IV. Nemzetközi Konferencia
KlímaváltozásEnergiatudatosságEnergiahatékonyság
A LAKOSSÁGI ENERGIAFELHASZNÁLÁS KÖRNYEZETTERHELÉSE Dr. Csete Jenő tanszékvezető, egy. docens Horánszky Beáta egy. tanársegéd Szunyog István doktorandusz Visegrád, 2005. június 8. Készült az OTKA T-046224 kutatás keretében
Miskolci Egyetem
Gázmérnöki Tanszék
Előzmények A Miskolci Egyetem Gázmérnöki Tanszékének egyik kutatási iránya a földgáz és a megújuló energiaforrások (geotermikus energia, biomassza, napenergia) kapcsolatának a vizsgálata. A homogén csoportnak feltételezett kisfogyasztói kör az elsődleges irányvonal. Egyik kutatási téma: a lakossági szféra energiafelhasználásának és a légszennyezésnek a kapcsolata. A lakossági CO2 kibocsátást csupán becsülni tudjuk a nagy fokú bizonytalanság és hiányos adatok miatt. Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
2
1
Háztartási energiafogyasztás és CO2 kibocsátás az EU-ban 2000-ben a háztartások a végső energiafelhasználás 25 %-át adták (a 25 tagú Uniót vizsgálva), Az Unió CO2 kibocsátásának csupán 12 %-át adják a háztartások. (A háztartásokban felhasznált villamos energia CO2 kibocsátása az erőműveknél jelentkezik!) A háztartási szektor emisszióját befolyásolja:
a háztartások száma (növekedés 7-8 % 2020-ig), a felhasznált energiahordozó típusa (szén, olaj, földgáz, alternatív), az energiafelhasználás célja, felhasználási szokások (fűtés, HMV), az energiafelhasználó berendezések műszaki állapota, életkora. Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
3
Az EU vállalásai Kyoto, 1997: az EU vállalja, hogy CO2 kibocsátását 2012-re a ’90-es év mértékéhez képest 8 %-al csökkenti. Mára egyértelmű: NEM TARTHATÓ a vállalás, mert: a tagállamok száma majdnem megduplázódott (elavult, pazarló berendezések).
Előrejelzés: 2020-ra 10 %-os NÖVEKEDÉS. Számos tanulmány született, de a lakossági szektort a maga 12 %-ával nagy részben még csak nem is említik. A CO2 emisszió egyre fontosabb kérdés hazai és uniós környezetvédelmi pályázatokhoz, hatástanulmányokhoz.
Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
4
2
A háztartási szektor jellemzői A települések CO2 kibocsátásának becsléséhez szükséges ismernünk a szektor: szerkezetét, fogyasztási szokásokat, a kibocsátó források típusát és nagyságát. A lakossági szektort jellemzi:
nagy számú fogyasztási hely, nem koncentráltan jelentkező kibocsátás, erős hőmérsékletfüggés, télen jelentős mértékű területi szennyezőforrás, a fogyasztási helyek egyedisége.
Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
5
Nyilvántartási adatbázisok 1 Egy település CO2 kibocsátásának becsléséhez legalább az alábbi adatok szükségesek:
a település szerkezete, a háztartások és lakosok száma, a háztartások alapterülete, a kommunális épületek száma és alapterülete, meteorológiai alapadatok.
Az adatok hozzáférhetők: polgármesteri hivatalok, KSH, OMSz. További adatok hozzáférhetők: területileg illetékes gázszolgáltatók, és tüzeléstechnikai szakszolgálatok. Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
6
3
Nyilvántartási adatbázisok 2 Területileg illetékes gázszolgáltatók nincs naprakész adatbázis a beépített készülékekről és állapotukról csak a megépült fogyasztói rendszerekről, a fogyasztó felelőssége a készülék üzemeltetése és karbantartásának elvégeztetése, a nyilvántartás ennek ellenére alkalmas a készülékpark becsléséhez (típus, darabszám, életkor), rendelkezésre áll viszont a lakossági gázfogyasztás, gázösszetétel
Területileg illetékes tüzeléstechnikai szakszolgálatok
évenkénti kötelező kémény felülvizsgálat, egyeztetik a beépített készülékek típusát is, az összes kéményes! készülék szemrevételezésre kerül, nem jelenti a készülék állapotfelmérését.
Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
7
Nyilvántartási adatbázisok 3 A lakosság által fűtésre és HMV előállítására használt energiahordozók aránya Fűtésre
HMV előállítására
Földgáz
66 %
55 %
Tűzifa
19 %
elhanyagolható
Szén
10 %
elhanyagolható
Olaj
2%
elhanyagolható
Áram
2%
40 %
Egyéb (nap, geotermikus…)
1%
5%
100 %
100 %
Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
8
4
Új adatbázisok létrehozása 2002/91/EK irányelv az épületek energiahatékonyságáról 2006. január 4-től kötelező minden 50 m2-nél nagyobb új, és 100 m2nél nagyobb alapterületű felújítandó épületre, ebben vizsgálni kell a kazánok, és a 15 évnél idősebb fűtőberendezések állapotát is.
Az irányelv előírja a tagállamok számára: a 20…100 kW közötti effektív teljesítményű kazánok rendszeres ellenőrzését, szilárd és folyékony tüzelőanyagú kazánokat legalább 2, a gázkazánokat 4 évente ellenőrizni kell, a 15 évesnél idősebb, 20 kW-nál nagyobb teljesítményű fűtési rendszereket teljes körűen ellenőrizni kell.
Az épület audit jó alapot nyújthat a kibocsátás becsléséhez. A felépülő adatbázis eleinte csak statisztikus, később az egész ország épületállományáról és fűtési rendszeréről áttekintést adhat. Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
9
A CO2 emisszió becslése 1 Fűtési küszöbhőmérséklet távfűtésben 12 oC, egyedi rendszereknél magasabb, téli méretezési hőmérsékletek (-15, -13, -11 oC), OMSZ napi átlaghőmérséklet adatai.
A gázkészülék üzemideje egyfokozatú, kétfokozatú, modulációs, az üzemelési hőmérséklet tartományt célszerű több sávra bontani melyekre külső hőmérséklettől függő gázfogyasztás görbe illeszthető, kazánok felfűtési ideje, 10-50 %-os „szokásos” tervezési túlméretezés.
Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
10
5
CO2 emisszió becslése 2 Az adathalmazból képezhető az adott készüléktípusra jellemző külső hőmérséklettől függő gázfogyasztási görbe (m3/nap, m3/hó), melyet értékeket elosztva a tüzeléstechnikai hatásfokkal és szorozva a napi üzemidővel megkapható az adott napon ténylegesen felhasznált gázmennyiség. A tüzeléstechnikai hatásfok füstgázelemzővel meghatározható. A szolgáltatótól kapott számla a teljes gázmennyiséget (fűtés, HMV, főzés) tartalmazza. Megoldás: a téli havi fogyasztás és a nyári havi fogyasztás különbsége adja a fűtési felhasználást. Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
11
CO2 emisszió becslése 3 A kapott gázmennyiség alapján számítható a szükséges levegőmennyiség, és a keletkező égéstermék összetétele és mennyisége. Mindehhez korszerű méretező programok állnak rendelkezésre. Tényleges levegőtényező: a gyakorlati és elméleti levegőtényező hányadosa, mely megkapható az égéstermék N2, O2, CO tartalma alapján a szakirodalomban ismert eljárással.
Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
12
6
CO2 emisszió becslése 4 Szilárd és olajtüzelésre égéselméleti számítások rendelkezésre állnak, de a bemenő adatok nagyon hiányosak (fogyasztás mennyisége és üteme). Jelenleg senki sem tud olyan pontosságú adatokkal szolgálni, mint a földgáztüzelés esetén. Megoldás: a kibocsátási adatokat a földgázból származó emisszióra építhetjük az azonos leadott hőmennyiségre vonatkozó arányok alkalmazásával → következő kutatási lépés. Előzetesen: szilárdtüzelés esetén közel 3x annyi a kibocsátott füstgáz mennyiség, mint földgáztüzelés esetében, valamint por, korom, kéntartalmú vegyületek is keletkeznek. Megoldás: korszerű, szilárd biomasszával üzemelő kazánokat alkalmazhatunk (versenyképes a földgázkazánokkal) vagy kihasználhatjuk a napenergiában rejlő lehetőségeket. Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
13
Az emisszió csökkentési lehetőségei A háztartások az energia felhasználásuk 50-60 %-át fűtési/hűtési célra fordítják → fűtési rendszerek felülvizsgálata, átalakítása. Kormányzati lakossági programok, nyilvánosság. Új technológiák alkalmazása (falazók, szigetelőanyagok, nyílászárók). Alternatív energiaforrások kiaknázása (biomassza, geotermikus energia, napenergia).
Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
14
7
Az emisszió csökkentési lehetőségei Az EU 15-ök fűtési célú energia felhasználásából megtakarítható kibocsátás évente, a 2002-es évet alapul véve Emisszió csökkenés
Költség
millió tonna CO2 egyenérték
€ / millió tonna CO2 egyenérték
Külső falak hőszigetelése
25
2 269
Mennyezet hőszigetelése
26
1 660
Hőszigetelt ablakok beépítése
49
2 344
Jobb hatásfokú készülékek
12
1 815
Kondenzációs készülékek
15
2 038
Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
15
Összefoglalás A háztartási szektor CO2 kibocsátásának becslése nagyon összetett kérdés. Nem ismerjük a pontos fogyasztási szokásokat, hiányosak az adataink a felhasznált energia mennyiségéről és a készülékek állapotáról. A fogyasztás erősen hőmérsékletfüggő. A kibocsátás nem koncentráltan jelentkezik. Lehetőségek: szakszolgálatok KSH, OMSz, gázszolgáltató és tüzeléstechnikai cégek adatbázisai, épületenergetikai audit irányelv. Klímaváltozás-EnergiatudatosságEnergiahtékonyság Konfererncia
16
8
Elérhetőség:
Miskolci Egyetem Gázmérnöki Tanszék 3515 Miskolc- Egyetemváros Tel: 06-46-565-078 e-mail:
[email protected] Web: www.gas.uni-miskolc.hu
Miskolci Egyetem
Gázmérnöki Tanszék
9
