Fosszilis energiahordozók szerepe az energiastratégiában Lakatos István ME Alkalmazott Földtudományi Kutatóintézet MOL Nyrt., Production Technology and EOR advisor Miskolc-Egyetemváros
Felhasznált adatok forrása
Research Institute of Applied Earth Sciences
Felhasznált adatok forrása
2011 Review
Research Institute of Applied Earth Sciences
Felhasznált adatok forrása
Research Institute of Applied Earth Sciences
A fosszilis energiahordozók definíciója Fossil fuels are a high quality form of stored solar energy – the result of millions of years of photosynthesis that grew plants and the animals that fed upon them, the decomposing remains of both of which were trapped in sediments and eventually transformed through subterranean pressures into natural gas, crude oil and coal. A fosszilis energiahordozók energiasűrűsége: ■ Tőzeg, lignit ■ Fa ■ Szén ■ Földgáz ■ Kőolaj
: 15 MJ/kg : 18 MJ/kg : 25 MJ/kg : 45 MJ/kg : 50 MJ/kg
Energiarendszerek: ■ Primer energia ■ Szekunder energia ■ Tercier energia
: az energia forrása (TPES) : átalakított energia : felhasznált energia Research Institute of Applied Earth Sciences
A fosszilis energiahordozók szerepe a TPES-ben
Research Institute of Applied Earth Sciences
A TPES globális felhasználásának változása 2003 és 2013 között 14 12
TPES, Mtoe
10 8 6 4 2 0 2003 2004
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
2012 2013
Research Institute of Applied Earth Sciences
A fosszilis energiahordozók szerepe a TPES-ben (2013) Összes = 12.730 Gtoe Megújuló 2.2%
Atom 4.4%
Víz 6.7%
Gáz 23.8% Szén 30.1%
Olaj 32.9%
Olaj + Gáz : 6.9612 Mtoe; 56.7% Fosszilis : 10.688 Mtoe; 86.8% Research Institute of Applied Earth Sciences
Az energiafelhasználás és az életminőség kapcsolata Év
Életminőségi index, 1
Népesség Energiafogy. Energia igény 109 GJ/fő/év EJ
2000 2100
0.8
6 8
60 200
387 1600
Minimális energiaigény 2100-ben:
0.6
négyszerese a 2000-ben jellemző igénynek
Energiafelhasználás összetevői::
0.4
E = E/GDP x GDP/POP x POP 0.2 0
0
200
400
600
800
Energiafogyasztás, GJ/fő/év
Magyarországon az energiafogyasztás: 91.95 GJ/fő/év, ez közepes (0.5-0.6) életminőség indexnek felel meg Research Institute of Applied Earth Sciences
Idézet a „Nemzeti Energiastratégia 2030”-ból A nation-state is energy secure to the degree that fuel and energy services are available to ensure: ■ Survival of nation ■ Protection of national welfare and ■ Minimization of risk associated with supply of energy
Five elements of energy security include ■ Energy supply ■ Economic ■ Technological ■ Environmental ■ Social and cultural ■ Military dimensions Department of Economic and Social Affairs of the United Nations (2006) Research Institute of Applied Earth Sciences
OECD és OECD-n kívüli országok hozzájárulása a GDP növekedéséhez 4
Éves növekedés, %
3.5 3 2.5 2 1.5
Nem-OECD
1
OECD 0.5 0 1990
1995
2000
2005
2010
OECD: Organization for Economic Cooperation and Development Research Institute of Applied Earth Sciences
OECD és nem-OECD országok részesedése a TPES éves növekedésében
4
Éves növekedés, %
3.5
Nem-OECD OECD
3
OECD és nem-OECD országok energia felhasználási hatékonysága
2.5 2
OECD : 1.4 boe/1000 USD non-OECD: 4.4 boe/1000 USD
1.5 1 0.5 0 1990
1995
2000
2005
2010
Research Institute of Applied Earth Sciences
Relatív energia felhasználás változása az OECD és nem-OECD országokban Energia/GDP arány éves változása
Nem-OECD országok
0.6
1.2
0.5
1
0.4
10 éves átlag
0.3 0.2 0.1
10 éves átlag Relatív növekedés, -
Relatív növekedés, -
OECD országok
0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.1 2003
2004
2005
2006
2007
0 2003
2004
2005
2006
2007
Research Institute of Applied Earth Sciences
A TPES használásának hatékonysága 2012-ben 0.7
TPES, toe/1000$
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 Világ
OECD
nem-OECD
Magyaro.
Cseho.
Lengyelo.
Research Institute of Applied Earth Sciences
A TPES változása Magyarországon 2002 és 2013 között 30
TPES, Mtoe
25
20
15
10
5
0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2012 2013
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország teljes primer energiahordozó szolgáltatása 2013-ban Összesen: 20.4 Mtoe Megújuló 2.4%
Földgáz 37.3%
Nukleáris 17.0%
Vizi Geoterm. 0.1% 1.0%
Szén 13.1%
Kőolaj 29.1%
BP Statistical Review, 2014
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország teljes primer energia szolgáltatása 2013-ban Összesen: 8.568 1017 J (1 toe = 42 GJ) Megújuló 2.7%
Földgáz 38.8%
Nukleáris 15.9%
Vizi Geoterm. 0.1% 0.9% Szén 13.7%
Kőolaj 27.9%
Magyarország Magyarország energia energia felhasználása felhasználása 0.19%-ot 0.19%-ot képvisel képvisel aa világ világ teljes teljes energia energia felhasználásában felhasználásában Research Institute of Applied Earth Sciences
A TPES alakulásának forgatókönyve 2030-ig
1200
Várható energiafelhasználás összesen 2020-ban 1000 (19%-os veszteség nélkül) TPES, PJ
800 600
923 PJ (bruttó) 859 PJ (2009-ben megvalósult takarékossággal) 823 PJ (tervezett további takarékossággal)
Kőolaj 400 egyenértékben 200
21.97 Mtoe (bruttó) 20.45 Mtoe (2009-ben megvalósult takarékossággal) 19.59 Mtoe (tervezett további takarékossággal)
0 2008
2013
2020
2030
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország várható teljes primer energiahordozó szolgáltatása 2030-ban Összesen: 36.5 Mtoe Megújuló 9.5%
Nukleáris 11.4%
Geoterm. Vizi 0.6% 0.1%
Szén 7.0%
Kőolaj 21.0%
Földgáz 50.6%
Research Institute of Applied Earth Sciences
A megújuló energiaforrások részaránya a TPES-ben 2030-ig 20 18 16
Részarány, %
14 12 10 8 6 4 2 0 2008
2013
2020
2030
Nemzeti energiastratégia, (2012) Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország megújuló energia potenciálja 2000 1800 1600
Energia. PJ
1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Soláris
Szél
Biomassza
Geotermia
Vizi
Research Institute of Applied Earth Sciences
A TPES várható szektorális megoszlása 2030-ban Összesen: 1.47 EJ Villamos 13.2%
Veszteség 20.1% Fűtés/Hűtés 23.5%
Energiaszektor 2.2%
Közlekedés 14.1% Ipar 12.8%
Mezőgazdaság 1.2% Lakosság 12.9%
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország primer energiahordozó felhasználásának várható szerkezete 40 35
Energia, Mtoe
30 25
Napenergia Geoterm. Vízi Nukleáris Megújuló Földgáz Kőolaj Szén
20 15 10 5 0 2000
2001
2002
2003
2004
2010
2020
2030
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország primer energiahordozó felhasználásának szektorális szerkezete 25
Energia, Mtoe
20
15
10 Közlekedés 5
Villamos Fűtés/Hűtés
0 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Research Institute of Applied Earth Sciences
Lakossági energiafelhasználás várható szerkezete 300
Egyéb Földgáz Távhő Megújuló
250
Energia, PJ
200
150
100
50
0 2010
2020
2030
Research Institute of Applied Earth Sciences
Közlekedés energia forrásainak várható szerkezete 250
Villamos Bio Olajtermék
Energia, PJ
200
150
100
50
0 2010
2020
2030
Research Institute of Applied Earth Sciences
Természeti erőforrások földtani vagyona Vagyon összesen : 37,960.7 Mt Földgáz NH Földgáz 1.4% 8.6% NH Kőolaj 1.1% Kőolaj 0.6%
Ásványok 57.3%
Szén 12.7%
Ércek 3.1%
Lignit 15.1%
Research Institute of Applied Earth Sciences
Természeti erőforrások kitermelhető készlete Készlet összesen : 19,515.2 Mt Földgáz NH Földgáz 0.6% 9.6% NH Kőolaj 0.1%
Ásványok 52.2%
Kőolaj 0.1%
Szén 17.6%
Ércek 1.4%
Lignit 18.4%
Research Institute of Applied Earth Sciences
CH vagyon és készlet (különböző források) Kőolaj
Földgáz
Földtani vagyon
: 217.4 : 418.9 Kitermelhető készlet : 22.5 : 17.4 : 25.1 : 17.0 : 26.8 : 3.3 : 21.2 Földtani vagyom Kitermelhető készlet
Mt Mt Mt Mt Mt Mt Mt Mt Mt
(HGS, 2013) (HGS, 2013) (HGS, Recoverable 2013), (HGS, Industrial) (HGS, Recoverable, 2013) (Oil and Gas J) (World Oil) (Oil and Gas J, 2007) (World Oil, 2007)
: 186.3 Gm3 : 4324.1 Gm3 : 2386.9 Gm3 : 71.8 Gm3 : 67.7 Gm3 : 57.7 Gm3 : 34.5 Gm3 : 67.7 Gm3
(HGS, 2013) (HGS, 2013) (HGS, Recoverable 2013) (HGS, Industrial 2013) (HGS, 2006, Industrial) (HGS, 2007, Industrial) (Oil and Gas J) (World Oil)
Research Institute of Applied Earth Sciences
Fosszilis energiahordozók átlagos termelési élettartama Oil Gas Coal
OECD
non-OECD
EU
FSU
World
Research Institute of Applied Earth Sciences
Természeti erőforrások kitermelhető készlete (nem konvencionális szénhidrogének nélkül) Készlet összesen : 22,134 Mt Földgáz Kőolaj 0.7% 0.1% Szén 19.5% Ásványok 57.8%
Ércek 1.6%
Lignit 20.3%
Research Institute of Applied Earth Sciences
Természeti erőforrások nominális gazdasági értéke (nem konvencionális szénhidrogének nélkül)
Készlet összesen : 8,932 Mrd Ft (jelenleg kb. 14,000 Mrd Ft) Ásványok 34.3% Kőolaj 11.9%
Ércek 0.5% Tőzeg 1.6%
Szén+Lignit 19.1%
Földgáz 32.6%
Research Institute of Applied Earth Sciences
Fosszilis természeti erőforrások mennyisége és nominális gazdasági értéke (2007)
Energiahordozó
Részarány, %
NEV, Mrd Ft
Kőolaj
11.9
1.063
Földgáz
32.6
2.911
Szénféleség
19.1
1.706
Összesen
63.6
5,681
Research Institute of Applied Earth Sciences
Fosszilis természeti erőforrások hazai termelési élettartama (konvencionális) Energiahordozó
Vagyon, Gt
Készlet, Gt
Termelés, Mt
Élettartam, év
Kőolaj
217.035
22.53
0.758
32
Földgáz
418.946
71.79
2.434
30
Fekete kőszén
1.625
1.915
-
-
Barnakőszén
3.195
2.241
0.859
3,550
Lignit
5.734
4.330
8.438
515
Magyar Bányászati és Földtani Hivatal, 2014
Research Institute of Applied Earth Sciences
Potenciális, bányanyitásra alkalmas lignit és szénféleség előfordulása hazánkban Hely, régió
Szénféleség
Készlet, Gt
Nagyút - Kál
Lignit
1.3
Füzesabony - Nagyréde
Lignit
1.4
Torony
Lignit
1.2
Borsod megye
Barnaszén
0.678
Nógrád megye
Barnaszén
0.172
Baranya megye
Feketekőszén
2.830
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország széntermelése a közelmúltban 3
Termelés, Ktoe/év
2.5
2
1.5
1
0.5
0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Research Institute of Applied Earth Sciences
Várható villamosenergia-termelés szerkezete 100
Energia, %
80
60
Import Földgáz Szén Atomenergia Megújuló
40
20
0 2010
2020
2030
Research Institute of Applied Earth Sciences
Várható atomenergia-termelés szerkezete 4000
Paks Paks Paks Paks Paks Paks
Villamosenergia, MW
3000
6 5 4 3 2 1
2000
1000
0 2011
2025
2030
2032
2034
2036
2038
Research Institute of Applied Earth Sciences
Energiatermelés szociális vetülete Fajlagos munkahelyteremtő hatás 12 OPEX
Munkahely, fő/MW
10
CAPEX
8
6
4
2
0 Soláris
Szél
Biomassza
Szén
Földgáz
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország kőolajtermelése 2013-ig 2500
Termelés, Kt/év
2000
1500
1000
500
0 1935
1945
1955
1965
1975
1985
1995
2005
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország földgáztermelése 2013-ig 8000 7000
Termelés, Ktoe/év
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1935
1945
1955
1965
1975
1985
1995
2005
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország kőolaj felhasználásának szerkezete 12000 Import
Mennyiség, Kt/év
10000
Termelés
8000
6000
4000
2000
0 1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország földgáz felhasználásának szerkezete 12000 Import
Mennyiség, Ktoe/év
10000
Termelés
8000
6000
4000
2000
0 1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország fosszilis energiahordozó felhasználásának szerkezete 12000 Import
Mennyiség, Ktoe/év
10000
Termelés
8000
6000
4000
2000
0 Kőolaj
Földgáz
Szén
Research Institute of Applied Earth Sciences
Földgáz importforrások helyzete 2011
2013
Egyéb 35.0% Egyéb 56.0%
Oroszország 65.0%
Oroszország 44.0%
Research Institute of Applied Earth Sciences
Kőolajtermékek importforrásainak helyzete Ausztria 21.0%
Szlovákia 20.0%
Kazakhstan 7.0% Románia 5.0%
Egyéb 8.0%
Oroszország 39.0%
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország gáztároló kapacitása 2.5
Kapacitás, Gm3
2
Mobil Párna
1.5
1
0.5
0
Pusztaederics
Zsana
Algyő (Maros-1)
Kardoskút
Hajdúszoboszló
Jelenlegi kapacitás: 5.43 Gm3; Max. termelés: 73 Mm3/nap
Research Institute of Applied Earth Sciences
Üvegházhatást okozó gázok kibocsátása Összesen = 83 Mt CO2 eq. 122 Mt CO2 eq. 1985-1987 N2O 15.8%
CH4 12.1%
CO2 72.1%
Research Institute of Applied Earth Sciences
Szektor szerinti CO2 kibocsátása Összesen = 56 Mt CO2 Ipar 17.6%
Áram- és hőtermelés 33.3%
Szállítás 18.0%
Mezőgazdaság és kommunális 31.1%
Research Institute of Applied Earth Sciences
Különböző erőművek CO2 kibocsátása 250
Emisszió, kg/MWh
200
150
100
50
0 Szén
Olaj
Gáz
Atom/Geoterm
Research Institute of Applied Earth Sciences
Szuperkritikus CO2 térfogata és sűrűsége a besajtolási mélység függvényében
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország „energia” indikátorai -1 Ország Régió
Lakosság millió
GDP Mrd USD
GDP (PPP) Mrd USD
TPES Mtoe
CO2 Emisszió, Mt
Világ
6536
37759
57564
11740
28003
OECD
1178
29169
31158
5537
12874
Magyarország
10.07
61.50
160.68
27.59
56.37
Csehország
10.27
72.50
196.69
46.05
120.97
Lengyelország
38.13
211.60
498.83
97.72
305.96
Research Institute of Applied Earth Sciences
Magyarország „energia” indikátorai -1 Ország, Régió
TPES/Pop. toe
TPES/GDP toe/1000$
TPES/GDP* toe/1000$
CO2/Pop. t
World
1,80
0,31
0,20
4,28
OECD
4,70
0,19
0,18
10,93
Hungary
2,74
0,45
0,17
5,60
Czech Rep.
4,49
0,64
0,23
11,78
Poland
2,56
0,46
0,20
8,02
Research Institute of Applied Earth Sciences
Nem konvencionális szénhidrogének helyzete Széntelepek metánlecsapolása Valószínű vagyon: ~140-170 Gm3 (optimista becslés 270-280 Gm3, HGS-USGS) Ipari készlet: min. 30 Gm3 (20%-os hatásfok), optimista készlet 50-60 Gm3 Előfordulás: Mecsek-i szénmedence Szén metántartalma: 15-80 m3/t (átlagosan 50 m3/t)
Medence aljzaton koncentrálódott gázkészlet (BCGA) Valószínű vagyon: 400-600 Gm3 Státusz: feltárás, kutatás (Makó-i Árok)
Gázhidrát Valószínű vagyon: nincs Kutatás: hidrát képződés inhibitálása
Alginit (éretlen olajpala) Valószínű vagyon: ~150 Mt Szerves anyag tartalom: 15-50% Felhasználás: mezőgazdaság Előfordulás: Bakony hegység Természetes alginit, Vázsony KftResearch Institute of Applied Earth Sciences
Stratégiai javaslatok A földtani vagyon növelése érdekében intenzív feltárási tevékenységet kell folytatni Magyarország teljes területén, a kutatásba további bányatelkeket kell bevonni és nagy mélységekre is ki kell terjeszteni; Az ipari készletet növelni kell a termelési hatásfok javítása révén, az intenzív termelési technológiák fejlesztése elsősorban a kőolajtelepek művelése során megkerülhetetlen; A biztonságos ellátás érdekében hosszú távú szerződésekkel kell biztosítani a kőolaj, földgáz és a szénféleségek importját, kivéve a lignitet. Halaszthatatlan feladat a források diverzifikációja; A felszíni és a földalatti tárolókapacitások további növelését prioritásként kell kezelni, új tárolók kiépítése nemzetgazdasági érdek; Át kell értékelni a hazai nem konvencionális szénhidrogének potenciálját és hasznosításukra alkalmas technológiákat kell megalapozni; A fosszilis természeti erőforrások felhasználását gazdaságosabbá kell tenni a nemzetgazdaság minden szegmensében. Különös jelentősége van a szénhidrogénekkel való takarékosságnak.
Research Institute of Applied Earth Sciences
„Mindig az az 1 kW energia a legdrágább, ami hiányzik” Zambó János
„The difference between what we do and what we are capable of doing would suffice to solve most of the world problems” Mahatma Gandhi
Research Institute of Applied Earth Sciences
Research Institute of Applied Earth Sciences