképzés létszámkereteit a kétszintű felsőoktatás biztosítja, szükséges viszont a gyakorlati képzés irányába mutató tartalomfejlesztés
•
Szükségszerű a hatályon kívül helyezett szakképzési hozzájárulási rendszer visszaállítása, vagy egy olyan rendszer kidolgozása, ami lehetővé teszi, hogy a (nagy)vállalatok egyetemekkel való kooperációja révén a kornak megfelelő tudásszintű hallgatók léphessenek a munka világába
Szemléletformálás + képzés II. • A bányászat nemzetgazdasági megítélése kapcsán be kell mutatni az ágazat valós
nemzetgazdasági súlyát • A KSH főtevékenység szerinti besorolásában pillanatnyilag a szénhidrogénbányászat a vegyiparba, a vertikumba integrált szénbányászat a villamos energia iparba-, az építőipari bányászat javarésze az építőiparba sorolt • Be kell mutatni a bányászat és természetvédelem viszonyát, a bányászat értékteremtő tevékenységét, újra kell gondolni az indokolatlan természetvédelmi megkötéseket: a klasszikus „bányász – zöld” antagonizmus elemzése és megoldási stratégia kialakítása • Egyeztetni kell a területfejlesztés és energiapolitika tennivalóit. - Az új iparosítás megvalósíthatósági és hatástanulmányainak elkészítésére önkormányzati egyesüléseket kell létrehozni • Az egyesüléseknek pályázatokon kell részt venniük, melyhez biztosítani kell az előkészítő költségeket és a pályázati önrészt
