XLVIII. évfolyam ■ 2011. 2. szám
a magyar villamos mŰvek közleményei
■
NFM közlemény és háttéranyag az ENSz Éghajlatváltozási Keretegyezménye Részes Feleinek 16. konferenciájáról ■ Környezeti hatásvizsgálatok ■ A Paksi Atomerőmű földrengés-biztonsága ■ Átviteli hálózati fejlesztések 2010-ben
A MAGYAR VILLAMOS MŰVEK KÖZLEMÉNYEI XLVIII. ÉVFOLYAM ■ 2011. 2. SZÁM Felelôs kiadó Baji Csaba Sándor
Fôszerkesztô Dr. Gerse Károly
Az ENSz Éghajlatváltozási Keretegyezménye Részes Feleinek 16. konferenciája Cancún-ban
1
Felelôs szerkesztô Felkai György
Szerkesztô
NFM közlemény és háttéranyag
Cancún – Lesz-e klímaegyezmény?
4
Kreissné Hartai Gabriella
Szerkesztôbizottság Dr. Bacskó Mihály MVM Zrt.
Civin Vilmos
Erőműépítések Európában
6
Civin Vilmos MVM Zrt. Eörsi-Tóta Gábor MVM ERBE Zrt.
Dr. Stróbl Alajos
Gerse Lajos MVM Zrt.
Környezeti hatásvizsgálatok
Kacsó András MVM Trade ZRt. Kerényi A. Ödön tanácsadó Király Géza MVM Partner ZRt. Lavich Gábor MVM Zrt.
16
Rudi Zsuzsanna
A Paksi Atomerőmű földrengés-biztonsága
20
Lovászi Zoltánné PA Zrt. Máténé Lengyel Enikô OVIT ZRt.
Dr. Katona Tamás
Mayer György újságíró
Hosszú távra kell megoldani a radioaktív hulladékok kezelését
Pintér Tamás MVM GTER Zrt. Sándor József MVM Zrt. Dr. Stróbl Alajos ETV-Erôterv
25
Mayer György
A paksi atomerőmű operatív hírközlési rendszerének rekonstrukciója
27
Merkl Gábor
Formaelôkészítés Brand Content Kft.
OVIT-oszlopok Nyugat-Európában
30
László Ferenc
Átviteli hálózati fejlesztések 2010-ben ISSN 1216-4992 (nyomtatott) hu ISSN 1786-674X (online)
34
a MAVIR Zrt. Kommunikáció tájékoztatója
a Kapcsolt energiatermelés a magyar energetika történetében, és mai problémái
36
Dr. büki gergely
Új gerjesztésszabályozó és PSS rendszerek üzembe helyezési folyamata Címlapkép
Divényi Dániel, Dr. Kiss Lajos, dr. Raisz Dávid, Zerényi József
A reaktor-csarnok
hírek, információk
szerkezetének megerősítése a Paksi Atomerőműben (Fotó: Bodajki Ákos, PA Zrt.)
45
58
Az ENSz Éghajlatváltozási Keretegyezménye Részes Feleinek 16. konferenciája Cancún-ban bevezető A villamosenergia-iparág jövőbeli működését, fejlődését, az egyes társaságok fejlesztési lehetőségeit jelentősen befolyásolják a nemzetközi klímapolitikai megállapodások és a klímaváltozás mérséklésére, az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére vonatkozó döntések. Ebből a szempontból kiemelt téma és számunkra is fontos, hogy a jelentősen szennyező államok milyen kötelezettségeket vállalnak kibocsátásuk csökkentésére. Másik fontos téma, hogy a nemzetközi közösség meg tud-e állapodni a legszegényebb országoknak folyósítandó támogatás nagyságáról, ami elősegítheti a klímavédelem területén történő felzárkózásukat. Az alábbiakban a legutóbbi Cancún-i Konferencián részt vett magyar delegáció tevékenységéről a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium által kiadott hivatalos közleményt, a közleményhez csatolt háttéranyagot, valamint Civin Vilmos (MVM zrt.) a konferencia kapcsán összeállított szakmai értékelését adjuk közre. A három anyagból megállapítható, hogy a holtpontról elmozdultunk, de még nagyon sokat kell tenni az érdemi beavatkozások elősegítésére. Dr. Gerse Károly MVM Közleményei főszerkesztő
KÖZLEMÉNY Sikerrel zárult az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye Részes Feleinek 16. konferenciája, sok feladata lesz a soros magyar elnökségnek 2010. december 10 -én megá l lapod ássa l zá r u lt a z ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye Részes Feleinek 16. konferenciája (COP-16). A munkacsoporti szinten megszövegezett megállapodások elfogadásával és aláírásával a résztvevő tagállamok szentesítették a Kiotói Jegyzőkönyv folytatását és állást foglaltak egy új klímaegyezmény megalkotásának szükségessége mellett. Az elfogadott dokumentumok tartalmazzák az Egyesült Államok és a fejlődő országok klímapolitikai és az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére vonatkozó vállalásait is. A tárgyalásokon a magyar delegációt Olajos Péter, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium zöldgazdaság-fejlesztésért és klímapolitikáért
felelős helyettes államtitkára vezette. A minisztériumot több klímapolitikai szakértő is képviselte a magyar delegációban. Habár a koppenhágai klímacsúcs tapasztalataiból okulva sem a résztvevők, sem a közvélemény nem remélt sokat a cancúni klímakonferenciától, mégis egy kiegyensúlyozott határozati csomag született, amely Koppenhága kudarca után újra megnyitja a lehetőséget egy globális éghajlati megállapodás létrejöttére – foglalta össze gyorsjelentésében Olajos Péter zöldgazdaság-fejlesztésért és klímapolitikáért felelős helyettes államtitkár, a magyar delegáció vezetője az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye Részes Feleinek 16. konferenciájának tapasztalatait. A helyettes államtitkár jelentésében kiemeli: a két, összességében több mint 100 oldalas dokumentum a Kiotói Jegyzőkönyvet módosító közbenső határozatok illetve a 2012 utáni globális éghajlat-változási keretrendszert előkészítő döntések gyűjteménye. A cancuni megállapodások létrejötte nagy hatással bír a soros magyar EU elnökségre is, hiszen Magyarországnak lesz a feladata, hogy az anyag számos pontosítandó, szándékosan nyitva hagyott kérdésében segítse az egységes uniós álláspont kialakítását, és ezáltal hozzájáruljon a nemzetközi megálla-
podás sikeréhez. Ezen feladatok közül kiemelkedik két lényeges terület, az éghajlatváltozás negatív következményeihez való alkalmazkodás (adaptáció) és az ehhez szükséges finanszírozás. Ez utóbbi elősegítésére a határozatok egy Zöld Klíma Alap és alapkezelő létrehozatalát javasolják, amely a világ legnagyobb ilyen alapja lehet évi 100 Mrd USD nagyságban. A magyar soros EU elnökség feladata lesz az alapkezelő formájáról, működéséről formálandó uniós elképzelések egyeztetése és kimunkálásának megkezdése. Ez az alap és az ide történő magyar befizetések nagy lehetőséget nyújtanak a magyar cégeknek harmadik országban végzendő zöldgazdaság-fejlesztési tevékenységek megvalósítására, ilyen irányú exporttevékenységük növelésére. Az adaptációt illetően, a magyar EU elnökségnek 2011. február 21-ig kell kidolgoznia az ezt koordináló bizottság összetételére, funkciójára és szerepére vonatkozó uniós javaslatokat.
HÁTTÉRINFORMÁCIÓ Az általában több ezer szakértő részvételével zajló COP tárgyalásokat az Egyesült Nemzetek Szervezete évente megrendezi. A konferenciák célja meghatározni azokat a kulcspontokat,
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
1
amelyek a világ éghajlatára gyakorolt emberi hatásokat meghatározzák. Az idei évben a tárgyalások legfontosabb témája az volt, hogy melyik ország mennyivel csökkentse az üvegházhatású gázok kibocsátását, illetve hogy a fejlett országok hogyan és mekkora összeggel támogassák a fejlődő országokat az éghajlatváltozás elleni küzdelemben. A cancúni megbeszélések során kiemelt figyelmet kapott az adaptáció kérdése, azaz hogy miként lehet társadalmilag, gazdaságilag és politikailag egyaránt alkalmazkodni az elkerülhetetlen éghajlati változásokhoz. A cancúni klímacsúcs legfontosabb operatív feladata az volt, hogy előkészítse a 2012 utáni időszak nemzetközi kibocsátás-csökkentési egyezményét. Ez két fő területen zajlott: egyrészt a résztvevők tárgyaltak a Kiotói Jegyzőkönyv meghosszabbításáról (Ad Hoc Working Group on Further Commitments for Annex I Parties under the Kyoto Protocol - AWGKP), másrészről pedig egy új átfogó egyezményen dolgoztak, amit már remélhetőleg az Egyesült Államok is aláír, illetve aminek alapján a legnagyobb fejlődő országok (Kína, India, Brazília) is kötelezettségeket vállalnak majd (Ad Hoc Working Group on Long-term Cooperative Action under the Convention – AWGLCA). Amint az ma már ismert, ezek a törekvések legnagyobbrészt sikerrel jártak. A konferencia első hete a megszokottaknak megfelelően szakértői szintű tárgyalásokkal telt, ahol a kisebb véleménykülönbségeket igyekeztek elsimítani a résztvevők. A miniszteri illetve államfői szintű tárgyalások a klímacsúcs második hetében zajlottak. A konferencián jelen volt Ban Ki Moon, az ENSZ főtitkára és számos ország államfője is. A tavalyi koppenhágai találkozóval ellentétben a legfontosabb országok vezetői az idén nem vettek részt a konferencián. Előzmények A Kiotói Jegyzőkönyv, amelyet 1997-ben szintén egy ilyen COP-on fogadtak el, csupán 2012-ig és csak a fejlett országok - köztük Magyarország számára határoz meg kibocsátás-csökkentési célokat. Éppen ezért szükséges egy új nemzetközi megállapodás-csomag megfogalmazása a kibocsátások
2
2011/2 ■
további csökkentésére vonatkozóan. A tavaly Koppenhágában lezajlott COP15 alapvetően nagy csalódás volt, mert sokan azt várták, hogy ott elfogadnak egy új egyezményt. Ehhez képest csak an�nyit sikerült elérniük a résztvevőknek, hogy a legnagyobb kibocsátó országok jelentős anyagi támogatásokat ígértek a fejlődő országoknak, valamint önkéntes kibocsátás-csökkentéseket vállaltak 2020-ig (Kína: 40-45%, USA: 17%, India: 20-25%, Oroszország: 15-25%, Brazília: 37%). A fejlett országok által vállalt kibocsátás-csökkentések azonban nem elegendőek ahhoz, hogy a Föld átlaghőmérséklete ne emelkedjen meg több mint 2C fokkal (a klímakutatók szerint 2C foknál komolyabb globális hőmérsékletnövekedés már beláthatatlanul súlyos következményekkel járhat). Mindennek érdekében az ENSZ égisze alatt 197 ország részvételével 2007-ben indultak meg azok a nemzetközi tárgyalások, amelyek a 2012-őt követő időszakra vonatkozó új, globális éghajlatváltozási rezsim kialakítását célozzák. Az Európai Unió állam és kormányfői a 2010. októberi csúcstalálkozón megállapodtak, hogy Cancúnban olyan átfogó döntési csomag létrehozása az Európai Unió célja, amely megfelelően előkészíti a globális és jogilag kötelező megállapodást. Az Európai Unió ezért arra törekedett, hogy Cancúnban döntés szülessen a kibocsátás-csökkentési vállalások kapcsán, az éghajlatváltozáshoz történő alkalmazkodás kérdéseiben, a fejlődő országokban végbemenő erdőírtás megakadályozása érdekében, a fejlődő országoknak nyújtandó pénzügyi segítségről. Magyar részvétel Tekintettel arra, hogy a tárgyalások során az Európai Unió „egy hangon” tárgyal, az üléseken az EU nevében a soros belga elnökség által kijelölt főtárgyalók szólaltak fel. Magyarország képviselői a legtöbb munkacsoportban részt vettek, számukra az ENSZ tárgyalásokkal párhuzamosan folyó, az Európai Unión belüli szakmai konzultációkon illetve koordinációs megbeszéléseken nyílt lehetőség az ország érdekeinek érvényesítésére. A magyar delegáció képviselői, mint a soron következő elnökséget biztosító tagállam delegációja, jelen voltak az EU és
a magyar villamos mûvek közleményei
más országok, ország-csoportok között rendezett bilaterális tárgyalásokon is. Cancúnban került sor az EU soros elnöki feladatok átadás-átvételére is. A magyar delegáció szakértői több szövegjavaslatot is kidolgoztak és vezettek át a készülő szövegtervezetekbe. A klímacsúcs keretei között több kétoldalú tárgyalásra is sor került az elmúlt napokban. A magyar csoport vezetői így megbeszéléseket folytattunk többek között Lengyelország, Szlovákia, Románia, Bulgária, Portugália, Nagy-Britannia minisztereivel, a kis szigetországokat összefogó AOSIS (Alliance of Small Island States) vezetőjével, a JI projektekért felelős Joint Implementation Supervisory Committee (JISC) vezetőjével, valamint különböző szakmai és civil szervezetekkel és az Európai Parlament képviselőivel is. A Cancúnban napirendre került kérdések közül Magyarország számára a legfontosabb a nemzetközi kibocsátási egységek (Assigned Amount Units – AAU) 2012 utáni továbbélése volt. A Kiotói Jegyzőkönyv ugyanis megengedi, hogy a 2008-12 közötti időszakban megtakarított nemzetközi kibocsátási egységeket tovább lehessen vinni a későbbi időszakokra, és akkor eladni vagy felhasználni. Magyarországnak jelenleg is több mint 100 millió fel nem használt, szabad egysége van, amiket később felhasználni vagy értékesíteni lehetne. Éppen ezért a magyar delegáció célja a vonatkozó tárgyalások folyamán az volt, hogy olyan igazságos megoldás szülessen, amely egyrészt díjazza Magyarország kibocsátás-csökkentését, másrészt biztosítja, hogy a 2012 utáni vállalások ne puhuljanak fel az AAU-tartalékok megléte és esetleges értékesítése miatt. Ebben a kérdésben a döntést elhalasztották, így Magyarországnak és a többi hasonló helyzetben lévő országnak további legalább egy éve van a kérdés megfelelő módon való rendezésére. A tárgyalások menete Az első hét (2010. november 29. – december 6.) tárgyalásai csak kevés lényeges eredményt hoztak, főleg a már ismert álláspontok elsorolása zajlott – ez nem volt váratlan, hiszen a több éves tapasztalat mindig azt mutatja, hogy
az igazi áttörések jellemzően az utolsó napokban születnek. A szakértői tárgyalások során a legnagyobb előrelépést az adaptáció, azaz éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás, illetve a kibocsátások ellenőrzésével kapcsolatos kérdésekben sikerült elérniük a résztvevő delegációknak. Az alkalmazkodás területén fontos kérdésként merült fel az adaptáció nemzetközi intézményrendszere kialakításának mikéntje, illetve az alkalmazkodás finanszírozása. Ez főleg a fejlődő országoknak nagyon fontos, ezek közül is elsősorban a legszegényebbeknek, amelyek ugyan alig bocsátanak ki széndioxidot, de mégis leginkább őket veszélyeztetik az éghajlatváltozás káros hatásai. Ezzel szemben a kibocsátások nemzetközi ellenőrzése (measurement, reporting
and verification – MRV) és annak finanszírozása a fejlett országok számára fontos követelés, hiszen a rendszer ezen országok esetében már működik. A szakértői szintű tárgyalások lezárultával, 2010. december 7-én megkezdődtek az állami vezetői szintű egyeztetések. A legvitatottabb kérdéseket a konferencia elnöksége által felkért miniszter-párosok tárgyalták a különféle ország-csoportok képviselőivel. A miniszterek megjelenésével megnőtt a tárgyalások intenzitása. Ezekkel párhuzamosan tovább zajlottak a hivatalos szövegező ülések. A mexikói házigazdák kezdeményezésére 50 nemzeti delegáció „informális miniszteri konzultációt” kezdett több kényesebb vitaterületen (mindegyiket egy fejlődő és egy fejlett ország minisztere társelnöki szinten vezette), annak érdekében, hogy felgyorsítsák a „hivatalos”
formális munkacsoportokban 192 ország képviselőinek részvételével zajló szövegezési munkálatokat. Ezen megbeszélések központi témái a mitigáció, a Kiotói Protokoll, a finanszírozás, az adaptáció és a technológia-átadás voltak. A klímacsúcs alatt több bilaterális találkozóval is igyekeztek előrébb vinni nemzeti törekvéseiket a jelen lévő delegációk, így az Európai Unió Bizottságának képviselői – a soros elnökséget jelenleg ellátó Belgium, és a soron következő Magyarország közös delegációja – megbeszélést folytatott az Umbrella csoporttal (USA, Ausztrália, Új-Zéland, Kanada, stb.), találkozott a Japán delegációval és az Orosz küldöttséggel is. Nemzeti Fejlesztési Minisztérium Kommunikációs Főosztály
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
3
Cancún – Lesz-e klímaegyezmény? A mexikói Cancún-ban az ENSz Éghajlat-változási Keretegyezményéhez (UNFCCC) és a Kiotói Jegyzőkönyvhöz csatlakozott országok1 magas rangú képviselői 2009. november 29. és december 10. között folyó tanácskozásán (COP-16) olyan megállapodásokat kötöttek, amelyek mind az egyezmény, mind a jegyzőkönyv 2012 utáni folytatását lehetővé tehetik. A tervezetekre Bolívia kivételével minden állam képviselője áldását adta.
Civin Vilmos* Ahogyan egy évvel korábban Koppenhágában, Mexikóban sem jött létre jogilag kötelező megállapodás, mindazonáltal a döntő többség egyetértése okán joggal feltételezhető, hogy egy (vagy több) ilyen egyezmény még azt megelőzően létrejön, hogy lezárulna a Kiotói Jegyzőkönyv teljesítési határideje. Így megállapodás született arról, hogy: n az ipari forradalom előtti szinthez képest 2 Celsius fokban maximálják a globális felmelegedés mértékét. Ezt a célértéket a későbbiekben (2015-ig) akár 1,5 oC-ra mérsékelhetik; n létrehoznak egy újabb keretegyezményt, amelyhez mind a 194 ország (beleértve a fejlődő országokat és az Egyesült Államokat is) csatlakozik és kötelezettséget vállal; n a második periódusban – amely 2020ig tartana – a (Kiotói Jegyzőkönyv folytatásaként működő) megállapodáshoz csatlakozó országoknak 2540%-os üvegházgáz-kibocsátáscsökkentési kötelezettséget kell vállalniuk az 1990-es bázisévhez viszonyítva; n az aláírók létrehoznak egy ún. Nemzetközi Zöld Alapot (Green Climate Fund), amelyben 2020-ig évente 100 milliárd dollárnyi segélyt gyűjtenek össze a fejlődő államok klímavédelmi tevékenységének támogatására; n a fejlett országok által Koppenhágában megígért 30 milliárd dolláros „gyorssegély”-t 2012-ig a fejlődők rendelkezésére bocsátják; n létrejön egy adaptációs (a klímaváltozáshoz történő alkalmazkodást segítő) keret-megállapodás (Cancún Adaptation Framework), amely a fejlődő országok adaptációs terveinek elkészítését és a tervek megvalósítását segíti majd. 1 A Kiotói Jegyzőkönyvet 37 ország ratifikálta, a jegyzőkönyv ezen országokat kötelezi egyedileg meghatározott kibocsátás-csökkentésre (szintentartásra, ill. korlátozott növekedésre) *Civin Vilmos, okl. vegyészmérnök, MVM Zrt., e-mail:
[email protected].
4
2011/2 ■
Megállapodás született tehát arról, hogy a későbbiekben, lehetőleg még 2013 előtt – jogilag kötelező érvényű – megállapodások születhetnek. Több, mint ami Koppenhágában teljesült, hiszen ott csupán egy „egyezség” (Copenhagen Accord) volt az eredmény, míg a Mexikóban létrejött megállapodást (Cancún Agreement) hivatalos COP határozatként (COP decision) fogadták el. Ennyi és nem több. Mértékadó vélemények szerint a mexikói elnökség rendkívül lelkiismeretes, a lehetőségekhez képest minden véleményt figyelembe vevő, konszenzuskereső vezető szerepe nagymértékben hozzájárult ahhoz, hogy a fejlődő és a fejlett országok közötti bizalmatlansági szakadék nem mélyült tovább, sőt, egyesek szerint a közeledés kézzel fogható jelei is láthatóak voltak. Bolívia, – amely egyedüliként zárkózott el a megállapodás aláírásától – sem érezhette kirekesztettnek magát, mert különvéleményét tiszteletben tartották, de úgy döntöttek, hogy egyetlen tiltakozó ország nem tartóztathatja fel az előrehaladást. Úgy tűnik, hogy a számszerű kibocsátáscsökkentés-vállalások legkorábban Durbanban (a COP-17 színhelye a DélAfrikai Köztársaság lesz 2011 végén) válhatnak – ha egyáltalán – véglegessé. A Kiotói Jegyzőkönyv jövője meglehetősen bizonytalan, miután több ország vonakodott a kötelezettség-vállalástól, vagy feltételekhez kötné azt. Kanada pl. hajthatatlannak tűnik azzal kapcsolatban, hogy csak akkor vállal kibocsátás-csökkentést, ha Kína és India is követi a példáját. A megállapodások egyik – a fejlett országok által követelt – feltétele az egyes államok kibocsátásainak rendszeres közzététele, a korábbinál nagyobb transzparencia. A fejlődő országoknak – a fejlettekhez többé-kevésbé hasonló módon – rendszeresen, négy évenként (!) közzé kell tenniük a kibocsátásaikat és számot kell adniuk a végrehajtott kibocsátás-csökkentési intézkedéseikről. A fejlett országok ilyetén kötelezettsége a keretegyezmény alapján éves gyako-
a magyar villamos mûvek közleményei
riságú. Az MRV-követelmények (monitoring, reporting, verification, azaz: nyomon követés, jelentés és hitelesítés, ellenőrzés) megállapodás-tervezete szerint az ellenőrzés nem okozhat nagyobb terheket a fejlődőknek, mint a fejlett országoknak. Az ún. országjelentéseket speciális módszertan mentén (ICA = international consultations and analysis, azaz nemzetközi tárgyalások és elemzés) értékelnék ki anélkül, hogy az esetleges hiányosságokat szankcionálnák. A Zöld Alapot az ENSz kezeli majd és egy meglehetősen nagy létszámú, 24-tagú testület irányítja. A két tucat ország fele fejlett, a másik fele pedig fejlődő ország lesz; ezt végül Kína követelte ki, miután szorgosan tiltakozott az ellen, hogy a Világbank irányítsa az alapot. Nem született döntés arról, hogy az alapot milyen forrásokból töltik fel, de mind az állami, mind az üzleti szereplőkre számítanak. Cancúnban született néhány döntés a CDM jövőjével kapcsolatban is2. Így pl. bizonyos feltételek fennállása esetén a CCS (a szén-dioxid elkülönítése és tárolása) projektek is CDM-projekteknek minősülhetnek. Megállapodtak arról is, hogy a CDM-projektek egyik sarkalatos pontját képező ún. alapvonal meghatározásához egységes eljárásokat dolgoznak ki és lehetővé teszik az ENSz CDMtestületének3 döntései elleni fellebbezést is. Sajnálatos módon azonban nem született megállapodás a CDM-projektek 2012 utáni jövőjéről. Jóllehet a Kiotói Jegyzőkönyv nem veszíti hatályát 2012. decemberében, kötelezettség-vállalások nélkül a CO2-piac szereplői jóval nagyobb biztonságérzettel működhetnének tovább, ha 2 A CDM (Clean Development Mechanism) az a projekt-típus a Kiotói Jegyzőkönyv értelmében, amelyben létrehozott kibocsátás-csökkentési egységek, a CER-ek fontos szerepet játszanak nemcsak a fejlett országok kötelezettség-vállalásának teljesítésében, hanem az EU ETS-ben is, miután korlátozottan felhasználhatók a hivatalos egységek (EUA) helyett, miközben annál néhány %-kal alacsonyabb áron forognak a piacokon. A fejlődő országokban megvalósuló egyes projektekkel kapcsolatban keletkező CER egységek felhasználását, érvényesítését az EU tiltani tervezi.
nemcsak feltételezhetnék, hogy a CDMprojektek továbbélnek, hanem erre nemzetközi jogi garanciákat is kapnának. Az EU CO2 kibocsátási egység kereskedelmi rendszerében (EU ETS) az egységek ára csaknem 2%-kal emelkedett a megállapodás hírére. A tárgyaló felek arról is megállapodtak, hogy célszerű szorgalmazni az erdősítéssel kapcsolatos projekteket is, de ezek kellőképpen átlátható ellenőrzéséhez speciális monitorig rendszereket kell kidolgozni és egységes szempontok szerint rögzíteni kell az erdősítési referencia-értékeket4. Az ún. REDD5projektekkel kapcsolatban (az erdők kiirtásából és pusztulásából származó kibocsátások csökkentése) országos léptékű ellenőrzésről született megállapodás. Elő kell segíteni továbbá a fenntartható erdőgazdálkodás megvalósítását és az erdőkben tárolt szén- (karbon-) készlet megőrzését és növelését. A koppenhágai fiaskó után a Cancún némi megkönnyebbülést hozott, miután Mexikóban nemcsak nyilatkozat, hanem megállapodás is született néhány kérdésben. Connie Hedegaard, az EU Bizottság klímabiztosa – aki a tavalyi csúcsot Dánia környezetvédelmi minisztereként a tanácskozás első felében irányította – szerint egy mindenki számára elfogadható, „kiegyensúlyozott megegyezéscsomag” jött létre, de az is megmutatkozott, hogy a jogilag is kötelező érvényű megállapodásig még hosszú utat kell bejárni. Az amerikai főtárgyaló,Todd Stern sikerként könyvelte el, hogy Kína hajlandónak mutatkozott a kötelezettségvállalásra, de abban nem reménykedett, hogy a klímatörvény tervezete a közeljövőben törvénnyé nemesül az Egyesült Államokban. A japán delegáció – élén Ryu Matsumoto, környezetvédelmi miniszterrel –nem mozdult ki abból a pozíciójából, amely szerint (Oroszországgal és Kanadával együtt) hiábavalónak ítéli a Kiotói Jegyzőkönyv meghosszabbítását, mert az a világ összes üvegházgáz-kibocsátásának mindössze 27%-át kezeli, így pedig aligha lehet kellőképpen hatékony. Az EU küldöttsége Cancúnban is megerősítette szándékát, hogy 20-ról 30%-ra 3 Az a testület (az ún. CDM Executive Board) dönt a CER egységek kibocsáthatóságáról. 4 A referencia érték az az „erdősültség”, amelyhez mérten kell számításba venni az erdők általi kibocsátás-csökkenést, ill. –növekedést. 5 Reduction of carbon Emissions from Deforestation and forest Degradation in developing countries
növelné kibocsátás-csökkentési kötelezettségét (2020-ig az 1990-es bázison), ha a fejlődő országok is mértékadó módon hozzájárulnának az erőfeszítésekhez. Országát képviselve hasonlóan nyilatkozott Chris Huhne, Nagy-Britannia energia- és klímapolitikai minisztere és Norbert Röttgen német környezetvédelmi miniszter is. Olajos Péter, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium helyettes államtitkára, a magyar delegáció vezetője a csúcsot értékelve kiemelte, hogy „a cancúni megállapodások létrejötte nagy hatással bír a soros magyar EU elnökségre is, hiszen Magyarországnak lesz a feladata, hogy az anyag számos pontosítandó, szándékosan nyitva hagyott kérdésében segítse az egységes uniós álláspont kialakítását, és ezáltal hozzájáruljon a nemzetközi megállapodás sikeréhez. Ezen feladatok közül kiemelkedik két lényeges terület, az éghajlatváltozás negatív következményeihez való alkalmazkodás (adaptáció) és ennek finanszírozása.” Az európai villamos társaságok szövetsége, az EURELECTRIC, a hasonló észak-amerikai (EEI6), latin-amerikai (CIER7 ), kanadai (CEA8), ausztrál (ESAA9) a japán (FEPCO10) egyesületekkel közös nyilatkozatot tett közzé Cancúnban 2010. december 8-án:
„A NEMZETKÖZI VILLAMOSENERGIA-IPARI TÁRSULÁSOK NYILATKOZATA az ausztrál, a kanadai, az európai, a japán, a latin-amerikai és az USA-beli szövetségek nevében A globális klímaváltozás ellensúlyozása céljából létrehozandó bármely politikai egyezménynek figyelembe kell vennie a klímaváltozással kapcsolatban a tudomány által rögzített időhorizontot éppúgy, mint azt az időt, amennyi a megfelelő kibocsátás-csökkentő technológiák bevezetéséhez és alkalmazásához szükséges, valamint az intézkedések és azok elmaradásának gazdasági és társadalmi költségét is. Ebből kiindulva mielőbb létre kell hozni a klímaváltozás elleni nemzetközi jogi keretmegállapodást. 6 Edison Eelctric Institute 7 Comisión de Integración Energética Regional (Montevideo, Uruguay - Regional Energetic Integration Commission) 8 Canadian Electricity Association 9 Electricity Supply Association of Australia 10 The Federation of Electric Power Companies, Japan
A villamos energia szerepe döntő fontosságú. Számos tanulmány igazolja, hogy a kibocsátások világméretű csökkentése a villamosenergia-ipari eredetű CO2kibocsátás visszaszorításával (a villamosenergia-ipar dekarbonizációjával), a háztartások, a kereskedelmi, valamint a közlekedési és szállítási ágazatok villamosításával és az energetikai hatékonyság javításával 2050-ig elérhető, ha ezeket az intézkedéseket egyidejűleg valósítjuk meg. Az energiaszektor már korábban is jelentős mértékben csökkentette a szén-dioxid kibocsátását részben az erőművek hatásfokának javításával, a CO2-kibocsátással nem járó nukleáris és vízenergia növekvő mértékű alkalmazásával és legújabban a megújuló energiahordozók egyre fokozódó hasznosításával a villamosenergia-termelésben. Ez az irányzat a jövőben is folytatódik. A kis CO2-kibocsátású villamosenergiatermelés megvalósítása és az átviteli hálózatok fejlesztése rendkívül beruházás-igényes. Az IEA becslése szerint ehhez 2035-ig 33 ezer milliárd USD-re lenne szükség. Jóllehet már 2020-ig is jelentős eredmények érhetők el, de az atomerőművi, a CCS- és a megújuló energiaforrásokat kiaknázó beruházások – továbbá az ezekhez szükséges hálózati fejlesztések – aligha valósulhatnak meg 2025-2040 előtt. Ennek oka a kutatás-fejlesztés, a tervezés, az engedélyeztetés és a megvalósítás nagy időigénye és a rendelkezésre álló pénzügyi, humán és építési erőforrások korlátozott volta. A fentiek alapján a villamosenergiaipar megítélése szerint alapvető fontosságú, hogy a nemzetközi egyezmény részes felei 2050-ig terjedően állapodjanak meg az üvegházgáz-kibocsátások csökkentési célértékeiben, valamint a megfelelő piaci és rugalmassági mechanizmusokban, amelyek e célértékek elérését lehetővé tehetik. A végső célok eléréséhez időközi (pl. 2030-ra vonatkozó) célértékeket javasolunk rendelni. A részes felek közötti megfelelő nemzetközi keret-megállapodás elengedhetetlen előfeltétele annak, hogy a villamosenergia-szektorban a CO2-kibocsátás csökkentéséhez szükséges beruházások megvalósuljanak, és az ehhez illeszkedő stratégiák mentén a háztartásokat, a kereskedelmet és a szállítást is dekarbonizálni lehessen. A villamosenergia-ágazat képviselői ezért nyomatékosan felkérik az érintetteket, hogy mielőbb hozzanak tető alá egy közép- és hosszú távú célokat tartalmazó nemzetközi egyezményt, amely megteremti annak lehetőségét, hogy a villamosenergia-ipar képes legyen ellátni a társadalmat dekarbonizált energiával, hogy az tovább fejlődhessen és biztosítsa a polgárok jólétét.”
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
5
Erőműépítések Európában Az egész világon változik az erőmű-létesítés irányzata, de nekünk elsősorban az európai térségünkre kell összpontosítani. Nem foglalkozunk tehát a fejlett távoli országok, a fejlődő nagy országok jellegzetes erőműépítéseivel, de nem térhetünk ki kontinensünk mind az ötvenkét államára sem. Még a teljes EU-27 sem olyan fontos számunkra, mint a mi térségünk, amely a villamosenergia-kereskedelem révén a jövőben nekünk meghatározó lehet. A fizikai korlátok miatt csak az ENTSO-E Kontinentális Európa Régiója (a volt UCTE) lehetne fontos, de a távolabbi félszigetek országaira nem érdemes kitérnünk. Némileg változik az európai energiapolitika, illetve energiastratégia, és most dolgozzák ki a hazai szakemberek és politikusok ezek hazai megfelelőit, és ez bizonyára érinteni fogja a hazai erőműépítést. Az erőmű-létesítésekben nagy, nemzetközi társaságok is érdekeltek a térségben, több országban ugyanazon erők működnek, és az ő hatásuk sem elhanyagolható.
Dr. Stróbl Alajos*
A 2001-2010 közötti erőműépítések
MW 35 000
Általános helyzetkép
30 000
Egyszerű ábrán (1. ábra) bemutatható, hogy 2000 és 2008 között az EU-27ben milyen erőműből mennyi épült az egyes években. Ezek a tények jelzik a fő változást századunk első évtizedében. Az éves erőmű-teljesítőképesség növekménye az évtized első felében még elég nagy volt: a 2001. évi 14,6 GW új teljesítőképesség öt évvel később már 31,4 GW-ra nőtt. Azóta azonban csökken. Kérdés, hogy az évi 22-23 GW-ot tartották-e még 2009-ben (ez nem valószínű), és 2010-ben bizonyára további beépítéseket halaszthattak későbbre. Megállapítható azonban, hogy az évszázad első évtizedében elsősorban földgázra építették az erőművet, és ezt a típust egyértelműen a szélerőművek követték. Szénerőműből egyre kevesebbet helyeztek üzembe, míg atomerőmű alig épült. Fejlődésnek indult azonban a megújulók között a napelemes megoldás, amely pedig a legdrágább fajlagos beruházási költségű. Biomasszára, vízre nem építettek sok erőművet. Ha ehhez hozzávesszük a 2009-ben épült erőművek típusainak százalékos megoszlását [1], akkor igazán teljesebb lehet a kép a közelmúltról: szélerőművek földgáz-tüzelésűek napelemek (PV) szénerőművek
39%, 26%, 16%, 9%,
napelem
25 000 20 000
22 625
2011/2 ■
22 320
22 755
23 851
atom biomassza
17 665
16 686
nagy víz
14 631 14 758
15 000
olaj
10 000
szén
5 000
szél földgáz
0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 1. ábra: Erőmű-létesítések az elmúlt évtizedben, az EU-27-ben
egyéb típusúak1 atomerőművek olajerőművek
6%, 2%, 2%.
Ez a beépítési arány már jól mutatja, hogy a szélerőművek az új kapacitásoknak közel a 40%-át adták, míg a földgáz alig haladta meg az egynegyedes értéket, és közel egy hatod részarán�nyal a napelemek kerültek a harmadik helyre. A szénerőművek aránya már az egy tizedet sem érte el. Egyértelmű tehát az ún. karbonmentes erőmű-létesítésben a megújuló források jelentős előretörése, míg a hagyományos típusoknál a gázturbinás fejlesztés lett az uralkodó az elmúlt évtizedben az EU-27 területén.
* Dr. Stróbl Alajos, főmérnök, Pöyry-Erőterv, e-mail:
[email protected]
6
egyéb
31 413
a magyar villamos mûvek közleményei
A megújuló forrásokra épített erőművekről A most zárult évtized egyértelműen a szélerőművek fejlődését mutatta Európában, és kontinensünkön sokkal nagyobb volt a fejlődés, mint a világ átlagában. A világfejlődés is jelentős, exponenciális (2. ábra) [2]. A legtöbb szélerőművel rendelkező tíz ország között hét európai volt 2009-ben, és a német, spanyol dominancia meghatározó. Feltűnhet azonban a kis Dánia tizedik helye. Ebben az országban már a szélerőművek termelési részaránya elérte az egy negyedet – szivattyús, tárolós vízerőművek nélkül. A 2009ben üzembe helyezett szélerőmű-kapacitásban már Kína áll az élen, meg1 2% biomassza-tüzelés, 2% hulladéktüzelés, 1% nagy vízerőmű; 1% egyéb erőmű
50
180
40
éves beépítés, GW/a
160
éves beépítés összes beépített
140
35
120
30
100
25
80
20
60
15
40
10
20
5 0
halmozott beépítés, GW
45
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
0
2. ábra: A szélerőmű-létesítés fejlődése a világon
3500
széler m
napelem
3000
éves beépített többlet, MW
előzve az USA-t. Ezek a szélerőművek is főleg európai (spanyol, dán, német) gyártmányúak. Érdekes, hogy a tavalyi kiépítésben a spanyolok már megelőzték a németeket. Az olasz, francia, brit versenyfutás tovább tart. Dániában már telítődni látszik a helyzet, Portugália azonban tovább fejleszt. Nem véletlen, hogy a tengerparttal rendelkező országok vannak e fejlődésben az élen. Beindult az elmúlt néhány év alatt Európában a tengerbe épített szélerőművek fejlődése, és ez várhatóan tovább folytatódik. Míg 2006-ban alig több mint 900 MW tengerbe épített szélerőmű volt az EU-27-ben (a többség Nagy-Britanniában és Dániában), addig három évvel később már 1900 MW felett volt az együttes teljesítőképességük, sőt 2010 első félévében már 2200 MW-nál tartanak. Bármilyen meglepő, már a búcsúzó évtizedünkben is előre tört a napelemekkel (PV) való villamosenergiatermelés, de egyelőre nem a termikus rendszer. A nálunk jóval „kevésbé” napos Németországban (3. ábra) erős fejlődés tapasztalható, hiszen az évente beépített villamos teljesítőképesség itt már nagyobb, mint az évi szélerőműlétesítés. Természetesen a termikus naperőművek fejlődése is beindult kontinensünkön (pl. Spanyolországban), de ez inkább a jövő, ezért e rendszerrel a későbbiekben foglalkozunk csak. A napelemes villamosenergia-termelés természetesen a hozzánk közelebbi országokban is erőteljes fejlődésnek indult (pl. Ausztriában, Csehországban), de egyelőre még távol vagyunk a mértékadónak mondhatótól. [3] Az osztrák fejlesztés sem hagyható figyelmen kívül, ha a térségünket vizsgáljuk. Igaz, hogy nyugati szomszédunkban a termelt villamos energia 55%-át a vízerőművek adják, de mégis nagy összegeket fordítanak a napenergia hasznosítására – mind a napelemek, mind a napkollektoros területen. Ennek indoka itt is a munkahely-teremtés és az exportból adódó jelentős bevétel. A napelemek együttes villamos teljesítőképessége már a 40 MW felé közeledik (nálunk még az 1 MW-ot sem érte el). Az évente beépített új napelemek csúcskapacitása mintegy 5 MWcsúcs. Míg otthon ennyit helyeznek üzembe – jelentős támogatás mellett – a saját ellátáshoz, addig az osztrák gyártók ennek közel nyolcszorosát értékesítik
2500 2000 1500 1000 500 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
3. ábra: Szél- és naperőművek építése (PV) Németországban
külföldön. Ezzel például 2008-ban több mint 40%-kal növelték a munkahelyek számát (kb. 1800 főre) ebben az iparágban. [4] Külön kiemelhető, hogy hol tart a napelemes fejlesztés az EU-hoz csatlakozott tíz országban (4. ábra). A figyelmet különösen a csehországi fejlesztésre kell felhívni, amely messze megelőzi a többi ország igyekezetét, köztünk hazánk elért fejlődési szintjét. Sem a németeknél, sem a cseheknél nem számolnak nagyobb napsütési intenzitással, mint mi a nagy magyar alföldön. Mi viszont csak mintegy 10 ct/kWh-t adunk az így termelt villany átvételéért, míg a többi kilenc ország 40-45 ct/kWh-t (természetesen differenciálva). Szinte természetes, hogy a
kb. 30 Ft/kWh átvételi árnál ösztönzőbb a fejlesztésre a 120-130 Ft/kWhos ár, különösen akkor, ha hazai munkahelyekről van szó és egyúttal jelentős értékteremtésről, exportról is. [5] A biomasszára alapozott erőműépítésben Magyarország viszonylag jól áll, bár nem azért, mert sokat építettünk, hanem sok régi széntüzelésű erőműben tértek át az együttes vagy az önálló biomassza-tüzelésre. A szilárd biomassza, főleg a fa eltüzelésével sok villamos energiát termeltek az EU-27ben (2008-ban 58 TWh-t), és itt viszonylag jól állunk (5. ábra), a mezőny közepén vagyunk, bár a logaritmusos ábrázolás kicsit csal. Részarányunk mindössze 3%-ot jelent. Mégis ez a legnagyobb tétel a hazai megújulós
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
7
Csehország Szlovénia
7,90
0,1
Bulgária
Málta
5,7 2,7
0,63 1,53
Lengyelország
1,38 0,45
0,2
Románia
0,41
Szlovákia Litvánia
0,07
Észtország 0,005
0,001
0,64
0,21 3 MW önállóan hálózaton 482 MW összesen 485 MW
0,07
0,05
Lettország
0,65
0,23
0,18
0,03
3,33 1,53
1,08
Magyarország
8,0
5,66
0,04
Ciprus
463,3
462,9
0,4
0,05 0,008
0,01
0,1
1
10
100 MW 1000
4. ábra: Napelemek (PV) fejlesztése a tíz új EU-tagországban
10 447 10 236 8 899
Németország Finnország Svédország
3 259 3 200 2 768 2 746 2 563 2 484 1 888 1 803 1 758 1 712 1 501 1 171
Ausztria Lengyelország Egyesült Királyság Olaszország Hollandia Belgium Spanyolország Dánia Magyarország Franciaország Portugália Csehország
516 450
Lettország Szlovákia
232
Szlovénia
60
Litvánia
34 28
Románia Észtország
18
Írország
1
10
100
1 000
10 000 GWh
100 000
5. ábra: Szilárd biomasszából termelt villamos energia 2008-ban
90
geotermális
80
kis víz biomassza
70
nap
60
szél
50 40 30 20 10 0
2004
2005
2006
2007
6. ábra: Beruházások a világon a megújulós áramtermelésre
8
2011/2 ■
villamosenergia-termelésben. A kisebb Ausztriában közel kétszer annyit termeltek fából 2008-ban, mint mi. A nyolcszor nagyobb németek viszont csak hatszor. Az európai termelés ebben a tekintetben több mint 10%kal nőtt 2008-ban. [6] Még jobban el vagyunk maradva a biogáz villamosenergia-ipari hasznosításában. Németországban 2008-ben 11,4 TWh villamos energiát termelt az 1830 MW-os biogáz-tüzelésű erőműpark (átlagban 370 kW-os gázmotorokkal), míg nálunk említésre sem méltó az ilyen villamosenergia-termelés (~50 GWh). Az egész EU-27-ben közel 20 TWh villamos energiát termeltek 2008-ban biogázból. [6] Nem térünk ki a kis vízerőművekre, a kommunális hulladéktüzelésre vagy a földhő villamosenergia-ipari hasznosítására. Helyzetünk jól ismert, az európai is, lemaradásunkat nem érdemes hangsúlyozni. Hulladéktüzelésű erőművekkel a németek kb. 4500 GWh, a magyarok 140 GWh körüli villamos energiát adnak évente a hálózatra. A 2008-2009-es pénzügyi és gazdasági krízis hatását érdemes kiemelni (6. ábra), mielőtt a jövő elemzésébe kezdenénk, hiszen a befektetési visszaesés elkerülhetetlen volt, és a távlatok bizonytalanok [7]. Az eddigi fejlődési ütem bizonyára nem tartható a világon. Kérdés, hogy Európában más lesz-e a helyzet a jövőben.
a magyar villamos mûvek közleményei
2008
2009*
Atomerőmű-építések Az eddigiekből már kiderült, hogy a karbon-mentes villamosenergia-termelés fejlesztésében a másik út, az atomerőmű-létesítés még nem indult igazán be. A most záródó évtizedben mindös�sze egy atomerőműves blokk üzembe helyezését jegyezték fel az EU-27-ben: 2007-ben, Romániában a 2. egységet a Csernavoda Atomerőműben. Több helyen – például Pakson – megnövelték a teljesítőképességet is, és ez jelentős eredményt hozott ugyan, de az évtizedes fejlődés mértékadó üteme még várat magára. Az épülő atomerőművekről gyakran adnak ki tájékoztatást, de ezek is bizonytalanságot jeleznek, hiszen sokszor változik a helyzet (többet rendelhetnek, elhalaszthatják az építést stb.). A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) 2009 augusztusi tájékoztatása szerint mosta-
nában 54 egységet építenek, közel 50 GW teljesítőképességgel, de ebből csak hat vonatozik az EU-27-re kb. 6 GW-tal. A távolabbi – kínai, dél-koreai és japán – építések a meghatározóbbak. A jelenleg épülő egységek természetesen a most kezdődő évtizedben lépnek üzembe. A karbon-mentes villamosenergiatermelés fejlesztésében a záródó évtizedünk nem voltak meghatározóak az új atomerőművek. A változó világ – privatizáció, liberalizáció, pénzügyi és gazdasági modellváltozások stb. – nem kedvezett eddig a hosszú építési időt igénylő nagy alaperőmű-létesítéseknek. A Csernobil-hatás ugyan elmúlt már, az atomerőműveket elfogadják, de egyelőre nem építik őket a megújulókkal összehasonlítható nagy ütemben – különösen a földrészünkön nem.
Erőműépítés az évtizedünkben (2011-2020) Az alapvető változások a „válság” hatására A helyzet az elmúlt években változott, így az eddigi előrejelzéseket már nem lehet meghatározónak tekinteni. A szakirodalomban, 2010-ben már ugyanarról a területről nem azt jelzik, mint 2009-ben. A pénzügyi és gazdasági krízis hatására visszaesett a villamosenergia-termelés is Európában, és a térségünkben általában vagy nagyobb volt a visszaesés az átlagnál, vagy közel azonos, mint nálunk: kicsivel 5% felett, pl. Csehország, Bulgária vagy Németország esetén. Növekedés sehol sem volt. Az erőművek villamos teljesítőképessége tehát elegendő volt. A kínálat nagyobb lett a keresletnél, ezért az árak a piacon jelentősen csökkentek. Az egyes országokban az erőműpark beépített villamos teljesítőképességének a kihasználási óraszáma természetesen kisebb lett. Az átlag 4000 h/a alá csökken, így még a 42%-os kihasználást sem érte el. Ez a mutatószám jól jelzi, hogy az alaperőművek tervezett 70008000 h/a kihasználásától az átlag igencsak eltér. Nem lehet tehát a jövőben csak alaperőműveket építeni: például a karbon-mentes atomerőműveket. Az átlagos kihasználás térségünkben sok helyen csak 3000-3500 h/a között volt. A 4500 h/a-s határt régiónkban csak Csehország és Makedónia közelítette
Az alapeset forgatókönyve 3328 TWh
Az új energiapolitika forgatókönyve
4085 TWh; +22,1%
TWh 4000 3500
3328 TWh 4000
Megújulók +68,5% 526 TWh 887 TWh
3500
3000
3000
2500
2500
2000
Fosszilisek +17,9% 1867 TWh 2201 TWh
2000
1500
1500
1000 500 0 2007
3493 TWh; +5,0%
TWh
Megújulók +107,9% 526 TWh 1095 TWh
Fosszilisek -20,2%% 1867 TWh 1489 TWh
1000
Atomer m vek +4,5% 935 TWh 977 TWh
500
2020
0 2007
Atomer m vek -2,6% 935 TWh 911 TWh 2020
7. ábra: Az EU-27 előrejelzése a villamos energiára 2020-ig
meg, míg az 5000 h/a-t egyedül Szerbia lépte túl a szinkronzónánkban. Feltehetően a kihasználás a jövőben nem nagyon fog növekedni. Jól illeszkedve a fogyasztáshoz és a biztonsági tartalékok követelményihez, az 50%-os határt általában nem fogják tartósan túllépni a térségünkben. Meg kell néznünk a „válság” évében az egész ENTSO-E-ben lezajlott (nem csak a szinkron-területünkre vonatkozó) villamosenergia-kereskedést is, hiszen az importált villamos energia azt jelentette, hogy külföldről olcsóbb villanyt szerezhettek be a kereskedők, mint belföldről. Az export viszont azt mutatja, hogy volt elég kapacitás az adott országban a versenyképes kivitelhez. A fő gondot azonban nem ezek a fizikai mutatók változása jelentette, hiszen ezek csak indikátorai voltak a krízisnek. Nagyobb hatással járt ez a „hirtelen” változás a befektetői akaratra, a beruházások pénzügyi feltételeire. A különféle típusú erőművek megépítési kockázata eddig is eltért egymástól, de most a rizikó vállalása alapvetően kihatott arra, hogy milyen építési idő mellett mekkora fajlagos beruházási összegeket kell az elemzésben figyelembe venni. Ebben a tekintetben az említett kétféle karbon-mentes villamosenergiatermelésben különbséget kell tenni, másként kell a megújuló források használatát megítélni, másként a hasadóanyagét. Mindkettőnek vannak előnyei és hátrányai, de a beruházás összege,
a hosszú építési és engedélyezési idő, valamint a nagy kihasználási igény miatt valamivel kedvezőtlenebbül ítélhetők meg most az atomerőművek, bár ezek – teljes kihasználás mellett – sokkal olcsóbban termelhetik a villamos energiát. Hosszú távon természetesen mindkettőre szükség van, de az elmondottak miatt külön kell elemezni az évtizedünkben (2011-2020) várható térségi karbon-mentes erőműépítéseket a hosszabb távon (pl. 2035-ig, netán 2050-ig) ter-jedő beruházásoktól. Természetesen a befektetők a kezdődő évtizedben szükséges többlet villamos teljesítőképességet a sokkal olcsóbban megépíthető földgázos, összetett körfolyamatú (CCGT) megoldással megteremthetik az eddigi gyakorlatot folytatva, és itt az építési idő is sokkal rövidebb. A kockázatot főleg a földgáz beszerzése és ára jelentheti. Az igények várható növekedése Az EU-27-ben a pénzügyi krízis előtt évi 0,8%-os évi villamosenergia-fogyasztási növekményt jeleztek 2020-ig. Ekkor is azzal számoltak, hogy a karbon-mentes termelés részaránya megnő jóval 50% fölé. Megújuló forrásokból 295 GW-ot, atomerőműből 11 GW-ot, a fosszilis tüzelőanyagokat használó erőművek pótlására 170 GW kapacitást kellett volna másfél évtized alatt. Ez az irányzat – feltehetően – a krízis hatására sem módosult jelentősen. Bár néhol már úgy számolnak, hogy nem is kellene ennyire megnőni a villamos-
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
9
Németország Nagy-Britannia Spanyolország Olaszország Franciaország
földgáz
Hollandia
olaj
Norvégia
feketeszén
Csehország Portugália
lignit
Svédország
atom
Lengyelország Belgium
biomassza
Románia
víz
Bulgária
szél
Görögország Finnország
hulladék
Ausztria
egyéb
Szlovákia Magyarország Írország Dánia Svájc
0
10
20
30
40
50
60
70
80
8. ábra: Erőmű-létesítési tervek Európában 2020-ig
energia-fogyasztásnak, hiszen hatékonyabban is fogyaszthatunk. [7] Végső soron tehát – a válság után – indokoltabb lehet kisebb igénynövekedési ütemmel számolni, amelyhez kevesebb erőmű kell. Nem elvetendő gondolat, hogy a térségünkben is csökkenni fog az ún. rugalmassági mutató, azaz az energiafogyasztás és a GDP hányadosa. Az is belátható azonban, hogy új erőművek építésére nem annyira az igények, a csúcsterhelés növekedése miatt van szükség, hanem inkább a régi, elavult, gazdaságtalan és környezetszennyező erőművek leállítása miatt – a megfelelő pótlás érdekében. Erőmű-létesítési tervek Európában A 2020-ig tartó időszakban is már több forgatókönyvvel jelzik a várható jövőt Európában. Ettől mi sem tekinthetünk el, és ezt teszik a térségünk országai is. Az Európai Bizottság már a 2008 novemberében kiadott, 2020-ig szóló energetikai programjába két változatot vett fel. a) Normál fejlődési ütemet (ez az alapeset vagy a referencia), amelynél a végső energiafogyasztás 11,7%-kal nő 2007-hez képest; b) Az új energiapolitika (hatékonysági változat) szerinti változást, amelynél a végső energiafogyasztás 1,5%kal csökken 2007-hez képest. A villamos energia fogyasztását kiemelve valóban nagy különbség van a két forgatókönyv számaiban, bár mindkettőben növekedést vettek fel
10
2011/2 ■
(7. ábra) [8]. A jelzett tizenhárom év alatt az alapeset szerint évi átlagban csak 1,5%-os növekedést vártak még a tavalyi krízis előtt (összességében 22,1% növekedést 2007-hez képest), míg az új energiapolitika szerint csak 0,4 %/a-t (összesen 5,0%-ot). Az atomerőművek alig nőttek volna, sőt az „új” energiapolitika szerint kismértékű csökkenést vártak. A megújuló forrásokból termelt villany ezen időszak alatt 68,5%-kal növekedett volna a „normál” változatban, de 107,9%-ban az „új” energiapolitika előtt. Mindennek megfelelően a fosszilis tüzelőanyagból előállított villamos energia több mint 20%-kal lett volna kevesebb ebben a továbbfejlesztett változatban. A pénzügyi és gazdasági krízis után feltehetően felülvizsgálják még ezt a két változatot is, de valószínűleg mindkettőnél a kisebb igénynövekedés lesz a meghatározóbb. Arra is fel kell hívni még a figyelmet a 2011 és 2020 közötti európai erőmű-létesítések terveinél, hogy általában nem nagy állami cégek ruháznak már be ezen a területen, hanem inkább nemzetközi „nyilvános” részvénytársaságok (pl. RWE, E.ON, EdF, CEZ stb.) érintett villamos leányvállalatai. Ezek építik főleg a nagyerőműveket (pl. az atomerőműveket), míg a kiserőmű-létesítésben nagyon sok kisebb cég is versenyzik a megbízásért otthon, de inkább az egész térségben. Jól látható, hogy az erőműves „portfoliójukban” már a karbon-mentes villamosenergia-termelés többségben van: elsősorban megújulókra koncentrálnak,
a magyar villamos mûvek közleményei
de gondolnak atomerőművekre is, sőt újabban a karbon leválasztásával és tárolásával foglalkozó megoldásokkal (CCS) is számolnak. Sok nagy cégnek van már a kiserőművekkel, a megújuló forrásokkal működő erőművek beruházásaival foglalkozó részlege, amelyek szintén nem szűkítik az országhatárokra a tevékenységüket. Néha közzéteszik az újabb szakirodalomban, hogy egyes országokban mennyi és milyen erőműveket fognak 2020-ig üzembe helyezni (8. ábra). Óvatosan kell kezelni ezeket a közléseket, hiszen gyakran változtathatják egy évtized alatt még az európai országok az energiapolitikájukat. Különösen, ami a szén- és atomerőműveket illeti (ez előbbit a szén-dioxid-kereskedés távlati bizonytalanságai, az utóbbit a nagy beruházási teher és a bizonytalan igénynövekedési ütem miatt). [9] Hangsúlyozni kell, hogy az EU-27 elírásai 2010-re (megújulókból termelt villamos energia aránya) és 2020-ra (megújulók előírt részaránya a bruttó végső energiafogyasztásból) meghatározó lendületet adtak, illetve fognak még adni a térségünkben a megújulós villamosenergia-termelésnek. A megújuló energiákra vonatkozó Nemzeti Cselekvési Tervekben az egyes országok több forgatókönyvet szerepeltettek, és nem a „referencia” (a normál növekedésre), hanem az ún. hatékonysági vagy alternatív forgatókönyvekhez (a kisebb növekedésre) mutatták be a kitűzött cél eléréséhez tartozó programjukat. Így volt ez szinte minden országban, de a változások irányai eltértek. Vannak olyan országok, ahol a tíz éves változásban nem növekedéssel, hanem inkább csökkenéssel számolnak. Németországban például a 2010. évi végső energiafogyasztáshoz képest 2020-ra a referencia forgatókönyve szerint 5,4%-kal csökken a végső fogyasztás, sőt a hatékonysági esetben még sokkal jobban, 11,4%-kal. A bruttó villamosenergia-fogyasztás még az első változatban kicsit nő, a másodikban már nem. Franciaországban az egyik változat szerint nő, a másik alapján csökken a bruttó végső energiafogyasztás (9. ábra). A végső villamosenergiafogyasztás itt vagy 0,8%-kal nő, vagy ugyanennyivel csökken évente. Természetesen az elvárt megújulós részarányt (2020-ra itt 23%) a hatékonysági változatra veszik fel, mint az EU többi tagországában is. Nem mindegy tehát,
hogy milyen fogyasztásváltozást kell megújuló forrásokkal követni az egyes országokban. [10] A 2010. június 30-ig beérkezett tervekben általában a villamosenergiafogyasztásra kisebb arányt vettek fel, mint a hő fogyasztására, és nagyon keveset – csak a „kötelezőt” – az üzemanyagra (10. ábra). Mi még bizonytalanok vagyunk, nem szeretjük a fatüzelésű erőműveket, így eléggé csökkentjük a megújuló források villamosenergiaipari hasznosítási arányát. [11] A megújuló forrásokat feldolgozó erőművek tervei Az országok közül a legtöbben 2020-ig még a megújuló források további terjedésében bíznak, de már itt is alternatívákban gondolkodnak a tízéves fejlődésben. Kisebb igénynövekedéshez például kevesebb tengeri szélerőmű kell. A 2009-ben készült előrejelzés szerint a 0,8%/a villamosenergia-növekedési ütemhez 1,2%/a erőmű-létesítési ütem tartozik, mert a megújulók kihasználása az átlagnál kisebb (11. ábra). [7] Látható, hogy továbbra is a szélerőműveknek lesz a legnagyobb súlya az évtizedes változásban, bár a fejlődés ütemét tekintve a napelemek vezetnek, és a biomassza-tüzelésű erőművek a legkisebb – bár jelentős – növekedést jelzik. Figyelemre érdemes, hogy a szárazföldi szélerőművek „telítődése” elkezdődött, legfeljebb a felújításban vannak bizonytalanságok. A drága tengeri szélerőművek fejlődnek főleg ebben az évtizedben, de az ábrából láthatóan nagy a bizonytalanság. Beruházási gondok miatt az alternatív forgatókönyv kisebb növekedést jelez. Bár a napelemes erőművek fajlagos beruházási költsége ma a legnagyobb a „primer” (100% hatásfokú) megújulós villamosenergia-termelésben, mégis a napelem-fejlesztés (hatásfoknöveléssel) ígéri a legnagyobb költségcsökkentést évtizedünkben. Térségünkben tehát ez a fejlődés gyorsan beindulhat 2020-ig. Napos helyeken a termelési egységköltség erősen csökkenhet. A geotermikus erőművek eddig Európában alig fejlődtek. Az ORC (Organikus Rankine Ciklus) vagy a Kalina-ciklus elég drága, ezért alig üzemel még a kontinensen ilyen megoldású erőmű (bár 15 MW-ról 70 MW-ra nőtt három év alatt a teljesítőképességük).
Referencia forgatókönyv
Hatékonyság forgatókönyve
Mtoe
Mtoe
250
250
200
200
0,8%/a
-0,6%/a
150
150
100
0,8%/a
100
50
-0,8%/a
50
0 2005 2010 2012 2014 2016 2018 2020
h és hideg
0 2005 2010 2012 2014 2016 2018 2020
villamos energia
üzemanyag
9. ábra: Bruttó végső energiafogyasztás Franciaországban
Ausztria Dánia Szlovénia Románia Franciaország Németország Bulgária Írország Csehország Magyarország Magyarország
2010. szeptember
Magyarország Magyarország
2010. október
Magyarország Magyarország
2010. november
0%
5%
10%
h
15%
20%
villamos energia
25%
30%
35%
40%
üzemanyag
10. ábra: A megújulók részaránya a bruttó végső energiafogyasztásban
A hagyományos és az ORC mellett a továbbfejlesztett, új típus azonban nagy teret kaphat, ha a fajlagos beruházási költséget a remélt módon mérséklik. Térségünk adottságai kedvezőek, így a jelentős növekedés túlnyomó része régiónkra korlátozódhat. Az sem szabad elfelejteni, hogy ezek a jelzések még a pénzügyi krízis előtt készültek, amikor kedvezőbb feltételek mellett lehetett hitelhez jutni. Nagyon fontos a jövőben a támogatás ezen a területen (is), talán itt kellene a legtöbb segítség a (K+F)-re és a demonstrációra. A kommunális hulladékok energetikai hasznosítására (sőt, ártalmatlanítására és térfogat-csökkentésére) épülő erőművek terveit is meg kell említeni. Fontos lenne, hogy térségünkben elterjedjen ez a típus,
amelynek korszerű megoldásai már a legnagyobb környezetvédelmi igényeket is kielégítik. Kevés ilyen erőmű épül ma Európában (közeli térségünkben szinte semmi), de a tervekben sok ilyen erőmű megtalálható, így remélhető 2020-ig több egység. Nehezebben ítélhető meg a biomas�sza energetikai felhasználásának a jövője ebben az évtizedben. Különösen a biogén tüzelőanyagok (szilárd, cseppfolyós és gáznemű halmazállapotban) erőműves felhasználása ítélhető meg bizonytalanul. Ezen a területen ugyanis a hő- és az üzemanyag-piac versenytársként jelentkezik a végső energiafogyasztásban. A fa vagy a mezőgazdasági maradványok erőművekben való eltüzelése ebben az évtizedben elsősor-
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
11
Átlagos növekedés: 1,2%/a beépített teljesít képesség, BT, GW
1200
973 GW
1000 800 600 400 200
48
804 GW 20
81 241
183
57
1067 GW egyéb nap szél
32
140
39
166
175
132
108
103
208
242
gáz
25
olaj
175 74
45
200
182
158
2007
2020
2030
0
bio víz atom
szén
11. ábra: Erőmű-létesítés az EU-27-ben 2020-ig
ban nagy blokkoknál ún. együttes tüzelésben jön tekintetbe. Lengyelországban a megújulós villamosenergia-termelés 75%-át ilyen szén és biomassza együttes eltüzelésében képzelik el ebben az évtizedben. Az új és jó hatásfokú erőművekben ugyanis 40-43%-kal hasznosítható ez a megújuló energiaforrás, míg kiserőművekben 20-23%-kal. A várható európai atomerőművek az évtizedünkben Bizonytalannak látszik a 2011-2020 közötti befejezés az elkezdett vagy félbehagyott atomerőmű-projekteknél – a térségünkben. Az EU-27-ben, ezen időszak alatt csak az első európai nagyblokk, az 1720 MW bruttó villamos teljesítőképességet adó EPR-1600-as fog üzembe kerülni Finnországban, majd a második Franciaországban. [12] Szlovákiában a Mohi Atomerőmű 3. és 4. egysége kerülhet üzembe, bár konkrét időpontokról nem tudunk. Új helyen új atomerőmű ebben az évtizedben biztosan nem épül meg. Romániában a Csernavoda Atomerőmű 3. és 4. egységének közeli üzembe helyezését szintén jelezték már, de aztán az elhalasztásokról jöttek hírek, hiszen a pénzügyi krízis hatása szomszédunkban is érvényesül. Talán még az 51%-os tőkét sem tudják biztonsággal hamar előteremteni a közeli befejezéshez. Bulgáriában az új atomerőmű a Duna mentén épül ugyan, de építése anyagi okokból itt is lelassulhatott, ezért az sem teljesen biztos, hogy az új 1000
12
2011/2 ■
MW-os orosz blokk 2020 előtt az ország és a térség rendelkezésére áll. Tervek vannak Magyarországon, Csehországban, Lengyelországban, sőt a „Délvidéken” is. Az esetleges új ukrán atomerőművek nem feltétlenül állnak szinkronzónánk részére felhasználható formában. A tervek csak 2020 után válhatnak valóra. A németek feltehetően üzemidőket hosszabbítnak, de új atomerőművet egyelőre nem építenek. Az osztrákok továbbra sem foglalkoznak atomerőművel. A svájciak igen, de az időbeni befejezést itt is késleltetheti a térségi pénzügyi és gazdasági bizonytalanság (nem a hazai tőkehelyzet). A térség kisebb országaiban már az új atomerőműegységek nagy egység-teljesítőképessége miatt sem látják ésszerűnek hazai ellátásukhoz az atomerőmű-létesítést. A közelmúltban megjelent KPGMtanulmány [13] szerint a térségben „már Magyarország, Csehország, Litvánia, Bulgária, Szlovákia és Románia is döntött meglévő nukleáris kapacitásának bővítéséről. Összesen 14 új reaktor előkészítési munkálatai folynak a régiókban, amelyek 21,5 GW új kapacitást jelentenek majd.” Ez lehet, hogy így van, de feltehetően nem 2020, hanem inkább 2030 előtti – netán utáni – üzembe helyezéssel. Meg kell egyezni, hogy e tanulmány az évtizedben várható 25% keresletnövekedés miatti 42 GW új teljesítőképesség mellett 54 GW-ot a meglévők pótlására kell megépíteni évtizedünkben, a térségben (jelenleg kb. 120 GW van
a magyar villamos mûvek közleményei
üzemben). Ez az összesen egy évtized alatt megépítendő 96 GW erőműves villamos teljesítőképesség 144 Mrd €-ba (több mint 40 000 Mrd Ft-ba) kerülne. A számokból kiszámítható, hogy az egész beruházási program átlagosan, fajlagosan, kereken 1500 €/kW-ba kerül. Ebből az következik, hogy nem a legalább kétszer-háromszor ennyibe kerülő atomerőművek, hanem inkább a fele ennyiért megvalósítható földgáztüzelésűek (CCGT) képezhetik a befektetések többségét – számos megújuló forrásra épülő erőmű mellett. Feltehetően üzembe kerülhet egykét atomerőmű azért 2020 előtt a térségünkben, de ez bizonyára nem csak az adott ország, hanem az egész térség ellátásának biztonságos – és karbonmentes – ellátását szolgálja, kihasználva a kereskedelmi kapcsolatokat. Egy új nagy atomerőműves blokk tíz éven belül lényegében csak export révén érheti el a gazdaságosságához szükséges kihasználását. Ennél lényegesen több megújuló forrással működő erőműre számíthatunk évtizedünkben. Ezek folyamatosan épülnek – szinte valamennyi térségi országban. Különösen az EU-27-ben 2009-ben meghirdetett program alapján várható, hogy a villamosenergiafogyasztásban minden országban nő a megújulókból származó villamos energia. Ezek a tervek azonban elsősorban a hazai ellátást szolgálják, exportra kevesen gondolnak, hiszen kicsi a kihasználás és drága a beruházás. Végül ki kell emelni azt is, hogy Európában egyre kevesebb szénerőművet építenek. Ebben az évtizedben az elkezdetteket befejezik (Lengyelország, Németország, Olaszország, Hollandia stb.), de újakat egyelőre nem kezdenek, mert bizonytalan a szén-dioxid-kibocsátás kereskedelme.
Hosszabb távra gondolva – 2035-ig Általános fejlődési irány Európában A közismert World Energy Outlook (WEO) című IEA-kiadványok évente jelzik a várható fejlődéseket hosszabb távra, tehát 2030 mellett gyakran hos�szabb távra is. Ebből lehetne kiindulni, de a 2009. évi kiadás a krízis évében
jelent meg. Európában (az EU-27-ben) már 2010 közepén kiadványt jelentettek meg, amely szerint – ismerve a kiinduló, 2009. évi adatokat – az erőművek nettó beépített villamos teljesítőképessége átlagosan 1,5%-kal nőhet évente 2010 és 2030 között. Ez természetesen nagyobb növekedési ütem, mint a villamos energiánál várható, de a megújulók kisebb kihasználása miatt erre feltétlenül szükség van. A megújuló forrással üzemelő erőművek nettó villamos teljesítőképessége ebben az évtizedben, évi átlagban 4,7%-kal nő, míg a következőben 3,1%-kal (12. ábra) [14] Az ábrából jól látszik a megújuló források terjedése. A szén-, olaj- és gáztüzelésű erőművek még az atomerőművekkel együtt sem lesznek többen, mint a közelmúltban, sőt csökkenhet a névleges kapacitásuk. A vízerőművek sokan vannak ugyan, de fejlődésük korlátozott és nem elég gyors ütemű. A biogén tüzelőanyagot hasznosító erőművek kevesen vannak, fejlődésük erőteljes lehet ugyan, de mégsem lesznek számottevőek 2030-ban. Az „egyéb” itt a geotermikus energia, de igazán mértékadó még két évtized múlva sem lehet. A szélerőművek 57 GW-ról 241 GW-ra nőhetnek, tehát több mint négyszeresére, de a legjobban a naperőművek fejlődése várható: 5 GW-ról 81 GW-ra, azaz több mint 16-szorosára. Különösen a tengerbe épített szélerőművek fejlődése jellemzi a következő évtizedeket. Csak ebben az évtizedben mintegy 37 GW új tengeri szélerőmű-kapacitást hoznak létre, amely a nagyobb kihasználás miatt kedvező üzemeltetési tekintetben is. Elsősorban Nagy-Britannia és Németország épít sok szélfarmot a tengerre. Mindennek az lehet a következménye, hogy a szélerőműves részarány 2030-ra 25-35%ot is elérhet a nettó villamosenergiatermelésben (13. ábra) – a választott energiapolitikától függően. [1] Meg kell jegyezni, hogy az országok újabb jelentései alapján még a referencia forgatókönyvekben is kisebb növekedéssel számolnak, és az „új politika” Európában inkább csökkenést vagy stagnálást fog jelezni, nem nagy növekedést. Ennek megfelelően a kisebb igénynövekedéshez jobban illeszthető karbon-mentes villamosenergia-termelések fognak – várhatóan – 2030-ig előtérbe kerülni a kontinensünkön.
GW
A 2009. évi jelzés a nettó teljesít képességre, GW
GW
A 2009. évi jelzés a nettó megújulós kapacitásra, GW
500
1200 1100 1000
400
900 800
300
700 600 500
200
400 300
100
200 100 0 2000 atom
2005 szén
2010
2015
földgáz
2020
2025
2030
olaj
megújulók
0 2000
2005 víz
2010 szél
2015 nap
2020
2025
biomassza
2030 egyéb
12. ábra: Nettó villamos teljesítőképesség az EU-27-ben 2030-ig
40% 35%
tengeri szárazföldi
30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%
1995 2000 2005 2008
.
2010 2015 2020 2025 2030
normál fejl déssel
.
2010 2015 2020 2025 2030
új energiapolitikával
13. ábra: Szélerőmű-termelési részarány az EU-27-ben 2030-ig
A napenergia villamosenergiaipari hasznosítása tekintetében térségünk déli része a kedvezőbb, de ekkor is elsősorban napelemek (PV) jönnek tekintetbe. A termikus naperőművek (CSP ) építési adottságai kedvezőtlenebbek, ezek inkább Spanyolországban épülnek. A PV telepítése térségünkben egyelőre a kisebb globális besugárzást jelentő, tőlünk észak-nyugatra fekvő országokban jelentős, a tőlünk déle fekvő – kedvezőbb adottságú – országokban ez a fejlődés kevésbé tekinthető meghatározónak. Ott inkább a termikus napenergia-hasznosítás (főleg vízmelegítés) terjed, nem a napenergiás villamosenergia-termelés.
A vízenergia műszaki és gazdasági potenciálját sok országban jegyzik, és néhol a térségünkben a gazdasági potenciált eddig már erősen kihasználták (Svájcban 95%-ig, Németországban 85%-ig, Ausztriában 70%-ig). Európán tekintve azonban még van sok lehetőség, hiszen a kihasználtság még „csak” 65%. Magyarországgal ebben a tanulmányban itt nem foglalkozunk. A térségben Csehország, Szlovákia és Románia is eléggé kiépítette már a forrásait (vagy 2020-ig kiépíti). Hosszabb távon aligha számíthatunk Lengyelország, Ukrajna, Szlovénia, BoszniaHercegovina, Szerbia, Bulgária többlet vízerőműveire sem – mértékadó mennyiségben.
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
13
beépített atomer m -teljesít képesség, GW
200
A karbon-mentes termelések együttműködése
új atomer m vek meglév atomer m vek
150
100
50
0
2010
2012
2014
2016
2018
2020
2022
2024
2026
2028
2030
14. ábra: Atomerőművek az EU-27-ben 2030-ig
Az „Új Politika forgatókönyve alapján szén gáz víz atom szél biomassza
2008 2020 2035
olaj
A legújabb előrejelzések
egyéb megújuló 0
50
100
150
200
250
300
350
teljesít képesség, GW 15. ábra: Erőmű-teljesítőképesség az EU-27-ben 2035-ig
1. táblázat: Különbözô gázok globális felmelegedési potenciálja (GWP)
Primer energia A jelenlegi energiapolitika szerint
Az új energiapolitika alapján
A 450 ppm-es szint eléréséhez
Atomerőművek 2030-ig Feltehetően 2020 után már több atomerőműves egységet helyeznek üzembe az EU-27 területén. Beindul ez a karbon-mentes villamosenergiatermelés is. Elsősorban a meglévő erőművek pótlására építenek ekkor atomerőműveket, de a bővüléshez is használják már ezeket (14. ábra). Ter-
14
2011/2 ■
Villamos energia
Világ
EU-27
Világ
EU-27
+1,4
+0,2
+2,4
+0,8
+1,2
+0,7
±0,0
-0,2
+2,1
+1,2
+0,6
+0,5
mészetesen az első lépés az üzemidő meghosszabbítása, mint pl. Németországban, ezután jöhet csak az újak építése, mely viszonylag drága. Egyegy nagy egység teljes létesítési költsége akár 4-5 Mrd € között is lehet – az adottságoktól és az igényektől függően. [15]
a magyar villamos mûvek közleményei
Lényegében azt a kérdést szokták feltenni, hogy melyik a jobb, a megújuló forrás vagy a hasadóanyag a villamosenergia-termeléshez. Ezt ma sem lehet pontosan megválaszolni, és később még kevésbé. A legtöbb helyen a kétféle karbonmentes termelés kiegészítheti egymást. Az átlagos 4000 h/a körüli teljesítőképesség-kihasználás egy országban vagy szabályozási zónában úgy jön ki, hogy 800-1000 h/a kihasználású naperőművek és a kétszer ennyit elérő szélerőművek a 7000-8000 h/a átlagos kiterhelést elérő atomerőművekkel együtt úgy működnek jól, hogy vannak tárolós rendszerű erőművek is az együttműködéshez. Megújuló források természetesen azért épülnek bőven, de könnyű belátni, hogy csak ilyenre építeni aligha érdemes. A kiesési vagy rendelkezésre állási valószínűség ugyanis nagyon eltér a karbon-mentes termelőegységeknél. Nem az számít tehát, hogy a karbonmentes áramtermelésből mennyit állítanak elő, hanem az, hogy milyen megbízhatósággal. Ezt az adott időben meglévő teljesítőképesség-tartalék jelzi.
Bemutatható, hogy a gazdasági és pénzügyi krízis hatásainak ismeretében, 2010 végén kiadott WEO szerint miként változik meg 2035-ig az EU-27-ben és a világon a primerenergia- és villamosenergia-igény (1. táblázat) a különféle forgatókönyvek szerint – az évi átlagos változásokra összpontosítva. [16] Az új energiapolitika abban különbözik a jelenlegitől, hogy nagyobb súlyt helyez az energiahatékonyságra és a takarékosságra, tehát kisebbek az átlagos növekedési ütemek. Az nem meglepő, hogy a villamosenergia-igény mindig és mindenütt jobban nő, mint a primerenergia-felhasználás, és talán az sem, hogy az EU-27-ben a növekedés mindig jóval kisebb, mint a világ átlagában. Nézzük meg, hogy az erőművek villamos teljesítőképessége várhatóan miként alakul 2035-ig az EU-27 területén (15. ábra)! Nem váratlan, hogy a legjobban a szélerőművek növekednek, és talán az sem, hogy még mindig a földgázt tüzelők vannak a második he-
lyen. Az új atomerőművek lényegében csak a régieket váltják ki, együttes teljesítőképességük nem növekszik. Bár épülnek új szénerőművek is, de nagyon kevesen, ezért a szénerőművek eredő teljesítőképessége jelentősen csökkeni fog a következő negyed évszázadban kontinensünkön. A vízerőművek tartják meghatározó szerepüket, és még egy kicsit növekednek is. A biomassza és az egyéb megújuló is nő. Külön meg kell nézni a villamosenergia-termelés alakulását (16. ábra), hiszen az egyes erőművek kihasználási óraszáma igen eltérő marad. Az atomerőműves termelés megtartja vezető helyét, de csak kicsit növekedik. A földgáztüzelésű erőművek kis növekedéssel már majdnem annyit fognak termelni, mint az atomerőművek. A szélerőművek termelése a harmadik helyre jön fel – elsősorban a tengeri szélerőművek nagyobb kihasználása miatt. A szénerőművek termelése ugyan kevesebb, mint a felére mérséklődik, de azért még jelentős maradhat. A biomasszából előállított villamos energia több mint kétszeresére nő. Legnagyobb mértékben az „egyéb” megújulók termelése nő, de a kis kihasználások (napenergia) miatt termelési arányuk nem lesz nagy. A villamosenergia-termelés arányainak 2035-ig várható változását össze lehet hasonlítani az egész világon várható változással (2. táblázat). Látható, hogy milyen nagy különbség van a kontinensünkön várható változás nagysága és a világméretű változási arányok tekintetében. Különösen szembetűnő az EU-27-ben a szén szerepének jelentős csökkenése, ugyanakkor a szélenergia mértékének hatalmas fejlődése. A változások részletesebb elemzését az olvasóra bízzuk.
Az „Új Politika forgatókönyve alapján szén gáz víz atom szél biomassza
2008 2020 2035
olaj egyéb megújuló 0
200
400
600
800
villamos energia, TWh
1 000
1 200
16. ábra: A villamosenergia-termelés az EU-27-ben 2035-ig
2. táblázat: A villamosenergia-termelési arányok a Világon és az EU-27-ben
Világon
2008-ban
2035-ben
Az EU-27-ben 2008-ban
2035-ben
Szénből
41,0%
31,8%
28,2%
Földgázból
21,3%
21,4%
23,5%
Hasadóanyagból
13,5%
13,8%
28,1%
24,5%
Vízenergiából
15,9%
15,7%
9,8%
10,2%
Szélenergiából
1,1%
8,1%
3,6%
18,4%
0,2%
4,0%
Olajtermékből
5,5%
Biomasszából
1,3%
1,4%
4,2%
3,1%
3,3%
Geotermikus forrásból
0,3% 0,1%
2,8%
0,8%
0,2%
Egyéb forrásból
0,0%
0,2%
0,0%
Napenergiából
9,9%
0,6%
23,8%
7,0%
0,5%
1,2%
Felhasznált irodalom 1. EWEA: Szélenergia – Tények, 2010 – Pure Power, 2009. – Wind facts – fresh air 2. Brennstoff-Wärme-Kraft, 62. k. 6. sz. 2010. 3. VGB PowerTech, 90. k. 8. sz. 2010. 4. Erneuerbare Energie in Österreich – Marktentwicklung 2008, Bécs, 2009. május 5. Status of Photovoltaics 2009 in the EU New Member States – PV-NMSNET©2010 6. The State of Renewable Energies in Europe – 9th EurOserv’ER Report – 2009. 7. IEA: World Energy Outlook (WEO), 2009.
8. VGB PowerTech, 90. k. 1/2. sz. 2010. 9. VGB PowerTech, 90. k. 8. sz. 2010. 10. Plan d’actionnational an faveur des énergies renouvalaples – 2010. június 30. 11. http://ec.europa.eu/energy/renewables 12. Modern Power Systems, 29. k. 10. sz. 2010. 13. KPGM: Prospects for the Central an Eastern European Electricity Market – 2010. 14. EU Energy Trends to 2030 – Brüsszel, 2010. 15. Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 60. k. 9. sz. 2010. 16. IEA: World Energy Outlook (WEO), 2010.
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
15
Környezeti hatásvizsgálatok Az MVM ERBE Zrt. (ERBE), s így a cég Környezetvédelmi osztályának feladatai – szinte mindegyik – az energetikához, az energia előállításához és szállításához kapcsolódik közvetve, vagy közvetlenül. Nagy beruházások esetében – így jelentős, összetett hatásai révén különösen az energetikai beruházások esetében is – a kivitelezést, a helyszíni munka megkezdését igen hosszadalmas és részletes engedélyezési folyamat előzi meg. E folyamat legelején a környezetvédelmi engedélyeztetés áll.
Rudi Zsuzsanna*
A környezetvédelmi engedélyeztetés alap jogszabálya a 314/2005.(XII.) Kormányrendelet, ami szinte „folyamatos” változásban van, a 2008. november óta eltelt időszakban kilenc alkalommal módosult (átlagosan három havonta!). S hogy mi is változott általa? Megváltozott a környezetvédelmi engedélyeztetés folyamata, az engedélyezési dokumentációk terminológiája, tartalmi követelményei, egyes engedélyezési idők, az engedélyező hatóság feladata, jogköre, szervezeti felépítése, s ugyanez érvényes a szakhatóságokra is, nem elfeledve az egyes szakterületi jogszabályokat és azok változásait sem. Csak a címlistája 9(!) oldalnyi azoknak a környezetvédelmi vonatkozású jogszabályoknak, amelyek a környezeti hatásvizsgálatok során figyelembe veendők. Technokrata iparágunkban sokan vallják ma is, hogy a technológia szabja meg a kereteket. A kibocsátási határértékek, a legjobb elérhető technológia, a BAT1 szintjei valóban technológiaspecifikusak és függetlenek a befogadó környezet állapotától. Belátható, ha valaki egy erdőség közepén tervez egy beruházást, egész más feltételrendszerrel és vizsgálati sorral kell számolnia, mint amikor egy ipari tevékenységgel korábban már érintett, un. barnamezős, netán még rekultivációval is megfűszerezett területet választ fejlesztése helyszínéül. És ehhez adódik a lakosság, a civil szervezetek egyre környezettudatosabb magatartása is. Ma már az elsődleges kérdés egy adott technológia megvalósíthatóságán túl, hogy annak milyen hatásai vannak a teljes életciklust figyelembe véve. * Rudi Zsuzsanna, környezetvédelmi osztályvezető, MVM ERBE Zrt. , e-mail:
[email protected] 1 Legjobb elérhető technika (Best Avaialable Technique)
16
2011/2 ■
1. ábra: Országos Területrendezési Terv – részlet
Könnyen belátható, hogy bármen�nyire is csekély mértékű egy, a BATnak valóban megfelelő fejlesztés okozta többletterhelés, ha a kialakult helyi környezet már oly mértékben terhelt, hogy az amúgy kicsi is sokká válhat, ebben az esetben a „jövevény” elfogadtatása nehezebb. Az is belátható, ha a fejlesztés, amely egy szennyezett, vagy tájsebként megjelenő területen tervezett, és amely felvállalja a meglévő környezeti probléma megoldását, akkor kedvezőbb megítélésű lehet az érintettek körében. A tervezett fejlesztés okozta többletterhelés nemcsak önmagában kell „megálljon”, hanem a már meglévő helyi környezeti állapottal együttesen is. Ennek megítélésére szolgál a környezeti hatásvizsgálat. A hatásvizsgálat első lépéseként a hatásmátrixot kell felállítani a tervezett technológia alapján. Ez adja a mankót, hogy előbb megbecsülhető, majd eldönthető legyen, van-e jelentős hatása a tervezett fejlesztésnek a környezet egyes elemeire, valamint a környezeti rendszerekre, és ha van,
a magyar villamos mûvek közleményei
akkor az igénybevétel vagy terhelés milyen jellegű. A hatásmátrix alapján határozhatóak meg a szükséges alapállapot vizsgálatok és azok mélysége. Az alapállapot jellemzi a térség összes, már működő szennyező forrásainak együttes hatását, a környezeti elemek (a levegő, a víz és a talaj), valamint a környezeti rendszerek teherbíró képességét, szennyezettségét, esetleg károsodását. Ez szab határt a térség terhelhetőségének, ami a tervezett technológia módosításának szükségességét is maga után vonhatja. A környezeti hatásvizsgálatok során, – a 2009. decemberi jogszabály-változást követően – egyre nagyobb szerepet kapnak a területrendezési tervek. A tervezett energetikai beruházásoknak „0” fázisként először szerepelnie kellene(!) – mérettől ill. teljesítmény tartománytól függően – vagy az Országos Területrendezési Terv (OTrT) Szerkezeti tervlapján (50 MW feletti teljesítmény, villamosenergia-átviteli hálózat távvezetékei), vagy a Megyei Területrendezési Tervek Szerkezeti tervlapján (5 MW feletti teljesítmény) – 1. ábra.
2. ábra: Különböző időpontban készült légifelvételek
(Forrás: Eurosense Kft.)
3. ábra: Színes és infra légifelvételek
(Forrás: Eurosense Kft.)
Amennyiben ez nincs így, akkor a településrendezési eszközökkel való összhang hiánya miatti kizáró okkal adják (adhatják) ki a felügyelőségek a határozataikat illetve véleményeiket. Az OTrT törvényileg szabályozott, csak 5 évente kerül felülvizsgálatra, ezen időszakon belül nem módosul. Vagyis egy-egy beruházónak 5 évre előre kellene terveznie a fejlesztését az adott területen. Számos önkormányzatnak nincs (!) településrendezési terve, vagy nem nyilvános, holott a szabályozási és a szerkezeti terv alapján kellene vizsgálni a területi besorolásokat a különböző védettségek meghatározhatósága és figyelembe vétele érdekében. A hatásvizsgálatokhoz használandó léptékű topográfiai térképek felújítása lassan halad előre, számos területre csak több évtizedes térképi információkat tartalmaz, ezért a tervezett fejlesztési terület és környezete jelenlegi állapotáról űr- vagy légifelvétel segítségével lehet pontosabban informálódni. A beépítettség, a területhasználat-változások meghatározásához, a tájszerkezet változásának elemzéséhez, a felszín fedettség változásának vizsgálatához, mértékének meghatározásához, erőmű, ipari tevékenység hatásának időbeli vizsgálatához a
légifelvételek idősoros vizsgálata jó alapot ad (2. ábra). A vizsgált terület természetvédelmi besoroltságáról, valamint a tágabb környezetében lévő védelem alatt álló területek elhelyezkedéséről a Természetvédelmi Információs Rendszerből (TIR) lehet tájékozódni. A hatásterületen lévő növényállomány változásának vizsgálatára, a természetvédelmi területek, a jogszabály által (ex lege) védett területek beazonosítására, elkerülésére a színes - hamis színes – infra légifelvételek az alkalmazható eszközök (3. ábra) A TIR-t felülíró OTrT vezette be az ökológiai hálózat fogalmát, amelynek területeit úgy jelölték ki, hogy sokszor a terület tulajdonosa is csak egy újabb engedélyezés során szerez tudomást róla. Zöldmezős beruházások esetén e besoroltság akár ellehetetleníti a fejlesztést. Barnamezős beruházás esetén, különösen akkor, ha nem ismertek a területen korábban folytatott tevékenység részletei, sohasem zárható ki, hogy a korábbi üzemelés során szennyeződés történt, ezért a talaj és a talajvíz alapállapotának laboratóriumi vizsgálatát, az esetleges szennyezés térbeli lehatárolását minden esetben el kell végezni. Szennyezettség esetén kármentesítésre
is sor kerülhet, ami jelentős hatással lehet a fejlesztés határidejére, költségére. Energiatermelő berendezések esetén az egyik, – ha nem a döntő – hatást a kibocsátásra kerülő légszennyező anyagok okozzák. Emiatt a befogadó környezet légszennyezettségi alapállapota meghatározó jelentőségű. Ennek meghatározásához rendszerint az Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat (OLM) órás mérési adatai használhatók kiinduló adatokként. (Adathiány esetén a méréseket el kell végeztetni.) Az OLM nyers mérési eredményeit az időbeli terhelések változásának meghatározhatósága érdekében hosszútávú adatsorokból, 5-10 éves időtartamra visszamenően célszerű kiértékelni. Az órás mérési eredmények statisztikai feldolgozása során napi, heti, havi, fűtési, nem fűtési féléves, éves elemzések szükségesek, melyekbe a legkisebb, a legnagyobb és az, átlagértékek, a 95 %-os és 98 %-os percentilisek, a határérték-túllépések és a levegőhigénés index kiszámítása is beletartozik (4. ábra) A napi lefutásokat elemezve értékelhető a napi változás folyamata, mértéke, sokszor még a szennyezettség forrása maga is megállapítható. A havi elemzések segítenek a szennyezettségi trend értékelésében (5. ábra). A fűtési, nem fűtési félévek vizsgálata rávilágít a téli fűtés szerepének meghatározó, vagy elenyésző voltára (6. ábra). Egy-egy ilyen elemzéssorozat igen „beszédes” lehet, e feldolgozások eredményei megmutatják az alapállapot jellegzetességeit. Nem egy fejlesztés esetén ez határozza meg, tovább folyhat-e a tervezés az eredeti elképzelések szerint, vagy módosítani szükséges a tervezett technológiát. Az erőművi légszennyezés, mint domináns hatás, maga után vonja a környezet-egészségügyi kockázatelemzés szükségességét. Ennek fő célja annak meghatározása, hogy a fejlesztés hatásterületén belül élő lakosság jelenlegi egészségi állapotához (légúti megbetegedések, halálozások) viszonyítva elfogadható szint alatt marad-e a tervezett fejlesztés hatásaival összefüggésbe hozható egészségügyi következmények kockázati szintje. Az egészségi hatások becslésére a WHO az AirQ programot ajánlja. A zaj alapállapot meghatározásához helyszíni mérések szükségesek.
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
17
4. ábra: Napi légszennyezettség, órás bontásban
5. ábra: Több éves trend havi átlagok alapján
6. ábra: Fűtési, nem fűtési félévek terheltségének változása
7. ábra: Zajmérés frekvencia -grafikonja
8. ábra: Zajmérés idő-grafikonja
18
2011/2 ■
a magyar villamos mûvek közleményei
A mérési pontok a Szabályozási és a Szerkezeti terv alapján jelölhetők ki. A mérési pontokon rögzített zajmérési eredmények frekvencia vagy időbeli analízise – az LAeg2 érték meghatározásán túl – különféle elemzések lehetőségét biztosítja (7. és 8. ábra) Elengedhetetlen a hatásvizsgálatok során kapott vizsgálati eredmények megfelelő geometriai modellbe illesztett megjelenítése. Ennek alapját a Földmérési és Távérzékelési Intézet által szolgáltatott különféle méretarányú topográfiai térképek adják. A szintvonalak digitalizálásának sűrűségétől függő méretű elemi háromszögek alapján áll elő a terület domborzati modellje (9. ábra) A környezeti hatástanulmányban a pontforrásokat már EOV koordinátáikkal együtt kell megadni, ezért a fejlesztés elrendezési vázlatát vagy helyszínrajzát célszerű EOV koordináta-rendszerbe illeszteni. A zajforrások helyének és jellemzőinek azonosítását követően számolhatók ki a hangteljesítményszintek, majd minden egyes zajforrás hatása a védendő pontokra; először épületek, építmények nélkül, majd a falszerkezetek hanggátlását is figyelembe véve. Amennyiben a domborzati, terepi viszonyokat és a környező épületeket, építményeket is figyelembe vevő zajterhelési modell szerint a védendő pontnál határérték feletti terhelés alakulna ki, a domináns források zajszintjének csökkentésével megkereshetők a védendő pontokra előírt határérték betartását biztosító megoldások. A környezet jelenlegi (a fejlesztést megelőző) terheltségét, a helyi alapállapot meghatározását minden egyes környezeti elemre vonatkozóan kell elvégezni. E feldolgozások eredményei mutatják meg, szükség van-e a tervezett technológia valamilyen módosítására. Ma már minden fejlesztésnél vizsgálandók a kapcsolódó tevékenységek, így a beszállítások is. A közúti terhelés és annak hatásai a tűréshatárhoz közelítenek. A jelentős forgalmú közlekedési csomópontokban elhelyezett mérőállomásokon igen nagymértékű szennyezettség is mérhető. A határérték-túllépések számának időbeli változását mutató „kétpúpú” görbe is igazolja a szennyezés fő okozójának, a közlekedésnek a napi fluktuációját (10. és 11. ábra)
2 LAeg - a mérés teljes időtartamára vonatkozó egyenértékű A-hangnyomásszint
9. ábra: A domborzati modell előállítása
A beszállítások hatásai a fő technológiához hasonló részletezettséggel vizsgálandók. A vizsgálat minden egyes környezeti elemre és rendszerre, valamint a beruházás minden egyes fázisára - a megvalósításra, az üzemelésre, a vészhelyzetekre és a felhagyásra vonatkozóan is – elkészül.
Ekkor állapítható meg, hogy a tervezett fejlesztés többletterhelése nemcsak önmagában, hanem a már meglévő helyi környezeti állapottal együttesen is „megáll”-e. Ha az alapállapotra rakódott hatása együttesen sem határérték fölötti egyetlen tényező esetében sem, akkor minősíthető elfogadhatónak a tervezett fejlesztés az adott területen.
E megállapítást követően, a vizsgálatokat szöveges formába öntve készül el a környezeti hatástanulmány. Ezzel a műszaki logikával követhető rész véget ér, s elkezdődik az engedélyezés azon része, amelyet környezetvédelmi engedélyeztetésnek hívnak ugyan, mégsem csak a környezetvédelem a meghatározója.
10. ábra: A határérték túllépések időbeli változását mutató „kétpupú görbe”
11. ábra: Közlekedés zajterhelése nappal és éjjel
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
19
A Paksi Atomerőmű földrengés-biztonsága1 Dr. Katona Tamás*
Az atomerőművek biztonságáról Az atomreaktorok akkor biztonságosak, ha a láncreakció minden körülmények között leállítható, a reaktor lehűthető és a hűtés folyamatosan biztosítható, s a radioaktív közegek nem kerülnek ki a környezetbe. Az első követelmény érthető, hiszen így megállítható a maghasadásokból származó energiatermelés, illetve láncreakció ellenőrizetlen felgyorsulása is kizárható. Ezt a funkciót neutron elnyelő anyagok reaktorba való bejuttatásával lehet elérni, ami történhet abszorbens rudakkal vagy a hűtőközegben oldott abszorbenssel, a gyakorlati esetekben bórral. A leállított reaktor hűtésére azért van szükség, mert a maghasadás következtében az üzemanyag magokból, mint az U235, instabil magok keletkeznek, amelyek különféle bomlási láncok eredményeként, s az instabil magok természetének megfelelően különböző idő alatt stabil magokká alakulnak, s ebben a folyamatban hő keletkezik, amit maradvány hőképződésnek nevezünk. Ezt a hőt több okból is ki kell vonni a rendszerből: n Az üzemanyag ne hevüljön túl, s megmaradjon a szerkezeti integritása, ami úgy a hűthetőség feltétele, mint a reaktivitás kézben tartásának, de egyúttal a radioaktív anyagok visszatartása tekintetében is fontos, hiszen az üzemanyag (megjelenését tekintve egy kerámia) anyagában visszatartva marad ekkor az aktivitás nagy része, a gáznemű és halogén anyagok kivételével. n Másfelől, a lehűtött rendszerben alacsony nyomást lehet tartani, s ez azért fontos, mert legyen bár a legkisebb tömörtelenség a reaktor aktív zónáját magában foglaló rendszeren, azon a szivárgás hajtóereje a külső 1 Az írás 2011. március végén készült * Dr. Katona Tamás,tudományos tanácsadó, Paksi Atomerőmű Zrt., e-mail:
[email protected]
20
2011/2 ■
és belső nyomás közötti különbség, belátható, hogy ennek célszerű a legkisebbnek lenni. n A harmadik ok pedig az, hogy az üzenyag pasztillákat magába foglaló csövecskék anyaga zirkónium, amely ha túlhevül, 1200 oC felett a vízgőzzel reakcióba lépve oxidálódik és ennek következtében hidrogén keletkezik. A hidrogén, mint robbanóképes gáz jelenléte a rendszerben új veszélyt jelent ezért erre az esetre ma már az atomerőművekben, így a paksi erőműben is, hidrogén rekombinátorokat telepítenek a robbanás-képes hidrogén-koncentráció kialakulásának megelőzése céljából. A hűtéshez, az üzemzavari hűtőrendszerek működéséhez két dolog feltétlenül kell: hűtőközeg, azaz a könnyűvizes reaktorokban víz, és villamos energia a hűtőrendszer működtetéséhez, valamint ahhoz, hogy azok a műszerek működjenek, amelyek elengedhetetlen információt szolgáltatnak az erőmű állapotáról. A maradványhő termelése – a gyorsan stabil állapotba kerülő magoknak köszönhetően – gyorsan csökken, és amíg a reaktor leállítása után ez az üzemi teljesítmény 7%-át teszi ki, néhány óra után már egy százaléknyi, majd néhány nap után ez a teljesítmény a százalék tört része lesz. A kiégett és a reaktorból kirakott üzemanyag hőtermelése általában öt év után éri el azt a szintet, hogy átmeneti tárolókba helyezhető legyen, addig a kiégett üzemanyag a reaktorok melletti tárolókban, folyamatos hűtés mellett tárolható. A radioaktív anyagok visszatartását több fizikai gát biztosítja: az üzemanyag maga, az üzemanyagot magába foglaló burkolat, a reaktor és a primerkör szerkezete, mint nyomástartó rendszer, s legvégül a konténment szerkezete. A biztonsághoz elengedhetetlen, a fentiekben áttekintett funkciók nagy megbízhatóságát három konstrukciós elv alkalmazásával biztosítják:
a magyar villamos mûvek közleményei
n
Az adott funkciót megvalósító rendszerek többszörözésével, azaz kétszeres, háromszoros, sőt négyszeres redundanciával. Így például a Paksi Atomerőműben a szükség villamos-energia ellátást minden blokkon három dízelgenerátor biztosítja, amelyek teljesítménye egyenként is elégséges az üzemzavari energiaszükséglet kielégítésére, s ezen kívül van még biztonsági akkumulátor telep is. n Az azonos funkciót teljesítő rendszerek egymástól elérő gyártmányú, kivitelű, működési elvű elemekből való felépítésével, azaz diverzitásával, ezzel csökkentve annak lehetőségét, hogy a redundáns rendszerek egyidőben essenek ki, hiszen az azonos elemek azonos módon és időben hibásodhatnak meg. n A redundáns biztonsági rendszerek térbeli szétválasztása pedig azt szolgálja, hogy egy tűz vagy más meghibásodás egyszerre ne érhessen több rendszert is. A biztonságot szolgálja az is, hogy a tervezés alapjául rendkívül ritka természeti eseményeket és külső hatásokat, körülményeket, s emberi tevékenységből eredő veszélyeket is figyelembe vesznek. Az atomerőművek biztonsága magában foglalja a földrengésekkel és más természeti katasztrófákkal szembeni biztonságot is. Erre újólag ráirányította a figyelmet a japán Honshu sziget keleti partjának közelében 2011. március 11én bekövetkezett földrengés majd az azt követő szökőár.
Mi történt a Fukushima Daichi atomerőműben? 2011. március 11-én hatalmas, kilences magnitúdójú földrengés pattant ki Japán keleti partjától mintegy 150 kmre. Ez a földrengés méretében messze meghaladta a Japán-árok mentén a huszadik században észlelt rengéseket,
amelyek mind 8-nál kisebb magnitúdójúak voltak, s a 869-ben történt nagy rengéshez hasonló, amelyet követően Sendai várost elpusztította a szökőár. Ez a rengés egyike az elmúlt száz év legnagyobb földrengéseinek. A rengés által érintett területen öt atomerőmű telephely van 15 atomerőművi blokkal, ebből három, az Onagawa, a Fukushima Daiichi és a Fukushima Daini összesen 13 blokkja a földrengés és a cunami által legjobban érintett partszakaszon. A földrengést követően minden üzemelő reaktor automatikusan leállt és elindult a reaktorok lehűtése. Az erőművekben, a 13 blokkon semmilyen, a biztonságot veszélyeztető kár nem történt. Így volt ez a Fukushima Daiichi erőműben is, ahol hat blokk van, amelyek közül három üzemben volt a földrengés előtt, három pedig karbantartáson. A földrengés után mintegy egy órával ért el a szökőár a Fukushima Daiichi atomerőmű telephelyére és teljesen tönkretette a villamos energiát adó dizelgenerátorokat. Ettől a kezdve a véges időtartamra elégséges és korlátozott teljesítményű akkumulátorok álltak rendelkezésre a reaktorok hűtéséhez. Mobil dízelgenerátorok helyszínre szállátására, vagy a villamosenergia-ellátás helyreállítására volt szükség egy olyan hátországból, ahol rendkívüli állapotok uralkodtak a földrengés és a cunami következtében. A hűtés elvesztése után rendkívüli állapotot hirdettek meg az atomerőműben és elkezdték a környéken lakók kitelepítését. Ezek után lényegében az alábbi eseménysorozat indult el minden blokkon: A hűtés hiányában a hőmérséklet s ezzel együtt a nyomás is megnőtt a reaktorokban, s a reaktor sérülését megelőzendő a reaktorokat lefúvatták a belső, acél konténmentbe. Megjegyezzük, a biztonságra való tervezés elveinek megfelelően kettős konténment van, egy belső acélkonténment és egy külső vasbeton. Ám egy idő után a belső konténmentekben is veszélyes túlnyomás alakult ki, amelyet a konténment sérülését megakadályozandó lefúvattak. A túlhevült üzemanyag-burkolat oxidációja során keletkező és kiszivárgó hidrogén felrobbant és lerombolta a reaktor feletti csarnokot. Ez az eseménysorozat következett be mindhárom blokkon, különbség a hidrogén robbanás helyé-
ben, a konténment állapotában van. A reaktorok üzemzavari hűtését ebben a helyzetben csak rendkívüli eszközökkel, tengervíz bejuttatásával lehetett biztosítani, amihez a reaktivitás kontrollja érdekében még bórt is kevertek. A lefúvatások során, majd a sérüléseken főleg gáznemű aktív anyagok és jód került a környezetbe. A sérült üzemanyagból is került ki radioaktív anyag, de ennek mennyisége és szétszóródása korlátos. A pihentető medencékben lévő üzemanyag hűtése és felmelegedése volt a második gond, amivel meg kellett küzdeni. A túlhevülés itt is kibocsátásokhoz vezetett. A helyzetet súlyosbították a tüzek, amelyek a blokkokon lévő kábelek, s egyéb éghető anyagok kigyulladásából és hidrogén robbanásokból keletkeztek. A helyzet még továbbra is súlyos, bár időközben helyreállították a telephely villamosenergia-ellátását, a biztonsági rendszerek így a reaktor és a pihentető medencék hűtésének helyreállítása még igen bonyolult és megoldandó feladat. Nap mint nap várhatók még komplikációk az elhárítási munkálatok során, de ma már biztosak lehetünk abban, hogy a folyamat a reaktorok és a pihentető medencék feletti teljes ellenőrzés megvalósítása felé halad. A sérült három reaktorblokk, mint termelő kapacitás elveszett, helyreállíthatatlan, azokat megfelelően el kell zárni a környezettől. A környezetbe kijutott aktivitás a katasztrófa méreteihez képest és a csernobili katasztrófában kibocsátotthoz képest igen mérsékelt. Az evakuációnak köszönhetően a lakosság biztonságban van. Bár a környezetben, sőt igen nagy távolságokon is mérhető a japán nukleáris kibocsátásból származó sugárzás, de a mérhetőség még nem jelent egészségi kockázatot, s ennek a kibocsátásnak hazánkban sincs egészségügyi kockázata. A sugárzás szintje, illetve a radioaktív jód és cézium koncentrációja az atomerőmű környezetében is jelentősen szór, az ivóvíz és a zöldségfélék fogyasztására korlátozások vannak az atomerőmű körzetében (2011. március 31-én, lásd http://www.iaea.org/newscenter/news/ tsunamiupdate01.html ). Fentiekből látható, hogy az egyik alapvető biztonsági funkció elvesztése, azaz a reaktor, illetve a kiégett üzemanyag hűtésének elvesztése a szükséges
villamosenergia-ellátás elvesztése következtében milyen súlyos következményekkel járt, köztük a másik biztonsági funkció, az aktív közegek visszatartása is sérült. Igaz, ehhez nem volt elég a világ egyik ismert legnagyobb földrengése, ehhez egy, a tervben figyelembe vettnél jóval nagyobb szökőár is kellett.
A Paksi Atomerőmű földrengés-biztonsága Jogosan merül fel a kérdés, mennyire biztonságos a Paksi Atomerőmű egy súlyos természeti katasztrófa, egy, a paksi telephelyen elképzelhető nagy földrengés esetén. Ennek megértéséhez két dolgot kell tisztázni: 1. Milyen földrengésre lehet számítani a paksi telephelyen, illetve milyen földrengésre kell tervezni az atomerőművet? 2. Hogyan lehet az atomerőművet földrengés-biztossá tenni, s ehhez mit kellett tenni a Paksi Atomerőműben?
Mekkora földrengésre kell tervezni az atomerőművet? Az olyan aktív területeken, mint a japán szigetek is, óriási történelmi és műszeres adatbázis áll rendelkezésre ahhoz, hogy egy telephelyen várható legnagyobb földrengést ennek alapján meg lehessen határozni. Ez az ismeretanyag az alapja a telephelyi földrengés-veszély determinisztikus módszerrel történő meghatározásának. Az olyan területeken, mint a Pannon-medence, ahol a szeizmicitás nem annyira kifejezett, mint például Japánban, és az erre vonatkozó ismereteink is bizonytalanabbak, valószínűségi módszert alkalmaznak a telephely földrengés-veszélyeztetettségének meghatározására, amely módszer épp a bizonytalanságok megfelelő figyelembe vételére alkalmas. Az atomerőműveket általában a tízezer év alatt előforduló legnagyobb földrengés hatásaira, az általa kiváltott telephelyi gyorsulásokra kell tervezni, míg a nem nukleáris létesítmények esetében a 475 év alatt elképzelhető legnagyobbra. A földregéseket, így az atomerőmű tervezéséhez meghatározott, tízezer év alatt előforduló legnagyobb ren-
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
21
gést is jellemezni kell. A földrengés erősségének jellemzésére különféle skálákat használnak. A legelterjedtebb a Richter-skála, amely a rengés magnitúdóját adja meg és a rengésben felszabaduló energiával arányos. Az érzékelhető rengések magnitúdója 2-nél nagyobb. A történelmi feljegyzésekből és a mérésekből ismert magyarországi földregések magnitúdója kisebb, mint 6,6. A legnagyobb az érmelléki rengés volt, a sokak által megélt berhidai rengés magnitúdója ≈4,9 volt. Használnak még olyan skálákat, amelyek a földrengés által okozott károk szerint kategorizál, általában egy 12 fokozatú skálán. Az intenzitás skálán a fokozatok a tapasztalt károk fenomenologikus leírása alapján határozhatók meg, például megbillennek a kémények, és a téglafalak megrepednek. A tervezéshez azonban olyan input kell, amely a kárt okozó közvetlen hatást jellemzi. Ez pedig a talajmozgás, annak is a gyorsulása, sebessége, illetve az elmozdulás. A tervezés során a talajgyorsulást (legtöbbször annak vízszintes összetevőjét) szokták inputként használni, amelyet a gravitációs gyorsulás (g) hányadában adnak meg. Például, a mostani japán földrengés során az átlagos talajgyorsulás 0,3g0,35g közötti értéket mutatott a partközeli területeken. Mivel a mérnöki munkákban használt, egy konkrét telephelyen feltételezhető talajgyorsulás és a területet megrázó, valahol kipattanó rengés magnitúdója között csak minőségi összefüggés van, technikailag nem szakszerű az olyan kijelentés, hogy az atomerőművet valamilyen magnitúdójú földrengésre tervezték, s főleg nem méretezték, ámbár a közbeszédben és a médiában ezt használják. A biztonsági elemzés számára fontos a rengés maximális vízszintes gyorsulásának valószínűségi eloszlása, ez a veszélyeztetettségi görbe. Ez a valószínűségi módszerrel történő földrengésveszély elemzés eredménye, amelyről leolvasható a 10-4/év meghaladási valószínűséghez tartozó maximális talajgyorsulás, illetve a helyi talajviszonyoknak megfelelő válaszspektrum. A valószínűségi módszer alkalmazása során természetesen fontos input adat az egyes szeizmikus forrászónákban, területeken elképzelhető maximális magnitúdó is, de a helyi megrázottság
22
2011/2 ■
nem egy konkrét helyen kipattanó, adott méretű rengés, hanem minden lehetséges rengés figyelembe vételével adódik. Így történt a földrengés veszély, illetve a tízezer évenként előforduló legnagyobb megrázottság meghatározása a paksi telephelyre is. Abból, hogy egy földrengés során milyen maximális vízszintes gyorsulás alakul ki, önmagában nem ítélhető meg az, hogy a létesítmények megsérülnek-e vagy sem. A kilences magnitúdójú Tohoku földrengés által Hunshu sziget partvidékén kiváltott átlagos vízszintes gyorsulás 0,3-0,35g lehetett. Ez az érintett 14 blokk tervezési alapjában figyelembe vett biztonsági földrengésnél némileg nagyobb, bár pontos adatok még nem állnak rendelkezésre. A Niigataken Chuetsu-Oki földrengés csak 6,6-6,8 magnitudóju volt, de a KashiwazakiKariwa atomerőműnél ≈0,68g maximális vízszintes gyorsulást okozott a reaktor-épületek alaplemezén. Ez több mint kétszerese volt az ottani blokkok tervezési alapját képező rengés gyorsulásának. A fenti két esetben a talajmozgás által kiváltott igénybevételeket a nukleáris szabványok szerint tervezett berendezések és szerkezetek sérülés nélkül elviselték. Kijelenthető, hogy a rezgés jellegű hatásra való tervezés nem műszaki, hanem beruházási költség kérdése. Nincsenek azonban megbízható műszaki megoldások az olyan esetekre, ha a földrengés a felszínen is tapasztalható elvetődéshez, elcsúszáshoz vezet. Ez felveti a következő kérdést.
Lehet-e törésvonal a telephely környezetében? A fentiekből egyértelmű, hogy csak az olyan törésvonal jelent a telephely kiválasztásánál alkalmasságot kizáró körülményt, amely képes felszínre kifutó elvetődést okozni. A telephelyet nem szabad kijelölni az ilyen szerkezetek felett, a minimális távolságnak legalább 8-10 km-nek kell lenni. Azt, hogy egy szerkezet képes-e felszínre kifutó elvetődést okozni az alacsony szeizmicitású területeken, a földtörténeti negyedkor (kb. 2,5 millió év) alatti aktivitás alapján állapítható meg. Felmerül a kérdés, hogy veszélyesek-e a paksi telephely közelében
a magyar villamos mûvek közleményei
lévő törések. Minden aktív törésvonalra érvényes az, hogy talajmozgást okozhat a rajta kipattanó földrengés, de ezt figyelembe vettük az atomerőmű telephelyén várható megrázottság meghatározásánál, s az atomerőmű földrengés-biztonsági megerősítésénél. A Pannon-medence töredezett, de az adott földtani körülmények között általában nem tud akkora rugalmas energia felhalmozódni, hogy az a felszínen tapasztalható relatív elmozdulást okozzon, ha az egy földrengés formájában felszabadul. Ezért az ilyen törésvonalak, s a paksi telephely közelében lévők sem zárják ki a telephely alkalmasságát.
A földrengés-biztonsági program A Paksi Atomerőmű telephelyét a hatvanas években a történelmi feljegyzések és a műszeres mérések alapján az ország egyik legkisebb veszélyeztetettségű területén jelölték ki, s ennek alapján, illetve az 1970-es években érvényes földrengés-biztonsági követelmények figyelembe vételével tervezték és építették. A külső környezeti hatásokkal összefüggő biztonsági követelmények a nyolcvanas években radikálisan megváltoztak, szigorúbbak lettek. A nyolcvanas évek második felében a paksi telephelyen végzett geológiai, szeizmológiai vizsgálatok rámutattak, hogy a korábban, a történelmi feljegyzésekből és műszeres regisztrátumokból meghatározható legnagyobb földrengés intenzitásból származtatott gyorsulás értéknél jóval kisebb valószínűségű, 10 -4/év meghaladási valószínűséggel jellemezhető megrázottságot kell figyelembe venni a tervezési alapjaként. A probléma értékelését a paksi atomerőmű első korszerű módszerekkel végzett, szisztematikus biztonsági elemzése tartalmazta 1993-ban. A telephely szeizmicitásának előzetes értékelése és a biztonsági probléma elemzése alapján az atomerőmű vezetése – a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség szakértő támogatásával és az Országos Atomenergia Hivatal felügyelete mellett – egy átfogó biztonságnövelő projektet indított a létesítmény földrengés-biztonságának növelése céljából.
A követelmények értelmezése és teljesítése azt jelentette, hogy: n a telephelyi földrengés-veszély elemzését el kellett végezni, s meg kellett határozni a 10 -4/év meghaladási valószínűségű, biztonsági földrengés jellemzőit. Ez a paksi telephely esetében 0,25g maximális vízszintes gyorsulással jellemezhető; n erre az új tervezési alapra el kellett végezni az atomerőmű ellenőrzését majd a megerősítések tervezését; n végre kellett hajtani az atomerőmű teljes körű minősítését/megerősítését úgy, hogy még a 10 000 évenként egyszer előforduló rengés esetén is a reaktor leálljon, lehűthető és tartósan hűthető maradjon, s az aktivitás visszatartása biztosított legyen. A program két szakaszban valósult meg. A könnyen végrehajtható, legsürgősebb megerősítések még egy előzetes, felülbecsült földrengés-inputra 1994-1995-ben megtörténtek. Ekkor a kábeltálcák, a villamos- és irányítástechnikai keretek, szekrények, az akkumulátor-telepek rögzítésének ellenőrzése, illetve a főépület különböző helyiségeit elválasztó, nem szerkezeti válaszfalak állékonyságának ellenőrzése, illetve mindezek megerősítésének megtervezése és kivitelezése történt meg. A komoly előkészítést igénylő megerősítések tervezése és kivitelezése 1998-ban kezdődött, s 2002 végéig befejeződött. Ennek jellemzésére elég egy számot ismertetni: több mint 2500 tonna acélszerkezetet építettek be az erőmű megerősítésére.
A feladat egyedülálló komplexitású volt, hiszen egy lényegében földregésre nem tervezett szerkezetek, rendszerek biztonsági és földrengés-biztonsági osztálya szerint differenciáltuk a dinamikai válasz és az igénybevételek számítási módszerét s a minősítési eljárást, kombinálva az atomerőmű-tervezéshez előírt, szabványos módszereket és az újraminősítéshez kidolgozott elemzési és empirikus minősítési módszertant. A módszertan kiválasztását kísérletekkel, próbaszámításokkal, numerikus kísérletekkel alapoztuk meg. A program végén valószínűségi biztonsági elemzés igazolta, hogy az elvégzett intézkedések a biztonság „szükséges és elégséges” szintjét eredményezték. A 2007-ben elvégzett időszakos biztonsági felülvizsgálat pedig megerősítette, hogy a földrengés-biztonság megvalósítása megfelel az aktuális nemzeti és a nemzetközi normáknak. Ez a projekt a Paksi Atomerőmű legnagyobb, s másfél évtizedig tartó biztonságnövelő programja lett, amelynek csak a megerősítésekre fordított költsége több mint 200 millió USD-t tett ki. Néhány megerősítésre mutatnak példát az 1-3. képek: a gőzfejlesztők alatt, a reaktorcsarnokban és a lokalizációs tornyoknál. A földregésnek lehetnek egyéb következményei is a talajmozgáson kívül. Ilyen volt a szökőár Japánban. Erről a paksi és dunai körülmények között nincs értelme beszélni. Van azonban más jelenség is, mint például a talajfolyósodás, ami abban nyilvánul meg, hogy a rezgés hatására a vízzel telített laza talajok el-
1. kép: Viszkózus lengéscsillapítók a gőzfejlesztők alatt
veszítik a nyírószilárdságukat, magyarán, folyadékszerűen viselkednek. Ez az alapozás és az épület stabilitásának elvesztését, illetve a jelenség után épületsüllyedést okoz. A paksi atomerőmű esetében a talajfolyósodás tervezésen túli esemény, előfordulás valószínűsége kisebb, mint 10-4/év.
Mi történik az atomerőműben földrengés esetén? A program keretében kidolgozták az üzemeltető személyzet számára azt az üzemzavar-elhárítási utasítás rendszert, ami meghatározza a teendőket földrengés esetén. Az ilyen helyzet kezelése a személyzet rendszeres képzésének ugyanúgy része, mint bármely más rendkívüli eseményé. Földrengés esetén, a Paksi Atomerőmű a védelmi működéseknek köszönhetően leáll, ha bármely rendszer sérül, de rendelkezésre állnak azok a megerősített technológiai rendszerek, amelyek segítségével az atomerőmű biztonságos állapotban tartható. Az ekkor szükséges technológiai műveleteket, a személyzet tevékenységét, illetve az atomerőmű földrengést követő állapotának értékelését speciális műszerezés, gyorsulás-érzékelők segítik. A gyorsulás-érzékelők csupán kiegészítő műszerezésnek tekinthetők, hiszen a blokkokat, mint egy bonyolult idegrendszer, behálózzák a mérések és védelmek, amelyek a megfelelő védelmi működéseket indítják, ha bármely, a biztonság szempontjából fontos rendszer sérülne.
2. kép: Hosszirányú megerősítések a reaktorcsarnokban
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
23
Földrengés esetén a talplemezen elhelyezett detektorok 0,05 g vízszintes irányú gyorsulásnál jelet adnak a vezénylőkbe, illetve indítják az izolálandó armatúrák zárását. Ez a védelmi működés még nem okozza a blokkok leállását, de azokat a rendszereket kizárja, amelyek nem lettek földrengés állóvá téve, mert nincs az adott esetben biztonsági funkciójuk. A blokkot a minden biztonsági funkcióval rendelkező rendszer működőképességét felülegyelő mérés és irányítástechnikai, illetve védelmi rendszerek leállítják, ha a funkció sérül. Így például a buborékoltató kondenzátorban egy földrengés hatására fellépő szint-ingadozás, vagy gőzfejlesztő szint-ingadozás is, ami mellett még semmilyen sérülésnek nem kell bekövetkeznie. Egy földrengés esetén a blokk így vagy leáll, vagy ha nincs semmilyen zavar vagy funkcióvesztés, tovább üzemel. Arról, hogy a blokkokat le kell-e állítani egy földrengés után, ha egyébként védelmi működés nem volt, a szabadfelszínen (udvartéren) lévő gyorsulásérzékelő jelének feldolgozása alapján kell dönteni. Erre meghatározott eljárás és kritériumok vannak. Abban az esetben, ha a kritérium alapján vagy védelmi működés következtében a blokk leáll, az állapot függvényében kell az üzemzavar elhárítást és az állapot ellenőrző bejárásokat szervezni és végrehajtani. Az állapot értékeléséhez a blokkok kritikus helyein gyorsulás regisztrálók vannak. Ez a koncepció a világ más, szeizmikusan mérsékelten aktív területein lévő atomerőművek eljárásával azonos. A program megvalósításával párhuzamosan kiépült az atomerőműben és annak ötven kilométeres körzetében egy mikroszeizmikus megfigyelő hálózat, amely a telephely és lényegében az egész régió szeizmikus aktivitását monitorozza. Nem szabad azonban azt hinni, hogy a blokkokon lévő szeizmikus műszerezés vagy akár a mikroszeizmikus hálózat arra szolgálhat, hogy földrengéseket előre jelezzenek.
3. kép: Hídszerkezet a lokalizációs tornyok között a reaktor-csarnok szerkezetének megerősítésére
Richter-skála A Richter-skála a földrengés erősségének műszeres megfigyelésen alapuló mérőszámát (a Richter-magnitúdót, vagy más szóval a méretet) adja meg. A magnitúdó a földrengéskor a fészekben felszabaduló energia logaritmusával arányos. Eredetileg a Richter magnitúdót egy képlettel egy bizonyos típusú szeizmográf által jelzett legnagyobb kitérésből és az epicentrumtól való távolságából határozták meg. (Maga az érték a földrengés helyétől 100 km távolságban lévő Wood-Anderson típusú szeizmográf által mikrométerben mért legnagyobb kitérés tízes alapú logaritmusa.) Ma már számos más magnitúdó definíció létezik, amelyek között egy bizonyos földrengés méretét illetően némi eltérés is van. Ebből értelemszerűen következik: a skála felfelé nyitott, vagyis nincs formális maximuma, bár a földrengések hatásmechanizmusa és a Föld szilárd kérgének mechanikai jellemzői alapján gyakorlatilag 10 feletti értékek nem fordulnak elő. Másik fontos jellemzője, hogy a skála két fokozata között a kipattanó energiában kb. 32-szeres különbség van.
Nagy földrengések
Dátum 1960 05 22
Chile
2004 12 26
Szumátra Andaman szigetek
1952 11 04
Kamcsatka, Oroszország
1964 03 28 2011 03 11
1868 08 13 1700 01 26
24
2011/2 ■
Magnitúdó
Hely
a magyar villamos mûvek közleményei
Prince William, Dél-Alaszka
9.5 9.2 9.1
Honshu, Japan
9.0
Arica, Peru (most Chile)
9.0
9.0
Cascadia zóna (Egyesült Államok, Kanada)
9.0
(Forrás: U.S. Geological Survey honlap)
Hosszú távra kell megoldani a radioaktív hulladékok kezelését Elbúcsúzott a sajtó munkatársaitól decemberi évértékelő sajtótájékoztatóján Dr. Hegyháti József, a Radioaktív Hulladékokat Kezelő (RHK) Kft. ügyvezető igazgatója, mert a cégnél töltött 8 év után nyugdíjba megy. Az új ügyvezető igazgató 2011. január 1-től Dr. Kereki Ferenc lett. A társaság eddigi működése során mintegy 105 milliárd forintot fordított a hulladékkezelésre, és hosszú távú, legalább 2064-ig tartó terveikben még további közel 800 milliárd forint felhasználását tervezik. Idei feladataikhoz 16,7 milliárd forint szükséges, az ebben szereplő tételekről az Országgyűlés dönt a költségvetési törvény keretében.
Mayer György*
A leköszönő ügyvezető sajtótájékoztatója Hegyháti József az RHK Kft. projektjeinek helyzetéről adott értékelést. Elmondta, hogy négy projektjükből három kapcsolódik a Paksi Atomerőműhöz. A negyedik projekt helyszíne a Pest megyei Püspökszilágyon található Radioaktív Hulladék Feldolgozó és Tároló, amely 1977 óta üzemel, kapacitása 5040 köbméter. Az itt elhelyezett kis- és közepes aktivitású hulladékokat nem az atomerőmű termeli, hanem olyan intézmények (egészségügy, mezőgazdaság, oktatás, kutatás stb.), amelyek működésük során szintén felhasználnak radioaktív anyagokat. A területen jelenleg a biztonságnövelő és térfogat-felszabadító feladatokra összpontosítanak, elképzelések szerint itt 2064-ig lehet majd biztosítani a tárolást. Az atomerőmű működéséhez rendkívül fontos a Tolna megyei Bátaapátiban lévő Nemzeti Radioaktívhulladék-tároló, ahová eddig összesen 2400 hordó, az atomerőműből származó kis aktivitású hulladékot szállítottak. A felszíni tároló zavartalanul üzemel, ide 2011-ben még 600 hordót lehet hozni, mert a létesítménynek jelenleg 3000 darab tárolására van engedélye. A legfontosabb feladat a felszín alatti létesítmény építésének folytatása, itt alakítják ki a felszíntől számított 250 méteres mélységben a két végleges, összesen mintegy 40 ezer köbméteres tárolókamrát, amit szükség esetén továbbiakkal lehet majd bővíteni. A végleges tároló várhatóan 2012-től fogadhatja majd az atomerőmű kis- és közepes aktivitású hulladékait. A második projektjük az 1997-óta működő pak* Mayer György, újságíró, e-mail:
[email protected]
si Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója (KKÁT), amelybe 2010-ben 480 darab, az atomerőműben elhasznált fűtőelemet tettek át 50 évnyi tárolásra. A modulszerű létesítményben jelenleg 16 tároló kamra van, ezekbe eddig már több mint 6547 kiégett kazettát helyeztek el, most 4 újabb kamrával bővítik a kapacitást, ezeknek az év végére kell elkészülniük. Az atomerőműhöz kapcsolódó további projekt a nagy aktivitású hulladékok végleges elhelyezését célozza meg. A Nyugat-Mecsekben, Boda térségében már megtalálták a kutatók azt a kőzetet, amely alkalmas lehet a további vizsgálatokra, sőt akár egy majdani tároló befogadására is. A kutatások a mecseki uránbánya vágataiból kiindulva 19941998 között kezdődtek, majd 2003-tól folytatódott a program egy föld alatti kutatólaboratórium kialakításával, ám a szűkös anyagi lehetőségek miatt eléggé visszafogottan haladt a munka. Terveik szerint fel szeretnék gyorsítani a munkát, mert bár mai ismereteik szerint ennek a tárolónak 2064-re kellene elkészülnie, addig rengeteg még a tennivaló és rendkívül sokba kerül a tároló kialakítása. Hegyháti József hangsúlyozta azt is, hogy mind a négy program kapcsán kimondottan jó kapcsolatot ápolnak a helyi lakossággal, jelenleg 4 társulás 36 önkormányzatával van együttműködési megállapodásuk. Arról, hogy az érintettek mennyire tájékozottak a környezetükben zajló hulladék-elhelyezési programról, rendszeresen végeztetnek kutatást, a következő ilyen felmérés rövidesen kezdődik. A 2011-es évre tervezett feladataikhoz 16,7 milliárd forintot tart szükségesnek, az ebben szereplő tételekről az Országgyűlés dönt a költségvetési törvény keretében.
A Radioaktív Hulladékokat Kezelő Közhasznú Nonprofit Kft.-t 1998. július elsejével alapította meg az Atomtörvény rendelkezései alapján az Országos Atomenergia Hivatal. Feladata a radioaktív hulladékok végleges elhelyezése, valamint az atomreaktorok kiégett üzemanyagainak átmeneti és végleges elhelyezésére szolgáló tárolók létesítése, üzemeltetése, illetve a nukleáris létesítmények leszerelése. A cég eddigi működése alatt ös�szességében mintegy 105 milliárd forintot költött a hulladékok elhelyezésére. A Bátaapátiban lévő tárolóra eddig 55 milliárd forintot, a KKÁT-ra 30 milliárd forintot, a bodai kutatásokra 5 milliárd forintot és a Püspökszilágyon található tárolóra ugyancsak 5 milliárd forintot költöttek. A hulladéktárolók körzetében élő lakosság tájékoztatására és támogatásokra évi mintegy egy milliárd forint jutott. A cég hosszú távú feladatait figyelembe véve azonban ennek sokszorosára lesz szükség a következő évtizedekben. A jelenlegi ismeretek szerint a Bátaapátiban folyó projektre további 40 milliárd forintra, a KKÁT bővítésére és üzemeltetésére 58 milliárd forintra, a kutatások sikere esetén a bodai végleges tároló kialakítására 250 milliárd forintra, a Püspökszilágyon üzemelő, nem atomerőműves eredetű hulladéktárolóra pedig 10 milliárd forintra lesz szükség. A lakossági támogatásokra továbbra is évi egy milliárd forintot szeretne fordítani az RHK, ám a legnagyobb tételt az atomerőmű majdani leszerelése jelenti. Ennek előkészítésére eddig 1,5 milliárd forintot fordítottak, ám a végleges leszerelés további 330 milliárd forintba fog kerülni.
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
25
Dr. Kereki Ferenc bemutatkozó sajtótájékoztatója Dr. Kereki Ferenc a Radioaktív Hulladékokat Kezelő (RHK) Kft. 2011. január 1-jén hivatalba lépett ügyvezetője bemutatkozó sajtóbeszélgetésén a cég két legfontosabb feladatának a Bátaapátiban lévő kis-és közepes aktivitású hulladéktároló első két föld alatti végleges tárolójának az elkészítését, valamint a paksi KKÁT bővítését tartja. Bátaapátiban jövő év közepére szeretnék befejezni az egyes és kettes aknát, amelyekbe az év végétől lehetne elhelyezni a hulladékokat tartalmazó hordókat. Ez a két kamra jelenleg elegendő az atomerőmű hulladékának a befogadására. Ezt követően kerülhet sor az újabb két akna kialakítására, de ez már nem annyira sürgető feladat. A paksi KKÁT tároló bővítése ugyancsak kiemelt feladat, ennek része lehet a cég költségvetésének alakulásától függően, hogy egy új tájékoztató és látogató központot is kialakítanak, valamint ezzel párhuzamosan az RHK központja is ide költözhet Budaörsről. Ez távlati terv, a pontos időpontjára nem tudott válaszolni az ügyvezető igazgató. Kereki Ferenc jelezte azt is, hogy folytatják a bodai kutatásokat is, de ez egy rendkívül összetett feladat, felgyorsítása a Bátaapátiban lévő tároló első két aknájának befejezése után várható.
26
2011/2 ■
Dr. Kereki Ferenc, az RHK Kft. vezetője korábban a Magyar Bányászati és Földtani Hivatal Pécsi Bányakapitányságán dolgozott 16 évet, amelyből 10 évig az államigazgatási szerv vezetője volt. Később a bátaapáti Nemzeti Radioaktívhulladék-tároló kiviteli munkáinak építésvezetőjeként dolgozott, emellett pedig részt vett a felszín alatti térrészek kialakításának tervezési feladataiban.
a magyar villamos mûvek közleményei
A paksi atomerőmű operatív hírközlési rendszerének rekonstrukciója A Paksi Atomerőmű Zrt. üzemeltetése, karbantartási munkáinak tervszerű végrehajtása igen bonyolult, szerteágazó feladat. Ezen feladatok hatékony végrehajtásához nagymértékben szükségesek a fejlett, célorientált kommunikációs berendezések, amelyeket az atomerőmű Híradástechnikai Osztálya üzemeltet és tart karban.
Merkl Gábor*
Minden nukleáris létesítményben - így nálunk is - a biztonság a legfontosabb tényező. Az atomerőművek régi jól bevált biztonsági intézkedései közé tartozik az a szemlélet, hogy egy adott kulcsfontosságú feladatot legalább három berendezés hajt végre, hogy az esetleges berendezés-meghibásodásból adódó üzemzavarok ne okozzanak komolyabb fennakadásokat. Így van ez a híradástechnika szakterületén is. Az atomerőművet üzemeltető és karbantartó személyzet rendelkezésére két vezetékes és egy vezeték nélküli kommunikációs berendezés áll. Ezek a berendezések: n telefonalközpont rendszer, n operatív hírközlő rendszer (diszpécserrendszer), n URH-rádiórendszer és GSM-rendszer. A telefonalközpont rendszer amellett, hogy ellátja az atomerőmű irodai hálózatát, a modern telekommunikáció legtöbb lehetőségével, az ipari környezetben is hatékony segítséget nyújt a személyzetnek. Az operatív hírközlő rendszer amely e cikk témája lesz – speciálisan az üzemirányítás leghatékonyabb eszköze, és ennek megfelelően más megoldásokban nem alkalmazott funkciókkal van ellátva. Az URH rádiórendszer hatékony kiegészítője a vezetékes rendszereknek. Elsősorban beszédcsoport-alapú kommunikációra használjuk. Legnagyobb előnye pedig utolérhetetlen mobilitásában rejlik. Telefonalközpont rendszereket, valamint URH rádiórendszereket az iparban és a civil életben is széles körben alkalmazunk különféle kommuniká* Merkl Gábor, rendszermérnök, PA Zrt. Híradástechnikai Osztály, e-mail:
[email protected]
Diszpécserkezelő
ciós feladatok megoldására. Az úgynevezett diszpécserrendszereket jóval ritkábban alkalmazzák és sokkal speciálisabb feladatokra fejlesztették ki. Ezeket a rendszereket arra tervezték, hogy egy központi irányító helyről számos végpontot tudjon elérni. Ilyenek például az egyes készenléti szervek (mentők, tűzoltóság) diszpécserrendszerei. Az atomerőmű operatív hírközlő rendszere is egy ilyen diszpécserrendszer. Ugyan alapjaiban hasonló a többi diszpécserrendszerhez, mégis - lévén a helyi viszonyokhoz adaptálódott számos speciális tulajdonsággal, csak itt használt megoldással rendelkezik. Melyek ezek a speciális feladatok? Az operatív hírközlő rendszernek n le kell képeznie az atomerőmű üzemirányítási struktúráját, n mellé- és alárendelő viszonyt valósít meg a kommunikációban, n foglaltság-mentes kétirányú beszédkapcsolatot hoz létre, n a rendszer egyes pontjai között konferenciakapcsolatot képes létrehozni,
n rögzíti
a beszélgetést annak teljes időtartama alatt, egy későbbi kivizsgálás elősegítése érdekében, n képes kapcsolatot teremteni a többi kommunikációs rendszerrel, aminek köszönhetően képes elérni bármely telefonkészüléket, URH rádió készüléket, GSM készüléket az erőművön belül, az iparágban és azon kívül egyaránt, n megfelelő tartalékok kiépítésével a tervezési üzemzavarok esetében is fennakadásmentes vagy gyorsan helyreállítható szolgáltatást biztosít. A diszpécserrendszer diszpécserközpontokból, kezelőkészletekből, végpontokból és társközponti kapcsolatokból álló hálózat. A diszpécser kezelőkészlete egy pult, amely egyszerre több vonalhoz biztosít hozzáférést, megjeleníti ezek állapotát. Segítségével az operátor bármely vonalával foglaltság-mentes kapcsolatba léphet, hívásokat fogadhat, konferenciát hozhat létre, tartásba teheti, ha más fontosabb vonalat kell fogadnia. A kezelőkészletek az üzemirányítás
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
27
gócpontjain, az egyes vezénylőkben vannak elhelyezve. A diszpécserrendszer végpontjai többfélék, attól függően, hogy milyen környezetben alkalmazzuk őket. Az egyik jellegzetes helyszín az ún. üzemviteli tartózkodó. Itt található az üzemviteli személyzet azon része, amely az egyes gépeknél, villamos berendezéseknél a beavatkozást végzi. Ezekben a tartózkodókban „vaktárcsás” készülékek vannak elhelyezve. Ezek gyakorlatilag billentyűzet nélküli, foglaltság-mentes „telefonok.” A foglaltság-mentesség azt jelenti, hogy adott készülék csak és kizárólag egy vezénylővel van kapcsolatban. Így bármikor kezdeményez hívást az operátor, biztos, hogy a tartózkodó nem foglalt. Ha több vezénylővel is kapcsolatban kell lennie a tartózkodónak, akkor természetesen több vaktárcsás készülékkel kell ellátni. A másik hely, ahol a végpontokat el kell helyezni, a technológiába történő beavatkozás helyszíne. Minden, üzemirányítás szempontjából fontos berendezés vagy helyszín közelében úgynevezett hangos utasító berendezéseket helyeztünk el. Ezek gyakorlatilag robosztus, ellenálló ipari telefonkészülékek, amelyek nagy teljesítményű hangszóróval is el vannak látva. Hívás esetén automatikusan kihangosodnak és az operátor hangos utasításokat adhat a kezelőnek a helyszínen (zajos helyszínen is). A kezelő – felemelve a kézi beszélőt – telefonos kapcsolatba léphet az operátorral. A diszpécserközpont számára társközponti kapcsolat minden olyan beszédkapcsolat, ami nem saját vonalait vagy kezelőit érinti. Ilyenek lehetnek pl.: más diszpécserközpontok kezelői, telefonalközpont telefonjai, URH rádiókészülékek, más iparági társaságok (pl. MAVIR) készülékei, GSM készülékek, stb. Az első, erőművünkben üzemelő diszpécser berendezés a LIPKA névre hallgató elektromechanikus diszpécserrendszer volt. Az egykori Csehszlovákiában gyártott berendezést a szovjet atom-tengeralattjárók kommunikációs berendezése ihlette. A LIPKA rendszer 1987-ig állt az atomerőmű szolgálatában, mikor is egy – a Mikroelektronikai Vállalat által gyártott - speciálisan ide fejlesztett rendszer, az Elektronikus Diszpécser Központ (EDK) vette át a feladatát.
28
2011/2 ■
Ez már az akkori kor kihívásainak megfelelően elektronikus vonalfogadókkal és digitális központi résszel működött. Az EDK rendszer több mint 20 évet (!) szolgált a Paksi Atomerőműben, addig, amíg a kor kihívásai és a mind gyakoribb meghibásodások a rendszer rekonstrukciójára kényszerítették az üzemeltetőt. Miután az EDK speciálisan erre a célra létrehozott célberendezés volt, ezért ugyanilyen diszpécserrendszert a piacon találni nem lehetett. A fellelhető rendszerek túlnyomó többsége maximum 1-2 kezelőkészletet tud csak alkalmazni, viszont az erőműben az elvárás blokkonként 8-9 kezelőkészlet. A választás így a már iparágunkban – a MAVIR-nál - is alkalmazott Tradeboard diszpécserrendszerre esett. Eredendően a tőzsdei kereskedelem hatékony kommunikációs eszközének szánta a gyártó, de a forgalmazó mérnökeinek segítségével sikerült a helyi speciális viszonyoknak megfelelő rendszert felépíteni. A rendszer alapja egy nagy megbízhatóságú és már az erőműben is bizonyított telefonalközpont, amelyet további céleszközökkel kellett kiegészíteni. A kezelőkészletek ebben a rendszerben nagy megbízhatóságú számítógépekkel üzemelő érintőképernyős monitorok. Ennek a struktúrának köszönhető, hogy az egyes kezelőkön a kezelői felület könnyen megváltoztatható, sőt az operátor akár saját lapot is létrehozhat, vagy akár egy-egy üzemviteli feladathoz kapcsolódó vonalak egy lapon is elhelyezhetőek.
Diszpécserkezelő
a magyar villamos mûvek közleményei
A tartózkodókba szánt vaktárcsás készülékek jó része már időközben a modernebb strukturált hálózatra lett áthelyezve, ezzel kapcsolatban különösebb teendő nem volt. Hangos utasító berendezés viszont nem volt elérhető. Ennek a berendezésnek a rekonstrukciója szükségszerű volt, mert a régi készülékeknek speciális kommunikációja volt, ami az új központokkal nem volt kompatibilis. Új hangos utasító berendezést kellett kifejleszteni. Ezt a feladatot egy olasz telefonmanufaktúra vállalta. Az olasz cég és az atomerőmű szakembereinek munkájából megszületett az új hangos utasító berendezés. Az előzőekhez képest ez a berendezés számos újítást hozott. Ellenálló, robosztus kivitel, jól dekontaminálható, öndiagnosztikára is képes. Felmerült továbbá a technológiát kezelő személyzet részéről egy olyan igény, hogy úgy szeretnének beszédkapcsolatban lenni az operátorral, hogy megszűnjön a helyhez kötöttség, ami eddig a kézi beszélős telefonálást jellemezte, továbbá ne legyen az egyik kezük mindig foglalt, ami az URH rádió jellemzője (az adásindító gomb miatt). Ezt a problémát úgy sikerült kiküszöbölni, hogy minden hangos utasítót elláttunk egy csatlakozási lehetőséggel, ahová a kezelő egy vezeték nélküli hordozható telefont csatlakoztathat. Ekkor már 40-50 métert eltávolodhat a hangos utasítótól (ami egyébként a kezelendő technológia közelében van). Ha ezt a készüléket headsettel használja, akkor még a kezei is szabadok maradnak, tehát könnyebben végezheti el a feladatát.
Berendezés tartalékok
Hangos utasító
Az új diszpécserrendszer fontos része a társközponti kapcsolatokat ellátó felület. Ez a rendszer két módon tudja ezt a funkciót ellátni: ISDN alapú és IP alapú kommunikációs felülettel. Ezeknek a használhatósága távolságban korlátozott. A probléma megoldásához szükség volt egy sok helyszínt felölelő optikai adatátviteli hálózat kialakítására is. Az egész tervezési folyamatban a legmeghatározóbb szerepet a biztonság, vagyis a tartalékképzés kapta. Úgy kellett megvalósítani, hogy egyszerre legyen nagy biztonságú és költséghatékony is. Miből kell tartalékokat képezni? Gyakorlatilag minden rendszerelemből, ami meghibásodhat: n energiaforrás tartalékok, n rendszertechnikai tartalékok, n kábelezési tartalékok.
Akármilyen jó minőségű és megbízható alkatrészekből áll is egy rendszer, mindig számítani kell az egyes rendszerelemek meghibásodása vagy karbantartása miatti kiesésre. A legfontosabb a központ letartalékolása, amit duplikálással oldottunk meg. A két központ külön tűzszakaszban kapott helyet. A vonalak duplikálása természetesen nehezen megoldható és anyagilag is megterhelő feladat, ezért ez csak a legfontosabb helyszíneken történt meg. Természetesen hiába van tartalék központunk, ha meghibásodás esetén a rákötött vonalakat elveszítjük. Ezért minden központ a vonalak 100 %-ának fogadására van felkészítve, és üzemi állapotban a vonalak 50 %-át kezeli. Az egyik központ elvesztése esetén egy öntartó relésor táplálása megszűnik és a működőképes központra kapcsolódik a vonalaink 100 %-a. A kezelőkészletek ellátása is fontos feladat, hiszen a kiszolgálandó vezénylővel ezek vannak közvetlen kapcsolatban. Itt a keresztbe tartalékolást használtuk, ahol az egyforma lapkiosztású kezelők nem azonos központhoz kapcsolódnak. Kábelezési tartalékok Szükségszerű letartalékolni a legfontosabb kábelirányainkat is, hiszen az nem
történhet meg, hogy egy esetleges kábeltéri tűz vagy tűzgát-bontásnál bekövetkező kábelsérülés miatt a rendszer üzemképtelen legyen. A megtáplálást biztosító kábeleknél a többirányú automatikus átkapcsolású betáplálást alkalmazzuk. A kezelőkészletekhez a telekommunikációs szolgáltatás optikai kábeleken jut el. Itt az átkapcsolás nem oldható meg egyszerűen, ezért egyfajta gyűrűt létesítettünk. A gyűrűs topológia előnye az egyszeres hibatűrés. A gyűrű megszakadása esetén az adott eszköz még egy irányból elérhető marad. A több irányból történő ellátás biztosítása érdekében itt is alkalmaztuk a keresztbe tartalékolást, ami itt azt jelenti, hogy az adott eszközcsoport felét a gyűrű egyik irányából, másik felét a másik irányából látjuk el. Összességében megállapítható, hogy az új rendszer a tartalékolások révén üzembiztosan üzemeltethető és karbantartható hosszabb távon is. Képes elviselni bizonyos rendszerszintű üzemzavarokat, meghibásodásokat anélkül, hogy a szolgáltatás teljes mértékben megszűnne. A kommunikációs technológia rohamos fejlődése miatt a jelenleg használt készülékek egy része elavulhat, de a most kiépített átviteli közegek, kábelhálózatok és végkészülékek (ami a beruházás nagy részét teszi ki) még hosszú távon szolgálhatják az atomerőmű üzemirányítását.
Energiaforrás tartalékok Mint minden berendezés, a diszpécserrendszer is elektromos árammal üzemel. Evidens, hogy megtáplálási forrásait úgy kell kiválasztani, hogy nagy üzemzavar esetén is lehessen használni. Így átkapcsoló automatikán keresztül szünetmentes és biztonsági (diesel generátorra kapcsolható) áramforrásokat használunk. Ezeket egy kisebb helyi kémiai áramforrás támogatja (szintén duplikált), az átkapcsolások idejének áthidalására. A központ még egy saját kémiai áramforrással is rendelkezik, ami elegendő időt hagy kisebb megtáplálási zavarok elhárítására.
Hangos utasító
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
29
OVIT-oszlopok Nyugat-Európában A gödi acélszerkezet-gyártás fejlődése Az OVIT ZRt. alapvető feladata a magyar villamos alaphálózat létesítési, felújítási, karbantartási munkáinak ellátása, amely feladatoknak fontos része a távvezetékoszlopok, készüléktartó acélszerkezetek gyártása. Kezdetben ezeket a Dunaferr acélszerkezeti üzeméből, majd a Pest Megyei Villanyszerelő-ipari Vállalat nagykátai üzeméből szerezte be a társaság. 12 évvel ezelőtt, felmérve az iparág fejlődését és az igények jelentős növekedését, az OVIT ZRt. vezetése döntést hozott a hegesztett és rácsos szerkezetű távvezetékoszlopok próbajellegű, kis mennyiségű gyártásának megkezdéséről. Az akkori kisgépjavító és autószerelő üzem gödi telepe – mivel az autószerelés és a gépjavítás egyébként sem illeszkedett a cég profiljába, és akkoriban is csak nehezen tudott versenyképes maradni – alkalmas helyszínnek mutatkozott a kezdetben kis mennyiségű acélszerkezet gyártására.
László Ferenc*
Az acélszerkezet-gyártás gödi története Az első években speciális berendezések, fémmegmunkáló gépek és egyéb technikai feltételek hiányában, kézi módszerekkel, szerkezetlakatosokkal, átminősített autószerelőkkel gyártottuk az oszlopokat és egyéb szerkezeteket, évi mintegy 4–500 tonna mennyiségben. Mivel kis csapatunk az első próbát kiállta, a vezetőség úgy döntött, megéri az üzem élére egy igazi vezetőt keresni – aki elődöm, a közelmúltban nyugdíjazott Szabó Lajos lett –, illetve a techni-
kai feltételek megteremtésébe fektetni. Ebben az időben hazánkban a távvezetékek, és az alállomási acélszerkezetek már duplex kivitelben készültek. Ez azt jelenti, hogy az elkészült acélszerkezeteket a tűzihorganyzást követően még műhelykörülmények között egy szemcseszórásos eljárásnak vetjük alá, majd ellátjuk festékbevonattal, ezzel növelve az acélszerkezet élettartamát. Így számunkra az első nagy áttörést duplex festőüzemünk megépítése hozta, amely 2000-ben készült el. Ezáltal a manufakturális módszerekkel legyártott acélszerkezetek tűzihorganyzás utáni szemcseszórását és festését egy
látkép az acélszerkezeti üzletigazgatóságról (2010)
* László Ferenc, termelési igazgató, OVIT Zrt., e-mail:
[email protected]
30
2011/2 ■
a magyar villamos mûvek közleményei
korszerű, igen hatékony festőüzemben, nyugati technológiával lehetett elvégezni. A gyártás vonalán a legnagyobb változásokat 2002 és 2003 hozta meg. Ekkor építettük fel a legelső modern gyártócsarnokunkat, és ekkor szereztük be az első automata fémmegmunkáló gépeinket. 2002-től egy szögacéllyukasztó, -daraboló, 2003-tól pedig egy 1500*6000 mm-es táblalemezeket megmunkálni képes fúró-, lyukasztó-, plazmavágógép, valamint egy szögacél és europrofil megmunkálására alkalmas fúró- és fűrészautomata segíti a munkánkat.
Ezzel megteremtettük a lehetőséget a termelési volumen jelentős növelésére, amelyre éppen nagy szükség is volt, mivel ekkor kezdtük meg a Sándorfalva–Békéscsaba 400 kV-os távvezetéki vonalra beépítésre kerülő mintegy 2.400 tonna duplex kivitelű, rácsos szerkezetű távvezetékoszlop gyártását. Ezen mennyiség gyártása és festése már csak ebben a gépesített üzemben volt lehetséges. Kezdetben csak az OVIT saját igényeit szolgáltuk ki, majd elkezdtünk a hazai 120 kV-os áramszolgáltatói területre is szállítani. Ebben az időben sikerült az első szerződést megkötni az ausztriai Voest Alpine céggel, és ezzel megkezdtük a nyugat-európai területekre történő gyártást és szállítást. A következő nagy ugrást egy versenytársunk, a Fabricom tulajdonképpeni felvásárlása jelentette 2004 decemberében. Ezzel nemcsak jó állapotban lévő gépeket, de a nyugat-európai piacokon való megjelenés lehetőségét, és az acélszerkezet-gyártásban jártas, és az OVIT-hoz máig lojális kiváló szakembereket is „nyertünk”. Azonban ezzel egy teljesen új helyzettel találtuk szembe magunkat, mert nem csupán az összeolvadás folyamatát kellett zökkenőmentessé tenni, hanem folyamatosan ki kellett szolgálnunk olyan európai megrendelőket is, akik számára addig az OVIT nem számított jelentős beszállítónak. A Fabricom által korábban megkötött szerződések teljesítésével egyrészt nagy lépést tettünk ugyan a nemzetközi szállítások kiterjesztésére, másrészt rá kellett jönnünk, hogy a nyugat-európai vevők egészen más követelményeket
1. ábra: Gyártott Mennyiség
támasztanak mind minőségi szempontból, mind a szállítási határidők tekintetében. Megsokszorozva erőfeszítéseinket, az elvárásoknak végül meg tudtunk felelni, és ez lehetővé tette számunkra további megrendelések megszerzését. A piac és a géppark bővülésének igen hamar kézzelfogható eredménye lett: 2004-ről 2005-re több mint 100%-kal tudtuk növelni a gyártás mennyiségét! Néhány éven belül elértük azt, hogy az OVIT oszlop- és acélszerkezet-gyárának piaci helyzetét Magyarországon éppen úgy, mint Kelet- és NyugatEurópában – főleg Németországban, Ausztriában, Szlovákiában, Csehországban, Belgiumban és nem utolsó sorban Franciaországban – stabilizálni tudtuk. Ismertségünk és szakértelmünk utat nyitott további piacokra való belépéshez, de elsődlegesen lehetőséget teremtett a már meglévő partnereink megtartásához, és folyamatos, színvonalas kiszolgálásához. Versenytársainkat folyamatosan elemezve ismertük meg. Figyeltük, mit csinálnak másképpen, jobban, mi az, amin nekünk is változtatni kell. Engedtük, hogy ők is érzékeljék fejlődésünket, és ezáltal potenciális versenytársnak tartsanak. Mindezen piaci mozgások a 2008-as válság előtt soha nem látott konjunktúrát hoztak számunkra az oszlop- és acélszerkezet-gyártásban. A szállítandó volumen három-négy éven belül az évi 4–5000 tonnáról közel 10 000 tonnára emelkedett (1. ábra). A gyártási folyamatok menedzselését mindaddig „kézi vezérléssel” oldottunk meg, de ez évről-évre egyre több kihívást jelentett. A legjelentősebb termelésimennyiség-
növekedést a 2007. évről a 2008. évre értük el. Az ebben az időszakban elért több mint 60%-os növekedést már csak igen nagy áldozatok árán tudtuk kézben tartani. Kollégáimmal éjjel-nappal dolgoztunk, hogy tartani tudjuk a vállalt határidőket, ne jelentkezzenek minőségi problémák, elkerüljük a reklamációt, és ne érjen bennünket presztízsveszteség. De 2008-ban már nem lehetett nem észrevenni, hogy a gyártási folyamat átszervezése érdekében valamit sürgősen tennünk kell.
Termeléskövetés és szervezeti átalakulás Ekkor döntöttünk úgy, hogy megpróbáljuk megreformálni a gyártásunkat. Európa egyik legfejlettebb gépparkjával rendelkeztünk, a magyar munkaerő ára még messze versenyképes volt bármely nyugat-európai országéhoz viszonyítva, mégsem tudtuk hozni azt a szintet, amelyet elvártak tőlünk, és nekünk is el kellett várnunk magunktól, hogy a piacon maradhassunk. Az egyik legfontosabb szerepet a gödi átalakulás elindításában az OVIT akkori műszaki igazgatója, Neukum Zoltán játszotta. Ő volt az, aki kívülről és felülről nézve érzékelte a problémát, és megtette azokat a kezdő lépéseket, amelyekkel elindított minket a változás útján, majd az első évben igen kemény tempót diktálva irányt adott az átalakulásunknak, és nem hagyta, hogy feladjuk. Elsősorban az volt az elképzelésünk, hogy egy termeléskövető szoftvert szeretnénk, amely segíti nyilvántartani az évi közel 10 000 tonna vas mozgását. Elsőként - Neukum Zoltán javaslatára - tanácsadókat alkalmaztunk, akik felmérték a működésünket. A tanácsadók a folyamatokra kívülről, friss szemmel rátekintve, számomra olykor meglepő, de teljesen jogos megállapításokat tettek. Szembesítettek egyrészt azzal, hogy a nálunk kialakult rendszerre nehézkesen lehet szoftvert ültetni, először át kell strukturálni a folyamatokat, másrészt azzal, hogy problémáink nem olyan nagyok, és nem is egyediek, ezeket vagy ehhez hasonlókat mások – többek között a konkurens társaságok – is megoldottak már. Kiderült, hogy több változtatásra is szükség lesz. A termelés irányításához az út a folyamatok tisztázásán keresztül
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
31
CNC-daraboló csarnok
vezet. Ehhez a szervezeti struktúra átalakítására, a feladatok és felelősségek egyértelmű meghatározására volt szükség. Egy termelőüzemben akkor hatékony a működés, ha nem kell mindenkinek folyamatosan gondolkodni, „váratlan” problémákat megoldani, hanem ha a gépezet minden fogaskereke olajozottan és rutinosan teszi a dolgát, és zökkenőmentesen kapcsolódnak egymáshoz. Az első nagyobb átalakulások után kezdtük meg a szoftvertámogatás bevezetését, a folyamat „fejétől a lába felé” haladva, vagyis a kimenő ajánlataink és a beérkező megrendeléseink nyilvántartásától, ezek számítógépes feldolgozásán keresztül a vasanyagok és a legyártott alkatrészek pontos nyomon követésén keresztül a kiszállításig. Amint a kollégák elkezdték használni a szoftvert, egyre inkább „rákaptak az ízére”, folyamatosan tele voltak (és vannak) ötletekkel, hogy mi mindent lehetne még rajta fejleszteni. Kezdve a 3D-s szerkezettervezéstől egészen addig, hogy hogyan lehetne a tervezést automatizálni, a gyártást vonalkód segítségével, műveletenként a lehető legpontosabban nyilvántartani. Meg kellett találnunk az egyensúlyt abban is, hogy a termelés teljes volumenének megtartása mellett mennyi „változást” bír el az üzem, mivel egy ilyen folyamatos rendkívüli állapot nem kis terhet ró kivétel nélkül minden dolgozóra. Éppen ezért nagy hangsúlyt fektettünk arra, hogy minél több kollégát bevonjunk a változásokba, az őket érintő döntésekbe, és minél szélesebb
32
2011/2 ■
körben megértessük, hogy mi a célunk, és miért szükséges egy új működési modell bevezetése, amely számos szokatlan intézkedést von maga után. Míg a folyamat mára csaknem mindenre kiterjedően definiált, addig a szoftver fejlesztése még nem fejeződött be teljesen. De minden változás közül a legfontosabb a mi fejünkben történő változás, ami a hozzáállásunkat, az új rendszer elfogadását és az új szabályok betartását illeti. Sokat tettünk az új vezetők továbbképzéséért, illetve azért, hogy átadjuk nekik azt a szemléletet, ami nálunk, az OVIT-nál talán a legfontosabb: mindent úgy csináljunk, mintha magunknak csinálnánk, precízen, pontosan. Vegyük észre magunk és mások esetleges tévedéseit, és törekedjünk arra, hogy csak kifogástalan minőségű termék kerüljön ki a rendszerből.
2. ábra: Export
a magyar villamos mûvek közleményei
Természetesen számunkra vevőink elégedettsége a legfontosabb, és elmondhatom, hogy ezért minden kollégánk egyformán felelősnek is érzi magát.
Hová jutottunk el 2010 év végére, hogyan kezdjük a 2011-es évet? A 2008-as kiváló évben még nem volt érzékelhető a válság hatása, utána azonban nagy visszaesés mutatkozott iparágunkban, nemcsak Magyarországon, de egész Európában. Büszkén mondhatjuk el magunkról, hogy ennek ellenére, ha csak minimális mértékben is, de a 2009. és a 2010. évben is növelni tudtuk a gyártási mennyiséget.
Ezt úgy sikerült elérni, hogy a belföldi megrendeléseinknél tapasztalható visszaesést a külföldi piacokról pótolni tudtuk. Komoly erőfeszítéseket tettünk, elsősorban Németországban és Ausztriában, mind a régi vevőink kiszolgálására, mind pedig új piacok megszerzésére. Nem volt ez könnyű feladat, hiszen az ezekbe az országokba történő szállításokat sokszor hosszadalmas minősítési eljárások előzik meg. Az ezeken való megfelelés után a gyártó először még mindig csak próbamegrendelést (kis mennyiségben) teljesíthet, és ha ott minden rendben történik, akkor kaphat jelentősebb megbízatásokat, és válhat komoly beszállítóvá. Az ábrán jól látható exporttevékenységünk jelentős növekedése (2. ábra). deutsche bahn munka
Nagyobb nyugat-európai megrendeléseink 2002. évtől folyamatosan szállítunk Ausztriába távvezetékoszlopokat, elsődlegesen az osztrák vasúttársaság, az Österreichische Bundesbahnen (ÖBB) részére. Kezdetben ezek mennyisége éves szinten a 100–500 tonna között mozgott. A jelentős áttörést ezen a területen a 2008-as év hozta meg. A 20082009-ben épült meg Ausztriában a Kainachtal–Südburgerland 380 kV-os távvezeték. A teljes projekt összességében közel 10 000 tonnányi acélszerkezet-gyártást és kivitelezést jelentett, amelyből az OVIT ZRt. Acélszerkezeti Üzletigazgatósága egy ütem oszlop szállítását nyerte meg és teljesítette, összesen 2050 tonna mennyiségben. Az új tervezésű távvezetékoszlopokat, az előírásoknak megfelelően, duplex
(tűzihorganyzott és festett) kivitelben szállítottuk ki. 2010-ben egy régi elképzelésünket sikerült megvalósítanunk, amely a német vasutak, a Deutsche Bahn AG standardjai szerinti beszállítói minősítés megszerzését jelentette. Az ezt követő tárgyalások során két generálkivitelező partnerünk révén (LTB Leitungsbau GmbH és ENACO Energieanlagen- und Kommunikationstechnik GmbH), ös�szességében mintegy 3 100 tonna duplex felületvédelemmel ellátott távvezetékoszlop szállítására kaptunk megbízást. A fenti két jelentős munkán kívül évek óta jelen vagyunk az osztrák és német piacokon, és a sokfelől érkező megrendelések teljesítésével szintén évi több ezer tonna acélszerkezetet szállítunk különböző területekre. A 2011-es évvel kapcsolatos várakozásaink nagyok, hiszen a válság lassan
lecseng, és mint sok más iparágban, az „életben maradt” konkurencia nálunk is ugrásra készen várja a konjunktúrát, és mindenki azt figyeli, hogy mely piaci szegmensben vetheti meg a lábát. A mi törekvéseink a távvezetékoszlop-gyártás területén elsősorban a fent említett osztrák és német piacok felé irányulnak. Minden erőnkkel azon vagyunk, hogy részesedésünket tovább növeljük, és minél jelentősebb szerepet játszunk az európai távvezetékoszlopgyártói piacon. Távolabbi céljaink között szerepel, hogy az elsők között legyünk ezen a területen, és olyan európai szintű acélszerkezet-gyártó egységet hozzunk létre és működtessünk, amely meg tud felelni ezen dinamikusan fejlődő piac igényeinek, teljesíteni tudja az egyre növekvő minőségi elvárásokat, és folyamatosan az egyre erősödő konkurencia előtt halad.
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
33
Átviteli hálózati fejlesztések 2010-ben a MAVIR Zrt. Kommunikáció tájékoztatója
A hálózatfejlesztés tervezése A MAVIR Magyar Villamosenergiaipari Átviteli Rendszerirányító ZRt. a magyar villamosenergia-rendszerben az átviteli rendszerirányítási engedélyes. Az átviteli tevékenység keretében kiemelt feladata, hogy a tulajdonát képező átviteli hálózat fejlesztésével, felújításával, üzemeltetésével és karbantartásával biztosítsa az országban a villamosenergia-ellátás biztonságának európai szintjét. A fejlesztési szükségletek meghatározása számítások, modellezések alapján történik, a fejlesztési igényeket a magyar villamosenergia-rendszer (VER) Hálózatfejlesztési Terve összegzi. A jelenlegi szabályozás szerint ezt a tervet kétévente kell benyújtani a Magyar Energia Hivatal (MEH) részére, az új szabályzás szerint 2011-től már évente. A MEH jóváhagyása után megkezdődhet a terv végrehajtása. A fejlesztési munkáknak köszönhetően, a hálózatfejlesztési tervekkel összhangban az elmúlt 11 évben hazánkban több, mint 500 km új 400 kVos távvezeték és 5 db új átviteli hálózati alállomás létesült, több alállomás pedig bővítésre került.
A 2010. évi legfontosabb hazai fejlesztések n Az
átviteli hálózathoz történő – törvényben és irányelvben rögzített – megkülönböztetés-mentes hozzáférés biztosításának keretén belül 2010 júniusában átadtuk a Gönyű kombinált ciklusú erőmű (Gönyű KCE) csatlakozását megvalósító Gönyű 400 kVos alállomást és a szükséges új 400 kV-os távvezetéket, amely a GyőrLitér 400 kV-os távvezeték felhasításával létesült. A beruházás biztosítja a Gönyű KCE által termelt villamos energia biztonságos kiszállítását. n 2010 decemberében átadtuk a Martonvásár – Bicske 400 kV-os távve-
34
2011/2 ■
zetéket, valamint az új Bicske Dél 400/120 kV-os alállomást, amely tovább növeli a régió ellátásbiztonságát.
Nemzetközi távvezeték-fejlesztések 2010-ben A hazai távvezetékek mellett nemzetközi összeköttetések is épültek. Ezek célja szintúgy az ellátásbiztonság növelése - amelynek sok esetben éppen ez a gazdaságosabb módja -, továbbá ezek az összeköttetések növelik a határon keresztül történő szállítás lehetőségét, bővítve ezzel a villamos energia kereskedelmi lehetőségeit, valamint az európai rendszerek együttműködését, annak biztonságát. A nemzetközi ös�szeköttetések létesítését az Európai Unió is támogatja. n 2010 májusában került sor a Szombathely-Bécs 400 kV-os összeköttetés átadására, amely felhasználta a korábban kiépített Győr-Bécs 400 kV-os távvezeték II. rendszerének és a Győr-Szombathely 400 kV-os távvezeték II. rendszerének egy-egy szakaszát. Az újabb magyar-osztrák villamos energia összeköttetéssel erősödött hazánk és Európa villamos energia hálózata. Ezt a beruházást az Európai Bizottság a pénzügyi válság hatásainak enyhítése miatt életre hívott, az energiaipari beruházások fellendítését célzó EEPR (European Energy Program for Recovery) program keretében támogatja.
n 2 010
novemberében ünnepélyes átadásra került a térség ellátásbiztonságát és a Paksi Atomerőmű energiakiszállítási biztonságát is növelő, a MAVIR horvát partnercégével (HEP-OPS) közös projekt keretében létrehozott Pécs-Ernestinovo 400 kV-os összeköttetés. A projektet az Európai Unió a Trans European Networks – Energy (TEN-E) programja támogatta, az új összeköttetés a fenti előnyökön túl erősíti az európai villamosenergia-rendszeren belüli hálózati kapcsolatokat is.
További fejlesztési munkák A fejlesztési munkák ezzel természetesen nem fejeződtek be, mivel a folyamatosan változó igények kiszolgálása, a biztonság fenntartása állandó kihívás elé állítja a hálózati társaságokat. A jóváhagyott Hálózatfejlesztési Terv alapján további létesítéseket folytatunk, alállomási bővítéseket végzünk, új alállomásokat tervezünk és építünk Szolnok, Dunaújváros és Debrecen térségében, valamint körvonalazódik egy Budapest térségi új átviteli hálózati alállomás létesítésének szükséglete is. A folyamatos fejlesztések során alkalmazott műszaki megoldások tekintetében egységességre törekszünk, a távvezetékek gyakorlatilag 10 éve ugyanazzal az oszloptípussal épülnek és az alállomásokban is típusmegoldásokat alkalmazunk. Ennek köszönhetően Pécs, Szombathely és Bicske
Az átviteli hálózat alapadatai: Nyomvonalhossz:
3810 km (4726 km rendszerhossz)
400 kV
2198 km
750 kV 220 kV 120 kV
Alállomások:
Transzformátorok:
Hálózatfejlesztések:
a magyar villamos mûvek közleményei
268 km
1187 km 157 km 28 db 77 db
1999-2010: 542 km távvezeték, 5 alállomás
bicske dél 400/120 kv-os alállomás
alállomások érdemben ugyanazon tervek alapján létesültek. Az elmúlt években a fejlesztések mellett nagy erőkkel folyt a hálózat teljes felújítása is, amelynek eredményeként egy közel 15 éves programot befejezve a magyar VER átviteli hálózati technológiája érdemben a 2010. év végére teljes felújításra került. Ennek két fő eleme a távvezetékek és az alállomások felújítása volt. A távvezetékeknél említést érdemel, hogy a korábbi porcelánszigetelőknél nagy számban előfordultak törések, amelyek üzemzavart okoztak, ezért elvégeztük az összes ilyen szigetelő lecserélését üveg, vagy az utóbbi évtizedben elterjedt, igen korszerű szilikongumis kompozit szigetelőre. Mivel ezek a szi-
SZOMBATHELYI ALÁLLOMÁS
gönyü 400 kV-OS ALÁLLOMÁS
getelőcserék csak a távvezeték kikapcsolása mellett voltak megvalósíthatók, a feszültségmentesítéseket kihasználva ezzel egyidejűleg elvégeztük az oszlopok festését is, ezzel biztosítva az állagmegóvást, valamint a környezet terhelésének csökkentését. Az alállomásokon gyakorlatilag teljes egészében modern készülékekre cseréltük a korszerűtlen, kis megbízhatóságú primer és szekunder berendezéseket. Ezzel egyidejűleg olyan korszerű irányítástechnikai rendszert alakítottunk ki, amely lehetővé teszi, hogy a folyamatos felügyelethez már ne kelljen az alállomáson személyzetnek tartózkodnia, hanem minden felügyeleti és kezelői tevékenység távolról, a kezelőközpontokból legyen végrehajtható. Az elmúlt években
öt kezelőközpont került kialakításra, az új technológia pedig olyan mértékben beváltotta a hozzá fűzött reményeket, hogy 2011 második negyedévének elejére befejeződik az a munkafolyamat, amelynek eredményeként mind a 28 db alállomás kezelése egy közös kezelőközpontból fog megvalósulni. A felújítások eredményeképpen mára már nem csak az új, hanem a régi – esetenként 50 évnél is idősebb – létesítményekben is európai szintű technológia szolgálja – átviteli hálózati oldalról – hazánkban a villamos energia ellátásbiztonság európai szintjének fenntartását.
PÉCS-ERNESTINOVO 400 kV-OS ÖSSZEKÖTTETÉS
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
35
a Kapcsolt energiatermelés a magyar energetika történetében, és mai problémái A kapcsolt energiatermelés hatása és megítélése a hazai energetika történetében rendszeresen vetett fel problémákat. Legújabban a kapcsolt energiatermelés és a megújulók támogatásának (KÁT) csökkentése és a hőár-növelés terve verte ki a biztosítékot. A probléma mai, de sok szempontból a múlt ágyazott meg neki. A kapcsolt energiatermelés vitás kérdéseit, pozitív és negatív hatásait ritkán ítéltük meg egyöntetűen, többször inkább eltérően, úgy magyarosan.
Dr. Büki Gergely* Több évtizede követhettem a kapcsolt energiatermelés különböző szakmakultúráinak szemléletét, a monopolhelyzetben lévő és a piacon működő vállalatok hozzáállását, a villamos és a hőfogyasztók eltérő érdekképviseletét, a technológiaváltások (gőzerőmű, gázturbina, gáz/gőzerőmű, gázmotor, megújuló energiaforrások) hatását, a hazai és külföldi tulajdonosok szerepét, a tüzelőárak változását és begyűrűzését, valamint a különböző politikai indítatásból kialakított állami szerepvállalás változását. Talán a több évtized vitáinak áttekintése is hasznos lehet, és segítheti a kapcsolt energiatermelés jelenlegi problémáinak megoldását, a vitás kérdések rendezését.
Ellennyomású villamosenergiatermelés, fajlagosítás a villamos energiára Legelőször az a szemlélet honosodott meg, amely a kapcsolt energiatermelésben a villamos energiát helyezte előtérbe. Heller és Lévai professzorok úgy tanították [1], hogy a kapcsolt villamosenergia-termelés fajlagos tüzelőhő-felhasználása valóságos viszonyok között , veszteségmentes esetben gello= 1, ahol ηm az energiaátalakítás mennyiségi veszteségeit kifejező hatásfok. A villamos energiára vetített fajlagos primerenergia-megtakarítás pedig
1. A kapcsolt energiatermelés szakmakultúrái A kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés energetikai hatékonyságát a különböző szakmakultúrák, tudományos iskolák másként fogalmazták meg. A kapcsolt energiatermeléssel elérhető évi primerenergia- és költség-megtakarítás (Gmeg és Cmeg) meghatározása, amit számos tényező befolyásol, sok vitát vetett fel, kevésbé a metodikája, inkább a számszerűsítése. Ám a legnagyobb vitákat az gerjesztette, hogy az elért energiamegtakarítást a kapcsolt energiatermelés termékeire hogyan vonatkoztassuk, illetve hogyan osszuk meg. E tekintetben a szakmakultúrák három fajlagosítása érdemel említést.
* Dr. Büki Gergely, ny. egyetemi tanár, BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék, e-mail:
[email protected]
36
2011/2 ■
, ahol ηKE a helyettesített közvetlen villamosenergia-termelés hatásfoka. Ez a fajlagos megtakarítás nem fejezi ki a hőmérsékletek és az irreverzibilitások szerepét, tehát az erőmű színvonalát. Használták ugyan a kapcsolt energiaarány fogalmát is, energiagazdálkodási mutató néven, de ez nem a kapcsolt energiatermelés hatékonyságát kifejező jellemzőként jelent meg. Ez a szemlélet – akarva, nem akarva – a kapcsolt energiatermelés két terméke közül a villamos energiát tekintette egyértelműen kedvezményezettnek. A hasznos hő meghatározó szerepe, fajlagosítás a hőre Nagyobb fűtőerőművek tervezése során egyre jobban kiderült, hogy a kapcsolt energiatermelés energetikai
a magyar villamos mûvek közleményei
és gazdasági jellemzőinek megítélésére a kapcsolt villamosenergia-termelésre vonatkoztatott energetikai mutatók nem megfelelőek. Részletes elemzések során ˙[2][3] megállapítottuk, hogy a fajlagosítás alapjaként – a villamos energia helyett – a kapcsoltan termelt hőt kell választani. Némi egyszerűsítéssel a hőre, illetve a közvetlen hőtermelés primerenergia-felhasználására vetített fajlagos primerenergia-megtakarítás . Ezt a fajlagosítást több lényeges ok teszi (tette volna) indokolttá és célszerűvé: n a kapcsolt energiatermelés helyi és időbeni alapját a hasznos hő képezi, mert csak ott és csak akkor lehet kapcsolt energiatermelést megvalósítani, ahol, és amikor hasznos hőigény jelentkezik (a kapcsolt energiatermelés sok évtizedes hazai gyakorlatának éppen az volt a legnagyobb hibája, hogy az azt meghatározó hőfogyasztók érdeke sohasem került előtérbe), n a kapcsolt energiatermelésben mindenkor a megtermelendő hő az adott, és a jellemzőket mindig az adott, állandó mennyiségre indokolt vonatkoztatni, n a hőre vetített fajlagos mutatók teljes értékű energetikai jellemzők, mert tartalmazzák mindazokat a jellemzőket (hőmérsékletek, irreverzibilis és mennyiségi veszteségek), amelyek az energiaátalakítási hatékonyságot befolyásolják, a korszerűséget kifejezik, és csak ilyen jellemzőket tartalmaznak. A kapcsolt energiatermelés energetikai jellemzőit kétféle mutatópárral hatá-
rozhatjuk meg. Az egyik mutatópár: a villamos részhatásfok
0,5
,
KE
/
m
= 0,3 0,4
0,4
0,5
GQ + E
a termikus részhatásfok
yQ
0,3
0
. 0,2
A másik mutatópár pedig: a mennyiségi hatásfok
Az összefüggések egyaránt érvényesek tiszta kapcsolt, csak közvetlen és vegyes energiatermelésre. A hőre vetített szemlélet lehetővé tette a közvetlen, a kapcsolt és a hőszivattyús hőtermelés egységes és ös�szehasonlítható energetikai mutatóinak kidolgozását, ez műszaki irányelvként 1988-ban el is készült [4]. A hőre vetített fajlagos primerenergia-megtakarítás kifejezi azt a fontos tendenciát, hogy az erőművek színvonalának növelésével javul a kapcsolt energiatermelés hatékonysága, ha a színvonalat egyformán növeljük a közvetlen és a kapcsolt energiatermelő erőművekben. Ezt mutatja – némi egyszerűsítéssel – az 1. ábra [5]. Ebből kitűnik, hogy a kapcsolt energiatermelés perspektivikus irányzat, de csak akkor, ha a fűtőerőművek is ugyanolyan korszerűek, mint a közvetlen villamosenergia-terme-
0,7
0,1 0
és a kapcsolt energiaarány .
0,1 0,15 0,2 0,25
0,6
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2. ábra: A hő- és villamosenergia-termelés együttes primerenergia-felhasználására vonatkoztatott fajlagos primerenergia-megtakarítás a kapcsolt energiaarány függvényében azonos erőműszínvonal esetén
lő erőművek. (Az ábrán a kapcsolt hőkiadás azonos színvonalát fejezi ki, amelyben EQ a hőkiadás miatt kiesett villamos energia.) EU irányelv, fajlagosítás a hőre és a villamos energiára A 2004-ben elfogadott EU-direktíva a kapcsolt energiatermelés révén elérhető primerenergia-megtakarítást a közvetlen hő- és villamosenergia-termeléshez együtt felhasznált primerenergiához viszonyítja [6][7]. Ez a fajlagos primerenergia-megtakarítás
,
amelyben ηFM a közvetlen hőtermelés
hatásfoka. Ennek a fajlagos primerenergia-megtakarításnak a változását a 2. ábra mutatja, ha a közvetlen villamosenergia-termelő és a kapcsolt energiatermelő erőmű azonos színvonalú. Az ábra világosan szemlélteti az EU-direktívának azt a hibáját, hogy a fajlagos primerenergia-megtakarítás a kapcsolt energiaarány növelésével előbb nő, majd maximum elérése után számottevően csökken. A hazai szabályozás is – sajnos – ezt az EU-direktívát vette át. 7/2006. TNM rendelet és minősítés, kapcsolódás A hasznos energiaigények jelentős részét az épületek teszik ki. Az épületek végenergia-igényét a fűtés és a használati melegvíz-ellátás (meleg hőigény, Qf ), a hűtés (hideg hőigény, Qh) és a villamosenergia-igény (E) együttesen adja . Az épületek végenergia összefüggésében különböző értékű energiák kerülnek összegzésre. A helyes összeadás és minősítés természetesen csak a primerenergia-felhasználásban lehetséges ,
1. ábra: A hőtermelés primerenergia-felhasználására vonatkoztatott fajlagos primerenergiamegtakarítás a kapcsolt energiaarány függvényében azonos erőműszínvonal esetén
amelyben gf a fűtési hő, gh a hűtési hő és gE a villamosenergia-ellátás fajlagos primerenergia-felhasználása. Az összefüggések alapján az épületek hőellátása két, egymástól elválasztható és összefüggő feladatot jelent:
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
37
n Az
egyik feladat az épületek hőigényeinek ( ) meghatározása. Legjelentősebb az épületek fűtési hőigénye, aminek számítása és tanúsítása rendeletekkel szabályozott [8][9]. A tanúsítás egy eszköz, több célt szolgálhat, de a főcél az épületek hőigényének jelentős és tömeges csökkentése. A hőigény egy-egy épület esetén jelentősen, 20–80%-kal is csökkenthető, de az országos energiamérleg szempontjából az elért tömegességnek van meghatározó szerepe. n A másik feladat az épületek hőigényeinek kielégítése primerenergiákkal (gQ, a hőtermelés fajlagos primerenergia-felhasználása). A hőigények kielégíthetők különböző technológiákkal (közvetlenül, kapcsolt és hőszivattyús hőtermeléssel), fosszilis és megújuló primerenergiákkal, helyi forrásokból vagy vezetékes energiaellátással [10]. A primerenergia-felhasználás meghatározása és mutatói, különösen a kapcsolt energiatermelés esetén, a [8]-ben nem, vagy nem megfelelően szabályozottak [11]. Nyilvánvalóan nem lehet a kapcsolt hőtermelés fajlagos primerenergia-felhasználását egységesen a földgázhoz mérten 1,12-szer nagyobb, szakmaidegen kifejezésként „primer energia-átalakítási tényezővel” minősíteni! A 2010. évi európai parlamenti és tanácsi irányelv [12] újra kiemeli, hogy új épületek esetén „megfontolásra és figyelembe vételre kerüljön: n megújuló forrásból származó energián alapuló, decentralizált energiaellátási rendszerek, n kapcsolt energiatermelés, n táv- vagy tömbfűtés és -hűtés, különösen, ha az részben vagy egészben megújuló forrásból származó energián alapul, n hőszivattyúk.” Az épületek összefüggő végenergiaigényét és primerenergia-ellátását lehet vizsgálni és minősíteni együtt, vagy külön-külön. De mindkettőt vizsgálni és minősíteni kell! Az épületek primerenergia-ellátásának hangsúlyt ad, hogy nagyrészt ebben érvényesülnek a hatékony energiatermelési technológiák, és ennek keretében hasznosíthatók hatékonyan a megújuló energiaforrások. Összefoglalóan megállapíthatjuk, hogy az elmúlt évtizedek során a kapcsolt energiatermelés megítélésére a szakmakultúrák többféle, megalapozott és önké-
38
2011/2 ■
Azt könnyű kimutatni, hogy a hőfogyasztók érdeke nem, vagy csak korlátozottan érvényesült a kapcsolt energiatermelés hasznában, de fel kell tárni azt is, hogy ennek érvényesülését milyen tényezők akadályozták és gátolják. Választ kell adni arra a konkrét kérdésre is, hogy a hőfogyasztók miért igyekeztek/igyekeznek leválni a távfűtésről, s gyakran akkor is, amikor a távhőt a fűtőerőművek kapcsoltan termelik. Magyarázatként a tulajdonviszonyok, a monopolhelyzet, a piaci érdekek és a szabályozás hatását indokolt megvizsgálnunk.
líthatóság erősen korlátozza. A hazai viszonyokra széles körben ez volt, és ma is ez a jellemző. n Ha a fűtőerőmű a hőfogyasztók közösségének tulajdonát képezi, akkor az a természetes érdeke, hogy a kapcsolt energiatermelés hasznát a termelt hő, a hőfogyasztók javára érvényesítse. Ebben az esetben másodlagos termékként a villamos energiát kell értékesíteni, amelyet az egységes villamosenergia-rendszer mindenütt és bármikor képes átvenni. Ebbe a körbe főleg a korábbi ipari erőművek tartoztak, szerepük az időben, különösen a rendszerváltás után gyengült. n Lehet a fűtőerőmű a hő- és villamos fogyasztóktól független tulajdonban (pl. önkormányzat, Stadtwerk, vállalkozó, ESCO). Ilyen, a hazai gyakorlatban elég ritka esetben a tulajdonosnak nincs egyik termék felé sem elkötelezettsége, az árak kialakításánál a hő és villamos energia keresletének kíván megfelelni, és megfelelő szabadsággal rendelkezik a kapcsolt energiatermelés termékei közötti primerenergia- és költségmegosztásra.
Tulajdonviszonyok
Monopolhelyzet
A nagy hazai távhőrendszerek többségének sajátossága, hogy a kapcsolt hőtermelést és a távhőszolgáltatást más-más vállalat végezte, végzi. A rendszerváltás előtt a távhőt döntően az MVMT erőművei termelték, a szolgáltatást pedig elsősorban tanácsi vállalatok végezték. Ez a megosztás jellemző Budapestre is. Jelenleg a Főtáv a forgalmazott, kapcsoltan termelt távhőnek zömét vásárolja, és saját termelésében is nagyon kicsi a kapcsolt hőtermelés aránya. A kapcsolt energiatermelés két terméke közötti primerenergia- és költségfelosztás problematikája kiegészül a különböző tulajdonosok eltérő elkötelezettségének, érdekeinek érvényesülésével: n Ha a kapcsolt energiatermelő fűtőerőmű a villamosenergia-rendszer része (tulajdona), akkor abban érdekelt, hogy a kapcsolt energiatermelés minden hasznát a termelt villamos energia kapja. A tulajdonos természetesen arra törekszik, hogy az elért primerenergia- és költségmegtakarítást csak és teljesen a villamos energia élvezze. Ekkor a termelt hő szinte másodlagos termék, aminek értékesítését a szál-
A tulajdonosi magatartás különösen fontos akkor, ha a tulajdonos monopolhelyzetben van. A rendszerváltozás előtt ez jellemezte a hazai erőművek kapcsolt energiatermelését, annak üzemeltetését, tervezését és létesítését. A monopolhelyzetet elsősorban az állami tulajdonban lévő MVMT jelentette. Az MVMT erőművek a kapcsolt energiatermelés primerenergia-megtakarítását a villamos energia javára számolták el. Ez következetesen érvényesült a korabeli villamos statisztikai évkönyvekben, amelyek természetesnek tekintették, hogy az erőművek kapcsolt és a kazánok közvetlen hőtermelésének fajlagos primerenergia-felhasználása közel megegyezett, sőt az erőműveké valamivel még rosszabbnak is adódott. Ez az elszámolás érvényesült a költségek esetén is, ami azt eredményezte, hogy a hőfogyasztók nem lettek érdekelté téve az erőművek kapcsolt energiatermelésében. A monopolhelyzetben kialakult kezdeti megosztás következetesen érvényesült a kapcsolt energiatermelés tervezésében és létesítésében. A monopolhelyzetű fűtőerőművek nem nyújtot-
nyes metodikákat kínáltak. A kínálatból a hazai gyakorlat nem tudta a helyes és egységes, a kapcsolt energiatermelést meghatározó hőfogyasztók érdekeit szem előtt tartó értékelési módszert és energetikai mutatókat meghonosítani, sőt az energetikai mutatók helyett gyakran szöveges minősítéssel találkozhatunk.
2. Tulajdonviszonyok, monopolhelyzet és piaci érdekek
a magyar villamos mûvek közleményei
tak kedvezőbb hőárat, mint a közvetlen hőtermelő fűtőművek. Következményként a tömegesen épülő házgyári lakótelepek hőellátására nem hatékony, korszerű és nagyteljesítményű fűtőerőműveket, hanem nagyteljesítményű forróvíz-kazánokat terveztek és létesítettek az ugyancsak monopolhelyzetben lévő tervező és beruházó vállalatok [13]. A villamosenergia-rendszer számára pedig nagyteljesítményű kondenzációs fűtőblokkok helyett ugyanolyan teljesítményű kondenzációs egységek épültek. Ebben az időszakban alacsony szinten maradt a villamosenergia-rendszer kapcsolt villamosenergia-termelésének aránya, és ez a kis arányú kapcsolt energiatermelés érdemben nem is növelte a villamosenergia-rendszer hatásfokát. Piaci viszonyok és érdekek A rendszerváltás és az energiaipar privatizálása a monopolhelyzetet megszüntette. Ám a fokozatosan alakuló energiapiac sem oldotta meg a kapcsolt energiatermelés termékei közötti primerenergia- és költség-megosztás problémáját, inkább újabbakkal terhelte. A piaci viszonyaink a hazai sajátosságok bázisán alakultak ki az energiatermelésben, a szolgáltatásban, a tervezésben és létesítésben. Mindegyik területen megmaradtak a korábbi állami vállalatoknak kisebb-nagyobb méretű állami utódszervezetei, megjelentek a tőkeerős külföldi multicégek, és több hazai tulajdonú vállalkozás is próbált gyökeret ereszteni a hazai energiapiacon. A korábbi állami vállalatokat a legnagyobb veszteség az energetikai gépgyártás területén érte, hiszen a hazai energiaellátás hátteréből szinte teljesen eltűnt a hazai gépgyártás, pl. hiányzott a nagyszabású gázmotor- és a szélerőmű-programban is. Az átalakulás időszakában a piaci szereplők tevékenységét több cél vezérelte. Mindenképpen arra törekedtek, hogy piaci helyzetüket megszilárdítsák, lehetőség szerint bővítsék, ezen közben tőkeerejüket növeljék. Ez számos résztvevőnek sikerült, ám több hazai vállalkozás (pl. Kipcalor, Kipszer-kazántechnológia) ebben a versenyben, különböző formában, elvérzett. Mindegyik piaci szereplő – természetszerűleg – saját profitjának növelésére törekedett, és ebben a törekvésben az érintett megbízók megnyerése mellett alapvetően állami forrásokat (pl.
KEOP), illetve államilag szabályozott támogatásokat (elsősorban KÁT) célozták meg. A piaci szereplők céljai között bizonyosan nem lehet fellelni, hogy befektetéseik során, konkrétan a kapcsolt energiatermelés esetén, a hő- és villamos fogyasztókat megillető költségekre, indokolt költségmegosztásra, törekedjenek.
tethetünk erre. A kapcsolt villamosenergia-termelő erőművek átlagos (rész)hatásfoka , a hazai villamosenergia-termelés átlagos hatásfoka , a kapcsolt erőművek tüzelőanyag-hasznosítása . Ezekből a hőtermelés részhatásfoka
Szabályozás, KÁT támogatás A hatékony energiaellátást (pl. a kapcsolt energiatermelést és a megújuló energiák használatát) indokolt szabályozni és támogatással ösztönözni [14] [15]. Ezt a célt szolgálta a KÁT (korábban KÁP) rendszer, amely alapelveiben és gyakorlatában – sajnos – egyaránt elhibázottnak bizonyult. A KÁT rendszer alapelvét azért lehet bírálni, mert a megújuló forrásokból és a kapcsolt energiatermelésből a villamos energiát részesíti támogatásban, és a támogatás alapját is a villamosenergia-termelésben teremti meg. A támogatás célját az elért energia-megtakarításhoz és környezet szennyezés-csökkentéshez, illetve annak elősegítőjéhez kellett volna kötni. Másrészt a támogatás alapját abban a primerenergia-felhasználásban indokolt képezni, amelynek csökkentése a célunk. A villamos energia egyik szerepet sem tölti be: nem lehet sem a támogatás célja, sem a támogatás alapja. Ugyanakkor a hatékony kapcsolt energiatermelés létesítését indokolt ösztönözni, de a már megvalósított hatékony termelés nem szorulhat folyamatos támogatásra. A KÁT nem ilyen, nem új kapcsolt energiatermelések létesítését, hanem a meglévők fenntartását támogatja. A rossz alapokat természetszerűleg a KÁT rossz gyakorlata követte. Kritikát a támogatás célja és nagysága egyaránt kiváltott: n A KÁT a kapcsolt villamosenergiatermelés egy részét igen jelentősen támogatta. Például 2008-ban a kapcsolt villamosenergia-termelés 50%-a, 4,2 TWh 47,9 Mrd Ft támogatásban részesült, ami fajlagosan 11,4 Ft/kWh támogatást jelentett, s ez mintegy 1,7 Ft/kWh költséggel terhelte a rendszer nem kapcsoltan termelt villamos energiáját [16]. A támogatást a kapcsoltan termelt hőre nem tudjuk vonatkoztatni, mert erre a legfontosabb jellemzőre nincs adat, csak a többi adatból következ-
és a kapcsolt energiaarány pedig
A hőre vetített fajlagos primerenergia-megtakarítás
ami azt jelenti, hogy az elért primerenergia-megtakarítás jóval nagyobb a kapcsoltan termelt hőnél, és ez lehetetlen! (Hasonló, a kapcsolt energiatermelésre túlzottan kedvező adat számos közleményben fellelhető.) Az idézett adatok alapján két kérdés adódik: Ilyen nagyhatékonyságú kapcsolt energiatermelést miért kell támogatni? Ilyen nagy támogatás és nagy hatékonyság mellett miért akarnak a hőfogyasztók leválni? A kérdésre nem kutatom a választ, talán csak két választ idézek. A [17] szerint: „Támogatott a kapcsolt villamosenergia-termelés, ennek a támogatásnak a mértéke 60–70 Mrd Ft/év. Ennek 80%-a külföldi tulajdonú termelőknél marad extraprofit formában, amelyet repatriálnak.” A [18] szerint pedig: „…a támogatás csak olyan mértékben járjon, hogy az ne eredményezzen extraprofitot. Eszerint a megoldás szerint a KÁT-támogatás harmadával csökkenthető…” n A KÁT-rendszer a rossz hatásfokú biomassza-alapú (fatüzelésű) közvetlen villamosenergia-termelést is támogatta. A megújulókból termelt villamos energiát 2008-ban a KÁT 18,4 Mrd Ft-tal, fajlagosan szintén 11,4 Ft/kWh értékkel támogatta. Ezzel indokolatlanul elvonta a forrásokat a hatékony biomassza-alapú hőellátástól, és megnövelte a tűzifa árát. n A nem helyesen ösztönző és túlzott mértékű KÁT támogatást széleskörű
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
39
bírálat éri. Úgy is fogalmazható, hogy a KÁT módosításával nem oldhatók meg a támogatás problémái, mert a KÁT maga a probléma! A KÁT rendszert jelen formájában indokolt megszüntetni, s az energia-megtakarításokat és a megújuló energiák hasznosítását célzó fejlesztéseket új, helyes elvekre épülő támogatási rendszerrel kellene ösztönözni. Összefoglalóan megállapíthatjuk, hogy az energiarendszer tulajdonviszonyai, azon belüli monopolviszonyok és piaci érdekek, az állami szabályozás és támogatás sem a rendszerváltás előtt, sem azt követően nem tették lehetővé a kapcsolt energiatermelés költségeinek helyes megosztását a két termék között. A kapcsolt energiatermelést lehetővé tevő hőfogyasztók érdekeit sem a tulajdonviszonyok, sem a szabályozás és támogatás nem veszi figyelembe. A vitatható érdek- és támogatási viszonyok mellett nem áttekinthetők a kapcsolt energiatermelés adatai és energetikai mutatói sem. Számos kimutatás pl. a leglényegesebbet, a hasznos hőigényt nem is tartalmazza.
3. A kapcsolt energiatermelés technológiái A kapcsolt energiatermelés évtizedeiben jelentősen változott a technológiája. A kapcsolt energiatermelés kezdete a gőzerőművek időszakára esik. A gázturbinák és a kombinált gáz/gőzerőművek, illetve a gázmotorok megjelenése áttörő lendületet adott a kapcsolt energiatermelésnek. A megújuló energiák, elsősorban a biomassza hasznosítása új utak keresésével jár. A gőzerőművek idején a fűtőblokk típusa és nagysága volt kérdéses. A korabeli vitákban központi kérdéssé vált, hogy ellennyomású vagy kondenzációs fűtőegységeket építsünk. Az éles viták megakadályozták a nagyobb szabású fűtőerőmű-építést. A hőszolgáltató gőzerőművek elsősorban csak technológiai gőzigények ellátására épültek, ám a nagyvárosok átfogó fűtőerőműves távfűtése nem alakulhatott ki. Az akkori széleskörű megítélés szerint a kapcsolt energiatermelést elsősorban a nagyobb nyomású gőzigények ellátására tartották kedvezőnek, az alacsonyabb hőmérsékletű fűtési hő kapcsolt ellátá-
40
2011/2 ■
sa mellett keményen érvelni kellett, sajnos eredménytelenül. Gőzerőművekben a kapcsolt energiaarány gőzszolgáltatás esetén σ<0,3 alatt maradt, de korszerű forróvizes távfűtésnél elérhette volna a σ= 0,5-0,6 értéket is. A sokoldalú vita nem eredményezett kibontakozást abban az alapkérdésben sem, hogy a kapcsolt energiatermelés hasznából valamilyen mértékben a hőfogyasztók is részesedjenek. A gázközegű erőművek megjelenése egyrészt jelentősen könnyítette, esetenként kézenfekvővé tette a kapcsolt hőkiadást, másrészt számottevően megnövelte a kapcsolt energiaarányt (σ=0,8-1,2). A nagy σ értékek – hőigények hiányában is – lehetővé tették a villamosenergia-termelést (szükséghűtést). A gázturbinák, a gáz/gőzerőművek és a gázmotorok szinte kivétel nélkül kapcsolt energiatermelésre létesültek. De azt is látni kell, hogy a külföldről beszerzett gázközegű erőművek energetikai hatékonysága ugyan nagy előrelépést jelentett a korábbi gőzerőművekéhez képest, de több vonatkozásban elmaradt a lehetőségektől, Példaként említhető, hogy a gázmotoros fűtőerőművek men�nyiségi hatásfoka általában, kapcsolt energiaaránya egyes esetekben alacsony. Összefoglalóan megállapítható, hogy a gázközegű erőművek nagyszabású fejlődést eredményeztek a kapcsolt energiatermelés mennyiségi növelésében és az energetikai mutatók javulásában. Ám a technológia fejlődése és a hatékonyság növekedése sem hozott javulást a hő szerepének, illetve a hőfogyasztók érdekeinek megítélésében.
4. A biomassza-alapú közvetlen és kapcsolt villamosenergia-termelés mai problémái A megújuló energiák hasznosítása során a kapcsolt energiatermelés lehetősége csak a biomassza esetén vetődik fel. A biomasszák hazai felhasználásakor először a közvetlen villamosenergia-termelés kapott teret, ami aztán széles körű és jogos bírálatot váltott ki. A megújuló energiák 2020-ig szóló Nemzeti Cselekvési Terve új irányokat jelöl ki a biomasszák hasznosítására mind tüzelési, mind elgázosítási technológiák esetén.
a magyar villamos mûvek közleményei
A meglévő biomassza (fatüzelésű) erőművek értékelése A megújuló energiaforrások hasznosításának jelszava alatt az egyik első hazai lépés a biomassza-alapú (fatüzelésű) erőművek létesítése volt. Ezek nagyrészt közvetlen villamosenergiatermelésre létesültek, nagyon kis hatásfokkal. Esetenként ezek az erőművek kisebb-nagyobb mennyiségű hőt is kiadnak. A fatüzelésű erőművek jelentős KÁT támogatásban részesülnek. Ezeket a fatüzelésű erőműveket több irányú bírálat éri. A jogos bírálatok vonatkoznak: a) az erőművek megújuló energiafelhasználására, mert a bírálók szerint jelentős arányban az erdők jó minőségű faállományát (rönkfát) is eltüzelik, b) a közvetlen villamosenergia-termelés rossz hatásfokára, ami azt is jelenti, hogy az eltüzelt fát a hőellátásban lényegesen hatékonyabban tudnánk hasznosítani (több földgázt válthatnánk ki), c) a fatüzelésű erőművek kisebb-nagyobb arányú kapcsolt hőtermelésére, d) a megkérdőjelezett fatüzelésű erőművek KÁT támogatására. Az összetett kérdés vizsgálatához mindenekelőtt az a) és b) alattiak elemzése és tisztázása szükséges. A meglévő biomassza erőművek rossz hatásfokú villamosenergia-termelését és hőkiadását az 1. táblázatban három hazai példa (A, B és C) és az összes biomas�sza-erőmű 2009. évi adatai alapján mutatjuk be és vizsgáljuk [19]. A táblázat első három sora adat: E a termelt villamos energia, Q a kiadott hő, G a felhasznált biomassza. Ezekből határoztuk meg az érintett erőművek kapcsolt energiatermelésének energetikai mutatóit. A három példa jellege eltérő, de mindegyiknek energetikai mutatói rossznak ítélhetők: Az A esetben túl nagy az energiaarány ( ), ami azt jelenti, hogy az erőmű lényegében közvetlen villamosenergia-termelő, csupán nagyon kevés hőt ad ki. Ebben az esetben a 26,1%os villamos részhatásfok túlzottan kicsi. A B esetben a kapcsolt energiaarány alacsony értéke ( ) tiszta kapcsolt energiatermelést tükröz. Tiszta kapcsolt energiatermelésnél viszont a 50,2%-os mennyiségi hatásfok elfogadhatatlanul kicsi.
A C eset a közepes nagyságú energiaaránnyal ( ) köztes állapotot képez. A viszonylag nagy hőkiadásnál a 35,8%-os mennyiségi hatásfok nagyon kicsi. A C változat biztosan rosszabb, mint az A változat, mert a C eset kevesebb villamos energiát termel, és mégis kisebb a mennyiségi hatásfoka, mint az A eset. Mindhárom eset energetikai jellemzői tehát rosszak, de rosszak a biomassza-tüzelésű erőművek 2008. évi összesített jellemzői is. A rossz energetikai mutatók ellenére a biomassza-tüzelésű erőművek mégis KÁT támogatásban részesülnek! Az nem lehet vitatható, hogy KÁT támogatásukat indokolt megszüntetni! Csak az a kérdés, hogy a KÁT támogatás kivezetésének milyen következményei vannak. Az eleve rossz megoldás felszámolása is gondokat vett fel, s ezt is indokolt feltárni. Az egyik lehetőség, hogy a villamos energia KÁT támogatása csökken vagy megszűnik, a biomassza-alapú erőmű tovább üzemel és ellátja a hőfogyasztókat. Kérdés az lehet, hogyha a villamos energia KÁT támogatásának elmaradását a hőfogyasztókra terheljük, az mennyivel növeli meg hő árát. Ha a villamos energia fajlagos KÁT-támogatás csökkenése , akkor a energiaarányú erőműben a hőár szükséges növelése , aminek változását, a költségek nagyságrendjét a 3. ábra szemlélteti. Az ábrából nyilvánvaló, hogy a KÁT-támogatás csökkenése érzékenyen növeli az erőműből kiadott hő árát. A hőár növekedés különösen nagy energiaarányú erőművekben lehet nagyon drasztikus,
3. ábra: A biomassza erőművek KÁT támogatásának csökkenése és az emiatt szükséges hőár-növekedés közötti összefüggés
és a vétlen hőfogyasztók számára elviselhetetlen. A kérdés felvetődése és rendezése szakmai és politikai viharokat keltett [20][21][22]. Nyilván igaza van annak a politikusnak, aki a rossz hatékonyságú erőművek támogatásának csökkentését, kivezetését javasolja. De még inkább egyet kell érteni azzal a politikussal, aki a távhőár drasztikus növekedésétől védi a vétlen hőfogyasztókat. Nyilvánvaló, hogy az ilyen súlyú korábbi hibás döntés kivezetéséhez időre, szakmai vizsgálatokra és politikai rendezésre van szükség. Itt is idézzük a [18]-at: „…egyik lehetséges megoldás az, hogy a KÁT-rendszert átalakítják úgy, hogy a támogatást ne a mellékes villamosenergia-termelés, hanem a rendszer eredeti célzottjai, a hőfogyasztók kapják.” Értékelésként megállapíthatjuk, hogy a biomassza (fatüzelésű) közvetlen villamosenergia-termelő, rossz hatásfo-
kú erőművek létesítése és támogatása hibás döntés volt. A hibás döntés felszámolása, a rossz hatásfokú erőművek kivezetése a rendszerből nehéz kérdéseket vet fel, mert a támogatás csökkentése a vétlen hőfogyasztókat átmenetileg jelentős áremeléssel sújthatja. Biomassza tüzelésű hő- és villamosenergia-termelés jövőképe A biomassza energetikai felhasználásának lehetőségeit részletesen elemzi az MTA: Megújuló energiák hasznosítása tanulmány [23]. A tanulmány a következő elveket rögzíti: n A z egyik alapkérdés, hogy energetikai célokra mennyi és milyen formájú biomassza áll rendelkezésre. Cél az erdő- és mezőgazdaság melléktermékeinek és hulladékainak minél nagyobb mértékű hasznosítása, az erdők értékes faállományának
1. táblázat: A biomassza erőművek 2009. évi termelése és energetikai jellemzői [19]
A
B
C
Összes
E
GWh
335
61,2
126
1606
Q
TJ
470
904
896
3273
G
TJ
4618
2239
3767
25 313
26,1
9,8
12,0
22,8
10,2
40,4
23,8
12,9
36,3
50,2
35,8
35,7
2,57
0,24
0,51
1,77
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
41
kímélése és az energianövények körültekintő termesztése. n A másik alapkérdés, hogy a rendelkezésre álló biomasszából milyen végenergiát állítsunk elő. Ennek kritériumát gyakorlatilag az adja, hogy melyik végenergia előállítása esetén érhetünk el nagyobb fajlagos földgázkiváltást. n E kritérium alapján a biomasszát nem célszerű rossz hatásfokú közvetlen villamosenergia-termelésre felhasználni (ezt az előző alpontban bemutatott adatok és energetikai mutatók alátámasztják). n A nagyobb fajlagos földgázkiváltás miatt a biomasszát elsősorban hőellátásra indokolt hasznosítani. Ezt három úton lehet megvalósítani, egyedi fűtéssel, távfűtéssel és erre épített kapcsolt hőtermeléssel: – A z egyedi fűtésben használhatunk tűzifát, biobrikketet vagy biopelletet. Megvalósítása széles körben lehetséges, elsősorban családi házakban. A biobrikket és -pellet előállítása energiaigényes és költséges, ez fékezi elterjedésüket. – Távfűtésben, pl. falufűtésben nem kell az eltüzelendő biomas�szát (apríték) nagyon előkészíteni, a felhasználható biomassza ezért lényegesen olcsóbb. Az olcsóbb biomassza megtérítheti a távhőrendszer létesítési költségeit. A biomassza távfűtés különösen indokolt lehet meglévő kisebb földgáz-bázisú távfűtések kiváltására, mert ebben az esetben a primerenergia-váltás csak a kazánberendezések cseréjét igényli. Az MTA tanulmány szerint „az olcsóbb biomassza tömeges hasznosítását a távfűtésben … csak központi stratégiai vizsgálatokkal lehet megalapozni, az érintett fogyasztókat és vállalkozókat pedig helyzetbe hozni”. – Ha megvalósul a biomassza-alapú távfűtés, akkor kézenfekvő, és indokolt megvizsgálni ennek bázisán a kapcsolt villamosenergiatermelés célszerűségét. Az MTA tanulmány úgy fogalmaz: „stratégiai vizsgálatok szükségesek a kapcsolt energiatermelésnek a biomassza-tüzelésű távfűtés bázisán alapuló tömeges megvalósításához is. Az alapelv: a kapcsolt energia-
42
2011/2 ■
termelést csak hasznos hő bázisán lehet felvetni? Úgy nem, hogy építsünk egy fűtőerőművet, és majd keressünk hozzá hőfogyasztókat. A kapcsolt energiatermelés kis teljesítményű biomassza-távfűtések esetén csak akkor válhat indokolttá és gazdaságossá, ha a tömeges alkalmazásnak és a hazai gyártásnak a feltételeit is megteremtjük”. Ez az elv érvényesül a megújuló energiák 2020-ig szóló Nemzeti Cselekvési Tervében [24]. A 4. ábra mutatja a biomassza tervezett felfutását és azt, hogyan alakul a biomassza-bázisú ös�szes és a kapcsolt villamos teljesítmény. Látható, hogy a közvetlen villamosenergia-termelés előbb stagnál, majd csökken, a kapcsolt villamos teljesítmény pedig dinamikusan nő. A kis teljesítményű biomassza-fűtőerőművek tömeges alkalmazásra alkalmas, egységesíthető megoldását keresik. Az eddig vizsgált, szóba jövő megoldások: a külső hevítésű gázközegű Stirling-motorok, vízgőz-körfolyamatú ellennyomású egységek, szerves közegű erőművek (Organic Rankine Cycle – ORC) és Kalina-körfolyamatú fűtőerőművek. Ezek elvárható kapcsolt energetikai mutatóiról a 2. táblázat nyújt áttekintést, ezek érdemben meghaladják a meglévő biomassza erőművek 1. táblázatban bírált adatait. A kis teljesítményű biomassza-tüzelésű fűtőerőművek kapcsolt energia-
aránya lényegesen kisebb a jelenlegi földgáztüzelésű fűtőerőművekénél. A biomassza- és földgáztüzelésű kapcsolt energiatermeléssel elérhető, hőre vetített fajlagos energia-megtakarítást az 5. ábra mutatja. Az ábrából kitűnik, hogy a biomassza-tüzelésű fűtőerőműben elérhető fajlagos energiamegtakarítás – a lényegesen kisebb értékek következtében – valamivel kisebb, mint földgázfelhasználás esetén, de viszonylag nagy (50-80%), elsősorban azért, mert a helyettesítendő biomassza-tüzelésű kondenzációs erőművek hatásfoka is nagyon kicsi. A kis teljesítményű biomasszafűtőerőművek megfelelő megoldása még nem alakult ki. A biomasszahasznosításban megkívánt áttörés akkor lehetséges és gazdaságos, ha megtaláljuk a tömeges elterjedést lehetővé tevő, energetikailag hatékony, egyszerű és biztonságos típust. A megfelelő típus kiválasztása központi fejlesztést és döntést kíván, tömeges megvalósítása pedig hazai vállalkozások számára nyújthat kedvező piaci lehetőséget. Biogáz termelése és felhasználása A biomassza tüzelése mellett fontos energetikai feladat a biogáz termelése és felhasználása. Mind a termelésre, mind a felhasználásra egységes elveket fogalmazhatunk meg:
4. ábra: Biomassza-alapú összes és kapcsolt erőmű teljesítménye a megújulók 2020-ig szóló Nemzeti Cselekvési Tervében
a magyar villamos mûvek közleményei
2. táblázat: A kisteljesítményű biomassza fűtőerőművek elvárható energetikai mutatói
Mennyiségi hatásfok Külső hevítésű Stirling-motor Ellennyomású vízgőzerőmű Organic Rankine Cycle (ORC)
0,2 0,84
Kalina körfolyamatú fűtőerőmű n Számos
olyan biomassza van, amelyet nem lehet eltüzelni, ezeket biogáztermeléssel lehet hasznosítani. Vannak olyan anyagok is, amelyeknél eldöntendő, hogy a tüzelés vagy az elgázosítás a célszerűbb. A biogáztermelés szóba jövő anyagai: – a mezőgazdaság, elsősorban az állattartás melléktermékei, trágya, hígtrágya, lágyszárú növények stb. – a szennyvíztisztítók anyagai, szennyvíziszap, – települési hulladékok (deponiagáz). Az előállított biogáz (deponiagáz) metántartalma 50–70%, fűtőértéke 15 000–25 000 kJ/m3. n A biogáz felhasználására több lehetőség nyílik. Helyben és közelben lehet használni hőtermelésre kazánban vagy kapcsolt energiatermelésre (6. ábra). Ha helyi hasznosításra nincs lehetőség, akkor tisztítás és fűtőérték-növelés (szén-dioxid kivonása) után a földgáz-hálózatba táplálható. A legkézenfekvőbb a felhasználás, ha a biogázt gázmotorban kapcsolt energiatermelésre vagy trigenerációra hasznosítjuk (6. ábra). Ennek előfeltétele, hogy helyben vagy közelben legyen megfelelő hasznos hő. A biogáz-termelés növekedését gyakran és indokoltan a csatlakozó gázmotorok villamos teljesítményével mérik.
Kapcsolt energiaarány
0,24 0,27
ahol p a kapcsolt energiatermelésben, pKE a helyettesített közvetlen villamosenergia-termelésben felhasznált primerenergia hőára. Ezt hasonlíthatjuk össze a közvetlen hőtermelés primerenergia-költségével
0,3
kapcsolt hőtermelés fajlagos primerenergia-költségét vizsgáljuk
ahol pFM a közvetlen hőtermelésben felhasznált primerenergia hőára, ηFM a közvetlen hőtermelés hatásfoka. A kapcsolt hőtermelés fajlagos primerenergia-költségét az határozza meg, hogy a kapcsolt energiatermelés és a közvetlen villamosenergia-termelés során milyen primerenergiát használunk.
5. ábra: Biomassza és földgáz alapú fűtőerőmű fajlagos energia-megtakarítása
5. A primerenergia (a földgáz) ára A kapcsolt energiatermelés hatékonyságát számottevően befolyásolja a felhasznált primerenergia ára. A hazai kapcsolt energiatermelésben meghatározó szerepe a földgáznak, a földgázár-növekedésnek van. A primerenergia ára hat a kapcsolt energiatermelésre és a helyettesített villamosenergia-termelésre. Helyes megítélést akkor alakíthatunk ki, ha a
6. ábra: Biogáz-tüzelésű gázmotor kapcsolt energiatermelése
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
43
E téren a gyakorlat sokszínű lehet, három esetre utalunk. n Ha a kapcsolt energiatermelés és a közvetlen villamosenergia-termelés során azonos primerenergiát használunk (pKE = p ), akkor a primerenergia árával arányosan nő a kapcsolt hőtermelés fajlagos primerenergiaköltsége és fajlagos primerenergiaköltségmegtakarítása. Az árnövekedés ekkor a kapcsolt energiatermelést mindenképpen ösztönzi. n Á ltalában azzal kell számolnunk, hogy a kapcsolt energiatermelésben drágább primerenergiát használhatunk (földgáz), mint a közvetlen villamosenergia-termelésben (szén, földgáz, atom), ekkor pKE < p . Ez a feltétel kétségkívül kedvezőtlenül hat a kapcsolt energiatermelésre, mert a drágább primerenergia a kapcsolt energiatermelésben a hőt és villamos energiát egyaránt terheli, a jóváírásban pedig helyettesített közvetlen villamosenergia-termelés olcsóbb primerenergiája érvényesül. Ez a hatás fékezi a kapcsolt energiatermelést. n Előfordulhat az is, hogy a kapcsolt energiatermelésben olcsóbb primerenergiát lehet használni, mint a közvetlen villamosenergia-termelésben (p < pKE ) és a közvetlen hőtermelésben (p < pFM ). Az utóbbi feltétel akkor érvényesülne, ha a nagyfogyasztók olcsóbban kapnák a földgázt, mint a háztartások. Az eltérő primerenergia-ár hatását két okból is hangsúlyoznunk kell. Egyrészt ez alapvetően érinti a kapcsolt energiatermelés energetikai hatékonyságát, perspektíváját. Másrészt arra is felhívja figyelmünket, hogy a kapcsolt energiatermelés energetikai hatékonyságának megítélésekor körültekintően kell eljárnunk: az elérhető tüzelőköltség-megtakarítást nem határozhatjuk meg egyszerű sémákban, hanem figyelembe kell vennünk, hogy a különböző időkben épített kapcsolt energiatermelések jelenleg milyen hatásfokú és primerenergia-felhasználású közvetlen villamosenergia-termeléseket váltanak ki.
Zárógondolatok A hazai kapcsolt energiatermelés több mint félévszázados történetét, ellent-
44
2011/2 ■
mondásait és tapasztalatait átélve és értékelve, s rátekintve a jelenre és a tervezhető jövőre, a következő zárógondolatokat fogalmazhatjuk meg: 1. A kapcsolt energiatermelés története és a megfontolások egyaránt azt támasztják alá, hogy a kapcsolt energiatermelés csak a hasznos hőigény bázisán, a hőfogyasztók érdekeinek figyelembevételével valósítható meg és fejleszthető. A fogyasztói energiatakarékosság a hasznos hőigényeket csökkenti, ám a csökkent hőigényeket a jövőben is indokolt kihasználni a kapcsolt energiatermelés megvalósítására. 2. A kapcsolt energiatermelés, mint az energiamegtakarítás koncentrált lehetősége, perspektivikus és versenyképes maradhat, de csak akkor, ha az azt megvalósító fűtőerőművek is legalább olyan korszerűek és energiatakarékosak lesznek, mint a kiváltott közvetlen hőtermelők és erőművek. 3. Az állami szabályozás és ösztönzés fontos eszköze a kapcsolt energiatermelés fejlesztésének, és annak a hatékony energiaellátást kell szolgálnia mind a hőfogyasztók, mind villamos fogyasztók számára, de semmiképpen nem a lobbyérdekeket. 4. A megújuló energiaforrások közül elsősorban a biomassza-hasznosítás terén nyílik lehetőség kapcsolt energiatermelés megvalósítására. Ezen a téren nagy lehetőségeink vannak, ám ezek csak állami és stratégiai vizsgálatokkal alapozhatók meg, s biztosíthatnak hazai gyártást és munkahelyteremtést. Felhasznált irodalom 1. Lévai A.: Hőerőművek. Nehézipari Könyv- és Folyóíratkiadó Budapest (1954) 2. Büki G.: Fűtőerőművek és távhő rendszerek. Műszaki Könyvkiadó Budapest (1980) 3. Büki G.: A közvetlen és a kapcsolt energiatermelés egységes energetikai jellemzői és mozgásegyenletei hőmérséklet/entrópia-szemlélet alapján. Doktori értekezés (1983) 4. Hőellátás energetikai mutatóinak meghatározása. Műszaki Irányelvek, MI09- 85.0013–1988. 5. Büki G.: Kapcsolt energiatermelés. Műegyetemi Kiadó Budapest (2007)
a magyar villamos mûvek közleményei
6. Directive 2004/8/EC of the European Parliament and of the Council of 11 February 2004 on the promotion of cogeneration based on a useful heat demand in the internal energy maket and amending Directive 92/42/EEC. 7. MKET: Kapcsolt energiatermelés Magyarországon. Országtanulmány (2003) 8. 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról. 9. 176/2008. (VI. 30.) Korm. rendelet az épületek energetikai jellemzőinek tanúsításáról. 10. Büki G.: Épületek hatékony energiaellátása. Magyar Épületgépészet, 2009/3; Magyar Energetika, 2009/1; Nemzeti Érdek, 2009/1; MVM Közleményei, 2009/1–2. 11. A 7/2006 TNM. rendelet vitája. Energiagazdálkodás, 2007/6. 12. Az Európai Parlament és a Tanács irányelve az épületek energiahatékonyságáról. (2010) 13. Lévai A., Büki G.: Észak-budapest egységes távhőellátó rendszere. Építésügyi Tájékoztatási Központ (1971) 14. Zarándy P.: Támogatás és ösztönzés – az energiapolitika fontos kérdése. Magyar Energetika, 2010/2. 15. Büki G.: A kapcsolt energiatermelés támogatása. Magyar Energetika, 2010/2. 16. Bercsi G.: A kapcsolt energiatermelés helyzete és lehetséges jövője Magyarországon. Magyar Energetika, 2010/5. 17. Garbai L.: Távhőszolgáltatás Magyarországon. Magyar Energetika, 2010/3. 18. Ötleteket adnak Lázárnak. Index (2011.02.21.) 19. Stróbl A.: Magyarországi erőművek energetikai adatai 2008-ban (2009). 20. Lázárra panaszkodnak az erőművek. Index (2011.02.08.) 21. MKET: A Lázár javaslatra emelkedne a távhő ára. Gondola (2011.02.09.) 22. Kicsivel olcsóbb áramért durván drágább távhő? Napi Gazdaság (2011.02.18.) 23. MTA Energiastratégiai Munkabizottság: Megújuló energiák hasznosítása (2010) 24. Magyarország Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terve (2010)
Új gerjesztésszabályozó és PSS rendszerek üzembe helyezési folyamata Az UCPTE és a CENTREL villamosenergia-rendszer egyesülések párhuzamos üzemét (1995. október 18.) megelőzően a hazai szakértői csoportok nem foglalkoztak érdemben a nagy villamosenergia-rendszerekben fellépő rendszerközi és lokális lengésekkel, illetve azok csillapításának kérdéseivel. A nemzetközi szakirodalomból ismertek voltak ugyan ezek a lengési jelenségek, de a kérdéskör igazán a csatlakozás során került reflektorfénybe, mivel az UCPTE előírta az erőművi lengéscsillapító berendezések (PSS – Power System Stabilizer) alkalmazását a rendszeregyesülés szélén lévő energiarendszerek (elsősorban Magyarország és Lengyelország) számára. 2004. október 10-én az UCTE 2. szinkron zónájának (Szerbia-Montenegró, Macedónia, Görögország, Románia és Bulgária villamosenergia-rendszerei) reszinkronizációja következtében a magyar VER helyzete némiképpen megváltozott: azóta nem az UCTE – mai nevén ENTSO-E RGCE (Regional group continental europe) – rendszeregyesülésnek a szélső határterületén helyezkedünk el, így a kialakuló rendszerközi lengések frekvencia amplitúdója a korábbiakhoz képest csökkent.
Divényi Dániel, Dr. Kiss Lajos, dr. Raisz Dávid, Zerényi József*
Bevezetés Az együttműködő villamosenergiarendszerek üzemének biztonsága és megbízhatósága érdekében és különösen figyelembe véve azt a tényt, hogy az egyes rendszerek egyre inkább a stabilitási határuk közelébe kerülnek a várhatóan kialakuló nagy volumenű energiaszállítások miatt, az erőművi gépegységek szabályozóinak kialakítása, beállítása és működése rendszerszinten is fontossággal bíró, meghatározó tényezővé válik. Másik oldalról nézve, az erőművek érdeke az, hogy a kialakuló hatásosteljesítmény-lengések csökkentésével generátoraik villamos veszteségi energiáját csökkenteni tudják. A témakörre az is ráirányította a figyelmet, hogy 2010-ben a Paksi Atomerőmű Zrt. egy gerjesztésszabályozó rekonstrukciós programot kezdett meg, és tudomásunk szerint más erőművek is terveznek hasonlót a jövőben. A gyakorlatban emiatt felvetődik a korszerűsített gerjesztésszabályozókban megvalósított PSS funkciók (100 MW-nál * Divényi Dániel, doktorandusz, BME Villamos Energetika Tanszék, e-mail:
[email protected] Dr. Kiss Lajos, docens, BME Villamos Energetika Tanszék, e-mail:
[email protected] Dr. Raisz Dávid, adjunktus, BME Villamos Energetika Tanszék, e-mail:
[email protected] Zerényi József, rendszerirányítási főmunkatárs, MAVIR ZRt., e-mail:
[email protected]
nagyobb, az átviteli hálózathoz csatlakozó generátorok esetén) tényleges működési hatékonysága vizsgálatának igénye. Jelen összeállításban az állapotváltozók lengéseivel és azok csillapításával kapcsolatosan két témakörrel foglalkozunk: a.) A gépegységszintű feladatok megoldásának keretében a Paksi Atomerőmű Zrt. 22SP és 31SP jelű gépegységén 2010. augusztus 10-én elvégzett üzemi méréssorozat eredményei alapján mutatjuk be két különböző típusú gerjesztésszabályozóban megvalósított PSS funkció működési hatékonyságának összehasonlítását. Ezúton mondunk tiszteletteljes köszönetet a Paksi Atomerőmű Zrt. minden, a mérést előkészítő és abban résztvevő munkatársának a szíves közreműködésért. b.) A rendszerszintű feladatok megoldásának keretében a PROLAN WAMS (Wide-Area Monitoring System) lengésregisztráló eszközökkel a magyar VER állandósult állapotában rögzített mérési eredményeket ugyanazzal a kiértékelési módszerrel vizsgáljuk meg, mint amit blokkszinten alkalmaztunk, bemutatva ezzel a módszer széleskörű alkalmazhatóságának lehetőségeit. Az együttműködő villamosenergiarendszerekben, rendszeregyesülésekben – erőművi forráskiesések, nagy fogyasztói területek kikapcsolódása, általában gyűjtősínzárlatok miatt – bekövetkező tranziens folyamatok követ-
keztében frekvencialengések (valójában generátorok forgórészeinek szöglengései), kapocsfeszültség , hatásos- és meddőteljesítmény-lengések lépnek fel. Ezek a lengések akkor is fellépnek, ha a feszültségszabályozó alapjelét hirtelen megváltoztatjuk vagy az erőmű közelében hálózati kapcsolásokat (transzformátorok és távvezetékek kibekapcsolása) végzünk. Állandósult állapotban az együttműködő generátorokon bekövetkező kismértékű beavatkozások (szabályozó üzemállapot változtatások), a háziüzemi terhelések megváltozása, valamint a kapcsolódó átviteli hálózaton állandóan jelenlévő kismértékű, ám igen nagyszámú esemény szintén a vizsgált egység állapotváltozóinak lengéseit idézi elő. Az [1] irodalmi hivatkozás szerinti publikáció ismerteti a lengések kialakulásának okait, ezek csillapításának lehetőségeit, az addig elért eredményeket, valamint a magyar VER üzemével kapcsolatosan az annak idején megoldandó további feladatokat. Az ENTSO-E RGCE villamosenergia-rendszerekben az elmúlt időszakban több alkalommal tapasztaltunk önmagától felgerjedő lengéseket is, különösen kis terhelésű időszakokban: hétvégéken, ünnepnapokon (pl. 2005. május 1., 2005. június 26., 2007. április 1.). Az 1. és 2. ábra ilyen lengéseket mutat. A [2] irodalmi hivatkozás alatti munka az [1] irodalmi hivatkozásban vázolt feladatok konkrét megoldásában addig elért eredményeket foglalja
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
45
1. ábra: Önmagától felgerjedő rendszerközi lengések 2005. május 1-én (A lengések frekvenciája 0,21 Hz)
2. ábra: Önmagától felgerjedő rendszerközi lengések 2007. április 1-én (A lengések frekvenciája 0,275 Hz)
össze. Az elmúlt több mint tíz évben a gerjesztésszabályozó és PSS rendszerek működését modellvizsgálatokkal és helyszíni mérésekkel kísértük nyomon. E publikációban a legújabb mérési eredményeket és az ezekből levonható következtetéseket ismertetjük. A munka aktualitását a lengéscsillapítás hatékonyságának vizsgálata mellett az adja, hogy most van kialakulóban egy nemzetközi követelményrendszer, amely a nagyerőművi gépegységek gerjesztésszabályozó + PSS egységeire is vonatkozik [3]. Egy új gerjesztésszabályozó rendszer megvalósítási folyamata általában a következő lépésekből áll: 1.) A kiválasztott gyártó/szállító kérdőívet ad át megrendelőnek, amelyben választ kér a hálózati környezettel, a generátorral, valamint a meglévő gerjesztő gép paramétereivel kapcsolatos kérdésekre. Amennyiben a
46
2011/2 ■
generátort és a gerjesztőt is szállítja, akkor a kapcsolódó nagyfeszültségű rendszerre (zárlati teljesítmények) és a hálózati frekvenciára (ld. 3. fejezet) vonatkozó kérdéseket is felteszi. 2.) A g yá r tó/szá l l ító model lvizsgálatok kal megállapítja a gerjesztésszabályozó és az együttműködő PSS paramétereinek optimális értékét az Üzemi Szabályzat (Grid Code) előírásainak figyelembevételével. Az eredményeket átadja a megrendelőnek, aki a rendszerirányítóval (TSO – Transmission System Operator) való egyeztetés után ezt jóváhagyja. 3.) A gyártó/szállító az üzembe helyezési eljárás keretében elvégzi a 2.) pontban leírt modellvizsgálatok során meghatározott paraméter beállításokat és a mérési eredményeket (elsősorban az időfüggvényekről készült dokumentációt) átadja a megrendelőnek.
a magyar villamos mûvek közleményei
Ekkor válik időszerűvé az alábbiakban ismertetett méréssorozat lefolytatása. A javasolt helyszíni mérési módszer végrehajtása nem zavarja meg az erőmű állandósult üzemét. Alkalmas azonban arra, hogy a mérés során felvett és a megadott módszerrel kiértékelt adatok alapján a gerjesztésszabályozó működését és a PSS funkció lengéscsillapító hatékonyságát meg lehessen ítélni. Ennek alapján az erőművi és a rendszerirányítással foglalkozó szakemberek magalapozott minősítő döntést hozhatnak a gerjesztésszabályozó + PSS rendszer működéséről. A mérés eredményei közül a legfontosabbnak azt tartjuk, hogy minőségileg megmutatja azt a hatásos teljesítményt, amennyivel csökkenthető a generátor forgórészében keletkező veszteségi energia a PSS optimális hangolása esetén [4]. Az itt leírt méréssorozat tehát nem helyettesíti a gyártó/szállító által, minden
új gerjesztésszabályozó + PSS egység üzembe helyezésekor végrehajtandó ellenőrző méréseket, de olyan új információkat tartalmaz, amelyek a gyártó/ szállító mérési eredményeit kiegészítik. A rendelkezésre álló, több forrásból származó mérési eredmények alapján a rendszerirányító széleskörű informáltság alapján alakíthatja ki a létesítéssel kapcsolatos végleges álláspontját. A WAMS eszközök által a VER állandósult üzeme során regisztrált és tárolt adatok kiértékelése választ ad az állapotváltozók lengései amplitúdójának és frekvenciájának számértékére. Az állapotváltozók csillapodásának mértékét Prony módszerrel vizsgáljuk egy kutatás-fejlesztési munka keretében [5].
A gerjesztésszabályozó rendszer működtetése A gerjesztő rendszer alapvető feladata az, hogy a generátor kapocsfeszültségét állandó értékre szabályozza. Ezt úgy éri el, hogy a 3. ábrán megadott rajz szerinti hibafeszültséget Uh állandó értéken tartja. Ha a gerjesztésszabályozó integráló jellegű, akkor a hibafeszültség állandósult üzemben zérus. Ha arányos szabályozó működik, amelynek nyílt hurokban mért erősítése K R, akkor zavarmentes állapotban U h = Ug /K R, ahol Ug a gerjesztő feszültség. A hibafeszültség értéke változik, ha a kapocsfeszültség parancsolt értékét (U REF ) megváltoztatjuk, vagy megváltozik a kapocsfeszültség (U K). A gerjesztésszabályozó rendszer a csatlakozó villamos hálózattal való kölcsönhatásban működik. A cél ennek az együttműködésnek az optimalizálása. A hibafeszültség változása az összes állapotváltozóban tranziens folyamatokat indít el. Az erőműben megfigyelhető állapotváltozók közül a generátorok hatásos teljesítményének, illetve megváltozásának (∆Pv) tulajdonítunk kiemelt jelentőséget. Ennek oka a következő: a gerjesztő feszültség állandó értéke mellett például a végtelen nagy teljesítményű hálózat feszültségének (U∞) egységugrásszerű megváltozása esetén elektromechanikai sajátfrekvenciájú lengéseket észlelhetünk a generátor hatásos teljesítményében (∆Pv), amely lengések körülbelül 5 másodperc alatt lecsillapodnak. A csillapító hatás döntő
4. ábra: Egy erőművi blokk és az együttműködő hálózat kölcsönhatását szemléltető ábra T: turbina, C: kondenzátor, G: generátor, TR: blokk transzformátor, H: hálózat, (∆f h): a hálózat valamelyik csomópontja frekvenciájának megváltozása, (∆Ph): az összes termelői és fogyasztói hatásos teljesítmény különbsége, (∆U h): a hálózat valamelyik csomópontja feszültségének megváltozása
hányadát a turbógenerátor forgórészén elhelyezett rövidre zárt rudazatban folyó áramok hozzák létre. Ha sikerül csökkenteni a hatásosteljesítmény-lengések (∆Pv) amplitúdóját és a tranziens folyamat időtartamát, akkor a csillapító rudazatban keletkező villamosenergia-veszteség, következésképpen a forgórész hőmérséklete csökkenthető. Az erőmű szempontjából tehát a PSS legfontosabb – az erőmű állandósult állapotára gyakorolt – hatása az elektromechanikai sajátfrekvenciájú lengések (kb. 1,2 Hz) csillapítása gerjesztésszabályozó oldali beavatkozással. Igaz, a beavatkozások a gerjesztő áram (Ig) megváltozásával járnak, de az így keletkező veszteségi teljesítmény változás – modell vizsgálataink szerint – elhanyagolható.
3. ábra: A gerjesztésszabályozó „összegző”, (Σ) pontja a PSS hangolásának szemléltetéséhez U PSS: a PSS kimenő jele [v.e.], U h: a hibafeszültség, a gerjesztésszabályozó bemenő jele [v.e.]
A kapocsfeszültség megváltozását okozhatja az alapjel (U REF) szabályozó körébe való beavatkozás, valamint
az erőműn belül bekövetkező egyéb állapotváltozókban fellépő tranziens folyamatok. A hálózati hatásokat, mint külső tényezőket a modell vizsgálatoknál az (U∞) képviseli. A helyszíni mérések során a kapocsfeszültségben bekövetkező változásokban a „külső” és „belső” okok nem választhatók szét. A vizsgált problémának a fizikai kép alapján való megközelítését bonyolítja az a tény, hogy egy generátor kapocsfeszültségének megváltozása a kapcsolódó hálózat összes csomópontjának a feszültségét befolyásolja, amely változások visszahatnak a vizsgált generátor kapocsfeszültségére, és ez pedig a szabályozó rendszer szempontjából pozitív visszacsatolást jelent (4. ábra). Az állapotváltozók harmonikus lengéseket végeznek, és az eredő lengések az ös�szetevők hatására alakulnak ki, tehát erősíthetik vagy gyengíthetik egymás hatását. Ez az interferencia jelenség figyelhető meg állandósult állapotban pl. a (∆f) időfüggvényben. A rendszerirányító számára az a kedvező, ha az erőműnek a rendszerhez való kapcsolódási pontján (PCC – Point of Common Coupling) a feszültséglengések (∆U PCC) amplitúdója minimális. Már a fizikai kép alapján végzett gondolatkísérlettel is belátható, hogy egy adott gerjesztésszabályozó típusnál a (∆P v) és a (∆U PCC) minimális értéken tartása csak kompromisszummal lehetséges. Mivel az állapotváltozók harmonikus lengéseket végeznek, ez lehetőséget ad a gerjesztésszabályozó és PSS alkotta rendszer működésé-
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
47
nek frekvenciatartományban történő vizsgálatára a szabályozástechnika módszereivel.
A PSS működése, a megkívánt fázisforgatás megállapítása A PSS működési elve a következő: tekintsünk egy állapotváltozót, amelynek lengéseit csillapítani kívánjuk, pl. ∆Pv. Ábrázoljuk a modellvizsgálat eredményeképpen adódott ∆Pv és Uh időfüggvényt azonos koordináta-rendszerben, állandósult állapotban, miközben a következő zavaró jelet adjuk a modellre: (1)
Uz(t)=Asin(2π·F·t) [v.e.]
Ahol: A: a zavaró jel amplitúdója A = 0,01 [v.e.], F: a zavaró jel frekvenciája 0,02 ≤ F ≤ 2,0 [Hz]. Az (1) egyenlet szerinti zavaró jel figyelembevételével végzett modellvizsgálattal példaként először egy „belső” zavarás hatását vizsgáljuk. Ez azt jelenti, hogy a 3. ábrán az UZ helyén működtetjük az (1) egyenlet szerinti időfüggvény által leírt jelet. Tekintsünk egy olyan szabályozástechnikai egységet, amely a ∆Pv jelet úgy forgatja el, hogy az F hangolási frekvencián az U h hibafeszültséggel ellenfázisba kerüljön. Ez az egység a PSS, amelynek kimenőjelét a szabályozó „összegző” (Σ) pontjára kapcsoljuk. A PSS kimenőjelét elvileg addig növelhetjük/ forgathatjuk, amíg a hibafeszültség zérussá nem válik. A gyakorlatban addig növeljük, amíg a vizsgált generátor - gerjesztésszabályozó - PSS alkotta rendszer begerjed. A [3] irodalmi hivatkozás szerint az ekkor mért kimenőjel 1/3-a engedhető meg állandósult üzemben. A következő fejezetben közölt időfüggvények vizsgálata alapján megállapítható, hogy a következő frekvenciájú lengésekre kell megkülönböztetett figyelmet fordítanunk: n „global mode” lengések, f < 0,1 Hz, (az ENTSO-E RGCE rendszer esetében kb. 0,025 Hz, amelyet az együttműködő rendszer összes termelő és fogyasztó egységei, valamint szabályozóik határoznak meg), n rendszerközi („inter-area”) lengések, 0,2 < f < 0,5 Hz, (az ENTSO-E RGCE rendszer esetében kb. 0,2 Hz),
48
2011/2 ■
n elektromechanikai
sajátfrekvenciás lengések, 1,0 < f < 2,0 Hz, (a magyar VER 259 MVA-es egységeinél kb. 1,2 Hz), n turbina-generátor tengely első torziós saját frekvenciás lengések, f ≈ 15 Hz (a magyar VER 259 MVA-es egységeinél). Az időfüggvények és a belőlük képzett Fourier transzformáltak vizsgálatából megállapítható, hogy a Fourier spektrum legnagyobb amplitúdójú összetevői a fenti első három bekezdésben adott frekvenciák környezetében vannak. A magyar VER vonatkozásában: 0,02~0,04; valamint 0,17~0,25 és 1,1~1,4 Hz. A fenti frekvenciájú lengések forrását és keletkezésének okait az [1] irodalmi hivatkozás alatti munka részletesen tárgyalja. A 0,1 Hz-nél kisebb frekvenciájú lengések csillapítására vonatkozóan a [3] irodalmi hivatkozás
alatti javaslat nem tartalmaz előírást, tehát ezzel ennek a publikációnak a keretében nem foglalkozunk. A PSS-nek a turbina-generátor tengely első torziós sajátfrekvenciájú lengéseire gyakorolt hatását a [3] követelményrendszer úgy kívánja elkerülni, hogy egy olyan további elem beépítését írja elő, amely a PSS kimenőjelét ezen a frekvencián gyakorlatilag zérusra csökkenti. A helyszíni mérésen vizsgált rendszerre vonatkozóan a PSS-től megkívánt és ténylegesen megvalósított fázisforgatást egy TVV-221 típusú 259 MVAes generátorral együttműködő SG-413 gerjesztésszabályozó + „conventional PSS” esetére az 5. ábra mutatja. Az 5. ábrán látható, hogy az f.) esetben a PSS-től megkívánt és a ténylegesen megvalósított fázisforgatás oppozícióban van. Ha van akár erőművön belül, akár a hálózaton olyan zavarforrás, amely a 2 Hz frekvencia környezetében változtatja a feszültségét, áramerőssé-
5. ábra:A PSS-től megkívánt fázisforgatások P Σ és Ph -nak az adott hangolási frekvenciához tartozó értékei, valamint a ténylegesen megvalósított értékek YPSS Nyquist diagramja. Az ábrákon a PSS-től megkívánt, és a ténylegesen megvalósított fázisforgatás értékeket a 0,02; 0,1; 0,25; 0,5; 1,25 és 2,0 Hz esetére mutatjuk meg PΣ: zavarójel az (U REF) megváltozása (belső zavarás), PH: zavarójel az (U∞) abszolút értékének (1) egyenlet szerinti megváltozása (külső zavarás).
a magyar villamos mûvek közleményei
gét, vagy a kapcsán mérhető frekvenciát, akkor ezeket az ilyen paraméter beállítású PSS erősíti. Mérési módszerünknek több más módszerrel szembeni előnyét mutatja, hogy csak azok a zavarójelek befolyásolják a vizsgált egység működését, amelyek a hálózat adott csomópontján (PCC) az adott időintervallumban valóban léteznek. Az elmúlt évtizedben végzett helyszíni mérési eredményeink szerint – amelyeket a Tisza II., a Mátrai, a Dunamenti Erőműben, valamint a Paksi Atomerőműben végeztünk – nem találtunk zajforrást 2 Hz környezetében. Jelen publikáció keretében nem kívánunk részletesen foglalkozni a PSSek általános hangolási kérdéseivel, csupán három lényeges mozzanatra hívjuk fel a figyelmet: a. Az erőmű szempontjából a legfontosabbnak az elektromechanikai sajátfrekvenciájú hatásosteljesítmény-lengések amplitúdójának csökkentését tekinthetjük. Ennek alapján vizsgáljuk meg az 5. e.) ábrát. Vegyük figyelembe azt a gyakorlati tapasztalaton alapuló tényt, hogy a PSS a hangolási frekvencia körülbelül ±45°-os környezetében igen jól csillapítja a lengéseket, és modellvizsgálataink tanúsága szerint a ±90°-os határ elérésekor kezd el kedvezőtlen hatást kifejteni. Ebből következik, hogy a PSS jól csillapítja a hatásosteljesítmény-lengéseket, ha azokat „belső” okok váltják ki; míg a „külső” okok által létrehozott lengések csillapításánál kevésbé hatékony. A PROLAN WAMS eszközök által mért jelek egyértelműen tanúsítják, hogy a magyar VER hálózatán nincs zajforrás ebben a frekvenciatartományban, tehát gyakorlatilag nem létezik „külső” ok. b. Az SG-413 típusú gerjesztésszabályozóval együttműködő PSS ú.n. „p” bemenetű. (Ez azt jelenti, hogy a bemenő jel a generátor hatásos teljesítménye, illetve annak megváltozása.) A világon működő PSS-ek kb. 95%-ának van „p” bemenetű csatornája. A rendszerközi lengések hatékony csillapítása érdekében a magyar VER-be jövőben beépíteni tervezett PSS-eknek azonban kell, hogy legyen még egy másik PSS csatornája is. Az ebben a tanulmányban vizsgált UNITROL® 6000 típusú IEEE ST5B szabvány-
jelű gerjesztésszabályozóval együttműködő PSS szabványjele: IEEE PSS 2B (az ábrákon azonban csak a gerjesztésszabályozó típusjelét tüntetjük fel (IEEE ST5B)). Ennek a típusnak a második csatornája az ω szögsebességet, illetve annak megváltozását használja bemenő jelként. (ω igazából a generátor Park modelljében adott „q” tengely szögsebességének megváltozását jelenti.) c. Az ENTSO-E RGCE villamosenergia-rendszerekben működő gerjesztésszabályozókban a következő jelek visszacsatolását oldották meg: Ug, Ig, Uk és fg. Az fg-vel – vagyis a generátor kapcsán mért frekvencia – visszacsatolásával magunk is próbálkoztunk korábban, de ez a csatorna 0,25 Hz-re hangolva nem volt hatékony a nagy beállási idő miatt.
A helyszíni mérési eredmények dokumentálása, értékelése Alapvető célunk a helyszíni mérésekkel az volt, hogy bemutassuk és összehasonlítsuk a vizsgált erőmű egy meglévő és egy újonnan létesített gerjesztő rendszerének állandósult működését. A mért mennyiségek az alábbiak voltak: n ∆f [mHz]: a vizsgált gép kapocsfeszültsége frekvenciájának 50 Hz-től való eltérése. n ∆Ur, ∆Us, ∆Ut [V]: a vizsgált gép kapocsfeszültségeinek a mérés során felvett átlagos értéktől való eltérése. (A számértékek fázisfeszültséget jelentenek.) n ∆P [MW]: a vizsgált gép kapcsán mért hatásos teljesítményének a mérés során felvett átlagos értéktől való eltérése. (A számértékek háromfázisú teljesítményt jelentenek.) n ∆Q [MVAr]: a vizsgált gép kapcsán mért meddő teljesítményének a mérés során felvett átlagos értéktől való eltérése. (A számértékek háromfázisú teljesítményt jelentenek.) Az SF{Δx} értékek számítása az adott időfüggvény Fourier transzformáltjának a (2) egyenlet szerinti értéke (x helyére értelemszerűen f, U, P vagy Q helyettesítendő):
(2)
A (2) egyenletben N a spektrum vonalak maximális száma. Esetünkben 200. Az i értéke attól függ, hogy a frekvencia mely intervallumára kívánjuk a vizsgálatot kiterjeszteni. Az átlagos érték értelmezése: a mérési ciklus 1200 másodpercig tart. A mintavételi idő: 100 msec. A mért értékek számértékeinek összegét a minták összes számával elosztva kapjuk a kérdéses mennyiség átlagos értékét. A helyszíni mérést az alábbi üzemállapotokban végeztük el: (A.) MANUAL: kézi üzemmód, (B.) AVR: automatikus feszültségszabályozás üzemmód (AVR – Automatic Voltage Regulation), (C.) (AVR+PSS): automatikus feszültségszabályozás és a PSS funkció bekapcsolva, (D.) (AVR+U/Q): automat i k us fe szültségszabályozás és a központi erőművi feszültség-meddőteljesítmény szabályozó bekapcsolva, (E.) (AVR+PSS+U/Q): automatikus feszültségszabályozás, a központi erőművi feszültség-meddőteljesítmény szabályozó és a PSS funkció bekapcsolva. Abból a célból, hogy az olvasó az időfüggvényekben könnyen szét tudja választani a különböző frekvencia összetevőket, az időtengely léptékét adott intervallumban megváltoztattuk. A függvények lengésidejének leolvasásához javasolt időintervallumot bekarikáztuk. A különböző színek a kritikus lengési frekvenciákat jelzik: global mode piros, rendszerközi lengések zöld, elektromechanikai sajátfrekvencia narancssárga. Az erőművek és a rendszerirányító számára a legfontosabb az (e.) eset (8. ábra), mivel állandósult állapotban az erőmű ebben a működési módban üzemel. A teljes méréssorozat eredményeit tartalmazza az [6] irodalmi hivatkozás szerinti dokumentum. Ahhoz, hogy az összehasonlítás korrekt legyen, a két egységen lefolytatott mérést másodpercen belüli pontossággal azonos időintervallumban végeztük. Ennek sikerességét bizonyítja pl. a 6., valamint az 7. és 8. a.) és b.) ábra. Az alkalmazott módszer lényege tehát az, hogy a helyszíni méréssorozat folyamán az állandósult üzemben lévő rendszerben folyamatosan fennálló változások adják a külső és belső zavaró jelet. Ezen za-
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
49
a) frekvenciaváltozás IEEE ST5B gerjesztésszabályozó
6. ábra: TVV-221 típusú (259 MVA, 15,75 kV) turbógenerátorok kapcsain állandósult állapotban mért frekvencia megváltozás időfüggvények a gerjesztésszabályozók MANUAL üzemállapotában
a) frekvenciaváltozás
b.) frekvenciaváltozás
c.) kapocsfeszültség-változás
d.) kapocsfeszültség-változás
e.) hatásosteljesítmény-változás
f.) hatásosteljesítmény-változás
g.) meddőteljesítmény-változás IEEE ST5B gerjesztésszabályozó
h.) meddőteljesítmény-változás SG-413 gerjesztésszabályozó
7. ábra: TVV-221 típusú (259 MVA; 15,75 kV) turbógenerátorok kapcsain állandósult állapotban mért állapotváltozók megváltozás időfüggvényei a gerjesztésszabályozók {AVR+U/Q} üzemállapotában
varások legfontosabb elemei az együttműködő generátorok szabályozóinak beavatkozásai, az erőmű fogyasztói rendszerében bekövetkező változások, valamint a csatlakozó hálózaton bekövetkező változások. A nagyfeszültségű hálózat állapotváltozói is kismértékű lengéseket végeznek, amelyek szintén hatással vannak a mért értékekre. Az 6., 7. valamint 8. a.) és b.) ábrán jól elkülöníthetők a rendszerközi „inter-area” és a „global mode” frekvenciájú lengések. Megállapítható, hogy a „global mode” frekvenciájú lengések amplitúdója sokkal nagyobb, mint a rendszerközi lengéseké, tehát csillapításuk kérdésével a jövőben foglalkozni kell (ld. következő fejezet). Munkánk folyamán elsősorban a PSS-ek működésének hatását vizsgáljuk. Ezért a 7. és 8. ábrán az állapotvál-
50
b.) frekvenciaváltozás SG-413 gerjesztésszabályozó
2011/2 ■
tozók {AVR+U/Q} és {AVR+PSS+U/Q} üzemállapotokban felvett időfüggvényeit adjuk meg. A 7. és a 8. ábra alapján levonható következtetések: n Látható, hogy sem az AVR, sem pedig a PSS működés nem befolyásolja észrevehetően a kapcsokon mérhető frekvenciaváltozás időfüggvényeket. Ez érthető, ha figyelembe vesszük, hogy az ENTSO-E RGCE villamosenergia-rendszerekben együttműködő erőművi gépegységek összes teljesítménye körülbelül 400 GW. Ekkora teljesítmény által determinált frekvenciát nem befolyásolja két olyan egység, amelynek hatásosteljesítmény-változása ≈ 1 MW. n A 7. e.) és f., valamint a 8. e.) és f.) ábra elemzése alapján megállapítható, hogy mindkét gerjesztésszabályozó
a magyar villamos mûvek közleményei
esetén a PSS működése csökkenti a hatásosteljesítmény-lengések amplitúdóját 1 Hz környezetében; az SG413 típusú gerjesztésszabályozóval együttműködő PSS azonban nem hatékony a 0,25 Hz környezetében. n A 7. c.), valamint a 8. c.) ábra elemzése rámutat arra, hogy az IEEE ST5B gerjesztő rendszer és az együttműködő IEEE PSS 2B típusú PSS az {U/Q} szabályozó működés hatására szemmel is megfigyelhetően változtatja meg a kapocsfeszültséget. Ennek a jelenségnek a megszüntetése folyamatban van annak ellenére, hogy erre semmilyen előírás sem kötelezi az erőművet. Ugyanez figyelhető meg a 7. g.), valamint a 8. g.) ábrán adott időfüggvényeken is. n A 8. d.), f.) és h.) ábrákon megadott időfüggvények is mutatják, hogy
a) frekvenciaváltozás
b.) frekvenciaváltozás
c.) kapocsfeszültség-változás
d.) kapocsfeszültség-változás
e.) hatásosteljesítmény-változás
f.) hatásosteljesítmény-változás
g.) meddőteljesítmény-változás IEEE ST5B gerjesztésszabályozó
h.) meddőteljesítmény-változás SG-413 gerjesztésszabályozó
8. ábra: TVV-221 típusú (259 MVA; 15,75 kV) turbógenerátorok kapcsain állandósult állapotban mért állapotváltozók megváltozás időfüggvényei a gerjesztésszabályozók {AVR+pps+U/Q} üzemállapotában
PG vagy
f
U MAX
low pass filter
high pass filter
KP
s TW
1+s T1
1+s T3
1+s TW
1+s T2
1+s T4
1+s Tf
lead-lag(s)
U PSS
U MIN
9. ábra: A „p” vagy „f” bemenetű, ú.n. „conventional” PSS megvalósításának szabályozástechnikai modellje
az SG-413 gerjesztésszabályozó és a vele együttműködő úgynevezett „conventional” típusú PSS nem csillapítja hatékonyan az állapotváltozók lengéseit 0,25 Hz környezetében. A „conventional” típusú PSS szokásos felépítését a 9. ábra mutatja. A szabályozástechnikai modellen jól látható a PSS működése, nevezetesen: az alul áteresztő szűrő időállandójának megfelelő megválasztásával elérjük, hogy a PSS kimenőjele az első torziós sajátfrekvencia környezetében legyen kisebb a kimenőjel maximális értékének 5%-ánál. A felül áteresztő szűrő beiktatásával elérjük, hogy a rendszer állandósult állapotában végrehajtott turbinaszabályozási beavatkozások ne befolyásolják a PSS működését. A fázisforgató egységekkel állítjuk be a PSS-től megkívánt, a hangolási frekvenciához tartozó fázis-
eltolás értéket. Az újonnan beépítésre kerülő gerjesztő rendszereknél azonban alkalmazása a rendszerirányító rendszerközi lengések hatékony csillapítását is tartalmazó követelményei miatt már nem fogadható el. Ezt az állításunkat a 12. c.) és 12. d.), valamint a 12. e.) és 12. f.) ábra alapján indokoljuk. Látható ugyanis, hogy {AVR+PSS+U/Q} üzemállapotban a hatásosteljesítmény-lengések amplitúdóját nem csillapítja megfelelő mértékben a 0,25 Hz frekvencia környezetében, a feszültséglengések amplitúdóját pedig megnöveli, a {AVR+U/Q} üzemmódban mért értékekkel való összehasonlításban. Eddigi munkánk során arra törekedtünk, hogy a paraméterek és a jelenségek közötti kapcsolatokat számszerűen és szemléletesen mutassuk meg. Ebből a célból készítettük el az állapotváltozók időfüggvényeinek Fourier
transzformált függvényeit (10., 11. és 12. ábra). A 10. ábrán megadott Fourier spektrumokból az „inter-area” frekvenciájú lengésekre kb. 0,22 Hz és 0,17 Hz adódik. Ez utóbbi az UCTE 2. zóna reszinkronizációja után jelent meg az állapotváltozókban. A mérés után (2010. szeptember 18-án) csatlakozott az ENTSO-E RGCE villamosenergiarendszerekhez a török villamosenergiarendszer, és a későbbiek során újabb rendszerek csatlakozása is várható. A csatlakozások hatására további sajátfrekvenciák fognak megjelenni az „inter-area” frekvencia tartományban. A rendszerirányítók figyelik, hogy a fentiek hatására a rendszer mely csomópontjain kell a lengéscsillapító hatást növelni. Az SF{∆f} számértékek különböző volta arra mutat, hogy a két gerjesztésszabályozó rendszer {MANUAL} üzemállapotban is eltérő módon működik. A PSS legfontosabb működési tartománya a 0,1 < f < 2,0 Hz. Abból a célból, hogy jól értékelhető spektrumvonalakat kapjunk, az állapotváltozók Fourier transzformált függvényeit is ebben a tartományban ábrázoltuk jelen publikációban. A [6] irodalmi hivatkozás alatti munka azonban tartalmazza a teljes 0,0 2,0 Hz frekvencia tartományra vonat-
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
51
a) IEEE ST5B gerjesztésszabályozó
b) SG-413 gerjesztésszabályozó
10. ábra: TVV-221 típusú (259 MVA, 15,75 kV) turbógenerátorok kapcsain állandósult állapotban mért frekvencia megváltozás időfüggvények Fourier transzformált függvényei a gerjesztésszabályozók {MANUAL} üzemállapotában
a) frekvenciaváltozás
b.) frekvenciaváltozás
c) kapocsfeszültség-változás
d.) kapocsfeszültség-változás
e.) hatásosteljesítmény-változás IEEE ST5B gerjesztésszabályozó
f.) hatásosteljesítmény-változás SG-413 gerjesztésszabályozó
11. ábra: TVV-221 típusú (259 MVA, 15,75 kV) turbógenerátorok kapcsain állandósult állapotban mért állapotváltozók megváltozás időfüggvényeiből képzett Fourier transzformált függvények a gerjesztésszabályozók {AVR+U/Q} üzemállapotában
kozó összes Fourier transzformált függvényt is. Ezek elemzése alapján összehasonlítható a két gerjesztő rendszernek a 0,1 Hz-nél kisebb frekvenciájú zavaró jelekre adott válasza is. A 11. e.) és f.) ábra azt mutatja meg, hogy a két különböző felépítésű gerjesztésszabályozó más-más módon kezeli a hatásosteljesítmény-lengéseket. Ennek a ténynek az erőmű számára nincs különös jelentősége, mivel a rendszer {AVR+PSS+U/Q} üzemállapotban működik.
52
2011/2 ■
A hatásos teljesítmény- és a kapocsfeszültség-lengések amplitúdójának értékelésénél a 0,2 Hz-es, valamint az 1,2 Hz-es frekvenciát és annak környezetét kísérjük megkülönböztetett figyelemmel. A 12. e.) és f.) ábrán adott SF{∆P} értékek közötti eltérés nem számottevő. Modellvizsgálattal megállapítható, a hozzájuk tartozó hatásosteljesítmény-veszteség értéke. Ezek alapján az erőmű eldöntheti, hogy kívánja-e a szabályozó + PSS rendszer működés javítását.
a magyar villamos mûvek közleményei
A rendszerirányító szempontjából a 12. f.) ábra spektrumával jellemzett gerjesztésszabályozó rendszer működése nem fogadható el, mivel hatásosteljesítmény-lengéseket „exportál” az együttműködő hálózatba az „interarea” frekvencia tartományban. Jelentős eltérés tapasztalható a 12. c.) és d.) ábrán adott SF{∆U} értékek között, amely szemmel történő vizsgálattal is megállapítható. A jelenség eredete másképpen is megfigyelhető: a gerjesztő gép szekrényével szemben állva akár az Ug,
a) frekvenciaváltozás
b.) frekvenciaváltozás
c) kapocsfeszültség-változás
d.) kapocsfeszültség-változás
e.) hatásosteljesítmény-változás IEEE ST5B gerjesztésszabályozó
f.) hatásosteljesítmény-változás SG-413 gerjesztésszabályozó
12. ábra: TVV-221 típusú (259 MVA, 15,75 kV) turbógenerátorok kapcsain állandósult állapotban mért állapotváltozók megváltozás időfüggvényeiből képzett Fourier transzformált függvények a gerjesztésszabályozók {AVR+PSS+U/Q} üzemállapotában
akár a hídfeszültséget mutató műszer lassú lengései szemmel követhetők. Ezt a helyzetet ez idáig mind az erőművek, mind pedig a rendszerirányító elfogadta. Az új megvalósításoknál azonban ilyen feszültséglengéseknek (lásd 12. d.) ábra) a hálózatba való kibocsájtása nem engedhető meg. A kérdésre az előzetes modellvizsgálat egyértelmű választ ad egy új gerjesztő rendszer megvalósítása esetén.
Az állapotváltozók lengéseinek rendszerszintű vizsgálata A magyar VER-ben a 13. ábra szerinti helyeken vannak felszerelve GPS szinkronizált lengésregisztráló rendszerek (WAMS – Wide-Area Monitoring System, POWERLOG készülékekkel és PROLAN RTU-ban kialakított funkcióval megvalósítva). Mivel a PROLAN berendezések az állapotváltozókat 100
msec-os mintavételi idővel tárolják, ezek alkalmasak a előző fejezetben leírt módszerrel történő feldolgozásra. Első lépésben azt mutatjuk be, hogy a korábban definiált sajátfrekvenciák hogyan változtak a hely és az idő függvényében a hálózat topológiájának változása, valamint az együttműködő UCTE, később az ENTSO-E RGCE rendszeregyesüléshez történő további rendszerek csatakozásának hatására. Ezek az eredmények a WAMS eszközök egyik felhasználási területét mutatják be. A bevezetésben leírtuk, hogy a gyártó/szállító kérdőívet bocsát ki, amelyben szerepelnek a sajátfrekvenciákra vonatkozó kérdések. Az alább ismertetett eredmények alapján, ezekre a kérdésekre felelősségteljes választ lehet adni. A PROLAN WAMS rendszer közel egy éve működik üzemszerűen, az ennél korábbi felvételeket a TRANSANAL-16 mérőberendezéssel rögzített mérési eredmények alapján dokumentáljuk (14. ábra).
A 14. ábra eredményei a 11. és a 12. ábra Fourier spektrumaival hasonlíthatók össze. A frekvencia skála felső határa a forrásul szolgáló ábrán a jelen esetben is 2,0 Hz, de a leolvasás könnyítése érdekében itt a vonalakat kb. 0,7 Hz-ig ábrázoltuk. (A 11. és a 12. ábra mutatja, hogy az F{∆f} esetében az ennél nagyobb frekvenciákhoz tartozó spektrum vonalak nem tartalmaznak új információt.) A 15. ábrán a Tisza II. erőműben végrehajtott mérés eredményeit adtuk meg. A 14. és 15. ábrán dokumentált ábrák közel egy időben történt mérés eredményei. Az általunk legfontosabbnak tartott rendszerközi lengés sajátfrekvenciája is gyakorlatilag azonos, és a két csomópont közötti villamos távolság (transzfer impedancia) hatása nem mutatható ki. A 14. ábrán a spektrum vonalakat a zérus frekvenciától kezdve ábrázoltuk, ezzel szemléltetni kívántuk azt a tényt, hogy a 0,1 Hz-nél kisebb frekvenciájú lengésösszetevők amplitúdója sokkal
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
53
13. ábra: Lengésregisztrálás a magyar VER-ben
nagyobb, mint a rendszerközi lengések tartományába eső összetevőké. Ezt a tényt szemléletesen mutatják a 16. ábrán adott frekvencia időfüggvények is. Ahhoz, hogy a sajátfrekvenciáknak az idő függvényében való változását bemutathassuk, a Paksi Atomerőmű Zrt.-ben végzett mérések kiértékeléséből származó 11., 12. ábra eredményeit kell a 14. ábra eredményeivel összehasonlítani. Megállapítható, hogy a két vizsgálat időpontja között eltelt négy év alatt az rendszerközi lengések tartományába eső kb. 0,19 Hz-es összetevő 0,21 Hz-re növekedett. Ennek okát abban látjuk, hogy az erőmű környezetében ez idő alatt több távvezeték került üzembe, tehát csökkent az egyes erőmű csoportok közötti transzfer impedancia. A 16. ábrán szemléltetni kívántuk, hogy a WAMS eszközökkel az egyes hálózati csomópontokon mért (∆f) időfüggvények eltérnek egymástól. Jól érzékelhető az a jelenség is, hogy az időfüggvények egyes időintervallumokban erősítik, másokban pedig gyengítik egymást. Mivel a 16. a.) és b.) ábrán nem szemmel látható a török villamosenergia-rendszer csatlakozásának a hatása, a 18. ábrán egy olyan 60
54
2011/2 ■
másodperces intervallumot választottunk ki a rendelkezésünkre álló 1200 másodpercből, amelyen a változás szemmel is jól látható. A 17. ábrán a teljesség kedvéért megadjuk a Győr, Dunamenti és Sándorfalva alállomásokon mért feszültség fazorok közötti fázisszöget. Ebben az ábrázolási módban ki kell választani egy referencia gyűjtősínt, amely a közölt felvételek esetén Győr 400 kV volt. Az ehhez mért fázisszög különbségeket adja meg a 17. ábra. Az eredmények arra is felhasználhatók, hogy a rendszer load-flow modellje által adott fázisszög értékeket ellenőrizzük. A 18. ábrán PROLAN WAMS eszközökkel 1200 másodperc időintervallum alatt rögzített állandósult állapotbeli frekvencia időfüggvényt és annak Fourier spektrumát mutatjuk meg. Ennek alapján megítélhető a török villamosenergia-rendszernek az ENTSO-E RGCE rendszer-egyesüléshez történő csatlakozásának a sajátfrekvenciákra gyakorolt hatása. A 16. ábrán látható, hogy a PROLAN WAMS eszközökkel, az egyes gyűjtősíneken mért frekvencia értékek eltérnek egymástól. Ezekből a frekvencia idő-
a magyar villamos mûvek közleményei
függvényekből képezzük a „súlyponti frekvenciát” a [7] irodalmi hivatkozás szerint. Jelenleg 13 gyűjtősínen mért frekvencia időfüggvény áll rendelkezésünkre. A „súlyponti frekvencia” képzés lényege az, hogy a mért frekvencia mintákat abban az arányban súlyozzuk, amekkora a kérdéses gyűjtősínhez csatlakozó erőmű működő generátorainak összes tehetetlenségi nyomatéka. Ahhoz, hogy a 18. a.) ábrán jól értékelhető képet kapjunk, a „súlyponti frekvencia” mintákat egy 0,4 másodperces időállandójú alul áteresztő szűrőn vezettük át. Ezzel a 18. b.) ábrán dokumentált spektrum vonalak hossza kis mértékben csökkent, de a sajátfrekvenciák nem változtak. A 18. b.) ábrán látható, hogy a kb. 35 GW teljesítménnyel működő török villamosenergia-rendszer csatlakozásának a hatására megjelent egy 0,13 Hz-es rendszerközi lengés összetevő, mely az időfüggvény alapján is jól értékelhető, mivel amplitúdója nagyobb, mint a kb. 0,26 Hz-es összetevőé. Ezt mutatják a 14. és 15., valamint a 18. ábra spektrumvonalai. Fentiekből következik, hogy az új gerjesztő rendszerek megvalósításának már a kiinduló
Paksi Atomerőmű 32SP,
Paksi Atomerőmű 32SP,
2006-11-28
2006-11-28
Üzemmód: AVR
Üzemmód: AVR+PSS
SF{Δf} = 2,000 mHz
SF{Δf} = 1,447 mHz
14. ábra: A 2006. november 28-án a Paksi Atomerőmű Zrt. 32 SP gépegységén végrehajtott helyszíni mérés frekvencia időfüggvény kiértékelésének eredményeként adódott Fourier spektrumok két különböző üzemállapotban
Tiszai erőmű, II. blokk
Tiszai erőmű, II. blokk
2006-12-20
2006-12-20
Üzemmód: AVR
Üzemmód: AVR+PSS
SF{Δf} = 1,532 mHz
SF{Δf} = 1,610 mHz
15. ábra: A 2006. december 20-án az AES Tiszai Erőmű II. blokkján végrehajtott helyszíni mérés frekvencia időfüggvény kiértékelésének eredményeként adódott Fourier spektrumok két különböző üzemállapotban
lépését jelentő kérdőív kitöltésénél is figyelembe kell venni a PROLAN WAMS eszközök segítségével rögzített mérési adatok jelen publikációban leírt módszerrel történő kiértékelésének eredményeit. A 18. ábra mutatja, hogy a kb. 0,13 Hz-es frekvenciájú rendszerközi lengés amplitudója már nem elhanyagolható a „global-mode” frekvenciájú lengésekhez képest sem. Ez pedig azt jelenti, hogy a gerjesztő rendszerek 0,1 Hz-es frekvencia alatti működését újra kell gondolni. Tudjuk, hogy egy 60 másodperces időintervallumot átfogó vizsgálatból nem lehet általános következtetést levonni. Ezért jelenleg a 24 órás mérési eredmények vizsgálatával foglalkozunk. Ennek eredményeképpen olyan digitális számítógépi algoritmust dolgozunk ki, amely képes „on-line” jelezni a rendszerirányító diszpécsere
számára az 1. és a 2. ábrán látható esemény fellépését. Ilyen módon lehetővé válhat a tranziens folyamat forrásának azonosítása.
Az eredmények összefoglalása, javaslatok I. Számos olyan módszer létezik, amely szerint az egyes gyártók/szállítók a gerjesztésszabályozó rendszereiket üzembe helyezik. Az ebben az összeállításban ismertetett helyszíni mérési és Fourier spektrum alapján történő kiértékelést végző eljárás azonban több lényeges új elemet tartalmaz. A módszer alkalmazása különösen fontos a rendszerirányító szempontjából az üzembe helyezett gerjesztésszabályozó + PSS rendszer tényleges és valóságos üzemi visel-
kedésének – nem csak modellvizsgálatokra támaszkodó – megítélésére szempontjából. a. Az időfüggvények Fourier spektrumaiból képezett SF{∆Pv} és SF{∆Uk} számértékek alapján figyelembe vehetők az erőmű és a rendszerirányító egymással látszólagosan ellentétben álló igényei, és találni lehet optimális megoldást. b. Mivel azonos időben vizsgálunk egy már működő, és egy újonnan beépített rendszert, minőségileg azonnal értékelhető a megvalósítás eredménye. (Pl. a hatásos veszteségi teljesítmény növekedése, illetve csökkenése.) Nyilvánvaló, hogy nem támogatható olyan megoldás, amelyben az újonnan beépített gerjesztésszabályozó + PSS rend-
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
55
a.) a török VER csatlakozása előtt (2010. szeptember 14.)
16. ábra: frekvenciarengések a.) a török ver csatlakozása előt (2010. szeptember 14.) és b.) után (2010. szeptember 30.) (a prolan alállomási rtu-ban megvalósított lengésregisztrálás felvétele)
a.) a török VER csatlakozása előtt
b.) a török VER csatlakozása után (2010. szeptember 30.)
b.) a török VER csatlakozása után
17. ábra: Fázisszög eltérések a török csatlakozás a.) előtt és b.) után. Az állandósult állapotban jelentkező lengési frekvencia értékek jobban láthatóak (A PROLAN alállomási RTU-ban megvalósított lengésregisztrálás felvétele)
a) frekvenciaváltozás időfüggvény
b.) a frekvenciaváltozás Fourier transzformáltja
18. ábra: A magyar VER-ben mért súlyponti frekvencia időfüggvény és annak Fourier spektruma állandósult állapotban, a török villamosenergia-rendszer csatlakozása utáni esetre
56
2011/2 ■
a magyar villamos mûvek közleményei
szer hálózati hatása kedvezőtlenebb egy már meglévőnél. Eddigi tervezési, modellezési és megvalósítási tevékenységünk alapján jelen esetben is tudunk javasolni olyan változtatásokat, amelyekkel a gerjesztésszabályozó rendszer erőművi és hálózati hatásai kedvezőbbé tehetőek. II. A fenti méréssorozat természetesen nem helyettesíti azokat a méréseket, amelyek a feszültségszabályozó stacioner pontosságára (legyen kisebb, mint 0,5%), a túllendülés mértékére (kisebb, mint változás 5%-a), valamint a beállási időre (kisebb, mint 5 sec) vonatkoznak. Az üzembe helyezés során elvárható mérési eredmények dokumentációja: a kapocsfeszültség parancsolt értékének (U REF) egységugrásszerű megváltozására bekövetkező hatásos teljesítmény-, valamint kapocsfeszültség-változás időfüggvény. Fontos továbbá a „harang-görbe” felvétele kiegészítve azzal, hogy megadják a zavaró jel – ebben az esetben (ΔU REF ) – és a generátor hatásos teljesítménye közötti fáziseltolás értékeit legalább 0,2 Hz-es frekvencia lépcsőnként. III. Nyilvánvaló, hogy nem az új gerjesztésszabályozó rendszer üzembe helyezése után kell megállapítani, hogy ez milyen hatást fog gyakorolni a VER működésére. A megrendelés elbírálása folyamán végzett modellvizsgálatok alapján a lényeges kérdések előzetesen eldönthetőek. Állításunkat alá-
támasztja az a tény, hogy a jelen vizsgálat tárgyát képező 22SP egység gerjesztésszabályozó és PSS időállandóit a gyártó modellvizsgálattal határozta meg és ezeken az üzembe helyezés során sem változtatott. Beavatkozást igényelhetnek azonban az üzembe helyezés során egyes erősítési tényezők számértékei. A fentiek is aláhúzzák az előzetes modellvizsgálatok jelentőségét. Az irodalomból ismert, hogy kisebb teljesítményű gépek gerjesztésszabályozó és PSS paramétereit a gyártó/szállító még szállítás előtt beállítja, és azon az üzembe helyezés során nem változtat. IV. A PROLAN WAMS eszközök birtokában minden hálózati változást megelőzően és követően szükség van egy legalább 1200 másodperces időintervallumot átfogó, állandósult állapotban végrehajtott adattárolásra, a sajátfrekvenciákban bekövetkezett változások megállapítására. V. Az előző fejezetben leírtak megerősítik, hogy foglalkozni kell a gerjesztésszabályozó rendszereknek a 0,1 Hz-nél kisebb frekvencia tartományban fellépő zavaró jelekre adott válaszaival, vagyis az állapotváltozóknak az ebben a frekvenciatartományban fellépő lengéseivel mind állandósult, mind pedig tranziens állapotban. Felhasznált irodalom 1. Zerényi, J.: Rendszerközi lengések és csillapításuk az UCPTE - CENTREL
2.
3.
4.
5.
6.
7.
rendszerben; Magyar Villamos Művek Tröszt Közleményei, 98/4, pp. 2 - 11. Égi Tamás, Dr. Kiss Lajos, Dr. Kisvölcsey Jenő, Zerényi József: Turbógenerátorok hatásos villamos teljesítménylengéseinek csillapítása; Magyar Villamos Művek Közleményei XXXVI. évfolyam 6. szám, 1999. december, pp. 33-40. Requirements for Grid Connection Applicable to all Generators {Within the context of the future Pilot Network Code And the future Pilot Framework Guidelines by ERGEG}. L. Kiss and J. Zerényi: A Simple Measuring Method to Determine the Damping Efficiency of the Excitation Systems and Power System Stabilizers (PSS); in Electric Power Engineering, 1999. Power Tech Budapest 99., Int. Conf., pp. 104. Wide-Area Monitoring Rendszer (WAMS) kialakítása a magyar VERben szinkronizált fazormérés alapján; INNOTECH Műegyetemi Innovációs Egyesület Kutatási jelentése Budapest, 2009. december. A magyar és az ENTSO-E villamosenergia-rendszerben működő gerjesztő és PSS rendszerek vizsgálata modellezés és helyszíni mérések keretében (II. RÉSZ; 2010); INNOTECH Műegyetemi Innovációs Egyesület Kutatási Jelentése, Budapest, 2010. december. Wide-Area Monitoring Rendszer (WAMS) kialakítása a magyar VERben szinkronizált fazormérés alapján; INNOTECH Műegyetemi Innovációs Egyesület Kutatási jelentése Budapest, 2010. december.
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
57
■
hírek, információk
Sajtóközlemény Az MVM elnök-vezérigazgatója lett Baji Csaba 2011. április 29. Az MVM Zrt. 2011. április 29-én tartott évzáró közgyűlésén Baji Csabát, a Magyar Villamos Művek Zrt. eddigi vezérigazgatóját megválasztották a társaság igazgatóságának elnökévé, így a jövőben elnök-vezérigazgatóként látja el a nemzeti energetikai társaságcsoport irányítását. Faragó Csaba, eddigi elnök lemondott tisztségéről, mivel más fontos megbízást kap a jövőben. Az MVM Zrt. közgyűlése elfogadta a Társaságcsoport 2010. évi konszolidált mérlegét és eredmény kimutatását 876 311 millió Ft konszolidált mérleg főösszeggel, és 21 781 millió Ft konszolidált adózott eredménnyel. A közgyűlés döntése értelmében a társaság 12,5 Mrd Ft osztalékot fizet. Az MVM Csoport számos negatív hatás ellenére érte el ezt a közel 22 Mrd Ft-os eredményt. Az üzleti tervben 2010 első felében előirányzott 27,5 Mrd Ft adózott eredmény célkitűzéséhez képest 5,7 Mrd Ft-os elmaradás mutatkozik, amely a 2010. év végén bevezetett ágazati különadó befizetéséből adódik, ez a társaságcsoport esetében 6,1 Mrd Ft-ot tett ki. Az előző vezetés által meghatározott terv elsősorban a gazdasági válság hatására csökkenő értékesítési átlagárak miatt több mint 33 Mrd Ft-tal alacsonyabb eredmén�nyel számolt a korábbi évhez képest. A társaságcsoport tavaly hivatalba lépett menedzsmentje az üzleti év során áttekintette a cégcsoport valamennyi szerződését és beruházását, és döntést hozott az életképtelen, a társaságcsoport számára veszteséget termelő szerződések megszüntetéséről és a szükséges lépesek megtételéről azért, hogy az állami vagyonvesztés megszűnjön. Ezek a korábbi ügyek hatalmas terhet és fenyegető jövőképet jelentettek a vállalat számára. Ilyen, a 2010. évi eredményt csökkentő tételek voltak az üzleti tervben nem szereplő, a Vértesi Erőmű ZRt. csődeljárásával összefüggő leírások, a Mátrai Villamos Művek Termelő Zrt. beruházásának leállítása kapcsán a selejtezés elszámolásának hatása, valamint a Kárpát Energo ZRt.
58
2011/2 ■
eszközeinek selejtezése. Ezek csak a legkiemeltebb olyan ügyletek voltak, amelyekkel az MVM Csoport augusztusban kinevezett vezetésének szembe kellett néznie az elmúlt évben, de az intézkedések szükségszerűek voltak ahhoz, hogy a vállalat növekedési pályája hosszú távon tartható legyen, illetve a veszteségforrások megszűnjenek. „A sikeres, nemzeti vállalatcsoport felépítése érdekében jelentős lépést tett az MVM vezetése. A menedzsment fontos eredménynek tartja, hogy a korábbi veszteségforrások kiemelt részét sikerült kiiktatni, illetve minimalizálni, és jó úton haladunk, hogy egy új üzleti stratégia mentén ismét növekedési pályára állítsuk az MVM Csoportot, hazánk nemzeti energetikai társaságát.”- jelentette ki Baji Csaba miután megválasztották a Magyar Villamos Művek Zrt. elnök-vezérigazgatójának. Mindemellett a stratégiában kitűzött, a termelői portfólió bővítésére irányuló célkitűzések a terveknek megfelelően folytatódnak tovább. Az MVM menedzsmentje a kedvezőtlen gazdálkodási körülmények ellenére továbbra is jelentős erőfeszítéseket tesz a társaságcsoport vagyonának növelése, a biztonságos villamosenergia-ellátást szolgáló eszközökkel történő bővítése érdekében. A közgyűlés elfogadta az MVM Zrt. valamint az MVM Csoport 2011. évre szóló üzleti tervét, amely kiemelt célul tűzte ki, hogy a csoportszintű hatékonyabb irányítási mechanizmusok és szervezeti, működési struktúra kialakításával erősítse pozícióját a hazai és regionális energetikai piacon és jelentős mértékben hozzá kíván járulni a hazai energia ellátás hosszú távú biztonságához és Magyarország hosszú távú energia-politikai célkitűzéseinek teljesítéséhez. A közgyűlés az igazgatóság tagjává választotta Dr. Bánfi Lászlót, az MVM Zrt. jogi igazgatóját. A Magyar Villamos Művek Zártkörűen Működő Részvénytársaság tulajdonába tartozó részvénytársaságok és korlátolt felelősségű társaságok is megtartották az előző gazdasági évet lezáró közgyűléseiket/taggyűléseiket. A közgyűlések rendben lezajlottak (a PA Zrt. és az OVIT Zrt. közgyűléséről ld. a külön beszámolókat). (MVM Zrt. Kommunikáció)
a magyar villamos mûvek közleményei
Közgyűlést tartott a PA Zrt. A Paksi Atomerőmű Zrt. 2011. április 14-én tartotta meg éves rendes közgyűlését, amelyen a társaság 2010. évi üzleti évének lezárásán túlmenően elfogadta az atomerőmű 2010. évi üzleti jelentését és beszámolóját, valamint a 2011. évi üzlet- és fejlesztéspolitikáját. A PA Zrt. Igazgatóságának javaslatára a közgyűlés elfogadta a társaság 2010. évi beszámolóját és üzleti jelentését 194 milliárd 879 millió forint mérlegfőösszeggel és mintegy 19,063 milliárd forint adózott eredménnyel, amelyből 19,053 milliárd forint osztalék formájában kifizetésre kerül a tulajdonosoknak. Az atomerőmű 2010. évi értékesítési átlagára (1 kWh értékesített villamos energiára jutó árbevétel) 11,16 Ft/kWh volt, ami a hazai erőművek átlagárait tekintve a legalacsonyabb az országban. A közgyűlés a továbbiakban elfogadta a részvénytársaság 2011. évi üzlet- és fejlesztéspolitikáját. Lezárta a Teljesítménynövelési Projektet, valamint módosította a társaság alapszabályát és a Felügyelő Bizottság ügyrendjét. (PA Zrt. Kommunikáció)
Az OVIT ZRt. évi rendes közgyűlése 2011. április 11. A közgyűlés az OVIT ZRt. Igazgatóságának a 2010. évi üzletpolitika teljesítése tárgyában készített jelentését, valamint a gazdasági társaságokról szóló 2006. évi IV. törvény 61. § (1) bekezdése szerinti, az Uralmi Szerződésben foglaltak teljesítéséről történő beszámolóját elfogadta. A 2010-es üzleti év lezárása keretében a közgyűlés elfogadta a Felügyelő Bizottság jelentését, a könyvvizsgáló jelentését, az OVIT ZRt. 2010-es üzleti évéről előterjesztett éves beszámolót. Az eredményfelosztási javaslat, valamint a mérleg jóváhagyása tárgyában a közgyűlés az alábbiak szerint határozott:
■
hírek, információk
„Az OVIT ZRt. közgyűlése dönt arról, hogy a Társaság 2010-es üzleti évben keletkezett 484.352 E Ft-os adózott eredménye osztalékként kerüljön kifizetésre. A társaság a meglévő eredménytartalékából 240.000 E Ft összegben fejlesztési tartalékot képez.” „A közgyűlés az Igazgatóság beszámolója alapján, a Felügyelő Bizottság és a Könyvvizsgáló jelentésének ismeretében az OVIT ZRt. 2010. évi mérlegét és eredménykimutatását 19 067 012 E Ft, azaz Tizenkilencmilliárd-hatvanhétmillió-tizenkétezer forint mérlegfőösszeggel, 484 352 E Ft, azaz négyszáznyolcvannégymillió-háromszázötvenkétezer forint adózott eredménnyel és nulla forint mérleg szerinti eredménnyel állapítja meg.” A jegyzőkönyvben rögzített kiegészítéssel elfogadta a közgyűlés a társaság 2011. évi üzletpolitikája c. előterjesztésben foglaltakat. Az OVIT ZRt. közgyűlése elrendelte a gazdasági társaságokról szóló 2006. évi IV. törvény 234. § (3) bekezdése, valamint az OVIT ZRt. Alapszabályának 26/A. pontja alapján, az OVIT ZRt. 2011. április 11-i éves rendes Közgyűlésének felfüggesztését, amelynek folytatására 2011. május 4-én került sor. A folytatólagos közgyűlés az alábbi határozatot hozta: „Az OVIT ZRt. közgyűlése tudomásul veszi, hogy az OVIT ZRt. a földgázszállítási engedély megszerzéséhez szükséges lépéseket megtette, a földgázszállítási engedélyt a Magyar Energia Hivatal megadta, valamint a szervezetének felkészítését megkezdte.” (OVIT ZRt. Kommunikáció)
Sajtóközlemény Az MVM belépett az AGRI projektbe
EUR hozzájárulásával, valamint a meglévő tulajdonosok (SOCAR- azeri, GOGC – grúz, Romgaz – román cégek) 25000-25000 EUR hozzájárulásával 100.000 EUR-ról 200.000 EUR-ra növelte törzstőkéjét. A mostani döntés az első nagy lépés a 2011. február 14-i négyoldalú miniszteri találkozó óta, amikor is bejelentették, hogy a Magyar Villamos Művek Zrt. belép a projekt-vállalatba. Az MVM képviseletét Bács Zalán, a társaság stratégiai vezérigazgató-helyettese látja el. Az immár négytagú projektcég szoros együttműködésben végzi az uniós források eléréséhez szükséges feladatokat. Az AGRI projekt célja azeri földgáz szállítása Közép- és Délkelet-Európa államaiba. A tervek szerint az azerbajdzsáni Sangachal terminált csővezetéken kötnék össze Grúzia fekete-tengeri kikötőjével. Itt cseppfolyósítási eljárás után a földgázt tankereken szállítanák a romániai Constanca kikötőjébe. Az újragázosítást követően a már létező román vezetékhálózaton jutna el a földgáz a felhasználókhoz Romániába, a nemrégiben átadott magyar-román gázvezetéken keresztül Magyarországra és a régió más országaiba. Az AGRI projekt a tervek szerint 7 milliárd m3 éves kapacitással bír majd, amelyből 2 milliárd m3-t Románia használna fel. A projekt várható bekerülési költségét 4-6 milliárd EUR-ra becsülik. A Keleti Partnerség kerete adta lehetőségeket maximálisan kihasználva, a regionális együttműködésben megvalósuló projekt összhangban van hazánk egyik stratégiai célkitűzésével, energiabiztonságunk javítása érdekében új földgáz-forrás és -szállítási útvonalak kialakításával.
sítását, továbbá elébe ment a hazai és európai igényeknek. Az elmúlt években a csoport 2,5-szeresére növelte a megújuló energiaforrások használatát, negyedével csökkentette a fosszilis energiaforrások felhasználását és az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását. Ez a tendencia egyre csak erősödik, a magyar soros elnökség időszakában pedig az uniós energiapolitika, és elsősorban az Energia 2020 stratégia főbb célkitűzéseinek támogatása mellett a Csoport a lakosság témával kapcsolatos tájékoztatásának is különös figyelmet szentel.
Az MVM Csoport felismerte, hogy a web 2.0 térhódításához hasonlóan az energiafelhasználásban is újfajta szemléletmód látszik kialakulni és a pozitív változások bekövetkezéséhez mindenekelőtt újszerű, 2.0 gondolkodásmódra van szükség. Mindezek szem előtt tartásával indítja útnak az Energia 2.0 – Pont Veled elnevezésű programot, amely március 5-én, a Nemzetközi Energiatakarékossági Világnap apropóján veszi kezdetét. Az ünnepélyes megnyitót követően március 5-én Magyarországon először tisztán alternatív energiával működtetett akusztikus koncert, valamint Hy-Go 2.0 tesztvezetési lehetőség várja az érdeklődőket az energia térré változó Erzsébet téren, Budapest belvárosában.
(MVM Zrt. Kommunikáció)
Sajtóközlemény
2011. március 7. Az MVM Zrt. hivatalosan is belépett az AGRI Projektbe, amelynek célja az azeri földgáz szállítása Közép- és Délkelet-Európa államaiba. Az MVM belépésével várhatóan felgyorsulnak a projekt előkészületei. Az AGRI LNG Társaság budapesti közgyűlése a hétvégén az MVM 50.000
Az MVM Csoport rendhagyó kezdeményezése: Energia 2.0 – Pont Veled 2011. február 23. Az MVM Csoport tevékenysége során mindig is támogatta és elősegítette a nemzeti klímapolitikai célok megvaló-
Az Energia 2.0 – Pont Veled program keretében a Nemzetközi Energiatakarékossági Világnapot követően a magyar soros elnökség teljes időtartama alatt folyamatosan működnek majd az Erzsébet téri interaktív tér
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
59
■
hírek, információk
olyan különlegességei, mint a mozgási energiával mobiltelefont töltő kerékpár, a tisztán alternatív energiákkal működtetett laptop töltő lounge, vagy éppen a nap-, szél-, víz-, és mozgási energia felhasználásával új megvilágításba helyezett műalkotások kiállítása. A kezdeményezés tehát egyedülálló keretrendszert biztosít az alternatív energiák számtalan formájának szórakoztató hasznosításához, amely az MVM Csoport reményei szerint segít közelebb hozni az emberekhez az uniós
célkitűzések mögött rejlő lehetőségeket, és végső soron hozzájárulhat egy fenntartható, alternatív energiában gazdag Európához. További információk:
http://www.facebook.com/ magyarvillamosmuvek, http://www.facebook.com/energia2.0
A Paksi Atomerőmű Zrt. hírei Villamosenergia-termelési adatok A Paksi Atomerőmű Zrt. 15 761 GWh villamos energiát termelt 2010-en. A
60
2011/2 ■
termelési értéket tekintve a 2010. év kiemelkedőnek számít, mivel az erőmű történetének legnagyobb termelési eredményét sikerült elérni. Az 1. blokk első párhuzamos kapcsolása óta az erőmű által termelt összes villamos energia mennyisége 2010. év végére meghaladta a 351,0 TWh-t. A PA Zrt. részarány a bruttó hazai termelésből: 42,1%. A tavalyi évben a vállalat árbevétele 165,2 milliárd forint volt. Fellegi Tamás miniszter paksi sajtótájékoztatójáról Az energiaügyekért felelős nemzeti fejlesztési miniszter, Fellegi Tamás 2011. március 23-án látogatásra érkezett a Paksi Atomerőműbe. Az üzemi területen tett bejárást követően a miniszter sajtótájékoztatót tartott, amelyen részt vett Baji Csaba, a Magyar Villamos Művek Zrt. vezérigazgatója, a Paksi Atomerőmű Zrt. Igazgatóságának elnöke, dr. Rónaky József, az Országos Atomenergia-hivatal főigazgatója, valamint Hamvas István, a Paksi Atomerőmű Zrt. vezérigazgatója. A sajtótájékoztatón Mittler István, a Paksi Atomerőmű Zrt. kommunikációs igazgatója köszöntötte a megjelenteket, majd röviden vázolta, hogy az atomerőműben Fellegi Tamás miniszter tájékoztatást kapott az atomerőmű működésével és biztonságnövelő megerősítéseivel kapcsolatban, amelyekről üzemlátogatás keretében, a biztonsági és földrengésvédelmi berendezések megtekintésével személyesen meggyőződhetett. Fellegi Tamás miniszter tájékoztatóját a látogatásának időszerűséget adó
a magyar villamos mûvek közleményei
esemény, a Japánban történt földrengés és szökőár következtében előállt helyzettel kapcsolatosan kezdte. Mint mondta, az Európai Unió rendkívüli miniszteri tanácsülése foglalkozott az atomenergia-biztonság nemzetközi szintű irányadó feladataival, amelyek Magyarországot is érintik. Tájékoztatást adott továbbá mindazon kérdésekről, amelyek európai uniós szinten, illetve más egyeztetéseken felmerültek Paks jelenével és jövőjével kapcsolatban. Hangsúlyozta, hogy a Japánban történt események miatt hazánkban nincs veszélyhelyzet, és nem látni olyan fejleményt, ami ezt előidézhetné. Közölte, hogy a japán helyzet nem hozott változást a magyar energiapolitika számára meghatározó szempontok tekintetében. Paks vonatkozásában elmondta, az üzemidő-hosszabbítás meghatározott program szerint halad, megfelel az európai uniós célkitűzéseknek, és az elmúlt időszak eseményeinek figyelembevételével az Országos Atomenergia Hivatal felülvizsgálja a programot. A Paksi Atomerőmű bővítésével kapcsolatban kiemelte, hogy az atomerőmű megkerülhetetlen és biztonságos eleme a hazai villamosenergia-rendszernek, és a jövőben is számolnak a nukleáris termelőkapacitásokkal.
■
hírek, információk
Kiemelte, hogy az atomerőmű önkéntesen és haladéktalanul aláveti magát az EU által meghatározott, stressztesztnek nevezett átfogó kockázati és biztonsági elemzésnek. A miniszter a média képviselői előtt elmondta, hogy a paksi atomerőmű működési biztonsága megfelel a jelenlegi legmagasabb szintű biztonsági követelményeknek, nemzetközi elvárásoknak. Kihelyezett ülést tartott a paksi atomerőműben a Gazdasági és Informatikai Bizottság A Paksi Atomerőmű Zrt. vezetőinek meghívására kihelyezett ülést tartott az Országgyűlés Gazdasági és Informatikai Bizottsága 2011. április 12-én a Paksi Atomerőműben. A bizottság napirendjén az atomerőművel kapcsolatos témák szerepeltek. Az üzemidő-hosszabbításról, a tervezett bővítés előkészítéséről és a földrengés-állóság fokozása érdekében korábban végrehajtott biztonságnövelő intézkedésekről Hamvas István, a PA Zrt. vezérigazgatója tájékoztatta a bizottság tagjait. A delegáció ezt követően megtekintette a 3-4. blokki lokalizációs tornyok közötti „hídszerkezetet”, majd a 3-4. blokki reaktorcsarnokot, a 4. blokki vezénylőtermet és a turbinacsarnokot. Az üzemi területi bejárás után a bizottság elnöke sajtótájékoztatón osztotta meg tapasztalatait a sajtóval. Rogán Antal megerősítette, hogy a Paksi Atomerőmű az ország energiastratégiájában továbbra is meghatározó szerepet tölt be; az atomerőmű üzemidő-hos�szabbítása és bővítésének előkészítése továbbra is napirenden van.
Magyarország az elkövetkező évtizedekben is számít az atomerőműben termelt villamos energiára – jelentette ki Rogán Antal, az Országgyűlés Gazdasági Bizottságának paksi ülése után. Újabb NUMEX-díj a Paksi Atomerőmű karbantartási munkájának fejlesztéséért A Paksi Atomerőmű Zrt. Karbantartási Igazgatósága egy újonnan bevezetett fejlesztésével elnyerte a NUMEX első díját. 2006-ban egyszer már 3. helyezést szereztek, idén márciusban pedig 1. helyezést értek el. A N U M E X ( T h e N u cl e a r Maintenance Experience Exchange / Nukleáris Karbantartási Tapasztalatok Cseréje) egy olyan nemzetközi szervezet, amely összefogja az európai atomerőműveket és koordinálja azok karbantartási tapasztalatcseréjét. Korábban francia, most angliai székhel�lyel működik. Minden év márciusában találkozóra hívja tagjait, háromévenként pedig NUMEX Trophy elnevezéssel versenyt hirdet, ahol a karbantartás folyamán alkalmazott műszaki megoldásaikat mutathatják be az erőművek. A legjobbak értékelésénél figyelembe
veszik, hogy az alkotás mennyire innovatív, mennyire kompatibilis, mennyire használható máshol. A Paksi Atomerőmű karbantartási szakembereinek nem ismeretlen ez a műszaki kihívásokat, technikai újdonságokat, mérnöki megoldásokat bemutató verseny, hisz 2006-ban már sikerrel szerepeltek. Akkor a C30 alátámasztó berendezéssel pályáztak. Az idei megmérettetésre Zsoldos Ferenc karbantartási igazgató nyújtotta be a nevezést, amellyel a kollektívája által kifejlesztett gőzfejlesztő idegentest-eltávolító manipulátor nemzetközi megismertetése volt a célja. A berendezést kifejezetten azért alkották meg, hogy a gőzfejlesztőből kiemeljék, eltávolítsák az oda beesett csavarokat, alátéteket vagy más idegen testet. A múlt évben számos próbát hajtottak vele végre a Karbantartó Gyakorló Központban, amelynek eredményeként a gőzfejlesztőben élőben, valós körülmények között vizsgázott a berendezés, hisz sikeresen végrehajtották a csavar- és alátét-eltávolítást. Ez a fejlesztés egy nyolctagú csapat, nevezetesen Bácskai Péter, Bódis Csaba, Gottvald Attila, Kovács Csaba, Kovácsik László, Schreiner Ferenc, Szabó Péter és Tuboly Péter közös munkájának eredménye. Alkotásukkal, amely a „Pneumatikus megfogó berendezés, a gőzfejlesztő köpenyterébe és hasonló hőcserélőkbe esett idegen testek eltávolítására” címet viselte, az atomerőmű Műszaki Alkotói Pályázatán is első helyezést értek el. A 2011. március 8-án Windsorban rendezett NUMEX-találkozón a csoport két tagja, Kovácsik László és Bácskai Péter vett részt. Tájékoztatást adtak a Paksi Atomerőműben folyó karbantartási munkák irányáról, fejlődéséről, és olyan sikeresen mutatták be a manipulátort, hogy azzal hozzájárultak az első hely eléréséhez. A nemzetközi versenyre szinte valamennyi erőmű jelentkezett, volt, amelyik több fejlesztéssel is. A végső értékelésnél már csak 6-8 műszaki megoldás állt versenyben, s közöttük lett első a karbantartási igazgatóság által kifejlesztett berendezés. Zsoldos Ferenc karbantartási igazgató hangsúlyt helyez arra, hogy a karbantartást egy olyan innovatív szakmaként kell kezelni, ahol szükséges a folyamatos fejlődés, ahol a hibát meg kell előzni, illetve megfelelően kezelni kell.
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
61
■
hírek, információk
A manipulátor nemcsak a gőzfejlesztőből képes idegen testet eltávolítani, hanem némi átalakítással más berendezéseknél is alkalmazható. A berendezés beváltotta a hozzá fűzött reményeket, és sikerét megkoronázta egyrészt a házi elismerés, amit a Műszaki Alkotó Pályázat I. díja adott, másrészt a NUMEX nemzetközi megmérettetésén elnyert I. helyezés. A Paksi Atomerőmű Zrt. Karbantartási Igazgatóságán folyó szakmai fejlődést igazolja az az eredményesség, amivel 2006 után 2011-ben is elnyerték a NUMEX díját. Gratulálunk a sikerhez!
A Műszaki Alkotói Pályázat eredménye A Paksi Atomerőmű Zr.-nél 2010. évben meghirdetett Műszaki Alkotói Pályázat díjkiosztó ünnepségét 2011. január 05-én tartották. Kiadtak egy 1. díjat, négy 2. díjat, négy 3. díjat és hét pályamunkát dicséretben részesítettek. 1. díjas pályázat: Pneumatikus megfogó berendezés, a gőzfejlesztő köpenyterébe és hasonló hőcserélőkbe esett idegentestek eltávolítására (Bácskai Péter, Bódis Csaba, Gottvald Attila, Kovács Csaba, Kovácsik László, Schreiner Ferenc, Szabó Péter, Tuboly Péter)
Az új státusz: országos szakmúzeum Amikor 1999-ben múzeumi rangot kapott a Paksi Atomerőmű Zrt. Üzemtörténeti Gyűjteménye, még nem volt lehetőség a múlt összegyűjtött emlékeinek bemutatására. A nyilvánosság elé lépés lehetősége 2009-ben kezdett formálódni, amikor megkaptuk a volt 306-os raktár épületét, és annak pénzügyi lehetőségét, hogy átalakíthassuk múzeumi tanulmánytárrá. Az átalakítást gyűjtőköri bővítéssel képzeltük el, amelyhez partnert találtunk hat országos intézmény vezetőiben, nevezetesen: KFKI AEKI, BME Nukleáris
Az Atomenergetikai Múzeum működési engedélye
62
2011/2 ■
Neutrongenerátor a Debreceni Egyetem Fizikai Intézetéből
Technikai Intézet, MTA ATOMKI, Debreceni Egyetem Fizikai Intézet, Gamma Műszaki Zrt., RHK Kft. A felsorolt intézmények vezetői támogatták azon elképzelésünket, miszerint Pakson legyen egy olyan múzeum, amely az atomenergia magyarországi múltját és jelenét dolgozza fel, mutatja be, továbbá őrzi írott és tárgyi emlékeit. Ezt az elképzelést felkarolta az Országos Műszaki és Közlekedési Múzeum is, mint a szakmai felettes intézmény. Ilyen előzmények után kezdődött meg a volt 306-os raktár átalakítása, valamint az új múzeumi működési engedély megszerzéséhez előírt feltételek megteremtése. Az elmúlt év októberében benyújtottuk az új működési engedély iránti kérelmünket a Nemzeti Erőforrás Minisztérium Közgyűjteményi Főosztályára. Az engedélykérelem pozitív elbírálást kapott, és 2010. december 9-én dr. Kálnoki-Gyöngyössy Márton, kultúrpolitikáért felelős helyettes államtitkár aláírta az új működési engedélyt, amely szerint az Atomenergetikai Múzeum országos szakmúzeumi besorolást kapott. Az elmúlt év végére minden kiállításra és megőrzésre hozzánk kerülő tárgy – kettő kivételével – már az épületben volt, folyik a szakszerű előkészítésük a 2011. II. negyedévére tervezett megnyitóra.
a magyar villamos mûvek közleményei
2. díjas pályázatok: − Gőzfejlesztők 51 bar-os tömörségellenőrzése primerköri hurok kizárása nélkül (Szőke Attila, Pfeffer István, Számel László) − A tervezett új kondenzátorba redukáló és blokkhűtés szabályzó köreinek, zárt hurkú szimulátoros vizsgálata (Borbély Sándor, Nagy György) − Sugárvédelmi felhasználású neutron detektorok metrológiai minőségbiztosítási rendszerének kidolgozása és bevezetése a Paksi Atomerőműben (Károlyi Károly, Orbán Mihály, Sós János) − Szimulátor kódokra vonatkozó statisztikák használata a paksi töltetek tervezésénél (Dr. Korpás Lajos) 3. díjas pályázatok: − 12RB11W001 II. fokozati, belső, egyhullámú lencse kompenzátor cseréje (Bunkóczi András, Dávid Donát, Kolozsvári Sándor) − Hidroakkumulátor nyomáscsökkentés hatása kisméretű csőtörések esetén (Hanol Ferenc) − A CERES kísérleti berendezés modellezése az ASTEC kóddal (Tarczal Lajos) − Ellenőrző gamma-spektrometriai mérőrendszer telepítése a Folyékony Hulladékvíz Feldolgozó Technológia mellé(Menyhárt Ádám) Dicséretes és jutalmazott pályázatok: − Paksi Atomerőmű Zrt. Tanuszoda, Ködtelenítő rendszer felújítása (Bernáth Lajos)
■
hírek, információk
− Szekunder védelmek és reteszek kiváltása (Dobri Zoltán) − Az erőművi és a városi távhőrendszer energia-megtakarítási lehetőségeinek vizsgálata(Fenyvesi Csaba) − Kondenzátorba redukálók vezérlésének megvalósítása PLC-vel (Madách Ferenc Zsolt) − A Jelzőrendszer korszerűsítésének lehetőségei - Szekcionált irányítástechnikai rekonstrukció (Mach Gyula Máté) − Kockázat alapú karbantartási rendszer bevezetése a Paksi Atomerőmű forgógépein (Kiss Gábor , Odor Ervin, Wolf Gábor, Pokorni Tamás) − Korrózió monitorozó rendszer (Szente András) (Összeállította: Lovászi Zoltánné, PA Zrt. Atomerőmű újság, főszerkesztő)
Aláírták a Nemzetközi Energia Fórum alapszabályát A szaúd-arábiai Rijádban február végén tartották a Nemzetközi Energia Fórum (International Energy Forum IEF) rendkívüli miniszteri értekezletét, amelynek legfontosabb napirendi pontja a fórum alapszabályának – International Energy Forum Charter – aláírása volt. A Nemzetközi Energia Fórum (IEF) a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) és az OPEC által közösen 2002-ben felállított szervezet, amely az energiatermelő és importáló országok párbeszédének elősegítésére jött létre. A szervezet munkáját a 2002-ben létrehozott titkárság segíti, amelynek székhelye Rijádban található. A titkárság feladata többek között a világ legnagyobb energetikai adatbázisainak összehangolása is, amely a különböző energetikai szervezetek adataiból áll össze. A Joint Oil Data Initiative (JODI) célja globális képet alkotni a tagországok energetikai helyzetéről és lehetőségeiről. Az adatbázissal kapcsolatos tevékenységekről szóló jelentés megvitatása szintén egyik naprendi pontja volt a februári találkozónak. A Fórum az energiaexportáló és energiaimportáló országok legmagasabb szintű dialógusa, amelyben a tagországok a világ globális olaj- és gázellátá-
sának több mint 90 százalékáért felelnek. Az IEA és OPEC tagállamokon kívül Brazília, Kína, India, Mexikó, Oroszország és Dél-Afrika is részt vesznek az IEF munkájában, hazánkat pedig a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium képviseli. (Mayer György)
még tavaly benyújtotta az erről szóló törvénytervezetet az Országgyűlés számára. A 3. energiacsomag legfontosabb elemei a rendszerirányító társaságok tulajdonosi szétválasztására vonatkozó rendelkezések, amelyek úgy kerülnek átvételre a magyar jogrendbe, hogy mindhárom lehetséges megoldást opcióként kínálja majd fel a jogszabály. (Mayer György)
Megnyílt az Energiaszabályozók Együttműködési Ügynöksége Ljubljanában nyitották meg az Európai Unió legújabb, az Energiaszabályozók Együttműködési Ügynökségét (Agency for the Cooperation of Energy Regulators – ACER). Az ügynökség felállítása az első konkrét lépés a 2014-re kiépítendő uniós belső energiapiac létrehozása felé vezető úton. Mint a rendezvényen elhangzott az Európai Unió fontos szerepet szán az ACER-nek a belső energiapiac kialakítása és működésének szabályozás kapcsán számos kiemelt területeken. Az ügynökség elsődleges feladata a nemzeti szabályozó hatóságok – az általuk alapvetően nemzeti szinten ellátott – szabályozási feladatainak közösségi szintű támogatása, valamint szükség esetén e tevékenységek összehangolása. A szervezet ugyanakkor jelentős feladatokat és jogosítványokat kapott még a határkeresztező infrastruktúrához való hozzáférés tekintetében, illetve az átviteli rendszerirányítók működésének összehangolásában is. Az ACER jogosult az átviteli rendszerüzemeltetők, a nemzeti szabályozó hatóságok és az Európai Unió legfontosabb intézményei számára véleményeket és ajánlásokat megfogalmazni. Lehetősége van egyedi esetekben kötelező erejű határozatokat hozni, illetve keretjellegű – nem kötelező érvényű – iránymutatásokat benyújtani az Európai Bizottságnak. Az ügynökség megnyitása alkalmából rendezett március eleji konferenciát követően Fellegi Tamás, nemzeti fejlesztési miniszter kérdésre válaszolva elmondta, hogy Magyarország jól áll a 3. uniós energiacsomag hazai jogrendbe történő átültetésével. A kormány
Tanulmány az energia jövőjéről Elkészült a Shell „Jelek és Útjelzők” (Signals and Singposts) című jelentése, amely az energia jövőjéről fest képet. A tanulmány segítségével könnyebben megérthetjük a globális folyamatokat, a világ energia-ellátását, felhasználását és szükségleteit. A „Jelek és Útjelzők” segít a létfontosságú döntések meghozatalában a mai bizonytalan időkben, amikor energia- és környezetvédelmi gondokkal küzdünk. A kiadványban többek között megtalálható, hogy világunk változékony átalakulások és felgyorsuló gazdasági ciklusok elé néz. A recesszió ugyan megszakította az olajés nyersanyagárak szárnyalását, de ez az időszak még könnyen visszatérhet. A Kínához és Indiához hasonló fejlődő országok nyersanyagintenzív fejlődési korszakukat élik, és a szigorúbb piac csak fokozni fogja az árnyomást és a volatilitást. A tanulmány szerkesztői korszakváltást vélnek felfedezni az energiafelhasználás területén. A fejlődő országok, közöttük a népességszámban nagyságrendekkel vezető Kína és India iparosodásuk, városiasodásuk, infrastrukturális és közlekedésügyi fejlesztéseik közepette gazdasági növekedésük energiaintenzív fázisába lépnek. Az egyre fokozódó kereslet ösztönözni fogja az alternatív energiatermelést és a hatékonyabb energiahasznosítást, azonban ezen együttes tényezők önmagukban nem lesznek elegendőek a keresleti oldalon jelentkező feszültség teljes mértékű ellentételezésére. Amennyiben a fejlődő gazdaságok fejlődése a mostani ütemben folytatódik, 2050-re meghárom-
a magyar villamos mûvek közleményei ■ 2011/2
63
■
hírek, információk
szorozódhat a világ energiaszükséglete a 2000-es szinthez képest. Nagy vonalakban a természetes innováció és a verseny olyan energiahatékonyságot eredményezhet, amelynek hatására ez idő alatt mintegy 20 százalékkal mérséklődhet a kereslet. A kínálatnövekedés normál üteme – figyelembe véve a technológiai, geológiai, versenyhelyzeti, pénzügyi és politikai realitásokat – természetes úton körülbelül 50 százalékkal növelheti az energiatermelést. Mindez azonban még így is óriási szakadékot eredményezhet a kereslet és a kínálat normál ütemű bővülése között, amely különbség akár elérheti a 2000. évi globális energiaszükségletet. Vélhetően a kínálat nehezen tart majd lépést a kereslettel. Az előrejelzések szerint az új évtized végére a könnyen hozzáférhető olaj és gáz kitermelési ütemének növekedése elmarad majd a kereslet
64
2011/2 ■
növekedésétől. Noha a világ számos pontján bőséges széntartalékok állnak rendelkezésre, a szállítási nehézségek és a kitermeléssel járó környezetkárosodás végső soron gátat szab a növekedési lehetőségeknek. Mindeközben az alternatív energiaforrások, mint például a bioüzemanyagok, sokkal jelentősebb szeletet hasíthatnak ki az energiamixből, még mindig hiányzik a tökéletes megoldás, amely teljességgel fel tudná oldani a kereslet és a kínálat között mutatkozó feszültséget. Az idő a legfontosabb tényező. Az épületek, az infrastruktúra és erőművek akár évtizedekig is fennmaradhatnak, a járműállomány húsz évig működőképes. Az új energiatechnológiáknak kereskedelmi méretekben is bizonyítaniuk kell, és körülbelül harminc éven keresztül kétszámjegyű növekedést kell produkálniuk ahhoz, hogy ipari méretekben is használhatók legyenek, és kellő
a magyar villamos mûvek közleményei
mértékben bővülhessenek ahhoz, hogy az energiarendszer igényeinek akárcsak 1–2 százalékát biztosítani tudják. A következő öt évben bevezetendő irányelvek a következő tíz év beruházásait döntik el, amelyek viszont nagyjából egészen 2050-ig meghatározzák a globális energiaképet. Megállapítható az is, hogy a környezeti feszültségek száma is egyre csak nő. Még ha a fosszilis üzemanyagok fenn is tudnák tartani az energiamixben jelenleg elfoglalt részesedésüket és kielégítenék a rohamosan bővülő keresletet, a széndioxid-kibocsátás olyan mértékben emelkedne, amely komolyan veszélyeztetné az emberiség jövőjét. Egyre nagyobb nehézségeket okoz majd a széndioxid-kibocsátás elfogadható szinten tartása is – áll többek között a tanulmányban. (Mayer György)
Magyar Villamos Mûvek Zrt. 1031 Budapest, Szentendrei út 207-209. Telefon: 304-2000 ■ www.mvm.hu
A MAGYAR VILLAMOS MÛVEK ZRT.-RÔL NAPRAKÉSZ INFORMÁCIÓK AZ INTERNETRÔL IS BÁRMIKOR ELÉRHETÔK. A WEB-OLDALON CÍMLISTÁKAT, GYORSHÍREKET, A CÉG MÛKÖDÉSÉHEZ KAPCSOLÓDÓ FONTOS ESEMÉNYEK LEÍRÁSÁT, FOTÓKAT ÉS ÁBRÁKAT LEHET MEGTALÁLNI, VALAMINT A TÁRSASÁG ÁLTAL KIADOTT SAJTÓKÖZLEMÉNYEK IS AZONNAL OLVASHATÓK. KAPCSOLAT TALÁLHATÓ A VILLAMOS ENERGIA-IPAR SZÁMOS HAZAI ÉS KÜLFÖLDI CÉGÉHEZ.