Megújuló energiaforrások Mika János
Bevezető előadás, 2012. szeptember 10.
Miről lesz szó • Megújuló energiaforrások és fenntarthatóság • Megújuló energiaforrások országban, világban • Klímaváltozás, hatások válaszadás • Két segédkönyv
Fenntartható fejlődés fogalma • Olyan fejlődés, amely kielégíti a jelen szükségleteit anélkül, hogy veszélyeztetné a jövő nemzedékek esélyét arra, hogy ők is kielégíthessék szükségleteiket – Közös jövőnk, Bruntland Bizottság • A folytonos szociális jólét elérése anélkül, hogy az ökológiai eltartó képességet meghaladó módon növekednénk – H. Daly • Az emberiség jelen szükségleteinek kielégítése a környezet és a természeti erőforrások jövő generációk számára történő megőrzésével egyidejűleg – Világ Tudományos Akadémiája
Fenntarthatósági háromszög Versenyképesség Lisszabon
Fenntarthatóság Környezet Kiotó
Ellátásbiztonság
• Versenyképesség: belső piac, verseny, hálózati kapcsolatok, európai villamosenergia hálózatok, K+F (tiszta-szén, CO2 elnyeletés, alternatív tüzelőanyagok, energia hatékonyság, nukleáris energia) • Környezetvédelem: megújuló energia, energiahatékonyság, nukleáris energia, innováció & kutatás, emisszió kereskedelem • Ellátásbiztonság: nemzetközi párbeszéd, európai készletgazdálkodás (olaj-gáz), finomító kapacitás és energia tárolás
300
25000
250
20000
200 15000 150 10000 100 5000
50 0 1850
1900
Consumption - Data Total Reserves
1950
2000
Consumption - Model Unknown Reserves
2050
0 2100
Predicted
Oil Reserves (Quad Btu)
1. Nő a kitermelés költsége: egyre (mélyebben van) 2. Fizetőképesség, eladósodás 3. Háborúk a forrásokért, zsarolás… 4. Szennyezés, klímaváltozás 5. Atom-kockázat, nukleáris szenynyezés.
World Annual Oil Consumption (Quad Btu/yr)
Az energia-probléma
Ennek ellenére
Az energia-mix alakulása a Világban 1 Quad ~ 1000 PJ (Forrás: DoE EIA, US Energia Minisztérium)
Tényadat
Előrejelzés
A Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) hasonló prognózisokat készített
Olaj Szén
Földgáz
Megújulók Nukleáris
Világszerte – ugyanez a helyzet a GDP-re vetítve! ÜG kibocsátás (2004)
„Per capita”
„Per GDP”
Ezért: Új EU célkitűzések 2020-ra • 20 %-kal csökkenti az ÜHG kibocsátását • 20 %-ra növeli a megújulók részarányát • 20 %-kal csökkenti a teljes primer energiafogyasztást • 10 %-os arányt kell elérniük a bioüzemanyagoknak Kérdések: Hogyan valósíthatóak meg ezek a célkitűzések? Miért mutatnak egészen más trendet a nemzetközi (OECD, US) prognózisok? Mi a helyzet a 2. háromszög másik két csúcsával? (A korábbi 2010-es célkitűzések – Kiotó - nem teljesülése után 2020-ra még keményebb célok?)
Vagyis két Világ van De melyik az igazi? Melyik éri el céljait? Ki lesz versenyképesebb a globalizált világban? • A másikban (az EU) • Az egyikben (nem EU) -- 20%-os primer energia -- Gyorsan nő az energiafelhasználás csökkentés felhasználás -- Leépítik a fosszilis -- Gyorsan nő a fosszilis energiákat (pl. szén) energiák szerepe -- Megújulók erőltetett -- A megújuló energiák ütemben nőnek (20%) lassabban nőnek -- Nukleáris energia jövője -- A nukleáris energiát kérdéses fejlesztik -- TSzT-ben nem hisznek -- Tiszta-szén technológia a (változik?) közeljövő megoldása "Amit meg lehet csinálni" "Ami jó lenne" Claude Mandil (volt IEA vezérigazgató)
Az ellátásbiztonság és a környezetvédelem ellentmondásai Az ellátásbiztonság érdekei • Az import csökkentése, elsősorban a gyorsan növekvő földgáz-importé • A hazai források (szén, lignit) fokozott használata • „Tiszta szén” technológiák terjesztése (Carbon Capture and Storage, CCS) • A nukleáris energia fokozott használata
A környezetvédelem érdekei • Az ÜHG emisszióinak csökkentése Szén, lignit használat csökkentése • Ellenzi a CCS technológiát • Ellenzi a nukleáris energiát Következmény: mivel a megújuló energiák csak lassan nőnek, ezért kikényszeríti a földgáz fokozott használatát A környezetvédelem által kikényszerített növekvő földgáz részarány az energiamérlegben csökkenti az energiaellátás biztonságát.
A versenyképesség és a környezetvédelem ellentmondásai
A versenyképesség érdekei • Az oktatás fejlesztése • A K+F támogatása • Az innováció támogatása • Jól szabályozott piaci verseny működtetése
A környezetvédelem érdekei
Jelentős állami támogatás: • Hatékonyság növelésére • Emissziók csökkentésére • Megújulók növelésére • Kötelező célkitűzések
A kötelező célkitűzések rugalmatlanná teszik a gazdaság politikát és jelentős fejlesztési forrásokat vonnak el Következmény: csökkenő versenyképesség, csökkenő export, lassuló fejlődés, esetleg stagnálás, végső esetben akár növekvő munkanélküliség és romló életszínvonal (-20%?)
A globális melegedésért nagy (>90 %) valószínűséggel az ember a felelős (IPCC, 2007)
A fagyott talaj aránya az északi félgömbön (millió négyzetkilométer)
Forrás: IPCC, 2007
Potenciális katasztrófa-ugrások 1786–1793 PNAS February 12, 2008 vol. 105 no. 6
Jelenség
Globális küszöb Időskála
Arktikus jégtakaró, • nyáron +0,5–2 oC ~ 10 év (gyors)
Következmény + melegedés
Grönlandi jéghátság, + 1 – 2 oC ~ 300 év (tartós) + 2-7 m vízemelkedés Ny-antarktiszi self-jégtömb
+ 3 – 5 oC ~ 300 év (lassú)
É-atlanti szállítószalag gyengül + 3 – 5 oC El.Nino –, Déli Oszcilláció + 3 – 6 oC
+ 5 m vízemelkedés
~ 100 év(fokozatos) helyi lehűlés, nem jégkorszak ~ 100 év(fokozatos) helyi aszályok, máshol árvízek
Van esélyünk, hogy megállítsuk a melegedést?
Van, de 2020-ig el kell kezdeni a csökkentést!
A kibocsátás-csökkentés tényezői
ÖSSZ CO2 = népesség x (GDP/népesség) x (TPES/GDP) x (CO2/ TPES),
• • • •
CO2 – az egy év alatt a Földön végbement szén-dioxid kibocsátás, népesség – a Föld teljes népessége, GDP – a Földön létrejött bruttó összetermék (összehasonlítható áron) TPES – az összes felhesznált primér energia.
ÖSSZ CO2 = népesség x (GDP/népesség) x (TPES/GDP) x (CO2/ TPES),
A széndioxid kibocsátást meghatározó formula szerinti tényezők alakulása (1870-2005). Forrás: IPCC DÖ (2007).
A különféle megoldások viszonylagos szerepe a szén-dioxid kibocsátás mérséklésében közép- (2000-2030) illetve hosszú távon. (IPCC DÖ, 2007 DÖ-9. ábra) A négy vízszintes oszlop négy különböző modell eredményeit mutatja. Ezek felülről lefelé: AIM, IMAGE, IPAC, MESSAGE). A rövidebb, sötétebb árnyalat a 650 ppm-es CO2-egyenértéken történő stabilizációra vonatkoznak, az ezt további kibocsátás-mérsékléssel kiegészítő,világosabb vonalak 490-540 ppm-es stabilizációhoz szükséges mérséklést mutatja. Forrás: IPCC 2007. WG-III. 3.23 ábra (http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg3.htm).
