Magyar Tudományos Akadémia Világgazdasági Kutatóintézet
Hugyecz Attila: A magyar épületállomány fűtési célú primerenergia-felhasználása
A szerzőről: Hugyecz Attila a Budapesti Corvinus Egyetemen 2005-ben szerzett közgazdász diplomát, azóta ugyanitt a Nemzetközi Kapcsolatok Multidiszciplináris Doktori Iskola hallgatója. 2008-tól az MTA Világgazdasági Kutatóintézetének kutatója, kutatási területe a globális energiapiacok. Doktori disszertációját a nemzetközi olaj- és gáztársaságok stratégiáiról írja. Email:
[email protected] Összefoglaló Jelen tanulmány célja, hogy becslést adjon a magyar épületállomány fűtési célú primerenergia-igényére, valamint az ehhez kapcsolódó széndioxid-kibocsátásra. Az épületek közé ez esetben nem csak a lakossági felhasználású épületeket soroljuk, hanem ide értjük az ipari, kereskedelmi és kommunális célú ingatlanokat is. Számításaink során top-down módszert alkalmazunk, mivel a bottom-up módszerhez az egyes épületeknek – vagy átlaguknak – a hőigényt alapjaiban meghatározó energetikai jellemzői (különösen a hőátbocsátási tényezők, külső határoló szerkezetek felszíne) nem állnak rendelkezésre. Számításaink szerint a magyar épületállomány fűtéséhez egy átlagos időjárású évben megközelítőleg 300PJ primerenergia-hordozót használunk, s ehhez körülbelül 14,5 millió tonna széndioxid-kibocsátás kapcsolódik. 2009. november 11.
1
Hungarian Academy of Sciences Institute for World Economics
Attila Hugyecz: Space heating related primary energy consumption of the Hungarian building stock
About the author: Attila Hugyecz received his masters degree in economics in 2005 and began his PhD studies in the same year at Corvinus University, Budapest. He works at the Institute for World Economics (Hungarian Academy of Sciences, Budapest) as a researcher. His research focuses on global energy issues and the strategies of oil and gas corporations. Email:
[email protected]
Summary In our study we aim to give an estimation of the primary energy consumption used for space heating purposes in the Hungarian building sector and the related carbon dioxide emissions. The building sector, in this case, includes residential, commercial and public use buildings. In our calculations we are using a top-bottom method as the data determining the energy consumption (especially the heat transfer coefficients, the surface of the building shell etc.) of buildings necessary for a bottom-up method are not available. According to our estimations, in a year with typical weather conditions approximately 300PJ primary energy is used for space heating purposes. The related carbon dioxide emission amounts to 14.5 million tons. 11th November 2009
2
A fűtési rendszer makromodellje A fűtési célú energiafogyasztást a makroszintű adatokból kiindulva számítjuk. A számítások során a következő modellből indulunk ki, s ennek egyes elemein haladunk végig. 1. ábra: A fűtési célú energia termelése, elosztása és felhasználása Primer energia
Primer átalakítás, hatásfoka: ηpr
Átalakítási veszteség
Termelt energia
Elosztás, hatásfoka: ηe
Elosztási veszteség
Halmozatlan felhasználás
Helyi (szekunder) átalakítás, hatásfoka: ηsz
Szekunder átalakítási veszteség
Hasznos energiafelhasználás
A számítások során a halmozatlan energiafelhasználásból (a háztartási és kommunális szektor teljes energiafelhasználásából) indulunk ki. Első lépésként elkülönítjük ebből a fűtésre használt energiahordozókat és mennyiségüket. Második lépésként ebből visszafelé haladva, az elosztási hatásfok segítségével kiszámoljuk a fűtési célra termelt energiát. Harmadik lépésként
3
a primer átalakítás hatásfokának felhasználásával kapjuk meg a magyar épületfűtés primerenergia-igényét. Röviden: Fűtési célú energiafelhasználás / ηe / ηpr . Ezt követően már kiszámíthatjuk a 2007-ben az épületet fűtéséből származó széndioxidkibocsátást. Következő lépésként a 2007-es adatot a foknap módszerrel számítjuk át egy átlagos időjárású évre. Az épületállomány fűtési igényének számítása során nem csak a lakossági épületek (lakóépületek), hanem a kereskedelmi, ipari és közcélú épületek fűtését is figyelembe vesszük. Számításaink során jórészt 2007-es adatokat használtuk, ennek több oka is van: 1. A tanulmány írásakor (2009 őszén) még nem álltak rendelkezésre 2008-as adatok, sőt, a távhőt illetően még a 2007-es részletes adatok sem ismertek (a Magyar Távhő Évkönyv aktuális kiadásának megjelenése későbbre várható). 2. Elképzelhető, hogy a 2008-ban kezdődő válság hatására a lakosság módosította energiafelhasználását, akár annak szerkezetét, akár a felhasznált mennyiséget (értsd: kevesebbet fűtött), ezért akár a becslés pontossága is javulhat. 3. A számításaink utolsó lépéseként alkalmazott foknap módszerrel a felhasználást átszámítjuk egy átlagos időjárású évre, így tulajdonképpen bármelyik olyan év adatait használhattuk volna, amelyben az energiafelhasználást az időjáráson kívül más tényező (gazdasági válság, gázimport elakadása stb.) nem torzította.
4
1. lépés: a fűtési célú energiafelhasználás A lakossági és kommunális szektor teljes energiafogyasztása energiafelhasználása) 2007-ben a következőképpen alakult.
(halmozatlan
I. táblázat: A lakossági és kommunális szektor halmozatlan energiafelhasználása 2007-ben Összesen Kommunális TJ TJ Arány (%) 5415 18 5433 1,1% Szén 132904 57608 190512 39,0% Földgáz 10957 26 10983 2,3% Tűzifa 23441 56 23497 4,8% Becsült megújuló 290 3 293 0,1% Brikett 7 1 8 0,0% Koksz 5296 1363 6659 1,4% Propán-bután 50793 14532 65325 13,4% Benzin 0 0 0 0,0% Petróleum 59220 17644 76864 15,8% Gázolaj és tüzelőolaj 0 0 0 0,0% Fűtőolaj 25995 8703 34698 7,1% Hőenergia 40499 33246 73745 15,1% Villamos energia 0 0 0 0,0% Egyéb (faszén) 354817 133200 488017 100,0% Összesen Forrás: Energia Központ Kht.: Energiagazdálkodási Statisztikai Évkönyv 2007, 51., 79., 81., 82., 84., 85., 86., 89., 90., 93. és 94. táblázat. * A becsült megújuló felhasználása a statisztikában nincs felbontva lakossági és kommunális szektorokra, de mivel a becsült megújuló jórészt mezőgazdasági és háztartási hulladékot tartalmaz, olyan részarányban osztottuk fel őket, mint ahogy tűzifa felhasználása oszlik meg a két szektor között. Lakosság TJ
A fűtésre használt energia meghatározása során a következő megfontolásokat vettük alapul: -
Szén, brikett, koksz: a teljes mennyiséget fűtési célú energiahordozónak vettük, hisz ezeket az energiahordozókat más célra nem, vagy csak igen ritkán használják.
-
Tűzifa: a teljes mennyiséget fűtési célúnak tekintjük, noha egyes vidéki háztartásokban a tűzifát főzési célra is hasznosítják. Nem követünk el azonban nagy hibát, mivel a fatüzelésű főzőberendezések egyrészt fűtési célt is szolgálnak, másrészt a főzés energiaigénye elhanyagolható a fűtés energiaigénye mellett, annak mintegy tizede1.
-
Becsült megújuló: erre vonatkozóan nincsenek pontos adatok. Ez a kategória a nem kereskedelmi csatornákon keresztül elért mezőgazdasági nyesedékeken, hulladékokon kívül magába foglalja a földhő hasznosítását (hőszivattyúk), valamint a napenergia aktív hasznosítását (napkollektorok), valamint egyéb megújuló energiák hasznosítását
1
Ezt támasztja alá az Energiaklub: Az energia- és klímacsomag magyar vonatkozásai című, 2008. áprilisban készült anyaga (15. o.), valamint az IEA: Financing energy efficient homes, Existing policy responses to financial barriers című, 2007. februári kiadványa (ld. 10. o.) is.
5
(a passzív szoláris nyereségeket nem)2. A napenergia aktív hasznosítása leginkább a használati melegvíz (HMV) előállítását foglalja magában, a hőszivattyús fűtés pedig még elenyésző. E megújulók felhasználása vélhetően inkább a lakossági szektorra, s nem a kommunális szektorra jellemző. A becsült megújuló energiák esetén a lakossági szektorban ezért 90%-os fűtési részaránnyal számoltunk, a kommunális szektor esetén 0%-os részarányt vettünk figyelembe, mivel itt a mezőgazdasági hulladék felhasználása vélhetően elhanyagolható mértékű. -
Hőenergia: a hőenergia (távhő) felhasználásáról pontos adatok állnak rendelkezésre. II. táblázat: A hőenergia lakossági és közületi felhasználása 1990 2000 2004 2006 21981 20750 21278 20279 Lakásfűtés 12777 7862 6920 6466 Lakás HMV 4248 4124 4891 4365 Közület fűtés 727 473 396 461 Közület HMV 39733 33209 33485 31571 Összesen A teljes lakossági és kommunális hőenergia felhasználása egyes célokra 55,3% 62,5% 63,5% 64,2% Lakásfűtés 32,2% 23,7% 20,7% 20,5% Lakás HMV 10,7% 12,4% 14,6% 13,8% Közület fűtés 1,8% 1,4% 1,2% 1,5% Közület HMV 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% Összesen Fűtés részaránya a 63,2% 72,5% 75,5% lakossági hőenergián belül 75,8% Fűtés részaránya a közületi hőenergián belül 85,4% 89,7% 92,5% 90,4% Forrás: Magyar Távhő Évkönyv, 2004, valamint a Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége által rendelkezésünkre bocsátott, 2006-os összefoglaló távhőadatok. Ezekért köszönettel tartozunk ’Sigmond György Úrnak.
A számítások során a jelenleg rendelkezésre álló legfrissebb, 2006-os távhőadatokat használtuk. A 2007-es adatok ’Sigmond György tájékoztatása szerint a 2009-es Magyar Távhő Évkönyvben lesznek elérhetők, melynek kiadása későbbre várható. -
Földgáz: egy célokra történő felhasználásáról nem állnak rendelkezésre adatok. Kényelmét tekintve sokban hasonlít a hőenergiához, mégsem használhatjuk azokat az adatokat. Ennek oka, hogy (1) a földgázt sokszor főzésre is használják, (2) sok esetben a HMV-készítés nem földgázra, hanem elektromos áram felhasználására (villanybojler) épül, (3) azon lakásokban, amelyek távhőként kapják a HMV-t, a melegvíz-felhasználás pazarló3. A helyes arányokhoz a következő adatokat vettük figyelembe.
2
Telefonos interjú Richter Lajosnéval, az Energia Központ Kht. információs igazgatójával 2009. február 17-én. A becsült megújuló energia szerinte egyébként valószínűleg alábecsült a statisztikában. 3 Ld: Segédlet az üvegházhatást okozó légköri szennyezőanyagkibocsátás-csökkenés meghatározására, 47. o., mely az Energia Központ Kht. megbízásából készült 2005 novemberében, szerzője nem ismert.
6
III. táblázat: A földgáz lakossági felhasználása különböző célokra A földgáz felhasználási aránya fűtésre HMV-készítésre főzésre 80% 12% 8%
A HMV gázbojlerre épül A HMV villamos forróvíztárolóra 91% 0% 9% épül Forrás: saját becslések a főzés, a fűtés, ill. a HMV-készítés energiafogyasztásának háztartáson belüli részarányai alapján. A részarányok alapjául használt anyagok: Energiaklub: Az energia- és klímacsomag magyar vonatkozásai, 2008. április, Budapest, valamint IEA: Financing energy efficient homes, Existing policy responses to financial barriers című, 2007. február, Párizs
A népszámlálási adatok alapján Magyarországon 798 ezer gázbojler és 1798 ezer villamos forróvíztároló üzemel4. Ezen értékeket súlyként felhasználva súlyozott átlag alapján kaptuk a földgáz fűtési célú részarányának becslését: 87,6%. Konzervatívabb értékekkel számoltunk, az értéket 85%-nak vettük. A közületi felhasználásban elfogadtuk a hőenergia fűtési célú felhasználását, 90%-kal számoltunk. -
Propán-bután: ennek felhasználása a főzésre és fűtésre bontható. Egy 1996-os tanulmányban5 a lakossági és kommunális szektorra együttesen 54,7%-ra becsülték a PB fűtési célú felhasználását. Pontosabb becslés hiányában ezt az értéket elfogadjuk.
-
Gázolaj és tüzelőolaj: ezek fűtési célú részarányát 0%-nak vettük, hisz ma már a gázolaj/fűtőolaj fűtési célú felhasználása elhanyagolható mértékűre csökkent (2007ben 0,4%). Jól alátámasztja ezt a lakossági és közületi szektor közlekedési célú gázolaj- és tüzelőolaj-felhasználása. IV. táblázat: A lakossági és kommunális gázolaj- és tüzelőolaj-fogyasztás Gázolaj- és tüzelőolaj-fogyasztás 2007, (TJ) 76570 Közlekedési célra 76864 Összesen Forrás: Energia Központ Kht.: Energiagazdálkodási Statisztikai Évkönyv 2007, 43. és 51. táblázat
-
Villamos energia: fűtési célú részarányát 0%-nak tekintettük. Noha előfordulnak még villamos hőtárolós kályhák, de a villamos energia ára miatt ez visszaszorul, s már a 2000-es évek elején is csak a villamosenergia-szektor kedvezményezett dolgozói fűtöttek hőtárolós villanykályhával6. E kedvezmények kurtításával a villanyfűtés jelentősége valószínűleg még tovább csökkent.
A lakossági és kommunális szektor fűtési célú energiafelhasználása 2007-ben a következőképpen alakult.
4
Ld: előző lábjegyzet, 47. o. Quo vadis Marketing Kft.: Országos épület-hőszigetelési program, Megalapozó tanulmány, 1996, idézi: ÉMI Kht.: Makroszintű épületfűtési adatok meghatározása, kiadási év és szerző ismeretlen. Az anyagot Sólyomi Péter, az ÉMI Kht. munkatársa bocsátotta rendelkezésünkre, akinek ezúton is köszönetünket fejezzük ki. 6 Ld: Segédlet az üvegházhatást okozó légköri szennyezőanyagkibocsátás-csökkenés meghatározására, 41. o., mely az Energia Központ Kht. megbízásából készült 2005 novemberében, szerzője nem ismert. 5
7
V. táblázat: A lakossági és kommunális szektor fűtési célú energiafelhasználása 2007-ben Lakosság TJ Szén Földgáz Tűzifa Becsült megújuló Brikett Koksz Propán-bután Benzin Petróleum Gázolaj és tüzelőolaj Fűtőolaj Hőenergia Villamos energia Egyéb (faszén) Összesen Forrás: saját számítások
5415 112968 10957 21097 290 7 2897 0 0 0 0 19710 0 0 173342
Összesen Arány (%) 5433 2,3% 164816 70,5% 10983 4,7% 21097 9,0% 293 0,1% 8 0,0% 3647 1,6% 0 0,0% 0 0,0% 0 0,0% 0 0,0% 27582 11,8% 0 0,0% 0 0,0% 233858 100,0%
Kommunális TJ TJ 18 51847 26 0 3 1 750 0 0 0 0 7872 0 0 60517
2. lépés: az elosztási hatásfokok számítása Az egyes energiahordozók elosztási hatásfokánál a következő megfontolásokat vettük figyelembe: -
Szén, brikett, koksz, tűzifa, propán-bután, becsült megújuló: ezeknél az energiahordozóknál 100%-osnak tekintettük az elosztás hatásfokát. Azért tettünk így, mert noha előfordulhat veszteség, s a szállításhoz használt energia is elosztási veszteségként értelmezhető, (1) adatok hiányában ezt nem tudjuk számszerűsíteni, s (2) az itt előforduló veszteségek elhanyagolható mértékűek.
-
Földgáz és hőenergia: a rendelkezésre álló adatok alapján a következőt kapjuk. VI. táblázat: A földgáz és a hőenergia elosztási veszteségei 2007-ben Hálózati Elosztási Fogyasztás veszteség Termelés hatásfok 57022 3679 60701 Hőenergia 93,94% 448190 7708 455898 Földgáz 98,31% Forrás: Energia Központ Kht.: Energiagazdálkodási Statisztikai Évkönyv 2007, 49., 81. és 93. táblázat
8
3. lépés: a primer átalakítási hatásfokok számítása Az átalakítási hatásfokok számításánál a következőket vettük figyelembe: -
Földgáz: nem kerül primer átalakításra, így átalakítási hatásfokára 100%-ot tételeztünk fel.
-
Szén: válogatása, szitálása jár némi energiabefektetéssel, de ezt elhanyagolhatónak tekintettük.
-
Brikett, koksz: noha a brikettálás és a kokszolás energiaigényes folyamatok, e két fűtőanyag alacsony részaránya miatt az itt fellépő energiaveszteségtől eltekintettünk.
-
Tűzifa, becsült megújuló: nem kerül primer átalakításra.
-
Propán-bután: esetében a kőolaj-feldolgozásra jellemző átalakítási hatásfokkal számoltunk: VII. táblázat: A kőolaj-feldolgozás 2007. évi adatai Átalakításra Átalakításból fordított nyert Átalakítási Primer energiahordozók energiahordozók veszteség átalakítási (TJ) (TJ) (TJ) hatásfok 306275 298312 7963 Kőolajfeldolgozás 97,40% Forrás: Energia Központ Kht.: Energiagazdálkodási Statisztikai Évkönyv 2007, 30. táblázat
-
Hőenergia: a távhő primer átalakításáról 2006-os adatok állnak rendelkezésre, ezeket tüntetjük fel az alábbi táblázatban. VIII. táblázat: A hőenergia-termelés 2006-os adatai Összes Értékesített összes Átalakítási Primer energiahordozóhő (TJ, fogyaszveszteség átalakítási felhasználás (TJ) tóknál mérve) (TJ) hatásfok 60227 48782 7436 87,65% Hőenergia Forrás: Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége által rendelkezésünkre bocsátott, 2006-os összefoglaló távhőadatok. Ezekért köszönettel tartozunk ’Sigmond György Úrnak.
A fentiek alapján a lakossági és kommunális épületek fűtési célú energiafogyasztásának primerenergiahordozó-igénye 2007-ben a következően alakult.
9
IX. táblázat: A fűtés primerenergiahordozó-igénye, 2007, TJ Lakosság TJ
Kommunális TJ
Összesen TJ Arány (%) 5433 2,2% 167650 69,1% 10983 4,5% 21097 8,7% 293 0,1% 8 0,0% 3744 1,5% 0 0,0% 0 0,0%
5415 18 Szén 114911 52739 Földgáz 10957 26 Tűzifa 21097 0 Becsült megújuló 290 3 Brikett 7 1 Koksz 2974 770 Propán-bután 0 0 Benzin 0 0 Petróleum Gázolaj és 0 0 0 0,0% tüzelőolaj 0 0 0 0,0% Fűtőolaj 23937 9560 33497 13,8% Hőenergia 0 0 0 0,0% Villamos energia 0 0 0 0,0% Egyéb (faszén) 179589 63116 242705 100,0% Összesen Forrás: Energia Központ Kht.: Energiagazdálkodási Statisztikai Évkönyv, saját számítások
A nem-lakossági és a nem-kommunális szektorok fűtési célú energiafogyasztása Ezen ágazatokra (kereskedelmi és ipari célú ingatlanok) a már hivatkozott 1996-os tanulmány a primer energiafelhasználás 5-8%-ára teszi a fűtési célú energiafelhasználást. Az energiahordozók szerkezetére vonatozóan nem állnak rendelkezésre adatok. Még átlagban sem feltételezhetjük ugyanakkor, hogy az ipar által felhasznált valamennyi energiahordozó 5%-át erre hasznosítják. Az iparban használt energiahordozók között olyanok is vannak, mint petróleum, kohógáz, kőolajkoksz, kamragáz stb. Az ipari szektor fűtési célú energiafogyasztását ezért nem tudjuk lebontani egyes energiahordozókra, mindössze a fűtési célú primerenergia-fogyasztást adjuk meg. X. táblázat: A nem-lakossági/kommunális fogyasztók fűtési célú primerenergiahordozóigénye, 2007, TJ Nemlakossági/kommunális fogyasztók fűtési célú Teljes Fűtési célú Fűtési célú primerenergiaprimerenergiahordozó- primerenergia- primerenergia igénye, 2007, TJ felhasználás részaránya igény 428900 5% 21445 Ipar összesen 9200 5% 460 Építőipar 33100 5% 1655 Mezőgazdaság 1100 5% 55 Erdőgazdálkodás 46500 5% 2325 Szállítás, raktározás 4100 5% 205 Posta, távközlés 522900 5% 26145 Összesen Forrás: Energia Központ Kht.: Energiagazdálkodási Statisztikai Évkönyv 2007, 13. táblázat
10
Fontos megjegyezni, hogy ebben a táblázatban az egyes szektorokra fel van osztva az energiatermelő szektor primer átalakítási és szállítási vesztesége (az áramtermelő szektor veszteségeiről van szó). Ezek az értékek tehát annak az energiamennyiségnek a primerenergiahordozó-igényét jelentik, amely a szükséges formában (pl. áram, hőenergia) rendelkezésre álló energiamennyiségnek a fogyasztóhoz való eljuttatásához kell. Úgy számoltunk tehát, hogy a fogyasztóhoz érkező energiamennyiség 5%-ának primerenergiahordozó-igénye szükséges a nem-lakossági és nem-kommunális épületek fűtéséhez.
A fűtési célú primerenergia-igény 2007-ben A magyar épületállomány (lakosság, kommunális és kereskedelemi, ipari épületek) fűtési célra felhasznált energiafogyasztásának primerenergiahordozó-igénye a következő. XI. táblázat: A magyar épületfűtés primerenergiahordozó-igénye, 2007, TJ Lakosság Kommunális TJ TJ Szén Földgáz Tűzifa Becsült megújuló Brikett Koksz Propán-bután Benzin Petróleum Gázolaj és tüzelőolaj Fűtőolaj Hőenergia Villamos energia Egyéb (faszén) Összesen Forrás: saját számítások
5415 114911 10957 21097 290 7 2974 0 0 0 0 23937 0 0 179589
18 52739 26 0 3 1 770 0 0 0 0 9560 0 0 63116
Egyéb, TJ n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. 26145
Összesen Arány TJ (%) n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. n.a. n. a. 268850 100%
Magyarországon 2007-ben tehát megközelítőleg 269PJ mennyiségű primer energiahordozót használtunk fel fűtésre. Ezt az értéket azért nem bontottuk le egyes energiahordozókra, mert noha feltételezhető, hogy a kereskedelmi/ipari épületek fűtési célú energiahordozóinak részaránya hasonlít a nem-ipari épületfűtés megfelelő értékéhez, ezt explicite nem írhatjuk le. Mégpedig azért nem, mert adott esetben olyan mennyiséget kapunk, ami az ipari szektor teljes felhasználását is meghaladja. Noha ennek valószínűsége elenyésző, a pontosság ezt megkívánja. A fenti elméleti felosztást egyébként az emissziók számításánál nem kerülhetjük majd el, de explicite ott sem adjuk majd meg, csupán a fűtési célú energiahordozók átlag széndioxid-intenzitását használjuk adatként.
11
Az épületfűtésből származó CO2-kibocsátás Az emissziók számításánál a távhő kivételével nem a primer energiahordozófelhasználásból indulunk ki, hanem a halmozatlan felhasználásból. Azért teszünk így, mert az energiahordozók szállítása és primer átalakítása során nem feltétlenül a szállított, vagy átalakított energiahordozó egy része vész el. A földgáz szállítása esetén például van némi szállítási veszteség, ez azonban nem feltétlenül földgázveszteség, hanem a kompresszorok működtetéséhez felhasznált energiamennyiségből adódik (áramfelhasználás). Ez esetben hiba lenne a földgázra vonatkozó emissziós tényezőt (széndioxid-intenzitást) használni, ehelyett az áram széndioxid-intenzitásával kellene számolni. Mivel azonban a szállítási és átalakítási veszteség nem túl jelentős (lakossági és kommunális fűtés esetén távhő nélkül 3PJ), nem követünk el nagy hibát. További érv, hogy a veszteség energiahordozó-szerkezetére vonatkozóan nem állnak rendelkezésre adatok. A távhőnél feltételeztük, hogy az átalakított energia (hő) egy része vész el, ezért ez esetben a megtermeléséhez szükséges energiahordozók széndioxid-intenzitásával számoltunk.
12
XII. táblázat: Az épületfűtéshez kapcsolódó CO2-kibocsátás 2007-ben Fűtési igény, TJ, 2007
Fűtés alapú CO2 kibocsátás
CO2 Egyéb / Összesen Egyéb / fajlagos, Lakosság Kommunális Lakossági, Kommunális, ipari lakossági + ipari tCO2/TJ tonna/év szektorok, kommunális, TJ TJ tonna/év szektorok tonna/év tonna/év Szén Földgáz Tűzifa Becsült megújuló Brikett Koksz Propán-bután Hőenergia Ebből: Szén Tüzelőolaj Vezetékes gáz Fűtőolaj Egyéb
5415 112968 10957 21097 290 7 2897 23937
18 51847 26 0 3 1 750 9560
1964 17 19854 395 1707
784 7 7929 158 682
n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.
92,71 55,82 0 0 92,71 106 62,44 55,16
502025 6305896 0 0 26886 742 180883 1320299
1669 2894111 0 0 278 106 46830 527284
n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.
503693 9200007 0 0 27164 848 227713 1847583
n.a. 92,71 182066 72711 n.a. 254777 n.a. 72,6 1270 507 n.a. 1777 n.a. 55,82 1108252 442599 n.a. 1550852 n.a. 72,6 28711 11466 n.a. 40177 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. Összesített adatok 177569 62205 49,24 8336731 3470277 11807008 Lakossági és kommunális 26145 49,24 1287439 1287439 Ipari 177569 62205 26145 49,24 8336731 3470277 1287439 Összesen 13094447 Forrás: Forrás: Energia Központ Kht.: Energiagazdálkodási Statisztikai Évkönyv, valamint a Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége által rendelkezésünkre bocsátott, 2006-os összefoglaló távhőadatok, saját számítások.
Az összesen sor fűtési igényre vonatkozó adatai itt tehát a távhő kivételével halmozatlan felhasználást, a távhő esetén pedig primer energiaigényt jelentenek. Az egyéb szektorokra vonatkozó CO2-kibocsátást a lakossági és kommunális célú fűtés széndioxid-intenzitásának átlagából számoltuk. Ez feltételezi, hogy az ipari és nem-ipari szektor fűtésének CO2-intenzitása azonos. Az egyes energiahordozókra vonatkoztatott lebontást (ipari szektor) a korábban ismertetett okok miatt nem hajtottuk végre, s az utolsó oszlop sem tartalmazza az ipari kibocsátást. Ez alól természetesen kivétel az utolsó sor három sor. A távhő CO2-fajlagosát az energiahordozók arányaiból számoltuk.
13
Az adatok átszámítása egy átlagos időjárású évre A fenti adatoknak egy átlagos időjárású évre történő átszámításához a foknapok módszerét használjuk. A foknapok értéke megadja, hogy egy adott év időjárása mennyire hideg. A foknap számítása során az épületben elvárt hőmérséklet és az adott nap középhőmérsékletének különbségét vesszük: pl. 20°C - 6°C, ezen a napon átlagosan 14°Ckal kell növelni az épületen belüli hőmérsékletet. Ezeket az értékeket a fűtési idény minden napjára kiszámoljuk, s ez adja meg az adott év foknapjainak számát. Sokszor megadják, hogy mely napokat számítják fűtési napnak. 20/15-os hőfokhíd esetén az épületben elvárt hőmérséklet 20°C, s a fűtés 15°C-os külső hőmérsékletnél kapcsol be, tehát azok a napok számítanak a fűtési idény napjaiba, amelyek átlaghőmérséklete 15°C alatt van. Számunkra nem állnak rendelkezésre a napi középhőmérséklet-adatok, sőt a 2007-es havi középhőmérséklet-adatokat is csak külön kérésre (s kivételesen ingyenesen) kaptuk meg az Országos Meteorológiai Szolgálattól. A hivatalos fűtési időszak október 15-től április 15ig tart, ez 182 nap. A Magyar Távhő Évkönyv (2004) adatai alapján viszont a fűtési napok száma 1990-ben 201, 2000-ben 188, 2005-ben 190, 2006-ban pedig 191 nap volt. A fűtési idény hosszát ezért a számítások során 190 napnak vettük. XIII. táblázat: Az áltagos és 2007-es foknapok száma Magyarországon Átlagos havi közép2007-es hőmérséklet havi közép(1971-2000) hőmérséklet -1,1 4,3 0,6 4,5 4,9 7,9 10 12,4 15,4 17,4 18,3 21,3 20,2 22,7 19,5 21,4 15,2 13,7 9,8 9,7 3,9 3,4 0,4 -0,8 9,76 11,49
Foknapok Foknapok átlagos száma száma 2007-ben 654 487 543 481 468 375 300 236 143 81 51 -40 -6 -84 16 -43 144 195 316 319 483 515 608 645
Január Február Március Április Május Június Július Augusztus Szeptember Október November December Átlag 3156 2861 Foknapok száma Forrás: Országos Meteorológiai Szolgálat által rendelkezésünkre bocsátott adatok, amelyekért külön köszönetünket fejezzük ki; valamint: OMSZ: Beszámoló a 2007. év éghajlatéról és szélsőséges időjárási eseményeiről, 2008, Budapest, valamint Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége által rendelkezésünkre bocsátott, 2006-os összefoglaló távhőadatok , saját számítások, valamint Magyar Távhő Évkönyv, 2004
E szerint a 2007. év fűtési idényében a foknapok száma 10,3%-kal alacsonyabb volt, mint az 1971 és 2000 között mért fűtési időszakokban. Az épületfűtéshez 2007-ben használt energiamennyiségeket ezért ezzel az értékkel kell megnövelnünk, hogy megkapjuk egy átlagos időjárású év fűtési célú energiaigényét, s fűtéshez kötődő CO2-kibocsátását.
14
XIV. táblázat: Az épületfűtéshez kapcsolódó CO2-kibocsátás egy átlagos évben Fűtési igény, TJ Lakosság TJ Szén Földgáz Tűzifa Becsült megújuló Brikett Koksz Propán-bután Hőenergia Ebből: Szén Tüzelőolaj Vezetékes gáz Fűtőolaj Egyéb
Fűtés alapú CO2 kibocsátás CO2 Egyéb / Összesen Egyéb / fajlagos, Kommunális Lakossági, Kommunális, ipari lakossági + ipari tCO2/TJ tonna/év TJ tonna/év szektorok, kommunális, szektorok tonna/év tonna/év
5974 124627 12088 23274 320 8 3196 26408
20 57198 29 0 3 1 827 10546
n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a.
2166 19 21903 436 1883
865 8 8747 174 752
n. a. n. a. n. a. n. a.
1841 3192799 0 0 307 117 51663 581702
n .a. n .a. n .a. n .a. n .a. n .a. n .a. n .a.
555677 10149498 0 0 29968 936 251214 2038263
92,71 200856 80215 72,60 1401 559 55,82 1222630 488278 72,60 31674 12650 28843 n.a. n. a. n. a. Összesített adatok 68625 49,24 9197127 3828429 28843 49,24 68625 28843 49,24 9197127 3828429
n .a. n .a. n .a. n .a. n .a.
281071 1960 1710908 44324
195895 Lakossági és kommunális Ipari 195895 Összesen Forrás: lásd a fenti táblázatokat, saját számítások. Megj.: ehhez a táblázathoz is lásd a XII. táblázat alatt megfogalmazott megjegyzést.
92,71 55,82 0 0 92,71 106,00 62,44 55,16
553836 6956699 0 0 29661 819 199551 1456561
1420310 1420310
n.a. 13025557 1420310 14445867
15
Mint említettük, a számítás során – a távhő kivételével – nem a primerenergiaigényből indultunk ki, hanem a halmozatlan felhasználásból, ezért a TJ-ban megadott fűtési igény nem a fűtés primerenergia-igényét fejezi ki. Ehhez a 2007-es megfelelő adatokat kell korrigálnunk a fenti (foknap) módszerrel. A számítás eredményeit a következő táblázat szemlélteti. XV. táblázat: A magyar épületfűtés primerenergia-igénye egy átlagos időjárású évben Fűtési igény, TJ Lakosság
Kommunális Egyéb szektor szektorok
Szén Földgáz Tűzifa Becsült megújuló Brikett Koksz Propán-bután Hőenergia Ebből: Szén Tüzelőolaj Vezetékes gáz Fűtőolaj Egyéb
5974 126771 12088 23274 320 8 3281 26408
20 58182 29 0 3 1 849 10546
n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a. n. a.
2166 19 21903 436 1883
865 8 8747 174 752
n. a. n. a. n. a. n. a. n.a.
Egyes szektorok összesen Összesen Forrás: saját számítások
198123
69630 296597
28843
Összegzésképpen egy külön táblázatba foglaljuk az egyes szektorokhoz köthető, fűtéshez felhasznált primerenergia-mennyiségeket és az ehhez kapcsolódó CO2-kibocsátásokat. XVI. táblázat: A magyar épületfűtés makroadatai egy átlagos időjárású évben Fűtéshez kapcsolódó CO2kibocsátás, tonna 198123 9197127
Fűtéshez felhasznált energia, TJ Lakosság Kommunális szektor Egyéb szektorok Összesen Forrás: saját számítások
69630 28843 296597
3828429 1420310 14445867
16
Következtetések 1. Hazánkban egy átlagos időjárású évben megközelítőleg 300 PJ primer energiahordozót használunk fel a fűtési igények kielégítésére. 2. A lakossági és kommunális célú épületek fűtéséhez 80,5%-ban földgázt használunk. 3. A magyar épületállomány fűtése következtében évente megközelítőleg kb. 14,5 millió tonna széndioxid kerül a levegőbe. Ez a 2006. évi hazai széndioxid-kibocsátás kb. 25%-a. 4. A lakossági és kommunális célú épületek fűtési igényének kielégítéséből származó széndioxid-kibocsátás 91%-a a földgázhoz köthető. 5. A 4. pontból az következik, hogy amennyiben az épületállomány széndioxidkibocsátásának csökkentését kívánjuk elérni, úgy sokkal inkább a hasznos energiafelhasználás (ld. 1. ábra) csökkentésére, s kevésbé a földgáznál szennyezőbb fűtőanyagok kiváltására kell koncentrálnunk. További kutatás tárgyát képezi, hogy a hazai épületállomány hasznos hőigényét milyen áron, s milyen mértékben lehet csökkenteni. Az eddigi energetikai korszerűsítések tapasztalatai szerint (jellemzően távfűtött társasházak fűtésrendszereinek korszerűsítése, nyílászárók cseréje, külső hőszigetelés) 30-50% megtakarítás érhető el. A felettébb energiapazarló vidéki, egyedül álló sorházak esetén a hagyományos gázkazánok kondenzációs kazánokra cserélésével (s a rendszer alacsony hőmérsékletű fűtőrendszerré alakításával, pl. pótlólagos radiátorok felszerelésével) szintén jelentős, 20-30%-os gázfogyasztás-csökkenés érhető el. Ésszerű költségek vállalásával az országos szinten elérhető energiamegtakarítás ezek alapján minden bizonnyal igen jelentős. ******
17
Felhasznált irodalom 1.
Büki Gergely: Épületek hatékony energiaellátása, elhangzott a Magyar Energetikusok Kerekasztala nyilvános alakuló ülésén, Budapest, 2009. 02. 10.
2.
Energiaklub (2008): Az energia- és klímacsomag magyar vonatkozásai
3.
Energia Központ Kht. (2008): Energiagazdálkodási Statisztikai Évkönyv 2007
4.
ÉMI Kht.: Makroszintű épületfűtési adatok meghatározása, kiadási év és szerző ismeretlen. Az anyagot Sólyomi Péter, az ÉMI Kht. munkatársa bocsátotta rendelkezésünkre
5.
IEA (2007): Financing energy efficient homes, Existing policy responses to financial barriers
6.
Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége által rendelkezésünkre bocsátott, 2006-os összefoglaló távhőadatok
7.
MATÁSZSZ (2006): Magyar Távhő Évkönyv 2004, Budapest
8.
Országos Meteorológiai Szolgálat (2008): Beszámoló a 2007. év éghajlatáról és szélsőséges időjárási eseményeiről, Budapest
9.
Országos Meteorológiai Szolgálat által rendelkezésünkre bocsátott adatok
10. Richter Lajosné, az Energia Központ Kht. információs igazgatója: telefonos interjú 2009. február 17-én. 11. Segédlet az üvegházhatást okozó légköri szennyezőanyagkibocsátás-csökkenés meghatározására (2005), mely az Energia Központ Kht. megbízásából készült, szerzője nem ismert. ******
18
