Szilágyi Zsombor: A földgáz árát befolyásoló tényezők 22. Hírek 25

M

A

G

Y

A

R

ENERGETIKA Szerkesztőbizottság: Buzea Klaudia, Civin Vilmos, dr. Czibolya László, dr. Emhő László, dr. Farkas István, dr. Garbai László, dr. Gács Iván, Pocsai Zsófia, Újhelyi Géza, Welsz Ágnes, Zarándy Pál Szerkesztőség: Kiadó: Mérnök Média Kft. 1134 Budapest, Róbert Károly krt. 90. Telefon: 1-450-0868 Fax: 1-236-0899 Laptulajdonos: Magyar Energetikai Társaság 1094 Budapest, Ferenc krt. 23. II. em. 2. Telefon/fax: 1-201-7937 Tervezőszerkesztő: Büki Bt. Borítóterv: Metzker Gábor Nyomda: Prospektus Kft. Felelős vezető: Szentendrei Zoltán ügyvezető igazgató ISSN: 1216-8599

tartalom 2

Jászay Tamás, Nieberl Norbert: Elektromos autózás Magyarországon – hatások a villamosenergiarendszerre 13 Schróth Ádám: Geotermikus kút modellezése zárt rendszerű hőhasznosítás számítása céljából

MAGYAR ENERGETIKA 2016/2

Alapította a Magyar Energetikai Társaság www.e-met.hu Együttműködő szervezetek:

Magyar Atomfórum Egyesület, Magyar Kapcsolt Energia Társaság, Magyar Napenergia Társaság, Magyar Távhőszolgáltatók Szakmai Szövetsége

Jósolni nehéz. Előre jelezni muszáj. Hiszen hogyan hitethetnénk el e nélkül azokkal, akiknél a nagy pénzek pihennek – helyesebben várnak izgatottan, hol fialhatnának a legjobban –, hogy ne máshová, hanem a mi projektünkbe fektessenek be? Előre kell jelezni a várható energiaigényeket, az árakat és sok minden egyebet. Figyelembe kell venni azt is, hogy ezek egymást is befolyásolják, hatnak egymásra. A jóslás (jövendőmondás, prognóziskészítés, vízió, stratégia kidolgozása, tervezés – ebben a sorrendben) komoly tudomány, de önmagában, és legfőképpen amikor olvasható változatban látjuk és elmélyedhetünk benne (feltéve, hogy érdemesnek tartjuk erre áldozni a drága időt), általában kétkedést szül. Hiszen a múlt feltárása sem sikerül mindig tökéletesen, néha utólag derül fény olyan részletekre, amelyek (főleg, ha számszerű adatokról van szó) akár indokolt módosulása a jövőt tervező által korábban figyelembe vett bemenő adatokra is hat. És bizonyára mindenki emlékszik olyan esetekre, amikor a terv „nem vált be”, nem úgy alakult a korábban megtervezett ár vagy költség, ahogyan azt jövendölték. Ebben a lapszámban két dolgozat is foglalkozik az energia árával. Ki tagadhatná, hogy a jövőbeni áralakulások nagyon erősen befolyásolják az eltervezett (vizionált, kigondolt, elhatározott, jóváhagyott, véglegesített, üzembe helyezett, működő) projektek sorsát? Talán elegendő a mostanában meglehetősen sokat pihenő – viszont kiemelkedően jó hatásfokú – kombinált ciklusú, gázturbinás erőművekre gondolnunk. Ki hitte volna a tervezésükkor, hogy ily sanyarú sors vár rájuk? Nem meglepő ezek után, hogy a jövő terveiben is sokan kételkednek, mert hiszen nincs is annál egyszerűbb, mint kételkedni, hogy aztán – ha megérjük – fennen hangoztathassuk, hogy mi megmondtuk! Persze ez nem más, mint visszaélni azzal, hogy a jövő mindig bizonytalan, és sokkal egyszerűbb kétkedni, mint a gyanakvókkal szembe menve bátran az élére állni annak a folyamatnak, amelynek végső sikerében hiszünk. A bizonytalanság és a hit – az én olvasatomban – párban járnak: az előbbi szüli az utóbbit. Hiszen a hit épp a bizonytalanság csökkentésének eszköze, de ki ne tudna példát mondani arra is, amikor

Felelős szerkesztő: Civin Vilmos Mobil: 06-20/945-3568 E-mail: [email protected]

Gerse Károly: Mekkorák a valódi villamosenergiaárak? Ki fizeti őket?

XXIII. évfolyam, 2. szám 2016. április

18

Szilágyi Zsombor: A földgáz árát befolyásoló tényezők

22

Hírek

25

Zsiborács Henrik, Pályi Béla, Pintér Gábor, Lönhárd Miklós, Cseke Botond, Farkas István: Permetezett napelemmodulok hőtechnikai vizsgálata 26 Szendrő Gábor, Börcsök Endre, Török Ádám:

csalódni volt kénytelen a saját jövőbelátó képességében? Ugyanakkor aligha lenne jó, ha 100%os biztonsággal tudnánk jósolni. Különösen, ha ez a képesség nem nekünk, hanem másoknak jutna osztályrészül. A tervezés (stb.) arra való, hogy másokat meggyőzzünk arról, hogy a mi elképzelésünk tényleg megvalósításra érdemes. Nem szabad csodálkoznunk azon, ha a „mások” tamáskodnak és kérdéseket tesznek fel, ellenvéleményüket hangoztatják, további bizonyítékokat követelnek. Más, az általunk javasolttól eltérő lehetőségek alaposabb, további szempontokat is elemző vizsgálatát szorgalmazzák, esetleg kételkednek a bemenő adatok helyességében, pontosságában. A nem döntés, a tétlenség, a halogatás, a biztos előrejelzésre várás is következményekkel jár: bizonyos határon túl valószínűleg rosszabb, mint felvállalni az esetleges tévedés felelősségét. Nehéz megmondani, hogy a kételkedők mikor járnak közel az igazsághoz, és mikor hihetjük joggal azt, hogy csak az időt húzzák, esetleg a versenytárs szekerét tolják. Ezt akár a demokrácia gyakorlása egyik alapkérdésének is tekinthetnénk. A végső szót (legalábbis eddig) mindig azok mondták ki, akiknél az erszény lapult, mert a pénz és a hatalom ugyancsak párban járnak. Ők azok a fontos személyek, akiket a döntésük meghozatala előtt – merthogy általában nem szakértők – meg kell győzni valakinek. Akiknek érdekükben áll és képesnek tartják magukat erre, azok meg is próbálják. Akik meg nem, azoknak marad a morgás joga. Ha a döntéshozók racionálisan gondolkoznak, gondosan bánnak a pénzükkel (az általuk kezelt pénzzel) és a (többségtől kapott) hatalmukkal, átérzik a jövőért viselt felelősségüket, akkor még az sem zárható ki, hogy olyan döntést hoznak, amelyről végül bebizonyosodik, hogy helyes volt. Volt már ilyen. Bizakodjunk. Próbáljuk meg a lehető legnagyobb biztonsággal meghatározni a bemenő adatokat, de legalábbis azt a tartományt, amelyben azok változása lehetséges és elképzelhető. Az árak (és a költségek) például ilyenek. És ne felejtsük el, hogy néhány évvel ezelőtt a svájci frankot is sokkal olcsóbban mérték.

Közlekedési kibocsátás-csökkentési lehetőségek Magyarországon

32

Orosz Zoltán: Magyarország legnagyobb, 16 MW-os fotovillamos erőműve a Mátrai Erőműnél

36

Andrássy Zoltán: Magyar Energetikus Hallgatók I. Találkozója

38

E számunk szerzői és lektorai

44

1

ÁRAK

E-MET.HU

Gerse Károly

Mekkorák a valódi villamosenergia-árak? Ki fizeti őket?

Az alacsony és hosszabb ideje csökkenő nyilvános energiapiaci áraknak mindenki örül. Kevesen teszik azonban fel a kérdést, hogy vajon az alacsony árak fedezik-e a termelők költségeit, és amennyiben nem, kik és hogyan fizetik meg a különbséget. Hiányzó energiapiaci árbevétel esetén hogyan tartható fenn az ellátásbiztonság jelenlegi színvonala? Az elemzés − az energiapiacok idealizált működésének vázlatos ismertetéséből kiindulva − ezekre a kérdésekre kíván választ adni, bemutatva a fogyasztókat érintő hatásokat is.

Nyilvánosan jegyzett árak A közvélemény általában a nyilvánosan jegyzett, tőzsdei árak alakulását figyeli. Ezek közül leggyakrabban a base load („zsinór”) termék árára hivatkoznak, jóllehet kizárólag ilyen terméket csak az egyenletesen működő, nagy ipari fogyasztók (például alumíniumkohók, vegyi üzemek stb.) fogyasztanak, minden más fogyasztó ellátásához másféle termékekre is szükség van. A budapesti HUPX villamosenergia-tőzsde megelőző napi zsinór árainak alakulását a 2012-2015 közötti időszakra bemutató 1. ábrán az árak tényleges változásában megfigyelhető a szezonalitás, váratlan események hatása, a berajzolt lineáris trendvonal azonban 0,9 EUR-cent/nap átlagos árcsökkenést jelez. Mára1 az árak átlagosan 38 EUR/MWh körüli szintre csökkentek. Az árcsökkenés forrása a külföldi, korábbiaknál alacsonyabb árú kínálat megjelenése, arányának növekedése. A fogyasztók, a nemzetgazdaság szempontjából az árcsökkenés kedvező, mérséklődnek a kiadások, javulhat a versenyképesség. Az árcsökkenés a (német) főpiaci és a régióbeli más tőzsdéken és más termékekre is

megfigyelhető. Alapvető ok a kötelezően átveendő, megújuló energiát hasznosító források folyamatosan növekvő aránya a stagnáló vagy gyengén növekvő fogyasztás mellett, ezzel a hagyományos erőművek egy részének kiszorulása a piacról.

Erőművek piacra lépése Az árakat látva felvetődik a kérdés: miért értékesítenek az erőművek ilyen olcsón, vajon fedezik-e a bevételeik a költségeket? A válasz az erőművek költségszerkezetének ismeretében adható meg. A költségek – mint más termelő berendezéseknél – alapvetően a változó és állandó költségek kategóriájára oszthatók. Előbbibe a tüzelőanyag, segédanyag, CO2-kvóta, a maradvány elhelyezési és változó üzemeltetési, karbantartási költségek, utóbbiba a leírási, állandó üzemeltetési, karbantartási, fix tüzelő-, segédanyag, irányítási, vállalati általános költségek, hitelszolgálat, és az erőmű bontására, a környezet helyreállítására szolgáló elhatárolások tartoznak, amint az a szakmai közvéleményben jól ismert. A termelők akkor döntenek a piacra lépés mellett, ha az ár legalább a piacra lépési költségeiket fedezi. Addig maradnak a piacon, amíg a piaci ár a határköltségükig (a hazai gyakorlatban a növekmény-költségükig) nem csökken. A határköltség elméletileg a költséggörbe deriváltja, a villamos energia esetében az egységnyivel nagyobb termelés többletköltsége vagy az egységnyivel kisebb termelés költségmegtakarítása2. A piacra lépésnél, terhelésváltozásnál csak a változó költségek változnak, ezért a gyakorlatban a határköltséget gyakran leegyszerűsítve, a termelő változó költségeivel veszik figyelembe, amelyekhez a berendezés várható indítási, leállítási időpontja közötti, a várható termelésére vonatkoztatott indítási, leállítási költségeit is hozzászámítják3. A határköltség alatt

160 140

DA base load ár (€/MWh)

120 100 y = -0,0089x + 50,481

80 60 40 20 0 0 -20

2012

365

2013

730

2014

1095

2015

1460

1. ábra. HUPX megelőző napi, zsinór (base load) árak 2012-2015-ben

2


E-NERGIA.HU E-MET.HU

GEOTERMIA ÁRAK

Paci ár

Kis igény

SRMC

Paci ár

Nagy igény

Nagy igény

Kis igény

Keresleti görbe

?

Kínálati görbe Árcsökkenés

Fix költségek+ profit fedezete Változó költség (piacra lépési ár) Kereslet, kínálat

Időjárásfüggő megújuló értékesítés

Kereslet, kínálat

2. ábra. Kínálati görbe, piaci ár kialakulása

3. ábra. Hagyományos erőművek kínálati görbéjének eltolódása, árcsökkenés

az értékesítés veszteséges lenne, még a változó költségeket sem fedezné, így a határköltség alatti értékesítés tartósan nem vállalható. A közgazdasági elmélet szerint kellő számú versenyző esetén a jól működő nagykereskedelmi energiapiacokon a termelők a rövidtávú határköltségükön értékesítenek, a kínálati ár a termelők sorba rendezett határköltség „görbéje” mentén mozog (2. ábra). Az aktuális piaci árat az igények kielégítéséhez még éppen szükséges forrás határköltsége határozza meg. Miután az egyes termelők határköltsége különböző, a piaci ár az igények kielégítéséhez szükséges források függvényében változik, nagyobb igényeknél − amint a 2. ábrán látható − egyre jobban növekszik. A piaci árat meghatározó határköltségnél olcsóbban termelő erőművek saját határköltségeik felett többletbevételhez jutnak. Az állandó költségeket ennek, a piaci ár és a piacra lépési ár különbözetének megfelelő többletbevételnek kellene fedezni. A határköltséget éppen meghatározó erőmű azonban ilyen többletbevételhez nem jut. Az előbbi szakaszban említett árcsökkenést az magyarázza, hogy a közel 0 EUR/MWh nagyságú növekményköltségen belépő megújuló erőművek hatására a hagyományos erőművek határköltség (kínálati) görbéje egyre inkább a nagyobb teljesítmények felé tolódik (3. ábra). Miután azonban a megújuló energiaforrást hasznosító erőművek legnagyobb része időjárásfüggő (szél-, naperőmű), értékesítésük folyamatosan változik, így a hagyományos erőművek kínálati görbéje ide-oda tolódik, a piaci árak általános csökkenése mellett azok erősebb ingadozása is megfigyelhető. Az előbbiekből az is következik, hogy a hagyományos erőművek egy része alig jut értékesítési lehetőséghez, így nemcsak a határköltséget meghatározó erőművek, hanem az annál olcsóbbak egy része sem jut az állandó költségeket (vagy legalább azok egy részét) fedező bevételhez. A bevételhiány pedig a működés ellehetetlenüléséhez, az erőművek leállításához vezethet. Mégis, mi tarthatja az erőműveket a rendszerben, önfenntartó (új szereplőket vonzó) lehet-e egy, az előbbiek szerint működő energiapiac? Az ellátásbiztonság garantálására az előbbi, csak energiapiacot elégségesnek tartó, elsősorban Európában hangadó közgazdasági szemlélet a minimális fogyasztói költségeket egy, a fogyasztók aktív részvételére számító üzleti modellben képzeli el. Ennek lényege, hogy nincs a maximális fogyasztói keresletnek megfelelő termelőkapacitás a rendszerben (4. ábra). Ilyen esetben a hagyományos megoldás − változatlan árak mellett − a fogyasztás korlátozása (gördülő kikapcsolás stb.) volt. Amennyiben a fogyasztók

rendelkeznek valós árinformációval, és áraikat mindig a keresletkínálat határozza meg, akkor a kereslet árfüggővé (rugalmassá) válhat. Szűkösség (forráshiány) esetén4 a fogyasztók a szolgáltatás folyamatossága érdekében hajlandók többet fizetni. Az egyes fogyasztóknál azonban eltérő értékű a szolgáltatás folyamatossága (a szolgáltatás hiánya miatti kár, azaz a nem szolgáltatott energia értéke), így vannak, akik többet, vannak, akik kevesebbet hajlandók a folyamatosságért fizetni. Egy bizonyos: az ár növekedésével (az önkéntes fogyasztáscsökkentés hatására) a kereslet csökken. Így az ár elérkezhet egy olyan szintre, ahol az igény megegyezik a rendelkezésre álló forrás (kínálat) nagyságával (3. ábra). A nem szolgáltatott energia értéke (VOLL, Value of Lost Load) fogyasztói szektoronként változik, nagysága − különféle források szerint − 1,5-27 EUR/kWh között lehet, az elemzéseknél egységesen az ábrán is feltüntetett VOLL=9 EUR/kWh értékkel számolnak. A szűkösség esetén kialakuló ár lényegesen nagyobb lehet a legnagyobb határköltségű termelő piacra lépési áránál, így az ilyen, évente rendszerint csak néhány óráig tartó időben a növekményköltség-sorrend végén álló termelők is akkora többletbevételhez juthatnak, amely elégséges lehet állandó költségeik fedezetére. Ez ösztönözheti új szereplők piacra lépését is. Elméletileg tehát az önfenntartó villamosenergia-ellátás csak jól működő energiapiacok alapján is megoldhatónak tűnik. Ilyen piacok esetében a fogyasztók önkéntes fogyasztás-csökkentéssel reagáló, valódi piaci magatartásával számoló közgazdasági elmélet szerint szükségtelen az üzembiztonsági tartalékok rendszerüzemeltetők általi lekötése [2]. A gyakorlati megvalósítás előfeltétele a folyamatos árinformáció (amelyre az okos mérés általánossá tétele lehetőséget adhat) és a fogyasztói árak felszabadítása, az energiadíj aktuális kereslet-kínálati árakkal egyenlővé tétele. Az első feltétel teljesülése azonban nem jelenti azt, hogy a fogyasztók ténylegesen be is avatkoznak (csökkentik fogyasztásukat), mert erre nincs idejük (nem tudják folyamatosan a piaci árakat figyelni), vagy korlátozott adottságaik miatt képtelenek a beavatkozásra, illetve fix áras viszonteladói szerződéseik alapján nem törődnek a nagykereskedelmi árakkal. Az ötletgazdák azonban abban bíznak, hogy a szükséges nagyságú önkéntes korlátozás „összejön”. A tényleges működést az is gátolhatja, hogy a szabályozók politikai nyomásra nem engedik meg igen nagy árak kialakulását, árplafont állapítanak meg. Ez esetben csak részben lesz elegendő az önkéntes fogyasztáscsökkentés, a fogyasztás-kínálat egyensúlyának megteremtéséhez fogyasztói


3

ÁRAK

E-MET.HU

500000

Önkéntes fogyasztáscsökkentés

Árplafon???

400000

Költség (€/MW,év)

Költségek, piaci ár

Korlátozási kár (~9 €/kWh)

Korlátozás

Igen nagy igény vagy forráshiány

300000

200000

Alaperőmű Menetrendtartó erőmű Csúcserőmű

100000

0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Kihasználási óraszám (h/év) Kereslet, kínálat

4. ábra. Ár kialakulása a forrásokat meghaladó igények esetén

5. ábra. Éves összköltségek alakulása

korlátozásra is szükség lehet (4. ábra). Természetesen a VOLL-nál alacsonyabb árplafon esetén is kialakulhat a termelőket elégséges bevételhez juttató gazdasági egyensúly, ehhez azonban hosszabb ideig lenne szükség önkéntes fogyasztáscsökkentésre. Ilyenre azonban a fogyasztók gazdasági érdekeltségének hiánya miatt (az árplafonnal azonos árú villamos energiát többen hajlandók megfizetni, mint a VOLL-árút) nem lehet számítani.

P = 5800 − 1,2958E − 08τ3 + 1,6354E − 04τ2 − 7,9888E − 01τ

Az egyes erőművek üzemideje és szükséges teljesítménye abból az elvárásból adódik, hogy a fogyasztói költségek legyenek minimálisak. Az éves összköltséget a kihasználási óraszám függvényében mutató 5. ábra alapján 5600 óra felett az alaperőmű, 500 óra alatt a csúcserőmű, 500-5600 óra közötti tartományban a menetrendtartó erőmű üzemeltetése adja a legkisebb költséget. Az egyes erőműtípusokból szükséges teljesítmény (1. táblázat) a tartamgörbe előbbi Idealizált energiapiac működése, óraszámokhoz tartozó teljesítményeiből számítható. optimális erőmű-összetétel Az előbbi, csak energiapiacot működtető piaci rendszer gyakorlati Miután a beépített kapacitás megegyezik az éves csúcsteljesítműködésének értékelése előtt érdemes számszerűleg is bemutatni, ménnyel, szűkösség nem alakul ki. Feltételezve, hogy az erőművek hogy hogyan is működhet egy ilyen piac. Az egyszerűség kedvéért változó költségükön lépnek piacra, a piaci ár abban az időszakban az iskolapéldákban általában felhasznált olyan idealizált rendszer- (5600-8760 óra kihasználási óraszám-tartományban), amikor csak ből indulunk ki, amelyben három (alap, menetrendtartó és csúcs) az alaperőmű működik, az alaperőmű változó költségével, abban erőműtípus van (1. táblázat) [3]. Az egyes erőművek kihasználását az időszakban, amikor a menetrendtartó erőmű is működik (500a növekményköltség sorrend határozza meg. Először az alaperőmű, 5600 óra kihasználási óraszám-tartományban), a menetrendtarmajd a menetrendtartó, és végül, a legnagyobb igények időszaká- tó erőmű változó költségével, a csúcserőmű 500 órás működési ban a csúcserőmű lép piacra. Az erőművek folyamatosan rendel- időtartamában a csúcserőmű változó költségével lesz azonos. Így kezésre állnak (kiesésektől, karbantartástól eltekintünk), igényol- az alaperőmű és a menetrendtartó erőmű a változó költségeik fedalon a napi terhelésváltozások helyett az éves tartamdiagramot dezete felett többletbevételhez is jut, a csúcserőmű azonban csak vesszük figyelembe, amelynek lefutását 5800 MW csúcsterhelést a változó költségeit kapja meg. Az egyes erőműtípusok éves terfeltételezve a τ [h/év] kihasználási óraszám függvényében az aláb- melését, költségeit, bevételeit és hiányzó bevételeit összefoglaló 2. táblázatból jól látszik, hogy egyetlen erőműtípus sem éri el az bi harmadfokú polinommal közelítjük: összes költségeit fedező árbevételt, és a példában felvett, 1. táblázat. Erőműtípusok jellemzői a példa szerinti ideális energiapiacon idealizált (a minimális fogyasztói költséget garantáló, optiRendelkezésre Üzemeltetési mális teljesítmény-összetételű) esetben a fajlagos (egységÜzemidő Teljesítmény állási költségek költségek nyi teljesítményre vonatkozó) bevételhiány minden erőműEUR/MW/év EUR/MWh h/a MW típusra azonos. Utóbbi azonosságát az magyarázza, hogy a Alaperőmű 400 000 10 0-8760 4 179 csúcserőmű üzemeltetési időszakában a bevétel a fajlagos Menetrendtartó erőmű 120 000 60 0-5600 1 261 bevételhiánnyal kisebb az állandó költségeket is fedező értéknél. Csúcserőmű 40 000 220 0-500 360 2. táblázat. Az egyes erőművek példa szerinti jellemzői

Alaperőmű Menetrendtartó erőmű Csúcserőmű Összesen

4

Éves termelés

Üzemeltetési költség

Állandó költség

Összes költség

Piaci árbevétel

Hiányzó bevétel

Fajlagos bevételhiány

MWh/a

millió EUR/a

millió EUR/a

millió EUR/a

millió EUR/a

millió EUR/a

EUR/MW/a

34 785 959

347,9

1 671,6

2 019,5

1 852,3

167,2

40 000

2 851 938

171,1

151,3

322,4

272,0

50,4

40 000

86 751

19,1

14,4

40 000

37 724 649

33,5

19,1

14,4

2 375,4

2 143,4

232,0



Megállapítható, hogy a fogyasztói igényeket teljes egészében kielégítő, optimális rendszerösszetételnél a tisztán energiapiacon elérhető, piaci árbevétel nem fedezi egyetlen termelő összes költségét sem. Amennyiben vannak a rendszerben a csúcserőműnél nagyobb változó költségű egységek (például tartalékok, amelyeket a rendszerüzemeltető nem köt le), azok semmi árbevételhez sem jutnak. Miután a meglévő erőművek is veszteséggel működnek, nem várható a befektetések megtérülése, semmi ösztönzés sincs új erőművek létesítésére. A fogyasztói igényeknél kisebb összes teljesítőképességű erőmű esetén kialakulhat a szűkösség. Amennyiben kellő nagyságú, az árakra rugalmasan reagáló fogyasztó van, ezek a szűkösség esetén növekvő árakkal ösztönözhetők az önkéntes visszaterhelésre, bekövetkezhet a 4. ábrán vázolt állapot: a kereslet a források nagyságával megegyező értékre csökkenhet. A fogyasztói igények árnövekedés hatására bekövetkező csökkenése mintegy levágja a tartamdiagramot, a csúcsigényt. Az ideális esetben elméletileg szükséges hiányidőtartam a legdrágább (csúcs) erőmű FCcsúcs [EUR/a] fix és VCcsúcs [EUR/MWh] változó költségéből, valamint a VOLL értékéből számítható:

GEOTERMIA ÁRAK

4. táblázat. A fogyasztás változása az USA-ban elvégzett vizsgálat alapján [4] Eredeti tarifa szerkezet: Fix havi díj (USD/hó) Energia díj (USD/MWh)

USD/hó

8,07

USD/MWh

57,00

A fogyasztás változása

USD/hó

4,53

%

Vizsgált tarifa szerkezet: Fix havi díj (USD/hó) Energia dijak (USD/MWh)

1992

Alacsony ár Közepes ár Magas ár Kritikus időszaki ár

35,00 USD/MWh

12,5

1993 11,0

46,00

-3,9

-5,9

93,00

-22,0

-21,8

290,00

-38,8

-44,6

azt jelentette, hogy a fogyasztók villamosenergia-igényüket megszakításmentesen és fenntarthatóan (azaz most és a jövőben is) fedezni tudják, addig a csak energiapiacokkal számoló gondolkodásban csak azoknak a vevőknek van forrásoldali ellátásbiztonsága, akiknek a fizetési készsége (haszna) nagyobb, mint a piaci ár (beszerzési költség). A megfontolásokban az is megjelenik, hogy nincs 100%-os ellátásbiztonság, mert ez megfizethetetlen lenne. A FC csúcs biztos ellátás mindig egy elfogadott (LOLP, Loss of Load Probability) τ hiány = VOLL − VCcsúcs valószínűséget jelent, amely mellett úgy gondoljuk, hogy a megA mintapélda esetén VOLL=9000 EUR/MWh értéket feltételezve szakításmentes ellátás biztosítható [5]. 4,56 óra szolgáltatásmérséklési időtartam (3,64 MW önkéntes telJelentős megtakarítási lehetőség esetén a fogyasztók – mint azt jesítményigény-csökkentés) szükséges ahhoz, hogy a VOLL értékre a Gulf Power Co által, az 1990-es évek elején az Amerikai Egyesült emelkedő energiapiaci árak pótolják az előbbi bevételhiányt (3. táb- Államokban elvégzett vizsgálatok [4] is mutatják – készek fogyaszlázat). Az összes költséget összehasonlítva látható, hogy a költsé- tásuk jellegének megváltoztatására. Az egységes energiadíj helyett gek (a csúcserőmű kisebb teljesítménye következtében) szerényen a rendszerterheléstől függő díjelemeket bevezetve átrendezték és (≈0,2 millió EUR/a összeggel) mérséklődnek, a piaci árbevétel (a összességében is csökkentették fogyasztásukat. Fogyasztónként fogyasztók költségtérítése) azonban megnő e költségcsökkenéssel átlagosan 2 kW-tal csökkent a teljesítményigény és 1433 kWh/a kisebb hiányzó árbevétellel (kb. 232 millió EUR/a összeggel). Más értékkel a fogyasztás. Így valószínűsíthető, hogy – a technikai és piacszerkezetet, például kapacitáspiac működtetését feltételezve a szabályozási feltételek megteremtését követően – a fogyasztók által 232 millió EUR-t kapacitásdíjként kellene az erőműveknek téríteni a fizetendő árak növekedése kellő ösztönzést jelent majd a fogyasztás hiányzó árbevétel pótlására, új befektetések ösztönzésére. mérséklésére, az ezzel együtt járó kényelmetlenségek vállalására. Igaz tehát a tisztán energiapiacokat előnyben részesítők állítáA tisztán energiapiacok idealizált feltételrendszerben történő műsa; az önkéntes fogyasztáskorlátozás a legkisebb költségű megol- ködésének megítélésére a német piac új piaci modelljének előkészídás. A fogyasztók szempontjából az adott példában kb. 0,2 millió téséhez a közelmúltban elvégzett elemzések [5-6] jöhetnek szóba, EUR/a (mintegy 0,01%, jelenlegi árfolyamon kb. 65 millió Ft) költ- amelyek megállapították, hogy a piac biztosítani tudja a rendszer ségmegtakarítás áll szemben az árakat figyelő állandó készenléttel megújítását, amennyiben a szűkösség eredményeként az árak rövid (vagy a fogyasztókat helyettesítő intelligens rendszerek beruházási időre elérhetik a VOLL értékét. Piac-szimulációs vizsgálatok alapján költségével), teljesítményigény-csökkentési készséggel. Összessé- a 6. ábrán vázolt jövőbeli átlagos árak adódtak. A b) részleten hivatgében a fogyasztók még a tökéletesen működő energiapiacok ese- kozott decentralizált kapacitáspiac a viszonteladók kapacitás-lekötési tében is valamivel kevesebb költségért cserébe állandó feladatot és kötelezettségét jelenti, amelyhez a lekötött források nem teljesítése rosszabb minőségű szolgáltatást kapnának. esetén akár 20 000 EUR/MW kötbér is tartozhatna. Az elemzések Az előbbiek az ellátásbiztonság fogalmának megváltozását is alapján már jelenleg is rendelkezésre áll mintegy 2000 MW fogyaszjelentik. Míg a jó közszolgáltatói gyakorlatban az ellátásbiztonság tásoldali visszaszabályozási (DSM, Demand Side Management) lehetőség, amely a bevonáshoz szükséges beruházások 2. táblázat. Az egyes erőművek példa szerinti jellemzői elvégzését követően 2015-re Éves termelés/ Üzemeltetési Állandó Összes Piaci 6000, 2025-re 11 000, 2035-re igénycsökkentés költség költség költség árbevétel 14 000 MW-ra növekedhet [6]. MWh/a millió EUR/a millió EUR/a millió EUR/a millió EUR/a Az elemzéseknél feltételezték, Alaperőmű 34 785 959 347,9 1 671,6 2 019,5 1 852,3 hogy az előbbi kapacitások egy Menetrendtartó erőmű 2 851 938 171,1 151,3 322,4 272,0 része változó költség nélkül is, Csúcserőmű 86 743 19,08 14,25 33,30 33,30 más részük 500-1500 EUR/MWh Igénycsökkentés 86 751 19,1 14,4 33,5 19,1 piaci ártartományban lehívható. Összesen 37 724 649 2 375,4 2 143,4 A VOLL értékét 8000 EUR/MWh


5

E-MET.HU

Nagykereskeskedelmi ár (€/MWh)

Nagykereskeskedelmi ár (€/MWh)

ÁRAK

90 80 70 60 50 40 30 20

Base load Peak load

10 0 2010

2015

2020

2025

2030

90 80 70 60 50 40 30 20

Csak energiapiac

10

Decentralizált kapacitáspiac

0 2010

2035

a) Várható nagykereskedelmi árak [5]

2015

2020

2025

2030

2035

b) Kapacitáspiac hatása a várható árakra [6]

6. ábra. Árnövekedési várakozás

Szükség gépegységek

12

Max DSM

10

Diesel motorok

8

OCG

6

Kőszén

CCCG

4 2 0 2014

-2

2016

2018

2020

2025

2030

7. ábra. Többletkapacitások decentralizált kapacitásmechanizmus esetén, [6] alapján

Beépített teljesítőképesség (MW)

értékre vették fel. Feltételezték gáztüzelésű erőművek (néhány évre történő) átmeneti leállítását is. A kapacitáspiac hatására a beépített, illetve a szűkösség esetén igénybe vehető egyéb teljesítőképesség megnő (7. ábra). Az utóbbiba – amint az ábrán látható – a fogyasztás oldali fogyasztáscsökkentési (DSM) lehetőségeket, illetve a fogyasztók tulajdonában lévő szükség-áramfejlesztő egységek igénybevételét is beszámították. A többletkapacitások legnagyobb részét nyílt ciklusú gázturbinák (OCG) és a későbbiekben dieselmotorok teszik ki. A

20000 18000

Egyéb megújuló

16000

Vízerőmű

14000

Naperőmű

12000

Szélerőmű Tengeri szélerőmű

10000

Olaj

8000

Földgáz

6000

Kőszén

4000

Barnaszén/Lignit Atomenergia

2000 0 2013

2015

2020

2023

2025

2030

a) Cseh erőműkapacitások változása

2035

jobb ellátásbiztonságot e többletkapacitások fogyasztók által térítendő többletköltsége garantálja, amely a [15] összesítése alapján a stratégiai tartalék, illetve a decentralizált kapacitáspiac esetén 0,2 EUR/MWh nagyságrendben van. Az elemzések számszerű következtetéseinek hihetőségét csökkenti, hogy a német nagykereskedelmi piaccal együttműködő más (holland, belga, francia, svájci, osztrák, cseh, lengyel, dán stb.) piacokra a jövőben rendelkezésre álló kapacitásokra az ENTSO-E dokumentumaiban szereplő adatokat – esetenként az elemzést készítők megítélése alapján korrigálva – statikusan vették figyelembe, eltekintve a piaci folyamatok hatására bekövetkező változásoktól. Az adatok bizonytalanságát jól érzékeltetik a cseh és lengyel kapacitások [6] alapján készített diagramok (8. ábra). A kapacitások között nem szerepel a nukleáris kapacitások mindkét országban tervezett bővítése. Csehországban a barnaszénbázisú teljesítőképesség visszaesését szélerőművekkel és földgáztüzelésű erőművekkel pótolnák, a kapacitások összességében sem növekednének. Lengyelországban a szénbázisú kapacitás mintegy ötödére csökkenne, amelyet jelentős részben a (szárazföldi és tengeri) szélerőművek és földgázbázisú kapacitások váltanának ki. A 6. ábrán bemutatott árnövekedési várakozásokkal összefüggésben nem szabad elfelejteni, hogy az ott szereplő értékek éves átlagok, amelyek igen nagy volatilitást takarhatnak. Az igényeknél nagyobb időjárásfüggő megújuló termelés esetén a tényleges árak tartósan nagyon alacsonyak, esetenként negatívak lehetnek, meg-

Beépített teljesítőképesség (MW)

Többletkapacitás (MW)

14

45000 40000

Egyéb megújuló

35000

Vízerőmű Naperőmű

30000

Szélerőmű

25000

Tengeri szélerőmű

20000

Olaj

15000

Kőszén

Földgáz Barnaszén/Lignit

10000

Atomenergia

5000 0 2013

2015

2020

2023

2025

2030

2035

b) Lengyel erőműkapacitások változása

8. ábra. Jövőbeli cseh és lengyel kapacitások, [6] alapján

6



GEOTERMIA ÁRAK

újuló forráshiány esetén pedig igen magas árak alakulhatnak ki. A piacon értékesítő erőműveknek ezekkel az ármozgásokkal kell szembesülniük, a kétoldali szerződést kötő kereskedőknek, termelőknek pedig a kockázatokat be kell árazni. Utóbbi a termelők számára valószínűsíthetően csak az átlagosnál alacsonyabb árak elérését teszi majd lehetővé.

Valós energiapiacok Jelenleg – miközben a nagykereskedelmi piacokon a kereslet-kínálat határozza meg az aktuális árakat – a viszonteladói piacokon nem érvényesül a kereslet-kínálat hatása „online” módon. Nem lehetséges valódi piaci magatartás, mivel a fogyasztás oldali gyengeségek (valós idejű mérés és számlázás, illetve egyes fogyasztók fogyasztása valós idejű központi ellenőrzésének hiánya [7]) következtében a fogyasztók nem ismerik az aktuális piaci árakat, így elméletileg sem tudnának beavatkozni. Az okos mérők elterjedése után az árak megismerhetővé válnak, a fogyasztóktól azonban nem lesz általánosan elvárható, hogy folyamatosan, beavatkozásra készen figyeljék a villamosenergiapiacot. Informatikai eszközökkel (központi fogyasztásbefolyásolással) is csak mérsékelt hatás lesz elérhető, mivel a tapasztalatok alapján a csúcsigények döntő része teljesen rugalmatlan. A fogyasztók szűkösség esetén tehát − azokat az (elsősorban nagyobb) fogyasztókat kivéve, amelyek technológiai folyamatai kellően rugalmasak, és felkészültek az igényeik piaci áraknak megfelelő változtatására − csak korlátozottan tudnak önkéntes igénycsökkentéssel hozzájárulni a kereslet-kínálat egyensúlyának biztosításához. Az európai energiapiacokat a piacnyitás kezdetétől a forrásbőség jellemezte, kezdetben a társaságonként külön-külön tartott különféle tartalékok közössé válása, a 2000-es évek második felének elején a növekvő fogyasztás miatti várakozások következtében − részben a régebbi berendezések lecserélésére − beinduló erőműfejlesztés, majd 2008-tól a gazdasági válság, 2011-től az intenzív időjárásfüggő megújuló erőmű-létesítések miatt. Így a termelők összes költségeinek megtérüléséhez az előbbi példa alapján szükségesnek mutatkozó forráshiány eddig még egyetlen tagállamban sem alakult ki. A következmény bevételhiány, erőművek idő előtti leállítása volt. A különféle források szerint több 10 000 MW-nyi hagyományos erőművet állítottak le. Mivel a bevételhiányos erőművek leállítására csak fokozatosan került sor, így az elméleti állapotot

a) E-ON részvények árfolyama

felülről közelítjük. Néhány száz EUR/MWh-t meghaladó árszint még nem fordult elő. A forráshiány kialakulását a nemzeti, európai energiapolitikai célok elérése érdekében ösztönzött intenzív megújuló erőműlétesítés is késleltette. Ennek következtében újabb és újabb hagyományos erőművek szorulnak ki a piacról, válnak feleslegessé és állnak le. Nyilvánvaló, hogy az idő előtt leállított erőművek nem térültek meg, a tulajdonosok (mint azt az E-ON és RWE német társaságokra a 9. ábra mutatja) a vagyonuk egy részét elvesztették. Energiafogyasztóként azt mondhatjuk: mit érdekel ez bennünket, ez a tulajdonosok baja. Azonban ha megnézzük az erőműveket birtokló részvénytársaságok tulajdonosait, azok nagy része közvetlenül vagy áttételesen villamosenergia-fogyasztó is, így az olcsóbb árakkal, energiaköltség-megtakarítással személyes vagyonvesztés állhat szemben. A helyzet pikantériája, hogy közben a villamos energia sem lett olcsóbb, mert mint az Eurelectric által végzett elemzés [8] kimutatta, az energia- és hálózati költségek körében bekövetkezett költségcsökkenést a közterhek növekedése elvonta (10. ábra). Az intenzív megújuló erőműfejlesztés következtében egyre csökken az energiapiac mérete is [9]. A megújuló erőművek a fejlesztésüket ösztönző szabályozás következtében a piaci árakat lényegesen meghaladó árakon (11. ábra) részesülnek kötelező átvételben. Így miközben szűkösség, kapacitáspiac hiányában a hagyományos erőművek árbevétele nem fedezi a költségeket, a piac egy másik szegmense számára az EU által jóváhagyott állami támogatást tartalmazó bevétel folyósítható. A rendelkezésre álló források összetétele a piacnyitás kezdetén a korábbi, integrált társaságok által − az előbbi idealizált példában bemutatott legkisebb költség elvének megfelelően − kialakított, alap-, menetrendtartó- és csúcserőművekből álló szerkezetnek felelt meg. A piacnyitást követően a szerkezet lényegesen változhatott, hiszen egyrészt az újonnan piacra lépő befektetők az általuk valószínűsített piaci várakozásoknak megfelelő erőműveket építettek, másrészt a meglévő erőművek leállításánál sem mindig vették figyelembe a későbbiekben várható piacra lépési lehetőségeket (nem a fogyasztók, hanem a tulajdonosok szempontjából döntöttek a leállításokról), így a mai forrásszerkezet lényegesen eltérhet az optimálistól. A folytatódó leállítások következtében olyan helyzet is kialakulhat, hogy az időjárásfüggő megújuló erőművek esetenkénti kiváltására nem marad a rendszerben elég hagyományos erőmű. Az

b) RWE részvények árfolyama

9. ábra. Részvényárfolyamok csökkenése [19]


7

E-MET.HU

18

100

16

90

23,5

23,1

31,2

31,6

45,3

2008

25,5

25,4

26,4

31,5

31,0

30,3

45,3

43,0

43,6

43,2

2009

2010

2011

2012

80

14 12

Részarány (%)

Átlagos ár (€cent/kWh)

ÁRAK

10 8 6

70 60 50 40 30

4

20

2

10 0

0 2008

2009

2010

Energia költség és fogyasztói kiszolgálás

2011

2012

Hálózati költségek

Közterhek

a) Átlagos fogyasztói árak alakulása

Energia költség és fogyasztói kiszolgálás

Hálózati költségek

Közterhek

b) Költségszerkezet változása

10. ábra. Átlagos háztartási fogyasztói árak és költségszerkezet 2500-5000 kWh/év fogyasztásra az EU tagállamaiban [8]

ilyenkor esetlegesen bekövetkező szűkösségek időtartama azonban lényegesen hosszabb lehet a VOLL figyelembevételével az előbbi képlet alapján számítható, optimális értéknél. Így a korlátozásra kerülő fogyasztók gazdasági károkat is szenvedhetnek. Az előbbi szakaszban példával is bemutatott elméleti megfontolás nem veszi figyelembe az alábbi piaci bizonytalanságokat, amelyek mind rövid, mind hosszabb távon jelentkezhetnek: • Az aktuális igények az időjárástól, gazdasági folyamatoktól függnek, a termelésoldali kínálat az aktuális időjárásfüggő termelés függvényében változik, így a valóságban előforduló szűkösség lényegesen eltérhet a hiányzó bevétel pótlásához elméletileg szükséges szűkösség mértékétől. A szűkösségből adódó bevétel bizonyosan eltér a szükséges értéktől. • Hosszabb távon a gazdasági növekedés, az átlagos árszint, a villamos technológiák elterjedése, az energiahatékonyság változása befolyásolja az igényeket. • A források rendelkezésre állását az esetleges üzemzavarok, a szabályozási, finanszírozási környezetben bekövetkezett változások, a primer energiahordozók rendelkezésre állása is befolyásolhatják. Az előzők következtében, a piac még ösztönző árak esetén sem tudja garantálni, hogy majd pontosan az energiapiacon hiányzó be-

500

Térítés (€/MWh)

400

300

Vízerőművek Biogázerőművek Biomassza erőművek Geotermikus erőművek Szélerőművek (onshore) Szélerőművek (offshore) Fotovoltaikus energiatermelés Éves átlag

200

100

0 2002

2004

2006

2008

2010

Év

2012

2014

2016

11. ábra. Német megújuló erőművek tényleges (2002-2011) és becsült (2012-2017) átvételi árai [10]

8

vétel pótlásához szükséges mértékkel kisebb kapacitás álljon rendelkezésre. Az elméletileg jónak tűnő megoldás gyakorlati alkalmazhatóságát befolyásolhatja, hogy az optimális τhiány hiányidőtartam nagysága az előző képlet alapján a csúcskapacitás állandó költségétől és a VOLL értékétől függ. Az egyes tagállamokban azonban − a változó adottságok és feltételek következtében − az erőművek beruházási (5. táblázat) és egyéb költségei lényegesen eltérők. Hasonlóan, miután a VOLL tényleges értéke a fogyasztók összetételétől függ, nagysága piaconként eltérő lehet, így a fogyasztói igénybefolyásolás, az elvárt teljesítményigény-mérséklés, a hiányidőtartam optimális nagysága is különböző lehet6. Szűkösség vagy annak veszélye esetén a termelők oldaláról lehetőség kínálkozhat a piaci erőfölény kihasználására, ami jelentős áremelkedésekhez, ezzel extra termelői bevételekhez vezethet. Ez ellen ársapkával (a maximális piaci árak nagyságának korlátozásával) védekezni lehet. Egy ilyen beavatkozás azonban − mint arra már utaltunk − ármanipuláció nélküli szűkösségek esetén is megakadályozhatja a szükséges termelői többletbevételek elérését. Azt is meg kell említeni, hogy a rendszerüzemeltetők jelenlegi „jó közszolgáltatói” gyakorlata nincs összhangban az önkéntes fogyasztói korlátozást a hatékony piac működéséhez szükségesnek tartó közgazdasági elmélettel. A jó közszolgáltatói gyakorlat a fogyasztók igényének kielégítésére törekszik, erre tekintettel a mindenkori csúcsigények felett kellő tartalékot tart indokoltnak. Az ellátásbiztonságot az úgynevezett mérési napokon (minden hónap harmadik szerdája) 11:00 órakor rendelkezésre álló maradó teljesítőképesség alapján minősíti, amely az igények kielégítéséhez (a beépített teljesítőképességből a különféle okokból hiányzó forrásokat és a rendszerüzemeltetéshez szükséges tartalékok összegét levonva adódó) rendelkezésre álló források és a különféle hatásokkal korrigált fogyasztói igények különbsége. A maradó teljesítőképesség értékének a beépített teljesítmény 5%-át meg kellene haladnia. A hazai rendszer – az erőműleállítások következtében – csak belföldi forrásokból, néhány éve már több hónapban nem tudta teljesíteni az elvárásokat. A rendszerüzemeltetők a szűkösség kockázatának mérséklésére feszültségcsökkentést hajthatnak végre, vagy a határkeresztező kapacitásokon meglévő üzembiztonsági tartalék terhére átmeneti importot hozhatnak be. Előbbivel az igényt csök-



GEOTERMIA ÁRAK

Az előbbi nemzetgazdasági szemléletű gondolkodás összhangban van Tengeri azzal a közgazdasági nézettel, amely Állam Atomerőmű Szénerőmű Szélerőmű Naperőmű szélerőmű szerint a társadalom és politika számára elfogadhatatlan bármely, gördülő kikapFinnország 55,8 54,1 66,6 83,9 119,7 368,9 csolás kockázatával együtt járó fenyeFranciaország 54,5 64,7 66,0 83,7 108,2 312,3 getés. Ezért a megbízhatóság és az ezt Németország 51,2 64,7 66,0 90,3 119,7 188,3 szolgáló, a kockázatokat minimalizáló Dél-Korea 32,0 52,4 69,7 83,9 131,6 167,9 rendszerszintű üzembiztonsági tartalékok szükség szerinti rendelkezésre állása Egyesült Királyság 65,0 71,2 79,9 85,7 103,8 274,8 közérdeket szolgáló közjónak tekinthető, Egyesült Államok 48,0 57,0 56,1 70,4 86,3 162,3 amelyet nem lehet csak a piacra bízni [2]. A megbízhatóságra (amelyet – a hákenthetik, utóbbival a forrásokat növelhetik, így megelőzhetik a pi- lózatok rendelkezésre állása mellett – a mindenkori igények kieléaci árak VOLL értékére történő növekedését, ezzel ellehetetlenítve gítéséhez kellő mennyiségben rendelkezésre álló teljesítőképesség határoz meg) külön piac kellene, ilyen azonban nincs. A megbíza termelők hiányzó bevételeinek pótlását. Ezek alapján megállapítható, hogy a csak energiapiacot működ- hatóság piaci értékének hiányában a piac nem tudja meghatározni tető piaci modellben a termelők bevételei nem érik el a költségeik a szükséges kapacitás nagyságát [13]. Az egységes gondolkodás érdekében indokolt lenne nemzetközi szinten meghatározni az elláteljes megtérüléséhez szükséges mértéket, mivel: ● a folyamatosan meglévő, megújuló kapacitásfelesleg és a tásbiztonság fogalmát és a több országra kiterjedő szűkösség eserendszerüzemeltetők tartalék elvárásai mellett alacsony a tén követendő eljárásokat [5]. Az ellátásbiztonság romlásával fenyegető helyzetet az EU Biszűkösségek kialakulásának valószínűsége, ● rendszerüzemeltetők a piacon nem versenyző termelőktől is zottság is értékelte, és úgy találta, hogy a kitűzött célok eléréséhez vásárolnak, hálózati – például feszültségtartás – vagy más szükség van bizonyos közérdekű beavatkozásokra a villamosenerokok miatt versenyképtelen termelőket tartanak rendszer- gia-piacokon [16]. Azt is megállapították, hogy a különféle energiatermelő technológiák költségeinek támogatására a tagállamok már ben, ● az esetleges szűkösség esetén kialakuló árak korlátozására, ma is eltérő eszközöket alkalmaznak, amelyek közül egyesek állami illetve a jelentős piaci erő kihasználásának megakadályozá- támogatást jelentenek, míg mások nem. A további, nemzeti szinten tervezett, egymástól lényegesen eltérő támogatási megoldására általában ársapkát alkalmaznak, ● nem liberalizált piacokon, más feltételekkel működő (például sok piaci zavarokat eredményezhetnek. Kiemelik, hogy az utóbbiak ukrán) termelők kiszoríthatják az EU jogrendnek megfelelő minimalizálására, a megfelelő beruházások ösztönzésére a hatóságoknak hagyniuk kell a piacok működését, és − mint más piacokon termelőket. Ezek miatt is − amerikai közgazdászok szerint − az energiapi- − az áraknak kell ösztönözniük a termelőket és a fogyasztókat a acok önmagukban, valós feltételrendszerben elméletileg sem ké- kínálat-kereslet kiegyensúlyozására. Úgy vélik, hogy a jól tervezett, pesek a hiányzó bevétel biztosítására, ezzel a megbízható ellátás- célzott és arányos közérdekű beavatkozások a piacok működésének hoz szükséges forrásszerkezet folyamatos megújítására. Ezért az túlzott megzavarása nélkül is lehetővé teszik az uniós energiapolienergiapiacok mellett kapacitáspiacokat is szükségesnek tartanak tikai célok elérését. Az ennek érdekében szükséges döntések előkészítéséhez a hatóságoknak rendszeresen, objektíven, tényekre [12-13]. A kapacitáspiac elmaradásáért [12-13]7 a közgazdasági gondol- alapozva értékelni kell a termelés megfelelőségét az adott tagálkodást teszik felelőssé. A politikusok is az ellátásbiztonság jelenlegi lamban, régióban és EU szinten. A termelés megfelelősége elégszintjének fenntartását tartják indokoltnak, mivel a kényszerű ki- telenségének gyanúja esetén alaposan kell az okokat elemezni, és kapcsolások politikailag elfogadhatatlanok, és a választók számára ha lehetséges, megszüntetni. Bármilyen beavatkozás igénye esetén a leghatékonyabb és költségelőnyösebb megoldást kell választanehezen lennének megmagyarázhatók [6]. ni. A lehetőségeket regionális, EU szinten kell alaposan elemezni, megelőzve vagy minimalizálva a verseny torzítását. Értékelni kell Hogyan tovább? Miközben a hangadó európai közgazdászok kitartanak a csak ener- a szomszédos országok kapacitás-helyzetét, a tranzitkapacitások giapiacokat működtető üzleti modell mellett, az egyes tagállamok nagyságát és a fogyasztóoldali beavatkozási lehetőségeket. Bármilyen beavatkozás előtt figyelembe kell venni, hogy a limás gyakorlatot követnek, jóllehet néhány tagállamban hangsúlyozottan csak „ideiglenes” jelleggel (12. ábra). A hiányzó bevételek beralizált piacokon a befektetéseket a tagállamok nem garantálpótlásának megoldása Németországban és Franciaországban is na- hatják. Közfigyelmet csak a forrás-megfelelőség elégtelenségének, pirenden van. Ennek alapvető oka, hogy több tagállamban szükség és az ellátásbiztonság bezárások, szüneteltetések miatti veszélye lenne a rendszer megújítására, több esetben a korábban létesített érdemel. Az üzemeltetők nem kaphatnak támogatást a hiányzó beatomerőművek újakkal történő kiváltására. Erre üzleti alapon az vételeik vagy rossz beruházási döntéseik kompenzálására. Bármilyen állami támogatást megelőzően indokolni kell annak előbbi, csak energiapiacot működtető környezetben − miután a legutóbbi pénzügyi válságot követően a finanszírozási lehetőségek is jogosságát, ehhez a Bizottság részletes útmutatót bocsátott közre lényegesen romlottak, és a bankok szigorúbb feltételeket támasz- [17]. Számolni kell azzal, hogy a hazai problémák rendezéséhez tanak az új projektekkel és ezek befektetőivel kapcsolatban − alig- szükséges támogatásokat is az útmutató alapján kell elkészíteni, és azt is figyelembe véve fogják értékelni. ha kerülhet sor. 5. táblázat. Különböző típusú erőművek egységköltsége (LCOE) egyes országokban, EUR/MWh [11] Kombinált ciklusú gázturbinás erőmű


9

ÁRAK

E-MET.HU

SE&FI: Kapacitás-tartalékok csak a spot piac hiányának fedezeteként. SE a tartalékokat 2020-ig fokozatosan kivezeti.

GB: Teljes körű kapacitás-aukciók bevezetésének kialakítása. Jogszabály: 2013-ra

IE&NI: Kapacitásdíj 2005 óta

FR: Kapacitás-vásárlási kötelezettség bevezetését tervezik 2016-tól, de az új kormány módosíthatja az elképzelést.

BE: Javaslat új gázerőművek tendereztetésére + további szabályok a hálózati tartalékokról

EE: A lakossági piac megnyitása 2013 január

RU: Kapacitás-piac árkorlátozással. Hosszú távú kapacitás-lekötési szerződések a kötelező beruházásokhoz

LT: Tartalékként kondenzációs egységek

PL: Csomóponti árazás és kapacitásmechanizmus előkészítése, még nincs végső döntés

● A megbízhatósági szabályok és eljárások felülvizsgálata, igazítása (a hatályos szabályok a régi rendszerből maradtak itt, amelyekkel a többlet termelőkapacitást kívánják igazolni). ● Kiszámítható, stabil szabályozási környezet biztosítása, különös tekintettel a megújuló energiaforrásokat hasznosító vagy kapcsoltan termelő erőművekre, a CO2-kvóták mennyiségére, az esetleges feleslegek kezelésére, a politikai kockázatok minimalizálására.

GE: 2015 előtt nem döntenek a kapacitás-mechanizmusról. GE déli részén 2011 óta hálózati stabilitási tartalékok

A tisztán energiapiaci modell működési tapasztalatai alapján a szakma is harmonizált kapacitáspiacot tart indokoltnak. GR: Kötelező kapacitásAz európai villamos társaságok szakmai mechanizmus 2005 óta szervezete, az Eurelectric − megállapítva, hogy a kapacitás díjelem bevezetése több ES: Kapacitásdíj az új és a meglévő szén-, piacon egyre fontosabb − elismeri [20]: a olaj-, gáz- és vízerőművekre. 2012-től változtatási javaslat (csökkentés, IT: Csekély kapacitásdíj. Új megfelelően tervezett kapacitáspiacok, a megszüntetés) kapacitás-piaci mechanizmus belső villamosenergia-piac céljaival összlétrehozását 2017-től tervezik hangban fejlesztve, integráns részei egy Csak energiapiac (nem fizetnek kapacitásdíjat a másnapi és napon belüli piacokon, de a kiegyenlítő piacon a tartalék-kapacitásokat jövőbeli piaci modellnek. A megfelelő kaelőre leszerződik) Javaslat új kapacitás-elemek bevezetésére Szabályozott piaci korlátozások Részleges kapacitás-mechanizmusok Jelentős kapacitás-mechanizmusok pacitáspiacok a ténylegesen rendelkezésre álló kapacitást értékelik, és olyan ár12. ábra. Kapacitás-mechanizmusok Európában (2012) [14] előrejelzéseket adnak, amelyek ösztönzik elégséges forrás rendelkezésre állását és A fogyasztók számára nyilvánvalóvá kell tenni, hogy a kapacitás-mechanizmusok működtetése a fogyasztói költségeket növeli. új kapacitások létesítését. Csak a rendszer megfelelőségéhez tényA többletköltségeket az esetleges önkéntes terheléscsökkentésből legesen szükséges kapacitások díjazhatók, és nem a versenyképelérhető megtakarítás (esetleg bevétel) csökkentheti. A költségnö- telen befektetések. A rendszereknek határokon átnyúlóknak kell lenni. A szervezet szerint a kapacitáspiacokat az alábbi alapelvek vekedés nagyságrendjét [17] alapján a 6. táblázat mutatja. A kapacitás-mechanizmusok bevezetésével együtt az energiapi- mentén kell megtervezni: ● a regionális kapacitáspiacok létrehozása közös regionális acok működésének javítására is szükség van, például: megfelelőség-értékelést igényel, ● Ársapkák növelése, szűkösség idején történő megszünteté● a kapacitásigényt egységes, transzparens módszerrel kell se. meghatározni, ● Valós idejű fogyasztóoldali beavatkozási lehetőségek növe● szabványos – vagy legalább hasonló – termék meghatározálése. Kisegítést jelenthet, ha a fogyasztók a szolgáltatókkal sa szükséges, kötnek önkéntes korlátozási megállapodásokat. Ezekkel – ● a kapacitás-szolgáltatóknak jogot kell biztosítani a szabad megfelelő nagyságú árengedmény ellenében – hozzájárulnak kilépésre, lekötés hiányában a forrás sorsáról történő szabad szükség szerinti kikapcsolásukhoz. döntésre, ● Szervezett nagykereskedelmi piacokon értékesített üzemi ● a kapacitás-termék jellemzőit (például rendelkezésre állás tartalék „termékek” számának növelése. legkorábbi időpontja, szerződéses időtáv) megfelelően meg 6. táblázat. Kapacitás-mechanizmusok által okozott becsült kell határozni, tekintettel a hosszabb távú beruházási látképtöbbletköltségek [17] re, a rendszer megfelelőségére, Átlagos nagykereskedelmi ● a rendelkezésre állás elmaradása esetén alkalmazandó – Mechanizmus Állam piaci többletköltség, típusa harmonizált – kötbéreknek a szerződött kapacitás-szolgálEUR/MWh tatókat szerződéses kötelezettségeik teljesítésére kell ösztöFinnország Stratégiai tartalék 0,30 nözniük, Görögország Kapacitásdíj 9,18 ● a rendszerüzemeltetők koordinációs kötelezettségeit tisztázÍrország Kapacitásdíj 14,90 ni kell, mivel ezek közösen lesznek felelősek a rendszer olyan Norvégia Stratégiai tartalék 0,20 működtetéséért, hogy a kapacitáspiacokon lekötött források Olaszország Kapacitásdíj 0,50 optimálisan járulhassanak hozzá a regionális rendszer elláSpanyolország Kapacitásdíj 2,70 tásbiztonságához, ● a kapacitásokat a versenypiacnak kell értékelnie, a kapaciSvédország Stratégiai tartalék 0,10 tásdíjaknak szabadon kell alakulniuk mindenféle torzító árDecentralizált PJM piac (USA) 5,50 kapacitáspiac szabályozás nélkül. PT: Új egységekre mint ES. 2012-től csökkent összeggel.

10



Úgy vélik, hogy az előbbi alapelvek mentén működő, regionális kapacitáspiacok az ellátásbiztonságot költséghatékonyan és piacorientált módon biztosítják. A Bizottság hivatkozott környezetvédelmi és energetikai állami támogatásokról szóló iránymutatásai [16], [17] kritériumokat adnak annak értékeléséhez, hogy a már alkalmazott kapacitás mechanizmusok összhangban állnak-e az állami támogatási szabályokkal. A lehetőséggel élve a Bizottság − elismerve, hogy az ilyen jellegű állami intézkedések egyes esetekben indokoltak lehetnek − „ágazati vizsgálatot indított az állami támogatásokra vonatkozóan azon nemzeti intézkedések tekintetében, amelyek célja biztosítani, hogy az áramkimaradások elkerülése érdekében mindenkor rendelkezésre álljon a megfelelő villamosenergia-termelési kapacitás (az úgynevezett kapacitás-mechanizmusok). A vizsgálat információt gyűjt e kapacitás-mechanizmusokról, különösképpen annak megvizsgálása érdekében, hogy azok elegendő villamos energiát biztosítanak-e anélkül, hogy az uniós egységes piacon torzítanák a versenyt vagy a kereskedelmet.” [21]. „A tagállamoknak elsősorban azt kell bizonyítaniuk, hogy szükség van az intézkedésre. Ezen felül biztosítaniuk kell, hogy a kapacitás-mechanizmusokat oly módon alakítsák ki, hogy azok ne torzítsák a versenyt az uniós egységes piacon – például nem részesíthetik indokolatlan előnyben az egyes energiatermelőket vagy technológiákat, illetve nem állíthatnak olyan korlátokat, amelyek akadályozhatják a villamos energia áramlását az egyik uniós országból a másikba. Az ágazati vizsgálat – amelyre első alkalommal kerül sor az uniós állami támogatási szabályok alapján – legelőször tájékoztatást kér a reprezentatív mintákról azon tagállamoktól, amelyek kapacitás-mechanizmusokat léptettek érvénybe, illetve tervezik azt. Ezek a következők: Belgium, Horvátország, Dánia, Franciaország, Németország, Írország, Olaszország, Lengyelország, Portugália, Spanyolország és Svédország.” A Bizottság különböző kérdőíveket küldött a kiválasztott hatóságok és piaci résztvevők számára, ezt követően értékeli a válaszokat, és 2015 végéig észrevételeket kér az előzetes megállapításokkal kapcsolatban. A végleges eredményeket 2016 közepéig tervezi közzétenni. A vizsgálat alapján várhatóan tisztázódnak az ellátásbiztonság érdekében alkalmazható támogatások odaítélhetőségének, számításának alapelvei és formái.

Összefoglalás, következtetések Bemutattuk, hogy: ● A jelenlegi piaci árak nem fedezik az erőművek állandó költségeit, emiatt folyamatos a hagyományos termelő kapacitások leállítása. A vagyonvesztés a társaságok tulajdonosainál jelentkezik. ● A közterhek növekedése nagyobb a nagykereskedelmi árak mérséklődésénél, így a fogyasztók a piaci árcsökkenést általában nem érzékelik. ● Csak nagykereskedelmi energiapiacokon a teljes költségeket fedező bevételek csak kellő nagyságú szűkösség esetén érhetők el, ilyen azonban valós piaci körülmények között csak véletlenszerűen alakulhat ki. ● Európában eddig szűkösség még nem alakult ki, és a megújuló erőművek intenzív fejlesztése következtében rövid távon (nagyobb üzemzavaroktól, rendkívüli időjárási körülményektől eltekintve) nem is kell vele számolni.


GEOTERMIA ÁRAK

● A szűkösség esetére felvetődő önkéntes fogyasztáskorlátozás ugyan minimális költséget eredményezne, de a jelenlegi ellátási színvonal romlását jelentené. ● A kényszerű kikapcsolások politikailag is elfogadhatatlanok lennének. ● A megbízhatóságot az energiapiacok nem tudják garantálni, ehhez valamilyen kapacitás-mechanizmusra is szükség van. ● Egyes tagállamokban már ma is alkalmaznak kapacitás-mechanizmusokat, de ezek eltérők. ● A szakma úgy véli: a megfelelően tervezett, harmonizált, regionális kapacitáspiacok integráns részei egy jövőbeli piaci modellnek. ● A közérdekű beavatkozások szükségességét a Bizottság is tudomásul veszi, de olyan megoldásokat szeretne, amelyek a piac működésének minimális megzavarásával járnak. A közérdekű beavatkozás előkészítéséhez követendő eljárásra útmutatót állított össze, és vizsgálatot indított a jelenlegi támogatási formák összeegyeztethetőségére a hatályos szabályozással. A nagykereskedelmi árak csökkenése, ennek következtében a hagyományos erőművek leállítása a hazai piacra is jellemző. A teljesítménymérleg esetenként már most is hiányos. 2013-2014-ben hazai forrásból több hónapban nem állt rendelkezésre a hatályos európai szabályozás alapján indokoltnak tartott tartalék teljesítőképesség (az igény heti maximuma − az átlagosnál enyhébb időjárás ellenére − többször nagyobb volt az igénybe vehető hazai teljesítőképesség maximumánál). Jelenleg − a más piacokról kiszoruló termelők és kedvező balkáni vízjárás mellett − van bőséges import [18], így a leállítások az ellátásbiztonságot látszólag nem veszélyeztetik. A helyzet azonban nem tekinthető megnyugtatónak, ugyanis a kontinens nagyobb részére kiterjedő hidegfrontok és az időjárásfüggő megújuló erőművek néhány napos hiányának egybeesése esetén (mint az legutóbb 2007 végén, 2012 februárjában előfordult) az import lehetősége megszűnik, az igényeket teljes egészében hazai forrásból kell kielégíteni (2012 februárjában még exportáltunk is a régiós forráshiány csökkentésére). A folytatódó kapacitáscsökkenés mellett bekövetkező igénynövekedés és regionális forráshiány esetére nem zárható ki a kritikus helyzetekben szükségessé váló, kényszerű fogyasztói korlátozás. Ennek elkerülésére, illetve elfogadható szinten tartására mielőbb indokolt lenne az ellátásbiztonság megfelelő szintjének megőrzéséhez szükséges hazai intézkedések előkészítése.

Jegyzetek: 1. Szerző a kéziratot 2016. január 18-án nyújtotta be. 2. A villamosenergia-ipari gyakorlatban az előbbi, rövidtávúnak nevezett határköltség mellett megkülönböztetik a hosszú távú határköltséget is, amely az új erőműegység rendszerbe lépésénél vagy meglévő erőműegységek leállításánál bekövetkező változás utáni és előtti összes költség nettó jelenérték különbségének a változásból adódó termelésváltozás nettó jelenértékére vonatkozó hányadosa [1]. 3. Miután a hagyományos erőművek fajlagos hőfogyasztása terhelésfüggő, a fajlagos változó költségek is változnak a terhelés függvényében, így az említett közelítés csak egy adott átlagterhelésre lehet igaz. A megalapozott döntés érdekében a határköltséget indokolt figyelembe venni. 4. Szűkösség előállhat tényleges forráshiány vagy a források egy részének szándékos visszatartása esetén is. A közgazdasági megfontolások az előb-

11

ÁRAK

E-MET.HU

bire vonatkoznak, az utóbbi a bevételek növelését célzó visszaélések egyik

EOM&Impact-Analyse

válfaja.

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, r2b research to busi-

5. Az aktuális kötelező átvételi árak nagyobbak az ábrán szereplő, a rend-

Kapazitätsmechanismen,

Im

Auftrag

des

ness energy consulting, Köln, 30. July 2014

szerüzemeltetők által 2011-ben elvégzett elemzés alapján szükségesnek

[7] Stoft, S.: Power System Economics, IEEE, Wiley-Interscience, 2002

tartott áraknál, és minden erőműtípusra magasabbak az átlagos base load

[8] Power Statistics & Trends 2013, Eurelectric, Brussels, December 2013

piaci áraknál.

[9] Helm, D.: The Return of the CEGB, Energy Futures Network Paper No.

6. A nemzetgazdaságok adottságaiból eredő eltéréseket a regionális tartalék-

4, June 26th 2014; [email protected] [10] Erneuerbar-Energien-Gesetz,

piacok tervezett bevezetése sem fogja megszüntetni. 7. „It has long been conjectured that the market could provide the right ca-

http://de.wikipedia.org/wiki/

Erneuerbare-Energien-Gesetz

pacity level forreliability if only the regulators did not cap it. This view is the

[11] Nuclear Energy Agency: Nuclear Energy and Renewables – System

problem behind theproblem. It is the reason that fifteen years into electric-

Effects in Low-Carbon Electricity Systems, Report N°7056, NEA/OECD, Paris, 2012

ity market design, the investment problem remains unsolved.” [13] “An energy-only approach can use the market to solve every part of the resource adequacy problem except one - adequacy. The adequacy part

[12] Joskow, L.: Markets for the Power in the United States: An Interim Assessment, The Energy Journal, 2006

of theadequacy problem is the elephant in the room that energy - only

[13] Cramton, P., Stoft, S.: The Convergence of Market Designs for Adequate

approaches never addresshead on - because current markets cannot tell

Generating Capacity, A White Paper for the Electricity Oversight Board,

us how much capacity is needed for adequate reliability. It’s not that an energy - only market will not procure adequate capacity; the problem is that they must be designed specifically to procure adequate capacity, and the design parameters, must be set by a central authority - not the mar-

Electricity Sector, Dépôt légal: D/2012/12.105/47 [15] Die Bewertung des dezentralen Leistungsmarkte (DLM) im BMWi Impact-Assessment: Ein Kommentar, Agora Energiewende / Energie &

ket.”[13]

Management, Enervis, 17.09.2014

Hivatkozások:

[16] Delivering the internal electricity market and making the most of

[1] IES, Intelligent Energy Systems: The Long Run Marginal Cost of Electricity Generation in New South Wales, A Report to the Indepen[2] Joskow, L.: Competitive Electricity Markets and Investment in new [3] Gerse K.: Villamosenergia-piacok, BME Gépészmérnöki Kar, EnergetiThe

Power

to

Choose

(Transmission&Distribution World, February 2001) Dan Merilatt, David [5] Strommarkt in Deutschland – Gewährleistet das derzeitige Marktdesign Bericht

für

das

[18] Gerse K.: A villamos energia import és a tőzsdei árak alakulása, MVM [19] http://www.finanzen.net/chart/ [20] A Reference Model for European Capacity Markets, A EURELECTRIC Report, March 2015, Dépôt légal: D/2015/12.105/2, http://www.

Eggart, Lisa Southerland, Gulf Power Co. Versorgungssicherheit?

public interventions, Commission staff working document, Brussels,

Közleményei L. évfolyam, 2014. 3-4. szám, 9-18. old.

kai Gépek és Rendszerek Tanszék, Budapest, 2014 Embrace

5.11.2013, C(2013) 7243 final

5.11.2013, SWD(2013) 438 final

Generating Capacity, MIT, June 12, 2006

Customers

public intervention, Communication from the Commission, Brussels, [17] Generation Adequacy in the internal electricity market - guidance on

dent Pricing and Regulatory Tribunal, February 2004

[4] Residential

25 April 2006 [14] EURELECTRIC Powering Investments: Challenges for the Liberalised

Bundesministerium

für

Wirtschaft und Energie (BMWI), Frontier Economics Ltd, London, July

eurelectric.org/media/169068/a_reference_model_for_european_ capacity_markets-2015-030-0145-01-e.pdf [21] 2015. április 29-i sajtóközlemény (IP/15/4891) http://www.ec.europa. eu/competition/sectors/energy/state_aid_to_secure_electricity_

2014 [6] Endbericht Leitstudie Strommarkt, Arbeitspaket, Funktionsfähigkeit

supply_en.html

HERZ ETK - ELEKTRONIKUS TERMOSZTATIKUS FEJ Használatával jelentős költségmegtakarítás érhető el Jól bevált precíz szabályozástechnika Egyszerű üzembehelyezés 1977 után gyártott HERZ szelepekre illeszkedik Nagy, áttekinthető kijelző, sok hasznos információval Tartós elemekkel és magyar nyelvű kezelési utasítással szállítva

HERZ Armatúra Hungária Kft. Budapest, 1172 Rétifarkas u. 10. Tel +36 1 2540 580, 12 Fax: +36 1 2540 581 [email protected] - www.herz.eu


ELEKTROMOS GEOTERMIA AUTÓZÁS

Jászay Tamás, Nieberl Norbert

Elektromos autózás Magyarországon – hatások a villamosenergia-rendszerre Az elektromos autók piaca világszerte fellendülőben van. Tudván, hogy az e-mobilitásnak fontos szerep juthat a globális klímavédelem területén, a kormányzatok különféle ösztönzőkkel igyekeznek elősegíteni a technológia térnyerését. Ennek eredményeképpen például Norvégiában az elektromos autók száma 2015 áprilisára, két évvel a tervezett időpont előtt átlépte az 50 000-es határt. Magyarországon kidolgozták a Jedlik Ányos Tervet, amely ugyancsak az említett célokat hivatott szolgálni. Nem szabad megfeledkezni a közelmúlt autóipari eseményeiről sem, hiszen amennyiben a Volkswagen botránya sietteti a diesel halálát, az megannyi sikertelen próbálkozás után az elektromos autózás korának eljövetelét jelentheti. Mindezek fényében célszerű megvizsgálni, hogy az e-autók széleskörű térnyerése miképpen befolyásolja majd a magyar villamosenergia-rendszer (VER) üzemét, illetve milyen intézkedésekre van szükség, hogy a VER minden szintjén kedvező folyamatok játszódjanak le. Az akkumulátorok kontrollálatlan töltése ugyanis számos problémát felvet a hálózat üzemeltetésével kapcsolatban, amelyekből a töltések ésszerű ütemezésével, aktív terhelésmenedzsmenttel akár előny is kovácsolható. Az e-autók csoportjai a rendszerszintű szolgáltatások szereplőivé is válhatnak, ami a tulajdonosoknak akár anyagi hasznot is jelenthet.

automatika manuális felülírására van szükség. A kontrollált töltés okos töltőberendezést vagy programozható akkumulátor-felügyeleti rendszert igényel, és a csúcsidőszakon kívüli időszakra ütemezett villamosenergia-fogyasztást eredményez. A harmadik lépcsőfok az aktív terhelésmenedzsment. Ez már jelentős – az energiatárolás igényét is felvető – megújuló alapú energiatermelő kapacitás rendelkezésre állását feltételezi, így lehetővé válik az, hogy az autókat olyankor töltsék, amikor a nap- és szélerőművek zöldenergiát táplálnak a hálózatba. A megújuló alapú töltéssel megvalósítható a valódi (kúttól a tankig) zéró kibocsátás. Természetesen az aktív terhelésmenedzsment is igényel intelligens töltő hardvereket és szoftvereket, továbbá az okos hálózatok bizonyos fokú kiépítettségét. A villamosenergia-rendszerrel való együttműködés akkor válik teljessé, ha az autók a villamosenergia-rendszer szempontjából a legkedvezőbb időpontban töltenek, illetve ha a rendszer kapacitáshiánya esetén az akkumulátoraikból vissza is táplálnak a hálózatra. Ezzel egyrészt hozzá tudnak járulni a magyar villamosenergiarendszer szabályozási problémáinak megoldásához, másrészt elő tudják segíteni a megújuló energiaforrások fokozottabb alkalmazását is. A villamosenergia-rendszerrel való együttműködésnek ez a szintje az utazási és a villamosenergia-felhasználási szokásoknak az együttes elemzését is szükségessé teszi, hiszen a felhasználók sem az áramfogyasztásuk korlátozását, sem közlekedési szokásaik időbeni korlátozását nem néznék jó szemmel.

Az e-autók és a hálózat együttműködésének fejlődési fázisai

Nemzetközi és hazai töltési gyakorlat

Az elektromos gépjárművek számának várható növekedése a villamosenergia-rendszerekkel való egyre intenzívebb kooperációt feltételez. E folyamat során az együttműködés egyre összetettebbé válik, amit négy fokozatra tagolhatunk. Az első – az elektromos járművek megjelenésekor jelentkező – fázisban az autók akkor töltenek, amikor tulajdonosaik számára a legkényelmesebb, hogy a hálózatra csatlakoztassák őket, például akkor, amikor a munkából hazatérnek, este 5 és 7 óra között. Ez egybeesik a villamosenergia-fogyasztás esti csúcsidőszakával, így jelentős számú gépjármű esetén – ha azok egyazon transzformátorkörzetben kapcsolódnak a hálózatra – elképzelhető az adott hálózat túlterhelése, például az elfogadottnál jelentősebb mértékű feszültségesés. A töltés ilyen esetben nem veszi figyelembe a rendszer szempontjait, gyakorlatilag a meglévőre egy további csúcsterhelést rak, ami költséges erőmű- és hálózatbővítést igényelhet. A második fokozat az autók kontrollált töltése, amikor is egy vezérlő automatika kizárja a csúcsidei töltést. Amennyiben mégis igény jelentkezik a töltésre ebben az időszakban (például sürgősen szükség van az autó akkumulátorának feltöltésére), akkor az


A hétköznapi használatban lévő autók – így az elektromos autók is – a nap során általában nagyjából két órát vannak mozgásban, és több mint 22 órát töltenek parkolással [1]. Ennek megfelelően a töltésük történhet munkahelyen, otthon vagy közterületi töltőállomásokon. A közterületen történő töltés kapcsán a töltőoszlopok üzemeltetői – így például az ELMŰ és anyavállalata, az RWE – rendelkeznek konkrét mérési adatokkal, amelyek alapján pontos képet kaphatunk a jelenlegi töltési gyakorlatról, azaz arról, hogy a villamos autók mikor és milyen mértékben terhelik a hálózatot. Az Európai Unió által támogatott e-DASH projekt keretében az RWE kiterjedt – több ezer töltőberendezést magában foglaló – töltőhálózatán vizsgálták egy európai szintű flotta töltési szokásait. Az 1. ábra a nap folyamán a töltések megkezdésének eloszlását, azaz egyfajta töltési profilt ábrázol [2]. Látható, hogy a profil alakja nagyon hasonló az általános rendszerterhelési görbéhez, azaz az éjjeli fogyasztás nagyon alacsony, a nappali pedig magas. Közterületi töltőkről lévén szó mindez nem meglepő, de így is megállapítható, hogy a jelenlegi közterületi töltési gyakorlat mellett az elektromos autók hatása a villamosenergia-rendszerre kimondottan hátrányos, hiszen növeli a csúcs- és

13

ELEKTROMOS AUTÓZÁS

E-MET.HU

rált ügyfélköréből álló hazai flotta 2015. évi töltési adatai alapján előálló hazai töltési profilt mutatja be a 2. ábra. A hazai profil jelentős hasonlóságot mutat az európaival, az elhanyagolható éjszakai és magas nappali fogyasztás mellett ugyanakkor a reggeli órákban a hazai terhelés némileg alacsonyabb. A körülbelül 150 autóból álló flotta közterületi töltésére fordított energia 2015-ben egyébként 49 MWh volt, ennyi energiával egy elektromos autó 7-szer megkerülheti a Földet. 2014-ben ennek a mennyiségnek kevesebb, mint a felét vételezték az elektromosautó-tulajdonosok az ELMŰ közterületi töltőin, ami jól mutatja a növekvő tendenciát. Az ELMŰ közterületi töltőhálózatán az elmúlt években megvalósult töltési tranzakciók számát és az „eltankolt” energia mennyiségét mutatja a 3. ábra.

A nem kontrollált töltés hatásai Már említést tettünk arról, hogy a termelői oldal és az energiapiacok tekintetében milyen hatásokat okozhat az elektromos autók spontán, nem kontrollált töltése. Ide tartozik a megnövekedett tartalékkapacitás-igény, ami szélsőséges esetben a szabályozásba bevonható erőművi kapacitások Relatív bővítését is kikényszerítheti. Valószínű egyben, hogy a terhelés megnövekedett teljesítményigényt csak fosszilis egységekkel lehet biztosítani, ami a CO2-kibocsátás növekedéséhez vezet. A hálózat üzeme kapcsán az elektromos autók teljesítményigénye kisebb elterjedtség esetén is problémát okozhat, mivel autónként meglehetősen nagy, több kW-os teljesítményről van szó. Előfordulhat például, hogy este, a munkából hazaérve mindenki egyszerre kezdi el tölteni autóját. Ez hamar túlterhelődéshez vezethet a kisfeszültségű 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00 hálózat csomóponthoz közeli helyein, de szélesebb körű elterjedés mellett az átviteli hálózaton is elképzelhető túlter2. ábra. Az elektromos autók hazai töltési profilja közterületi kutakon [3] helődés. A túlterhelődéshez az is hozzájárul, hogy a töltők áramának felharmonikus-tartalma következtében harmonikus áramok jelennek meg a hálózaton, ami növeli a THD-t (Total Harmonic Distortion – teljes harmonikus torzítás). Ez a hálózati elemek (pl. transzformátorok) túlterhelődését, túlmelegedését, illetve a hálózati veszteségek növekedését eredményezi. Szintén problémát okozhatnak az egyfázisú töltők, amelyek aszimmetrikus hálózati feszültséget idézhetnek elő. Mindezeken túl a csomóponti feszültségek csökkenésével is számolni kell, az elektromos autók töltése határérték alatti feszültségeket okozhat a hálózaton [4]. Mindezek ellenére az ELMŰ elemzése, amely az e-mobilitás kisfeszültségű hálózatra gyakorolt hatását vizsgálta, kimutatta, hogy 20-30%-os elektromosautó-arány alatt még kontrollálatlan töltés esetén sincs szükség hálózatbővítésre [3]. 3. ábra. Az eltankolt energia mennyiségének és a töltési tranzakciók Az egyes háztartások fogyasztói profilja ugyanakkor számának alakulása [3] drasztikusan megváltozhat, az eredő terhelési görbe pedig a – korábban bemutatott – nem kontrollált töltési profil kövölgyidőszakok közötti különbséget. Az eredményekből az is kide- vetkeztében értelemszerűen kedvezőtlen átalakuláson mehet át. A rül, hogy hétköznapokon jóval gyakrabban használták a töltőoszlo- 4/a. ábra egy 3 kW-os napelemmel (PV) és 3,7 kW-os – egyfázisú, 16 amperes – elektromos autó- (EV) töltőberendezéssel rendelkepokat, mint hétvégén. Az ELMŰ nyilvános, közterületen elhelyezett töltőoszlopainak ző konkrét osztrák háztartás fogyasztási görbéjét mutatja. A 4/b. köszönhetően a magyarországi helyzetről is rendelkezünk mért ábra egy háromfázisú, 16 amperes töltőberendezés hatását mutatadatokkal. Az ELMŰ mára több mint 150 e-autót számláló regiszt- ja be egy 3 kW napelemes berendezéssel is rendelkező háztartás 1. ábra. A töltés kezdeti időpontjának eloszlása (európai flotta) [2]

14




4. ábra. Fogyasztói profil 3,7 és 11 kW-os otthoni töltőberendezés esetén [5]

fogyasztási profiljára [5]. Mindkét ábrából jól látható, hogy ez a két berendezés alapvető módon befolyásolja a háztartás fogyasztási profilját. Napközben a napelem termelése jóval meghaladja a háztartás fogyasztását, a késő délutáni órákban viszont az elektromos autó otthoni töltése által jelentős többletigény jelentkezik, ami növelheti a szerződött teljesítményt, továbbá a bekötő vezeték megerősítését is igényelheti. Az elektromos autónak a napelemes termeléssel való összehangolása lenne a legcélszerűbb megoldás, ez viszont az autó természetes használatát figyelembe véve kevésbé életszerű. Segítheti a termelés és a fogyasztás eltérő menetrendjéből adódó probléma megoldását egy – ma már az „okos otthonok” kialakításához kereskedelmi forgalomban is hozzáférhető – néhány kWh-s akkumulátor beépítése. Ez a berendezés hozzá tud járulni a napelem termelése és a háztartás energiafelhasználása közti időeltolódás áthidalásához, bár magas beruházási költséggel jár, és az energetikai összhatásfok romlásához is vezet. Egy ilyen megoldással, amely már a „smart home” világába vezet át, az elektromos autók elterjedése nagyobb mennyiségű napelemes kapacitás beépítését teszi lehetővé a rendszerbe. Ez a megállapítás a közterületi töltők adatai alapján kapott töltési profilok tekintetében is helytálló, hiszen a töltési igény ezeknél éppen akkor magas, mikor a napelemek termelnek.

töltésével 10%-os elterjedtség mellett. Egy autó Magyarországon átlagosan napi 45 km-t tesz meg [6]. Számításaink során mi is autónként napi 45 km megtett utat vettünk figyelembe, és ehhez 200 Wh/km-es fogyasztást tételeztünk fel, amely a ma használatos elektromos autók gyári adatai alapján az átlagos értéknek felel meg. A kék vonal a jelenlegi töltési gyakorlat melletti, a piros vonal pedig a kontrollált töltés melletti profilt jelöli. Látható, hogy a háztartási profilokra jellemző éjszakai völgy javarészt kiegyenlíthető az elektromos autók töltése által. A háztartási profilokhoz hasonlóan az országos rendszerterhelési görbe változását is megvizsgáltuk különböző elektromos autó-elterjedtségi szintek mellett (6. és 7. ábra). Az e-autók villamosener-

A kontrollált töltés korlátai és lehetőségei A kontrollált (intelligens) töltés elsősorban a töltés völgyidőszakra történő ütemezését szolgálja, de lehetőséget teremt arra is, hogy az e-autó tulajdonosok részt vegyenek különböző rendszerszintű szolgáltatásokban, így csökkentve költségeiket. Vegyük 500 háztartás eredő fogyasztói profilját (5. ábra, zöld vonal), és vizsgáljuk meg, hogy az miként változik az elektromos autók kontrollált


5. ábra. 500 háztartás eredő profilja 10%-os EV-elterjedtség mellett, kontrollált és nem kontrollált töltés esetén

15

ELEKTROMOS AUTÓZÁS

E-MET.HU

gia-igényét illetően itt is napi 45 km megtett útból és 200 Wh/km fogyasztásból indultunk ki, az eredményeket pedig a 2015. június 8-ai rendszerterhelési görbén tüntettük fel. Azzal a feltételezéssel éltünk továbbá, hogy az autók fele tölthető (plug-in) hibrid lesz, amelyek villamosenergia-fogyasztása körülbelül fele a teljesen elektromos autókénak. Az elterjedtségi szintek arra vonatkoznak, hogy a magyar háztartások hány százalékában található elektromos autó, azonban ez nagyjából megegyezik a személygépjármű-állományra vetített százalékos elterjedtséggel. Az 5. ábra a 2020-as évek elejére különböző szcenáriók mellett, reálisan várható elektromos autómennyiséggel számol. Az európai villamosenergia-rendszerekre ma jellemző éjszakai völgy és nappali vagy koraesti fogyasztási csúcs közötti különbség azt eredményezi, hogy az erőművek jelentős része a völgyidőszakokban nem termel, 6. ábra. A 2020-2025-ös EV szcenáriók melletti rendszerterhelés így kapacitásuk nincs optimálisan kihasználva. Ez a kihasználatlanság növeli az erőmű fajlagos költségeit és végső soron a villamos energia árát. Ebből következik, hogy ha az elektromos autók töltésével a völgyidőszakban növekszik a fogyasztás, akkor egyrészt nincs szükség a termelőkapacitások növelésére, másrészt csökken a villamos energia előállításának fajlagos költsége az erőművekben. Ehelyütt szeretnénk azonban azokat a téves hiedelmeket eloszlatni, amelyek szerint az elektromos autók elterjedése és kontrollált töltése megoldja a főként alaperőművekre támaszkodó magyar erőműrendszerben a rendelkezésre álló kapacitások éjszakai kihasználását. A 6. és 7. ábra tanúsága szerint erre az elkövetkező 10-15 évben minimális az esély. Ugyanakkor egy több évtizedes távlatban a megújuló alapú decentralizált energiatermelés széles körben való elterjedése, az okos hálózatok fejlődése, a fogyasztás ütemezésének befolyásolása (Demand Side Management) és az energiahatékonyságban rejlő 7. ábra. Magas EV penetráció melletti rendszerterhelés lehetőségek kihasználása olyan új helyzetet teremthet, amelyben nem feltétlenül néhány nagy erőmű zsinórtermelésének „elhasználása”, hanem a rugalmas helyi megoldások éves időtáv már kellően hosszú ahhoz, hogy egy technológiaváltás – akár a telekommunikáció vagy a fényképezés területén az elmúlt elősegítése lehet a célfüggvény. Véleményünk szerint nem reális a Jedlik Ányos Terv azon for- évtizedekben – a közlekedésben is végbemenjen. A rendszerterhelési görbe hatásos teljesítményre vonatkozik, és gatókönyve sem, amely 2020-ra 50 ezer elektromos autót irányoz elő [7]. Ez az elkövetkező öt évben átlagosan évi tízezer e-autó így szorosan összefügg a frekvenciaszabályozással, hiszen a villavásárlását feltételezi, ami azt jelentené, hogy az összes autóvásár- mosenergia-rendszerben a hatásos teljesítmények egyensúlya állás mintegy 15%-a kellene, hogy elektromos vagy tölthető hibrid talános érvényű, az egyensúly mutatószáma pedig a frekvencia. autó legyen. Ez a jelenlegi fizetőképes keresletet figyelembe véve Amennyiben a fogyasztás meghaladja a termelést, úgy a frekvencia igencsak valószínűtlennek tűnik, még az elektromos autózás olyan csökken, ellenkező esetben pedig nő. Ahhoz, hogy az elektromos elfogult híveinek véleménye szerint is, mint a jelen cikk szerzői. autók részt vehessenek a rendszerszintű szolgáltatásokban, aktív Igaz, hogy elektromos autók arányának növekedésével a villamos- terhelésmenedzsmentre van szükség, amikor is a töltés dinamienergia-rendszer egyre gazdaságosabban, jobb kihasználtsággal kusan igazodik a villamosenergia-termelésben jelentkező ingadoüzemeltethető, ugyanakkor a diagramból jól látható, hogy még zásokhoz. Kétirányú terhelésmenedzsment esetén a visszatáplá10%-os elterjedtség (400 ezer autó) is kevéssé befolyásolja az or- lás lehetőségének megjelenésével megvalósul a „vehicle to grid” (V2G) koncepció, amivel az elektromos autók akkumulátorainak szágos rendszerterhelési görbét. A 7. ábrán látható magas elterjedtségi szintekre valószínűleg tárolókapacitása hozzájárulhat a csúcsigények kielégítéséhez és még sokáig kell várnunk. A Jedlik Ányos Terv, amely a KTI (Közle- ezen keresztül a rendszerbiztonság növeléséhez. Ebben az esetben kedéstudományi Intézet Nonprofit Korlátolt Felelősségű Társaság) a töltést visszatáplálás követné, ami völgyidőszakban megnövekebecsléseire hagyatkozik, 2045-re vár kb. 1,5 millió elektromos sze- dett fogyasztást, csúcsidőszakban pedig megnövekedett termelést mélygépkocsit a magyar utakon [7]. Előfordulhat, hogy ez a becslés eredményezne. Az akkumulátorok élettartamára a hálózatba való is túlzó, hiszen a Terv rövid távú előrejelzései az ELMŰ és a PWC ha- visszatáplálás természetes módon negatív hatást gyakorol. Ez a hasonló becsléseit [3][8] jóval meghaladják. Ugyanakkor egy harminc tás azonban mértékletes alkalmazás esetén – amennyiben az ak-

16




8. ábra. Az e-autók részvétele a frekvencia- és a feszültségszabályozásban [10] alapján

kumulátort nem teljesen nullára merítjük le – nem jár jelentősebb élettartam-csökkenéssel, mintha az autót sofőrje agresszív stílusban vezeti [9]. A V2G koncepció mintájára az elektromos autók a meddő- és feszültségszabályozásban is részt vehetnek (8. ábra). A meddőszabályozás a töltőáram és a hálózati feszültség közötti fázisszög változtatásával oldható meg, ettől függően induktív vagy kapacitív meddőkompenzáció történik. Az elektromos autók által helyben megtermelt meddőteljesítmény jelentősége abban rejlik, hogy a meddőigények kielégítése céljából a hálózaton szállított meddőteljesítmény mennyisége csökken, ennek következtében pedig az átviteli veszteség is csökken a hálózaton [10]. A frekvencia- és a feszültségszabályozás elképzelhető centralizált vagy decentralizált modellben is. Decentralizált modell esetén a hálózat (rendszerirányító) közvetlenül az elektromos autókkal, illetve azok töltőberendezésével kommunikál. A töltőberendezés ennek megfelelően kezdi meg a jármű töltését vagy a betáplálást, attól függően, hogy éppen milyen irányú (fel vagy le) szabályozásra van szükség. A modell előnye a közvetlen összeköttetés a rendszerirányító és a kapacitások között, aminek azonban ára van: a kapacitások beszerzése, felügyelete és a kommunikációs kapcsolat megteremtése is lényegesen összetettebb. A centralizált modellben az elektromos autók nem közvetlenül, hanem egy „aggregátoron” keresztül kommunikálnak a hálózattal. Az aggregátor feladata, hogy egyetlen egységként kezelhető közösségbe fogja össze az autókat és azok tulajdonosait. Ebben a modellben az aggregátor van kapcsolatban a hálózattal, és továbbítja az utasításokat az egységek felé, ennek megfelelően a rendszerirányító számára – a virtuális erőművekhez hasonlóan – egyszerűbb kezelni azokat. További előnyt jelenthet, hogy a kumulált teljesítmény versenyképessé teszi az e-autókat csoportba szervező aggregátort a rendszerszintű szolgáltatások piacán.

Összefoglalás A jelenlegi töltési gyakorlat mellett az elektromos autók szabályozatlan, a felhasználók kényelmi szempontjait tükröző töltése kedvezőtlenül hat a villamos hálózatra. Az e-autók elterjedésével ugyanakkor – a decentralizált, megújuló alapú villamosenergia-termeléssel és az okos hálózatokkal párhuzamosan – folyamatosan


fejlődni fog az autók és a villamosenergia-rendszer együttműködése. Így – különösen, ha az autók akkumulátorait nem kizárólag töltjük, hanem azok a hálózatba vissza is tudnak táplálni – az e-autók részt fognak tudni venni a VER szabályozási nehézségeinek enyhítésében.Ugyanakkor az elektromos autók várható előretörése önmagában nem lesz orvosság a magyar erőműrendszer szabályozási problémáira. Ez a penetráció aligha lehet annyira dinamikus, hogy az elektromos autók az elkövetkező 10-15 évben számottevő módon hozzájáruljanak a magyar VER-ben jelenlevő éjszakai kapacitástöbblet elfogyasztásához. Felsejlik azonban az új világ, amelyben a decentralizált, megújuló alapú energiatermelés, az okos hálózatok és az elektromos autók együtt tudnak hozzájárulni egy kisebb kibocsátású energetikai jövőképhez.

Hivatkozások [1] Jászay T.: Past, present and future of e-mobility – with special regard to the developments in Hungary, Plangrid EV Stakeholder Workshop, Brussels, 2015 [2] Voit S.: Plangrid EV’s View, Plangrid EV Stakeholder Workshop, Brussels, 2015 [3] ELMŰ-ÉMÁSZ saját elemzése alapján [4] Farkas Cs., Szabó K. I.: E-mobility – A villamos autók hatása a villamos hálózatra, Elektrotechnika104 (4) 2011 [5] Übermasser, S.: Towards an enhanced grid architecture for EVs in Europe, Plangrid EV Stakeholder Workshop, Brussels, 2015 [6] http://www.origo.hu/auto/20140811-bosch-atlag-16-ezerkilometert-autozunk-egy-ev-alatt.html (letöltve: 2016. január 26.) [7] Dr. Lenner Á. M.: A Jedlik Ányos Terv bemutatása, Magyar Energia Szimpózium, Budapest, 2015 [8] PWC: Merre tart az elektromos autók piaca?, 2014 [9] Ribberink, H., Darcovich, K. Pincet, F.: Battery Life Impact of Vehicle to Grid Application of Electric Vehicles, EVS28, KINTEX, 2015 [10]Wu, C., et al: PEV-based combined frequency and voltage regulation for smart grid, Innovative Smart Grid Technologies (ISGT), IEEE PES, 2012

17

MEGÚJULÓ ENERGIÁK

E-MET.HU

Schróth Ádám

Geotermikus kút modellezése zárt rendszerű hőhasznosítás számítása céljából Hazánk geotermikus adottságait tekintve Európa élvonalába tartozik. A szénhidrogén-kutatások során számos kutat fúrtak, amelyek egy része meddő, illetve mára kimerült. Ezek felszámolása nagy költséggel járna, hasznosításuk nem megoldott. A kutak egy része minimális átalakítással alkalmas lehetne egy villamosenergia-termelő körfolyamat hőforrásának. Cikkemben bemutatom egy 2200 m mély kút hő- és áramlástani modellezésének folyamatát. Egy pontos modell segítségével lehetővé válik a felszíni ORC rendszer és a hőforrás komplex vizsgálata. A kutat az alján lezárják, és egy koaxiális termelőcsövet helyeznek bele. A hőhordozó közeg a külső gyűrűben lefelé áramlik, és a felmelegedést követően a koaxiális termelőcsőben a felszínre jön. A kút kettős csöves hőcserélőként funkcionál. A modellezés során számos közeget vizsgáltam. Az általam javasolt megoldásnak két előnye van; egyrészt megoldódik az elhagyott kutak hasznosítása, másrészt jelentős megtakarítás érhető el azzal, hogy nem szükséges új kutat fúrni. Nem elhanyagolható szempont az sem, hogy ezzel a módszerrel Magyarország közelebb kerülhet a vele szemben támasztott klímavédelmi elvárások teljesítéséhez.

A geotermikus energia a főként a Föld belsejében található, hosszú felezési idejű radioaktív elemek bomlásából származik. Magyarország területe geotermikus adottságait tekintve a Pannon-medence alatti különlegesen vékony, 50-60 km-es litoszféra miatt Európa élvonalába sorolható. Hazánkban a hőáramsűrűség értéke 90-110 mW/m2, amely jócskán meghaladja a kontinens többi részére vonatkozó 46 mW/m2-t.A hőmérséklettér meglehetősen inhomogén. A hőszigetelő és hővezető rétegek regionálisan és a földtani szerkezeteken belül is hőmérsékleti anomáliákat hoznak létre. A hőszigetelő kőzettömbök szélein megnő a hőáramsűrűség. A magyarországi geotermikus gradiens átlagosan 50 °C/km, ebben a kedvező hőáramsűrűség mellett szerepet játszik az is, hogy jól szigetelő agyag és homok alkotja a medenceüledéket. A geotermikus gradiens a Dél-Dunántúlon és az Alföldön a legnagyobb [1, 2]. Jelenleg általában a 120 °C hőmérséklet feletti hőforrások használhatók gazdaságosan villamosenergia-termelés céljára, de számos kutatás [3, 4, 5] foglalkozik ennél alacsonyabb hőmérsékletű geotermikus és szoláris források kiaknázásával. Magyarország a geológiai megkutatottság szempontjából a világ élvonalába tartozik (1 fúrás/5 km2). A szénhidrogén-ipar által 66 év alatt lemélyített meddő fúrások száma kb.10 000, amelyből mintegy 3000 db-ot a MOL átadott a Bányavagyon Hasznosító Kft.nek [6]. Ezeknek az elhagyott kutaknak a felszámolása jelentős költséggel járna a tulajdonosnak. A kutak nagy része olyan vidé-

18

keken található, ahol a geotermikus potenciál nagy, így érdemes megvizsgálni az energetikai hasznosítás lehetőségét. A kút az átalakítás után egy kvázi EGS (Enhanced Geothermal System), más néven HDR (Hot Dry Rock) rendszerként funkcionál. Az EGS rendszereknél néhány kilométeres mélységben található repedésrendszer szolgál hőcserélőként. Felszíni vizet vagy valamilyen gázt sajtolnak a repedésrendszerbe, ahol az felmelegszik, majd a termelő kúton vagy kutakon a felszínre áramlik. Az általam vizsgált rendszernél nincsen repedésrendszer, hanem maga a kút a hőcserélő, és a hőhordozó közeg nem víz, hanem valamilyen szerves közeg. A rendszernek hermetikusan zártnak kell lennie a közegveszteség elkerülése érdekében. Az elvont hő ezután Rankine- vagy Kalina-körfolyamattal alakítható villamos energiává. Egy- és kétkörös ORC (Organic Rankine Cycle) körfolyamat alkalmazása is lehetséges. Egykörös rendszernél a hőhordozó közeg és a munkaközeg megegyezik. A közeg felmelegszik a kútban, majd közvetlenül a turbinára kerül. Az expanziót követően a kondenzátorban megtörténik a hőelvonás, ezután a közeget visszasajtolják a kútba. A nagymértékű sűrűségváltozások miatti visszaáramlások elkerülése érdekében a kútban a nyomás szuperkritikus értékű. Korábbi számításaink alapján az egykörös rendszerrel jobb hatásfok érhető el, mint a két körössel [5].

Módszer A modellezés során számos bizonytalan tényezővel találkoztam. A kőzetet homogénnek tekintettem, elhanyagoltam a kőzetösszetétel változását és a felszín alatti vízáramlásokat. A kőzettest és a kútszerkezet közti érintkezés nem tökéletes, ezért a hőellenállás nagyobb az ideálisnál, de miután erről nem állt rendelkezésre adat, ezért nem vettem figyelembe. A csőben a hő függőlegesen nem csak konvekcióval, hanem vezetéssel is terjed, de utóbbi arányaiban jóval kisebb, ezért a hatását elhanyagoltam. A cső belső fala és a hőhordozó közeg közti hőátadási tényező számításához a Sleicher-Rouse-összefüggést használtam [7], amelyet eredetileg folyékony fémekre fejlesztettek ki, de a vizsgált esetek Reynoldsés Prandtl-számai az összefüggés érvényességi tartományába esnek. Szuperkritikus állapotban nincsen „hagyományos” fázisátmenet, de itt is megfigyelhetők anomáliák az anyagjellemzőkben. A kútnak azon a szakaszán, ahol a fajhő értékében megfigyelhető a csúcs, a hőátadás intenzívebb lesz. A radiális hőmérséklet-eloszlással nem számoltam, mivel tökéletes keveredést feltételeztem. A nagy nyomások miatt a felhajtóerő okozta nyomásváltozás a nyomásnál két nagyságrenddel kisebb, ezért ezt elhanyagoltam. A termelőcsövet első közelítésben adiabatikus rendszerként vettem figyelembe, azaz a gyűrűs tér és a termelő cső közötti hőcserét elhanyagoltam. A rendszert tökéletesen zártnak feltételeztem, így



MEGÚJULÓGEOTERMIA ENERGIÁK

növekedésével egyre kevesebb rétegből áll. A teljes hőellenállásmodell az 2. ábrán látható. Az alkalmazott módszer nem folytonos. A kutat azonos hosszúságú egységekre osztottam fel (ΔH). A vizsgált szakasz sorszámát az n változó jelöli. A föld hőmérséklete a mélység (H) függvénye, ahol arányossági tényező a geotermikus gradiens (γ = 0,055 °C/m). tföld = f(H) → tföld,n = f(n∙∆H) = tfelszín + γ∙H

(1)

Az anyagjellemzők és állapothatározók, mint a sűrűség (ρ), kinematikai viszkozitás (ν), hővezetési tényező (λ), Prandtl-szám (Pr), fajlagos entalpia (h), izobár fajhő (c) stb. a nyomás és a hőmérséklet alapján meghatározhatók. pn, tn → pn, νn, Prn, hn, cn

(2)

A következő (n+1-edik) egység nyomása az előzőhöz képest a hidrosztatikai nyomással növekszik és a súrlódási nyomásveszteséggel csökken: pn+1 = pn + ρn∙g∙∆H − ∆p'

(3)

A ζ csősúrlódási tényezőt az S. E. Haaland által közölt (4) összefüggéssel számítottam [7], amely ±2% pontossággal visszaadja a Colebrook-White összefüggés eredményét, de hatalmas előnye vele szemben, hogy explicit:  ε 1,11     6 , 9  ≈ −1,8⋅lg  D  + Ren  ςn  3,7      

1

(4)

A nyomásveszteség az alábbi egyenlettel határozható meg: ∆p' =

ρn 2

2

⋅ν n ⋅

∆H ⋅ζ n D

(5)

A Prandtl-szám és a Reynolds-szám ismeretében a Nusseltszám, abból pedig az αn hőátadási tényező meghatározható: Ren, Prn → Nun → αn

1. ábra. A geotermikus kút kiképzése

A Nusselt-szám számítása a Sleicher-Rouse összefüggéssel történik: Nun = 6,3 + 0,0167∙Ren0,85∙Prn0,93

nincs közegveszteség, tehát alkalmazható a kontinuitás törvénye. A modellezés során állandósult állapotot vizsgáltam. A hőellenállás a kút szerkezetéből adódóan függ a mélységtől. A kút kialakítása egy teleszkópra emlékeztet (1. ábra), a mélység

(6)

(7)

Az adott szakaszon átadott hőteljesítmény meghatározható a hőmérsékletkülönbség és a hőellenállás hányadosaként:

2. ábra. Hőellenállások a kőzettest és a gyűrűs térben lefelé áramló közeg között (felül) és a gyűrűstér és a termelőcső között (alul)


19


E-MET.HU

5. ábra. Hőmérséklet-eloszlás a kútban CO2 közeg esetén

3. ábra. A hálózás vizsgálata szén-dioxid közeggel (adiabatikus eset)

∆t Q = RΣ

(8)

Az egység entalpiája az előző egység entalpiájának és a fajlagosan átadott hőnek az összegeként adódik: hn = hn−1 +

Q  m

(9)

A szakasz hőmérséklete a nyomás és az entalpia ismeretében már meghatározható: tn = f (pn, hn)

(10)

A fenti egyenletek egy ciklusba rendezhetők, amellyel minden egységre meghatározható a hőmérséklet és a nyomás. Az adiabatikus esetben elsőként meghatározzuk az alapparamétereket, majd egy iterációs folyamat segítségével a hőveszteséget is figyelembe vesszük. A szakaszokra bontás miatt szükséges volt megvizsgálni a hálózás sűrítésének hatását az eredményekre. 1, 10 és 100 m-es osztásokat vizsgáltam (3. ábra). 1 és 10 m esetén nem tapasztalható az eredményekben jelentősebb eltérés, viszont 100 m-es osztásköznél már igen. Ennek megfelelően a számításoknál 10 m-es osztásközt alkalmaztam.

6. ábra. Hőmérséklet-eloszlás a kútban R125 közeg esetén

Eredmények A kinyerhető hőteljesítmény az előzetesen feltételezett értékeknél [5] kisebb. Ez növelhető a tömegáram növelésével (4. ábra), de ez minőségi romlást okoz. A kútfej-hőmérséklet csökkenése a hatásfok csökkenését okozza, és bizonyos érték alá süllyedve ellehetetleníti a rendszer üzemét. A másik lehetőség a kilépő közeg entalpiájának a növelése. Ez egyrészt a termelőcső átmérőjének növelésével, másrészt a lesajtolási nyomás növelésével érhető el. Utóbbi növelése a kútfej nyomásának növekedését is okozza, ami bizonyos, a munkaközegtől függő határon felül a felszíni ORC rend-

T, °C 100 80 60 40 20 0

0

500

1000

adiabatikus

4. ábra. Kinyerhető hőteljesítmény a tömegáram függvényében (CO2) (tkond=12°C)

20

1500

2000

H, m

2500

hőcsere figyelembevételével

7. ábra. Hőmérséklet-eloszlás a kútban etán esetén




1. táblázat. Kútfej-hőmérsékletek és hatásfokok etán esetén (m=0,3 kg/s, H=2200 m) Hőcsere figyelembevételével

Adiabatikus eset

Geotermikus gradiens

Kútfejhőmérséklet

Hatásfok

Kútfejhőmérséklet

Hatásfok

°C/km

°C

%

°C

%

55

62,0

1,05

52,0

-

85

107,0

6,21

82,0

3,51

100

136,2

10,05

90,0

4,45

szer hatásfokromlását idézi elő, mivel a rendszer hatásfokának maximuma van a nyomás függvényében [5]. Szén-dioxid közeg esetén a hőmérséklet-eloszlás az 5. ábrán látható. A kútfej-hőmérséklet kisebb, mint a korábban várt érték. Az R125 közegre számított hőmérséklet-eloszlás a 6. ábrán látható. A kútfej-hőmérséklet nagyobb, mint szén-dioxid esetén, de ebben az esetben is kisebb, mint a korábban várt. Ha a tömegáram eléri az 1 kg/s-t, akkor a közeg már nem éri el a kritikus hőmérsékletet. Propán esetén szintén kisebb a kútfej-hőmérséklet, és egyik vizsgált tömegáramnál sem éri el a kritikus hőmérsékletet. A gyűrűs tér és a termelőcső közötti hőátadás figyelembevétele esetén az eredmények még rosszabbak lesznek. Erre látható egy példa etán esetére a 7. ábrán.

zegnek bizonyult, mivel magas hatásfokot és nagy kinyerhető teljesítményt lehetett elérni vele, de számításaim alapján túl alacsony a hőmérséklet ahhoz, hogy alkalmazható legyen. Szén-dioxid és etán esetén adiabatikus körülmények között, minimális hatásfok mellett még üzemképes a rendszer, viszont a hőátadás figyelembevételével már nem. R125 közeggel adiabatikus körülmények között 0,5 kg/s tömegáram esetén a kútfej-hőmérséklet 72 °C. A felszíni rendszer elvi hatásfoka ekkor 7,15%, villamos teljesítménye 2,97 kW1. Ahhoz, hogy a rendszer működőképes legyen, vagy hőszigetelni kell a termelőcsövet, vagy magasabb geotermikus gradienssel rendelkező telephelyet kell keresni (1. táblázat), vagy mélyebb kutat kell fúrni, ami a költségeket jelentősen megnöveli. Utóbbi két esetben az eredeti cél, a meglévő kutak hasznosítása sajnálatos módon nem teljesül. A fentiekből látszik, hogy villamosenergia-termelés céljára a jelenlegi technológiák alkalmazásával nem kifizetődő a meddő kutak hasznosítása, ellenben hőtermelési célokra alkalmasak lehetnek.

Jegyzetek 1

A hatásfok- és teljesítményértékek egykörös ORC rendszerre vonatkoznak, 18 °C-os kondenzátorhőmérséklet esetén, a lesajtolás energiaigényének figyelembevételével, illetve a hűtőtornyok energiafelhasználásának elhanyagolásával. A kútból kinyerhető hőteljesítmény 41,6 kW.

Következtetés

Hivatkozások

A kútból kinyerhető hőteljesítmény és a kútfej-hőmérséklet kisebb az előzetesen vártnál. A propán korábban [8] nagyon ígéretes kö-

[1]

Mádlné Dr. Szőnyi Judit: A geotermikus energia, Grafon Kiadó,

[2]

Jánosi Imre, Geotermikus energia - Nem kívánt mellékhatások:

[3]

Tony Ho: Advanced Organic Vapor Cycles for Improving Thermal

2006. Természet Világa, pp. 352-356, 141(8), 2010.

Jelölések Megnevezés

Jelölés

Mértékegység

mélység

H

m

geotermikus gradiens

γ

°C/m

nyomás

p

bar

hőmérséklet

t

°C

sűrűség

ρ

kg/m3

izobár fajhő

c

J/(kgK)

kinematikai viszkozitás

ν

m2/s

hővezetési tényező

λ

W/(mK)

Prandtl-szám

Pr

−

fajlagos entalpia

h

J/(kgK)

nehézségi gyorsulás

g

m/s2

Reynolds-szám

Re

−

Nusselt-szám

Nu

−

csősúrlódási tényező

ζ

−

hőátadási tényező

α

W/(m2K)

csőátmérő

D

m

érdesség

ε

m

hőteljesítmény

Q

W

hőellenállás

R

K/W

tömegáram

m

kg/s

vizsgált szakasz sorszáma

n

−


Conversion Efficiency in Renewable Energy Systems, University of California, Berkeley, 2012. [4]

Huijuan Chen, D. Yogi Goswami és Elias K. Stefanak: A review of thermodynamic cycles and working fluids for the conversion of low-grade heat, Renewable and Sustainable Energy Reviews, pp. 3059-3067, Volume 14, Issue 9, 2010.

[5]

Mayer Martin János, Nyerges Viktor, Schróth Ádám (2014): Geotermikus erőmű illesztése kimerült szénhidrogén kutakhoz, Tudományos Diákköri Konferencia, BME.

[6]

Groniewsky Axel: Geotermális lehetőségek Magyarországon, Ma-

[7]

Yunus A. Çengel (2002): Heat Transfer: A Practical Approach,

[8]

Mayer Martin János, Nyerges Viktor, Schróth Ádám: Investigation

gyar Energetika, 2005/3. McGraw-Hill of Geothermal Power Generation on Abandoned Hydrocarbon Wells, 5th International Youth Conference on Energy, IEEE Explore, 28.05.2015. [9]

Schróth Ádám: Modelling of a Geothermal Well, 3rd International Scientific Conference on Advances in Mechanical Engineering (ISCAME), 19.11.2015.

[10] Tóth Anikó, Balla László (2014): Hőátvitel geotermikus rendszerekben, Miskolci Egyetem Földtudományi Kar h t t p : / / w w w . t a n k o n y v t a r. h u / e n / t a r t a l o m / tamop412A/2011_0059_SCORM_MFKGT5057/sco_06_01.htm

21

ÁRAK

E-MET.HU

Szilágyi Zsombor

A földgáz árát befolyásoló tényezők

A kőolaj árának alakulása a világ figyelmének középpontjában van. A kőolaj ára nemcsak a mindennapi életünket érinti az üzemanyagok árán keresztül, de erős hatása van politikai eseményekre is, gondoljunk csak az ukrán-orosz válságra, vagy a szíriai-iraki, líbiai háborúra. A földgáz ára a nemzetközi kereskedelemben szorosan kapcsolódik a kőolajéhoz. Cikkünk áttekintést ad a földgáz nemzetközi kereskedelemben kialakuló áráról és a hazai fogyasztói árak alakulásáról.

A világ primerenergia-fogyasztása 2014-ben 527×1018 J (527 EJ) volt. Ennek 32,6%-a kőolaj, 23,7%-a földgáz [4]. A földgáz világpiaci árát alapvetően a kőolaj ára határozza meg, lényegében azért, mert a kőolajat és a földgázt általában együtt kutatják és termelik ki, és a két termék elég széles körben tudja egymást helyettesíteni. A kőolaj- és a földgázipar nagy megrendelő a gépiparban, a szállításban. Egy sor ipari fém, az arany és a gabona árát is erősen befolyásolja a kőolaj árának alakulása, elsősorban a termelési költségekre gyakorolt hatásán keresztül. A Föld ma ismert kőolajkészlete 238 milliárd tonna, a hagyományos földgázkészlet pedig 187,1 Tm3 (1012 m3) [4], de a kutatások nagy erővel és eredménnyel folynak. Pár éves újdonság a szénhidrogéniparban a nem hagyományos kőzetekből a kőolaj és a földgáz termelése; egyszerűsítve palaolajnak, illetve palagáznak nevezik a tömör kőzetekből mélyfúrással, rétegrepesztéssel kinyerhető kőolajat és földgázt. A palaolaj- és a palagázkutatás sikere felesleget idézett elő a két energiahordozó piacán. A kőolaj iránti kereslet a világban napi 90 millió hordó körül van. A piac elbír napi egymillió hordó felesleget.

A 2014. évi olajárzuhanás és következményei A 2014 őszén megindult olajárzuhanás egyszerű piaci folyamatnak tűnik; a piacon a kőolajfelesleg áresést eredményez. A helyzet azért ennél kissé összetettebb. Tekintsük át a 2014. őszi olajáresést közvetlenül megelőző eseményeket, és néhány következményt: • A konvencionális olajtermelésben élenjáró országok piaci érdekeik veszélyeztetését látják abban, hogy a palaolaj olyan országokat is a lényeges olajexportálók közé emelhet, amelyektől nem feltétlenül várható el a koordinált piaci magatartás. • A 2008-ban kicsúcsosodó gazdasági világválságból az országok többsége még nem tudott teljesen kikászálódni, a termelés, a fogyasztás visszafogott, alacsonyabb a kőolajigény is. • Az iráni „nukleáris béke” miatt leépül az Irán elleni kereskedelmi embargó, ismét lényeges szereplő lesz a kőolajpiacon ez az ország.

22

• Az Egyesült Államokban a nem konvencionális kőolajtermelés technológiája olyan szintre fejlődött, hogy a 100 USD/ barrel árszinten már egyre több nem hagyományos kutat érdemes volt üzembe helyezni. Több mint 1700 fúróberendezés dolgozik, és elképzelhetőnek látszik, hogy tíz éven belül az USA önellátó lesz kőolajból. Az USA kőolajimportja 2014 elejétől látványosan csökkent, a piacon jelentkező felesleget a világ többi térsége nem tudta felvenni. • A kőolaj piaca a világban évi mintegy 3400 milliárd dollárt jelent. Jelen van ezen a piacon minden ország, de meghatározó szerepe van a Kőolaj-exportáló Országok Szervezetének, az OPEC-nek. A szervezethez most 12 ország tartozik. 2013ban az OPEC adta a világ kőolaj-felhasználásának 42%-át. Az OPEC legfontosabb feladata az, hogy a tagországaik kőolaj-értékesítési érdekeit egységes kitermelési és kereskedelempolitikával elősegítse. Nem tagja az OPEC-nek sem az Egyesült Államok (a világ legnagyobb olajfogyasztója), sem Oroszország (a világ második legnagyobb kőolajtermelője). Az OPEC döntése volt 2014. novemberben, hogy akkor sem csökkentik a kitermelést, ha zuhanni fog az olaj ára. • Oroszország 2014-ben 526 millió tonna kőolajat termelt, és ebből 221 millió tonnát exportált. Az export árbevétele kb. 200 milliárd USD volt, az ország összes exportjának mintegy 20%-a. A világ józanabbik fele úgy gondolta, hogy az ukrán-orosz konfliktus megoldására éppen a kőolajpiacon lehet eredményt elérni Oroszországgal szemben. Az olajáreséssel az orosz GDP-növekedés negatívba fordult, az ország olajárbevétele feleződött. Az orosz állam arany- és devizatartaléka 2013 végén 509,6 milliárd USD volt, 2015. január 16-án már csak 379,4 milliárd. Leállt a Déli Áramlat és a Török Áramlat vezetékek építése. • Minden olajexportáló megsínyli az áresést: egyes országok az államcsőd közelébe kerültek (pl. Venezuela, Nigéria), mások a jelentős tartalékaikhoz nyúltak (arab országok). Az olajfogyasztó országokban átmeneti fellendülést okoz az olcsó olaj, de egy idő után az olajipar beszállítóinak leépülése kihat az ország egész gazdaságára. A helyzetet csak nehezíti, hogy a hagyományosan koordinált piaci magatartást tanúsító Szaúd-Arábia elérkezettnek látta az időt, hogy piaci részesedését növelje verseny- és kartelltársai kárára. • 2015. szeptemberre az egy évvel korábbi árhoz képest az alumínium ára 19,5%-kal, a rézé 24,9%-kal, a földgázé 35,3%kal csökkent, ezzel egy sor újabb cég jutott csődközelbe.

A földgáz tőzsdei ára Az egész világon mértékadó a New-York-i tőzsde (NYMEX) Henry Hub Natural Gas árjegyzése. Az európai tőzsdei árak tendenciá-



jukban követik az amerikait, de időnként ettől eltérnek. Az európai árak magasabbak. 2015. december 8-án például 2,08 USD/mmBtu azonnali középár volt a Henry Hub tőzsdén (kb. 19 Ft/m3), a TTF (holland) tőzsdén pedig december 9-én 16,875 EUR/MWh (kb. 50 Ft/m3) [5,6]. A földgáz tőzsde jellemzői: • Az árutőzsde általános szabályai szerint működik. • Az ajánlati és üzletkötési aktusok tartalmának, formáinak, időrendjének szabályai standardizáltak, egyértelműek és következetesek. • Az ügyletek bonyolítására csak tőzsdei tagsággal rendelkező személyek, vállalkozások jogosultak. A jogosultsághoz cégjogi és szigorú pénzügyi feltételek tartoznak. A vállalkozás üzletkötőinek tőzsdeismereti vizsgát is kell tenni. • A tényleges kapacitás- és földgázügyletek névtelenek, a közismert forgalmi információk mögötti cégek nem ismertek. • Az ügyletek gáznapra, -hétre, -hónapra vagy -évre szólnak. A kötések általában nem terjednek túl a kétéves cikluson. • A kötések a lejárati határidőn belül nem bonthatók, de újabb kötéssel módosíthatók. • A tőzsdéken általában kínálati többlet van. Az amerikai Henry Hub tőzsde bonyolítja a legnagyobb földgázforgalmat a világon. Ezen a tőzsdén is a földgáz energiatartalmával kereskednek: az ügyleteket millió Btu egységben számolják1. A tőzsdei ügylet egysége 10 000 mmBtu. A CEEGEX, a hazai földgáztőzsde 2013 óta „üzemel”. Bár van mintegy tucatnyi regisztrált tőzsdetag, de gyakorlatilag minimális az üzletkötés. Ennek okát a hazai földgázpiacon lévő szabad gázmennyiségek egymáshoz nagyon közeli árában kereshetjük. Élénk élet zajlik a CEGH (Bécs) tőzsdén, ahol orosz, norvég, észak-afrikai gáz is jelen van. Néhány magyar földgázkereskedő üzletel is ezen a tőzsdén. Földgáztőzsde nyitása az európai országokban kicsit talán nemzeti önérzet kérdése is. További európai tőzsdék és az indulási évük: NBP, National Balancing Point – Nagy Britannia, 1996; ZEE, Zeebrugge – Belgium, 2000; TTF, Title Transfer Facility – Hollandia, 2003; PSV, Punto di Scambio Virtuale – Olaszország, 2003; PEG, Point d'Echange de Gaz – Franciaország, 2004; NCG, NetConnect Germany – Németország, 2007; BEB, GASPOOL – Németország, 2007; AOC, Almacenamiento para la operation comercial – Spanyolország, 2007; OTE, Csehország, 2013; POLPX, Lengyelország, 2013. Az NBP és a TTF a két legforgalmasabb európai tőzsde. Azonnali és határidős kötések születnek naponta tucatszámra. Az NBP tőzsde 2015. november 4-ei kötései közül néhányat bemutatunk, az árak tendenciájának érzékeltetésére (az árak angol penny/therm2 egységben) [3]: • aznapra 36,725, • hétvégére 36,000, • december 15-re 39,000, • január 16-ra 39,525, • április 16-ra 37,370, • 2016. Q3 35,325, • 2017. Q1 41,025, • 2020 nyara 34,700.


GEOTERMIA ÁRAK

A kőolaj- és földgázárak hosszú távú stagnálása vagy csökkenése összhangban van azzal, amit Khalid al Falih, az állami tulajdonú Szaúd-Arábiai Olajtársaság elnöke mond: hagyni kell a piacot dolgozni. A rugalmas megfogalmazás mögött azért tudhatjuk, hogy Szaúd-Arábia az OPEC hangadója, a hatalmas pénztartalékai miatt még bőven bírja az alacsony kőolajár miatti veszteségeket. Az OPEC 2015. decemberi értekezlete úgy döntött, hogy még legalább egy évig nem szándékszik visszafogni a kitermelést, ezzel akadályozva, hogy az árak feljebb kússzanak. Ezzel a magatartással egy sor kisebb olajipari céget és olajexportáló államot tönkretesznek, de Oroszország katonai szerepvállalását is lényegesen befolyásolják. A fenti napi árjegyzésekhez azonnal hozzá kell tenni, hogy ezekből túlzott következtetéseket nem szabad levonni, mert akár a következő napi tőzsdei kötések is fordíthatnak a trendeken. Általában jellemző, hogy hosszabb távon az árak emelkedni szoktak, ez azonban november 4-én csak a 2016 tavaszáig jegyzett árakra volt igaz. A földgáz árának alakulására hatással bíró legfontosabb tényezők: • A földgáz kereslete és kínálata ∆ Kereslet: − más energiahordozók piaci helyzete, − az USA földalatti tárolt készletei, − úton lévő LNG-készletek, − az átlaghőmérséklet változása (klímaváltozás). ∆ Kínálat: − új földgázszállítók megjelenése, − LNG-szállítók, − új szállítóvezeték üzembe lépése − a termelésben lévő mezők aktuális kitermelési teljesítménye. • A piaci hangulat ∆ tőzsdei hírek, ∆ kőolaj- és földgázkutatási eredmények, ∆ változás a termelőkapacitásokban, ∆ háborúk, ∆ új, nemzetközi szállítóvezeték-építési megállapodás, ∆ új ország megjelenése a földgáz/LNG-piacon. A tőzsdei kereskedők három jellemző csoportja: • Termelők: cégek, cégcsoportok (termelők is kötnek kockázatkezelő üzleteket). • Kockázatkezelők: valódi földgázfogyasztók, akik saját szükségletükre vásárolnak határidős kötésekkel. A kockázatkezelő a lekötött mennyiséget a szállítási határidő előtt még eladhatja. • Spekulánsok: árfolyamemelkedésre számítva kötnek üzletet, a földgázt a tényleges leszállítás előtt másik spekulánsnak vagy kockázatkezelőnek adják tovább. 2015. október 30-án az amerikai tőzsdén az azonnali ügyleteknél 2,3 USD/millió Btu napi középár alakult ki, amely az egy hónappal korábbi szinthez képest 11,1%-kal volt alacsonyabb; egy évvel korábban pedig 37,9%-kal volt magasabb az ár. (Ugyanezen a napon a Brent kőolaj ára 49,45 USD/barrel volt, 42,6%-kal alacsonyabb, mint egy évvel korábban).

23

ÁRAK

E-MET.HU

1. táblázat. A földgáz és a kőolaj tőzsdei ára 2011

2012

2013

2014

2015

2016

Termék

Mértékegység

január

július

január

július

január

július

január

július

január

július

január

földgáz

USD/1000 ft3

4,6

4,7

3,5

2,8

3,7

4,0

4,5

4,0

3,4

3,3

3,4

kőolaj

USD/barrel

95

116

118

100

115

108

110

105

55

58

51

Az 1. táblázat a földgáz árának alakulását mutatja be a Henry Hub tőzsdén USD/ezer ft3 mértékegységben1 [1], illetve a kőolaj tőzsdei árának alakulását (Brent) USD/bbl mértékegységben [2]. Jól meg lehet figyelni, hogy az árak változásának tendenciái nagyjából párhuzamosak. A földgáz belföldi ára három összetevőből áll össze: a földgázmolekula ára, a rendszerhasználati díjak és az adó, adójellegű fizetnivalók. A belföldi piacon néhány kereskedő vásárolja fel az import földgázt az aktuális tőzsdei áron, vagy a hosszú távú importszerződések szerinti árakon. Ennek a gáznak egy részét továbbadják további kereskedőknek, az úgynevezett másodlagos kereskedés keretében. A másodlagos piacon az árakat a kereskedő felek szabadon alakítják ki. Az egyetemes szolgáltatásban részesülő fogyasztók ellátására szolgáló gáz forrása egyrészt a hazai termelésű, másrészt az osztrák-magyar gázszállító vezetéken behozott földgáz. Az egyetemes szolgáltatók részére ennek a két gázforrásnak a beszerzési árát és a vásárolható földgáz mennyiségét miniszteri és MEKH rendeletek határozzák meg, szoros összefüggésben a rezsicsökkentés céljaival. A földgáz fogyasztói árát az egyetemes szolgáltatás területén szintén rendeletek határozzák meg. A földgáz-szabadpiacon a fogyasztói árak szabad alku után alakulnak ki. A földgázmolekula árán kívül a fogyasztónak a kiszolgáló földalatti tároló, szállító- és elosztóvezeték-rendszer üzemeltetési költségét is meg kell fizetni. Ezeket a rendszerhasználati díjakat is rendeletek határozzák meg minden fogyasztó számára. Az egyetemes szolgáltatásra jogosultak kedvezményezettek a rendszerhasználati díjfizetésnél. Nem jelentéktelen tételek a gázszámlában az adók és adójellegű fizetnivalók: általános forgalmi adó, energiaadó, MSZKSZ4 díj. A hazai földgáz szabadpiacán sincs nagy mozgás, hasonlóan a CEEGEX-hez. A földgázforrások árai közel azonosak, a rendszerhasználati díjakat rendeletek szabályozzák: ezek a tényezők meghatározzák a kereskedői ajánlatokat. Példaként említhetjük a következő esetet: Az egyik 20-100 m3/h közötti teljesítménylekötésű hazai fogyasztó ajánlatokat kért be a 2016. márciustól kezdődő egy évre földgáz szállítására. A fogyasztó jellemzően fűtési célra és használati melegvíz-termelésre használja a gázt, az évi 25 ezer m3 körüli fogyasztáshoz 65 m3/óra névleges teljesítményű gázmérője van. Bár az MEKH augusztusi nyilvántartása szerint 30 korlátozott és 46 teljes jogosultságú kereskedő van az országban, a fogyasztó felkérésére mindössze nyolc kereskedő válaszolt, és teljes ajánlatot csak három adott. Az ajánlatok tulajdonképpen szerződéstervezetek, és tartalmaznak minden olyan együttműködési szabályt, amely az év során szükséges lehet. Az ajánlatok közös jellemzői: • a rendszerhasználati díjakat mindegyik kereskedő az éppen hatályos szabály szerint fogja kiszámolni és beszedni, • mindegyik kereskedő vállalja a nominálást a fogyasztó helyett,

24

• a számlázás és a fizetés rendje a gázpiacon szokásos, semmilyen előnyt nem kínáltak, • a gázdíjat mindegyik kereskedő egy évre állandó értékben állapította meg, 2320 és 2390 Ft/GJ értékek között. Tulajdonképpen bármelyik ajánlatot el lehet fogadni, egyik szerződés sem ígér jelentősebb kedvezményt, és nem sejtet nagyobb kockázatot sem. Feltehetően változatosabbak lesznek a több millió köbméter gázigényre vonatkozó ajánlatok. A kereskedők elsődleges földgázforrásai lényeges árkülönbséget mutatnak: • 2015. Q4 negyedévben a HAG-ról 180 USD/ezer gnm3 áron5, orosz importból 227 USD/ezer gnm3-ért lehet gázt venni a határon, beléptetve. • 2016. Q1 negyedévre az árak várhatóan elmozdulnak, és épp ellentétes irányba: a HAG ára182 USD/ ezer gnm3, az orosz import 226 USD/ezer gnm3 lehet. A 2016. márciusban induló szolgáltatásnál tehát VTP import esetén a kb. 1700 Ft/GJ beszerzési ár mellett a 2320 Ft/GJ eladási ár elég magabiztos kereskedői pozíciót jelez. Orosz importforrás esetén is van azért kb. 200-300 Ft/GJ különbség a beszerzési és az értékesítési ár között. A világ földgázpiacán a tőzsdék szerepe a meghatározó. Európában, Észak-Amerikában vannak nagy teljesítményű földgázszállító vezetékek, és egyre erőteljesebb a cseppfolyós földgáz- (LNG) kereskedés is. A kereskedés főbb feltételei és árai a tőzsdéken alakulnak ki. Napjaink tőzsdei árai a fogyasztónak kedvezők, de az egész gazdaságra gyakorolt hatásuk már nem egyértelműen pozitív. Az Európai Unió egyes országaiban vannak a tőzsdei áraktól eltérített fogyasztói árak, de az EU ezek fokozatos leépítését szorgalmazza.

Jegyzetek 1. 1 mmBtu = 1,055×109 J ≈ 31 m3 földgáz 2. 1 therm = 100 000 Btu = 105,5 MJ 3. 1 foot (ft) = 0,3408 m; 1 ft3 = 0,0283 m3 4. Magyar Szénhidrogén Készletező Szövetség 5. gnm3: gáztechnikai normál köbméter, az a gázmennyiség, amelynek térfogata 288,15 K (25 °C) hőmérsékleten és 101325 Pa nyomáson 1 m3.

Hivatkozások [1] EIA: Short-Term Energy Outlook, oct. 2015 [2] investing.com [3] icis.com [4] BP Statistical Review of World Energy June 2015 [5] investor.hu 2015. 12. 09. [6] eex.com 2015. 12. 09.



GEOTERMIA HÍREK

Hírek Kereskedési rekordok 2015-ben a HUPX másnapi piacon

magyar-román piacösszekapcsolás és a 2015-

podás értelmében a HUPX a Deutsche Börse

ben csatlakozott 5 új tag megjelenése indokol-

„M7” kereskedelmi rendszerével valósítja meg

A HUPX másnapi (Day Ahead Market, DAM) pi-

ja. A 2015-ös évben a tagok száma 61 volt.

a napon belüli kereskedést. Az ID piacon ne-

acán folytatott kereskedés évről évre növekvő

A fizikai futures (PhF) piac likviditása legin-

gyedórás időtartamra vonatkozó, minimum

tendenciát mutat. Míg 2014-ben éves szinten

kább 2015 negyedik negyedévében nőtt meg,

0,1 MW-os termékeket forgalmaznak; a keres-

a 13 TWh (12 665 571,9 MWh) mennyisé-

de éves szinten is jelentős volt a változás: a

kedés a megelőző nap 15:45-kor nyílik meg.

get közelítette a DAM piac, 2015-ben a teljes

2014-es 627,3 GWh-ról 2015-re 6485,6 GWh-

A HUPX ID piac kereskedési rendszerének

kereskedett mennyiség kevés híján elérte a

ra nőtt a kereskedett mennyiség. A PhF piac

tesztidőszaka 2016. február 17-én lezárult, a

15 TWh-t (14 972 329,4 MWh). A 2015-ös év-

napi rekordját a 2015-ös évben szeptember

kereskedés kezdete 2016. március 09., 15:45,

ben az átlagos napi kereskedett mennyiség

1-jén 321 778 MWh mennyiséggel regisztrálták.

az első szállítási nap 2016. március 10. A piac

41 021,1 MWh volt. A másnapi piacnapi rekor-

A 2015-ös évben 3 új tag révén 33 taggal zárt

működéséről, likviditásáról hosszabb távon le-

dot a 2015. évben március 28-án 56 849,2 MWh

a PhF piac.

het majd következtetéseket levonni.

mennyiséggel regisztrálták. A havi kereskedett

A 2015-ös évben a HUPX célul tűzte ki a

mennyiségeket az 1. ábra szemlélteti, a zsinór-

napon belüli (Intraday, ID) piac bevezetését,

és csúcsárak alakulását a 2. ábra mutatja.

a tesztidőszak kezdetére 2016. február 11-én

Az éves 18,21 százalékpontos növekedést a

került sor. A HUPX Zrt. és a Deutsche Börse

2014 novemberében megvalósult cseh-szlovák-

AG között létrejött együttműködési megálla-

Buzea Klaudia

Dél-Korea villamos hálózatán működik a világ legnagyobb energiatároló rendszere Eltekintve természetesen a szivattyús tározóktól, Dél-Koreában létesült a legnagyobb energiatároló. A Kolkam által gyártott két akkumulátoros rendszert – a nagyobbik 24 MW/ 9 MWh, a kisebbik 16 MW/6 MWh teljesítményű, illetve kapacitású – a koreai villamos művek (KEPCO) üzemelteti. A nagyobbik jelenleg a világ legnagyobb lítium/nikkel/mangán/króm akkumulátoros (Li-NMC) energiatárolója, amelyet a frekvenciaszabályozásban alkalmaznak. A társaságnál már 2015 augusztusa óta üzemel egy 16 MW/5 MWh-s egység (lítium-titánoxid), amely az újakkal együtt csupán kisebb hányadát alkotná a 2017-ig üzembe helyezni

1. ábra. HUPX DAM havi átlagos mennyiségek (zsinór/csúcs)

tervezett 500 MW-os energiatárolónak. A teljes rendszer beruházási költségét 500 millió USDre becsülték. Az

ún.

12,2×2,7×2,4

„40 m)

foot”

konténerben

elhelyezett

(kb.

berendezés

2,4 MWh energia tárolását teszi lehetővé, amelynek energiasűrűsége is a legnagyobb az eddig ismert berendezések közül. A gyártó szerint 10 ezer ciklusra képes, és a hővesztesége 30%-kal alacsonyabb, mint a szabványos NMCtechnológiával korábban készített berendezéseké. Alkalmazása a villamosenergia-rendszerben várhatóan évi 13 millió USD megtakarítást eredményez. Forrás: www.kokam.com;

2. ábra. HUPX DAM havi átlagárak (zsinór/csúcs)


www.renewableenergyworld.com

25


E-MET.HU

Zsiborács Henrik, Pályi Béla, Pintér Gábor, Lönhárd Miklós, Cseke Botond, Farkas István

Permetezett napelemmodulok hőtechnikai vizsgálata

Jelen dolgozatban egy földre telepített, permetezéssel hűtött monokristályos, polikristályos és amorf szilícium napelemmodul hőtani jellemzőit tekintjük át. A munka egy eddig Magyarországon – a napelemek hatásfokának javítására – még nem alkalmazott vízpermetezéses technológia tudományos alapjait tárgyalja valós, üzemi körülmények között elvégzett alátámasztó kísérletek bemutatásával együtt. Bár már vannak előzetes eredmények a modulok hatásfok növelésével kapcsolatosan is, de ennek a munkának a fő célja a permetezéses napelem-hűtés során lejátszódó hőtechnikai folyamatok összefüggéseinek feltárása. Ez szolgál majd alapul a hatásfok-növekedés vizsgálatához és megítéléséhez, ami szándékaink szerint egy következő cikk tárgya lesz. A legtöbb természeti folyamatnak a napenergia képezi az alapját, amely bőséges, tiszta és mindenütt rendelkezésre álló energiát biztosít napjainkban, és az elkövetkező évmilliárdok során. A fotovillamos napenergia-hasznosítás eszköze a napelem, amely a napsugárzás energiáját alakítja át villamos energiává [1]. Vizsgálatainkhoz egy permetező hűtőberendezéssel megépített napelemes rendszert alkalmaztunk. Napjainkban a monokristályos, a polikristályos és az amorf szilícium napelemek a legelterjedtebbek [2,3], így a kutatások is ezekkel a napelemtípusokkal folytak. 2015 nyarán, egy mérőhelyen egyszerre vizsgáltuk a három típusnál a hűtés jelentőségét. Magyarországon éves szinten 1000-1200 kWh energia hasznosul 1 kW napelemrendszer esetében. A napelemmodulok hatásfoka a hőmérséklet növekedésével romlik, így a napelemek hűtése energianyereséget eredményez. Számos kutató foglalkozott a hatásfok-

1.02 ηT/ηTref

0.94

0.86 0.82 300

m-Si, avg. βref m-Si, min. βref m-Si, max. βref p-Si, avg. βref α-Si, avg. βref 310

320

330

Üzemi hőmérséklet (K) 1. ábra. ηT / ηTref összefüggése szilícium bázisú PV napelemeknél (300K=26,8 oC) [5]

26

A mérőrendszer ismertetése 2015 nyarán azonos típusú és teljesítményű, 50 W-os, hűtés nélküli, és azonos megoldásokkal hűtött monokristályos, polikristályos és amorf szilícium napelemek összehasonlító vizsgálataira került sor kültéri, valós időjárási körülmények között, azonos mérőponton (1. táblázat, 2. ábra): • A: Földön rögzített állványra kitelepített kontroll napelem, hűtés nélkül. • B: Földön rögzített állványra kitelepített, permetezőfejjel ellátott napelem. A napelemek jellemzőit folyamatosan mértük 1 db 12 csatornás, illetve 1 db 16 csatornás PicoLog mérésadatgyűjtő segítségével, amely az adatokat másodpercenként rögzítette egy PC-n. A vizsgálatban használt mérésadatgyűjtő nagy előnye, hogy számítógéphez illeszthető, szoftvere rugalmas, így egyszerre láthatók a bejövő jelek. A kontroll napelemnél a felületi hőmérsékletet egy ponton (a napelemmel szemben állva az 1. szenzor, a modul felső harmadának középén), valamint a feszültséget és az áramerősséget mértük [4]. A permetezőfejjel ellátott napelemnél a felületi hőmérsékletet két ponton (a napelemmel szemben állva az 1. szenzor, a modul 1. táblázat. A vizsgált napelemek paraméterei Jellemzők

M.e.

Monokristályos napelem

Polikristályos napelem

Amorf szilícium napelem

Származási ország

Németország

Olaszország

Japán

Gyártó/Forgalmazó

Prevent GmbH

Energiesolaire100

Kaneka

SM636-50

SL50TU-18P

G-EA050

Modell

0.98

0.90

hőmérséklet kapcsolatának jellemzőivel, amelynek fontosabb öszszefüggéseit az 1. ábra szemlélteti [4]. Amennyiben a hőmérséklet körülbelül 10 °C-ot emelkedik, úgy 2-5%-os teljesítményveszteség várható [4,5].

Névleges teljesítmény (Pm)

W

50

50

50

Teljesítmény tolerancia

%

±3

±3

±10

Névleges feszültség (Vmp)

V

18,18V

19,12

67

Névleges áram (Imp)

A

2,8

2,62

0,75

Üresjárati feszültség (Voc)

V

23,17

22,68

91,8

Rövidzárási áram (Isc)

A

3,08

2,8

1,19

mm

510×680×35

545×668×28

960×990×40

Modul mérete (Sz×Ma×Mé)




felső harmadának középén, a 2. szenzor a modul alsó harmadának bal oldali szélén), a permetezendő víz hőmérsékletét, a feszültséget és az áramerősséget mértük. A rendszer hűtése a napelem felületi hőmérsékletét érzékelő termosztáttal szabályozva történt. A víz ioncserélő gyantás vízlágyítón keresztül került a permetezőfejbe [4]. A hőmérséklet érzékeléséhez Pt 100 érzékelőket alkalmaztunk, amelyek két, vízálló dobozban elhelyezett, 4-20 mA-es távadóra csatlakoztak. A távadók a jeleket a számítógép mellett elhelyezett áram-feszültség átalakítóra továbbították, ahon2. ábra. A vizsgált monokristályos, polikristályos és amorf szilícium napelemek mérőhelye [4] nan a feszültségjel a PicoLog mérésadatgyűjtő bemenetére jutott. A teljes mérőkör kalibrálása egy digitális, LM 35 alapú precíziós hőmérőszenzorral Permetezett napelemmodulok hőtani folyamatai történt, amelynek feszültségváltozása lineáris (10,0 mV/°C). A A határoló szerkezetek vízzel való elárasztása, illetve permetezése pontosságának jellemzője, hogy szobahőmérsékleten ±1/4 °C, il- a hőtechnikai viszonyokat alapvetően három módon befolyásolja. letve -55 és +150 °C között ±3/4°C lehet az eltérés. A feszültség A víz, mint párolgó közeg jelentős hőmennyiség leadására képes, a és az áramerősség kalibrálása egy Voltcraft VC607 professzionális vízréteg megváltoztatja a szerkezet hővezetési ellenállását, a víz az multiméterrel történt, amelyet a mérések előtt egy LT1021 feszült- elárasztás esetén – mint egy újabb, nagy hőtehetetlenségű réteg ségreferenciával (10,000 V ±5 mV) ellenőriztünk [6]. – növeli a határoló szerkezet (eredeti) hőtehetetlenségét és javítja A fent említett jellemzőkön kívül meghatároztuk a levegő ned- hőcsillapítását [7]. A vízréteg hőmérlege a következő: vességtartalmát (HYTE-ANA-1735), a globálsugárzást (Országos Meteorológiai Szolgálat által hitelesített Eppley Black and White −Qe + Qs − Qc + Qv = 0, (1) Model 4-48 pyranométer) és a szélsebességet (JL-FS2, 4-20 mA, 3 kanalas alumínium) is. Az analóg villamos jelek megfelelő illesztés Qe = Qs − Qc + Qv. (2) után a PicoLog bemenetére kerülnek [4]. A napelemek esetében a maximális energiapont tartására Az elpárolgó víz mennyiségének meghatározására több megoldás is (MPPT, Maximum Power Point Tracking) több megoldás is létezik, létezik. A párolgáshoz számos tényező figyelembevétele szükséges. aminek segítségével magasabb hatásfokot, illetve energiahozamot Az első összefüggés Tiwari és munkatársai szerint [8]: érhetünk el. A mérések során egy oszcillációs elven működő, ún. Valódi Maximális Pont Kereső (True Maximum Point Seeking, TMPS) Qe = 0,013 hc (pw − pe), (3) műterhelést alkalmaztunk. A feszültség és az áramerősség szorzatának (azaz a pillanatnyi teljesítménynek) a legnagyobb értéken ahol tartásával a napelem a maximális energiapontban működött, így £ 1 mw0 1 hc = , kiküszöbölhető volt a hatásfokváltozásból (a beeső sugárzási tel(4) Le cp ma plev jesítmény és a hőmérséklet változása) származtatható mérési hiba a napelemeknél. Ezáltal adatokat kaptunk a napelem adattábláján hc = 5,678 (1 + 0,85∆v), (5) szereplő névleges munkaponti feszültségtől való eltérésekre is. A feszültség- és áramerősség-jeleket a mérésadatgyűjtő bemeneté∆v=(v0−u0). (6) re vezettük, így egyszerre láthattuk a napelemek hőmérsékletét és teljesítményét. A napelemek hűtéséhez szükséges vízellátás a Nulla szélsebességnél ez a kifejezés körülbelül azonos Hay és Yellot mérési ponton lévő hidroforról történt, kerti ásott kútból, szűrt ta- [9], Carrier [10] és Dunkle [11] munkájában is [8]. Hasonló összelajvízzel, vízlágyítás után (3. ábra) [4]. függést mutat Zöld és Gábor [7] megoldása is: Jelen kísérletben 1 fúvókával dolgoztunk, és 1 fújás történt a modulok közepére, körülbelül 0,5 másodpercig. Így biztosítottuk, Qe = [0,022 + 0,17 v0 (pw − pe)]£. (7) hogy csak a párolgáshoz szükséges víztérfogatot permetezzük ki. A kipermetezett mennyiség meghatározásához szórófejenként 4-4 Amennyiben ismerjük a kipermetezett víz mennyiségét és a szükismétlést végeztünk, és a víz tömegét egy KERN PLS 510-3A típu- séges hőmérsékleti értékeket, az összefüggés egyszerűbben megsú digitális mérleggel mértünk meg. A mérési eredmények alapján oldható. Az elpárolgó vízmennyiség ismeretében a párolgás során a monokristályos napelemnél átlagosan 0,00619 kg (6,19 ml), a fellépő hőáramot a következő összefüggés adja [7]: polikristályos napelemnél 0,00899 kg (8,99 ml), míg az amorf szilícium napelemnél 0,00766 kg (7,66 ml) víz került a modulokra Qe = Wvíz £. (8) egy-egy mérés alkalmával. Jelen munkában a továbbiakban csak a napelemmodulok hőtani Munkánkban ezt az összefüggést alkalmaztuk. A vízfelület hőmérfolyamataival foglalkozunk. sékletéhez tartozó telítési parciális vízgőznyomás (pe) és a külső


27


E-MET.HU

3. ábra. Sematikus ábra a napelemek mérőhelyéről [4]

levegőben uralkodó vízgőznyomás (pw) közötti kapcsolat meghatározásához a Magnus-Tetens formulát használjuk, amellyel a telítettséghez tartozó gőznyomás (es) számítható. Ez a mennyiség csak a hőmérséklet függvénye [12]: es = 6,10⋅10

7,45 T . 235 + T

(9)

A víz párolgáshőjének meghatározása a következő összefüggéssel lehetséges:

Qc =αe (Tw −Te).

(12)

Az αe összefügg és a monokristályos és polikristályos napelemekre meghatározott [14]. Ezek az értékek az amorf szilícium napelemekhez is alkalmazhatók, mivel a vizsgált modulok felszíne a kristályos napelemekéhez hasonlóan edzett üveg. αe = 5,7 + 3,8 v0.

(13)

Permetezett tetők esetén hasonló összefüggés használható [7]: £=2 539 000 − 2 912 Tw.

(10) αe = 5,8 + 4 v0.

A vízfelületre jutó napsugárzásból az egységnyi felület által időegység alatt elnyelt hő meghatározásához ismerni kell a víz albedóértékét és a napsugárzás intenzitását [7]. Az albedó értéke változó, amelyet a napmagasság határoz meg (nagy napmagasság esetén: 0,03-0,1, alacsony napmagasság esetén: 0,1-1) [13]: Qs = a I.

(11)

A vízfelület és a levegő közötti konvektív hőáram az alábbiak szerint alakul:

28

(14)

Számos tényező figyelembevétele szükséges a víztükör alatti rétegbe vezetéssel bejutó hőáram meghatározásához: Qv = U(Tw −Te), ahol U=

1

αi

1 + Σδ / λ

.

(15)

(16)




2. táblázat. A kristályos és amorf szilícium napelemréteg rétegvastagsága és hővezetési tényezője

Amorf szilícium modul

Kistályos napelem modul

Modul

Szám

Réteg

Vastagság (δ)

Hővezetési tényező (λ)

nm

W/mK

1

Üveg

3×10

2

EVA

5×105

3

ARC

60-100

6

0,98 0,23 1,38

4

Si

2,5-4×10

148

5

EVA

5×105

0,23

6

Tedlar

1×105

0,36

1

Üveg

3,2×106

1

2

SnO2:F

700

3,2

3

p-a-SiC:H

10-18

4

Puffer (p-a-SiC:H)

2

5

i-a- SiC:H

250-500

6

n-a- SiC:H

20-30

7

ZnO:B

70-100

34

8

Hátsó fényvisszaverő: Ag

60

429

9

Hátsó fényvisszaverő: Al

200

218

10

Üveg

3,2×106

1

5

2,9

4. ábra. Monokristályos napelem hőmérsékletének változása és szórásképének jellemzője 1 fújás során

Kristályos napelemeknél az αi értéke más [14]: αi = 2,8 + 3 v0,

(17)

mint az amorf napelemek esetén, mivel a hátsó részük különbözik (2. táblázat). αi = 5,7 + 3,8 v0.

(18)

A kristályos napelemek esetében a rétegvastagság és a hővezetési tényező kapcsolatát Lu and Yao [15] munkája adja meg. A megfelelő értékek amorf szilícium napelemek esetében több kutató munkájából adódnak (2. táblázat) [15-23].

5. ábra. Polikristályos napelem hőmérsékletének változása és szórásképének jellemzője 1 fújás során

Eredmények A három napelemmodul hűtését 2015. 07. 05-én, illetve 2015. 08. 10-én végeztük el, 11-13 óra között 7-7 ismétléssel. Az átlagos globál sugárzási értékek az eltérő párolgási idő miatt minimálisan eltérnek. A számításokhoz 0,03 albedó-értékkel, valamint 0,3 m/s mért átlagos szélsebességgel kalkuláltunk. A 4-6. ábrák mutatják be, hogy általánosságban milyen karakterisztikát követ a hűtés folyamata. Látható, hogy egy szórófej alkalmazása során a napelemek szélét minimálisan (vagy egyáltalán nem) érte permet, így a 2. szenzoron a hőmérsékletcsökkenés negatív, azaz hőmérsékletemelkedés tapasztalható. A diagramok alatt látható hőképek tájékoztató jellegűek, mivel tükröződő felület esetén nem mérhető az adott tárgy hőmérséklete [24], viszont a szóráskép jól látható 1 fújás esetén. A monokristályos napelemek esetében megállapítható, hogy egy fújás során a modul felső harmadának közepén átlagosan 4, alsó harmadának bal szélén 0,3 °C hőmérsékletcsökkenés volt tapasztalható, amelynek eléréséhez átlagosan 151 másodpercre volt


6. ábra. Amorf szilícium napelem hőmérsékletének változása és szórásképének jellemzője 1 fújás során

29


E-MET.HU

3. táblázat. Napelemmodulok hőmérlegének számítása 1 fújás során, 2015. 08. 10. (11:50-12:00) Napelem típusa Monokristályos

Polikristályos

Amorf szilícium

Modul mérete

2

m

0,34

0,36

0,95

Nedvesített felület

m2

0,14

0,18

0,46

Wvíz, a felületről elpárolgó víz mennyisége

kg

6,19×10-3

8,99×10-3

7,66×10-3

Párolgási idő L, párolgási hő Qe, a párolgás során fellépő hőáram

s

466

486

372

J/kg

2 416 696

2 414 366,4

2 411 454,4

W/m2

229,3

248,1

107,9

W/m2

843,1

845,4

a, víz albedó I, átlagos napsugárzás intenzitás Qs, a napsugárzás során fellépő hőáram

0,03 838,2

W/m

25,3

25,4

25,1

Tw, a víz átlagos hőmérséklete

K

315,15

315,95

316,95

Te, átlagos külső levegő hőmérséklet

K

αe, külső hőátadási tényező az üveg felületről a környezetbe v0, szélsebesség Qc, a vízfelület és a levegő közötti konvektív hőáram

2

305,55

W/m K 2

6,84

m/s W/m2

0,3 65,7

71,1

78,0

αi, külső hőátadási tényező a tedlar vagy az üveg hátuljáról a környezetbe

W/m K

3,70

6,84

Σ δ/λ

m2K/W

7,7×10-3

6,4×10-3

U, hőátbocsátási tényező a belső tér és a vízréteg között

W/m2K

Qv, a víztükör alatti rétegből vezetéssel bejutó hőáram

W/m2

4,8

6,7

34,4

Q, maradéktag

W/m2

-235,1

-256,5

-86,1

szükség. A felületen lévő permetcseppek döntő hányada 110-130 másodperc alatt párolgott el. A polikristályos napelemeknél egy fújás során az 1. szenzoron (a modul felső harmadának közepén) 5,2 °C hőmérsékletcsökkenés volt tapasztalható, míg a 2. szenzoron (alsó harmadának bal szélén) -0,6 °C, amelynek eléréséhez átlagosan 131 másodpercre volt szükség. A felületen lévő permetcseppek döntő hányada szintén 110 és 130 másodperc között párolgott el. Az amorf szilícium napelemeknél egy fújás során a modul első szenzorán 1,3 °C hőmérsékletcsökkenés volt tapasztalható, míg a 2. szenzoron -0,2 °C, amelynek eléréséhez átlagosan 83 másodpercre volt szükség. A felületre juttatott permetcseppek legnagyobb része 60 és 80 másodperc közötti idő alatt párolgott el. A napelemek hőmérlegét a 2015. 08. 10. 11:50-12:00 közötti időszakra határoztuk meg, mivel a vizsgálat szempontjából a környezeti és kísérleti feltételek ekkor voltak a legkedvezőbbek. A vizsgálat jellemzőit és a hőáramok arányait a 3. táblázat mutatja be. A hőmérleg (-Qe + Qs − Qc + Qv) állandósult állapotra írható fel, viszont jelen esetben egy tranziens folyamatról van szó. A hőmérleg segítségével az elvitt hőmennyiség közelítő nagysága meghatározható. A nem állandósult állapot miatt a maradék tag szükségszerű. A párolgás során az elpárolgó víz hőfoka változik, így a számításokhoz a kipermetezett víz hőmérsékletének, valamint a napelem permetezés előtti felületi hőmérsékletének az átlagát vettük figyelembe. A párolgás során fellépő hőáram (Qe) kivételével az összes többi Qx hőáram kiszámításakor ugyanazt a felületnagyságot vettük figyelembe (amely a nedvesített felülettel azonos, miután a felhasznált összefüggések kizárólag m2-re vetített, fajlagos értékeket tartalmaznak), így a Qx-re kapott eredmények egymással összevethetők. A Qe-vel való összehasonlításhoz azokat is a nedvesített felületre kell vonatkoztatni.

30

2

3,6

6,6

Összefoglalás Jelen munkában azonos típusú és teljesítményű, 50 W-os, hűtés nélküli és azonos módon hűtött monokristályos, polikristályos és amorf szilícium napelemek összehasonlító vizsgálataira került sor kültéri, valós időjárási körülmények között, ugyanazon a mérőponton. Vizsgálatunk célja a földre telepített, permetezéssel hűtött monokristályos, polikristályos és amorf szilícium napelemmodulok hőtani jellemzőinek áttekintése volt. A monokristályos napelemek esetében megállapítottuk, hogy egy fújás során (0,00619 kg, 6,19 ml) a modul felső harmadának közepén átlagosan 4, alsó harmadának bal szélén 0,3 °C hőmérsékletcsökkenés tapasztalható. A polikristályos napelemeknél egy fújás során (0,00899 kg, 8,99 ml) az 1. szenzoron (a modul felső harmadának közepén) 5,2 °C hőmérsékletcsökkenés tapasztalható, míg a 2. szenzoron (alsó harmadának bal szélén) -0,6 °C. Az amorf szilícium napelemeknél egy fújás során (0,00766 kg, 7,66 ml) a modul 1. szenzorán 1,3 °C hőmérsékletcsökkenés volt tapasztalható, míg a 2. szenzoron -0,2 °C. A gyakorlati alkalmazást tekintve megállapítható, hogy több szórófej alkalmazása indokolt, mivel a napelemek szélét minimálisan (vagy egyáltalán nem) érte permet. Változásukat elsősorban a környezeti tényezők (például a szél) megváltozása okozta. A további kutatások célja a 3 különböző napelemfajta műszaki és gazdasági összehasonlító vizsgálata ugyancsak valós időjárási körülmények között. A vizsgálatok eredményeként képet kaphatunk a standard napelemekhez képest megjelenő energianyereségről, a szükséges technikai kiegészítők energiaigényéről és azok költségéről, gazdasági, technológiai, környezetvédelmi előnyeiről, valamint a hűtött rendszerek méretezéséhez felhasználható alapadatokhoz, empirikus összefüggésekhez juthatunk, amelyek alapján lehetővé válik a napelemes energiaellátó rendszerek továbbfejlesztése, hatásfokuk, gazdaságosságuk javítása.




[7]

Jelölések −

a

a víz albedója

c

a levegő fajhője

J/kg °C

cp

fajhő állandó nyomáson

J/kg °C

es

telítettségi gőznyomás

hc

párolgási hőátadási tényező

I

a napsugárzás intenzitása

mbar W/m2K W/m2

ma

a levegő tömege

kg

mw0

a vízgőz tömege

kg

plev

légnyomás

Pa

pe

a vízfelület hőmérsékletéhez tartozó telítési parciális vízgőznyomás

Pa

pw

a külső levegőben uralkodó parciális vízgőznyomás

Qc

a vízfelület és a levegő közötti konvektív hőáram

W/m2

Qv

a víztükör alatti rétegből vezetéssel bejutó hőáram

W/m2

Qe

a párolgás során fellépő hőáram

W/m2

Qs

a napsugárzás során fellépő hőáram

W/m2

Pa

T

hőmérséklet

Te

a külső levegő hőmérséklete

°C vagy K

Tw

a víz átlagos hőmérséklete

°C vagy K

U

hőátbocsátási tényező a belső tér és a vízréteg között

u0

a víz áramlási sebessége

m/s

v0

szélsebesség

m/s

Wvíz

a felületről elpárolgó víz mennyisége

W/m2K

kg

párolgáshő

αe

külső hőátadási tényező az üveg felületről a környezetbe

W/m2K

αi

külső hőátadási tényező a tedlar hátuljáról vagy az üveg hátuljáról a környezetbe

W/m2K

δ

rétegvastagság

nm

η

a cella/modul villamos hatásfoka

−

λ

a réteg hővezetési tényezője

Le

Lewis szám, [8] alapján

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[10] [11]

[12] [13] [14]

[15]

[16]

J/kg

[17]

W/mK −

Roth, W.: Fotovillamos energiaellátó rendszerek általános koncepciói (G07 előadás) , Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, 1-2,2005 Aman, M. M. et al.: A review of safety, health and environmental (SHE) issues of solar energy system. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 41, pp. 1190–1204, 2015. Elérhető: http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/S1364032114007734 International Energy Agency (IEA) Technology Roadmap, Solar Photovoltaic Energy, 2014 Edition. Elérhető: https://www.iea.org/ publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapSolarPhoto voltaicEnergy_2014edition.pdf Zsiborács H., Pályi B., Pintér G.: Permetezett monokristályos napelemek vizsgálata. LVII. Georgikon Napok, ISBN 978-963-9639-82-9 505-514, 2015. Elérhető: http://napok.georgikon.hu/cikkadatbazis/cikkek-2012/cat_view/3-cikkadatbazis/37-2015/43-iv-szekcio-alternativenergiagazdalkodas Skoplaki, E., Palyvos, J. A.: On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations. Solar Energy, 83614-624,2008. Elérhető: http://www. sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X08002788 Zsiborács H., et. al.: Energy performance of the cooled amorphous silicon photovoltaic (PV) technology. Időjárás, Quarterly Journal of the Hungarian Meteorological Service, 2016, nyomdában.


[9]

°C

£

Hivatkozások

[8]

[18]

[19]

[20]

[21] [22]

[23]

[24]

Zöld A., Gábor L.: Energiagazdálkodás az építészetben, Akadémiai Kiadó, Budapest, 102-104. o. 1981. Elérhető: http://mek.oszk. hu/04800/04810/04810.pdf Tiwari, G. N., Kumar, A., Sodha, M. S.: A review-cooling by water evaporation over roof. Energy Conversion and Management, 22, pp.143153. 1981. Elérhető: http://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/019689048290036X Hay, H. R., Yellott, I. J.:A naturally air-conditioned building, Mechanical Engineering 92p. 1, 1970 Carrier W. H.: The temperature of evaporation, The American Society of Heating and Ventilating Engineers 24, pp. 24-50. 1968 Dunkle, R. V.: Solar water distillation: the roof type still and a multiple effect diffusion still. Melbourne: C.S.I.R.O. 1961. International Heat Transfer Conference (2nd : 1961-1962 : Boulder, Colorado and Westminster, London, England) Libraries Australia ID: 9189687. pp. 895-902. 1961. Elérhető: http://trove.nla.gov.au/work/34968478?selectedversion=NBD9189687 Szász G., Tőkei L.: Meteorológia – mezőgazdászoknak, kertészeknek, erdészeknek. Mezőgazda Kiadó, Budapest,1997, 114-141. o. Pongrácz R., Bartholy J.: Alkalmazott és városklimatológia. ELTE,2013, 11. fejezet - A városi klíma jellemzői Agrawal, S., Tiwari, G. N.: Performance evaluation of hybrid modified micro-channel solar cell thermal tile: an experimental validation. International Journal of Engineering, Science and Technology,3, (1) 244-254. 2011. Elérhető: http://www.researchgate.net/publication/272339890_ Performance_evaluation_of_hybrid_modified_micro-channel_solar_cell_ thermal_tile_An_experimental_validation Lu, Z. H., Yao, Q.: Energy analysis of silicon solar cell modules based on an optical model for arbitrary layers. Solar Energy. 81, 636–647, 2007. Elérhető: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0038092X06002313 Chin-Yi, Chin-Yao et al.: Development of tandem amorphous/ microcrystalline silicon thin-film large-area see-through color solar panels with reflective layer and 4-step laser scribing for building-integrated photovoltaic applications. Hindawi Publishing Corporation, Journal of Nanomaterials. Vol. 2014, ID 809261, p. 9. Elérhető: http://www.hindawi. com/journals/jnm/2014/809261/ Ganguly, G. et al.: Improved fill factors in amorphous silicon solar cells on zinc oxide by insertion of a germanium layer to block impurity incorporation. Applied Physics Letters, 85˙(3) p. 3, 2004. Elérhető: http:// scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/85/3/10.1063/1.1773372 Kabir, M. I., et al.: Amorphous silicon single-junction thin-film solar cell exceeding 10% efficiency by design optimization. Hindawi Publishing Corporation. International Journal of Photoenergy, Volume 2012, p. 7. Elérhető: http://www.hindawi.com/journals/ijp/2012/460919/ Hongliang Wang, H. et al.: Predictive modeling for glass-side laser scribing of thin film photovoltaic cells. Journal of Manufacturing Science and Engineering. Volume 135051004-1-11. 2013. Elérhető: http://www. columbia.edu/~yly1/PDFs/manu_135_05_051004.pdf Acciani, G., Falcone, O., Vergura, S.: Analysis of the thermal heating of polySi and a-Si photovoltaic cell by means of Fem. International Conference on Renewable Energies and Power Quality. European Association for the Development of Renewable Energies, Environment and Power Quality. pp. 1-5. 2010. Elérhető: http://icrepq.com/icrepq'10/633-Acciani.pdf Goldsmid, H.J., Kaila, M. M., Paul, G.L.: Thermal Conductivity of amorphous silicon Physica Status Solidi A76, K31-33 1983 Tritt, T. M.: Thermal Vuctivity: Theory, Properties, and Applications. Springer Science & Business Media, 176, 2005 Elérhető: https://books.google. hu/books?id=I9XRU9mtBeoC&dq=Thermal+vuctivity+of+amorphous+sili con+Phys.+Status&hl=hu&source=gbs_navlinks_s Zweben, C.: Thermal materials solve power electronics challenges. Power Electronics Technology February 2006, 41. Elérhető: http:// powerelectronics.com/site-files/powerelectronics.com/files/archive/ powerelectronics.com/mag/602PET24.pdf Fábián A.: Épületenergetikai, felmérések termográfiai eszközök. Hűtő-, Klíma- és Légtechnikai Épületgépészeti Szaklap HKL, 2009. Elérhető: http://www.hklszaklap.hu/web-hkl/lapszamok/2009/ aprilis/826-epuletenergetikai-felmeresek-termografiai-eszkozok

31

KIBOCSÁTÁS-CSÖKKENTÉS

E-MET.HU

Szendrő Gábor, Börcsök Endre, Török Ádám

Közlekedési kibocsátás-csökkentési lehetőségek Magyarországon A dekarbonizáció fogalma az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését takarja – a közlekedés tekintetében ebbe beletartozik például az adott közlekedési módban felhasznált energia előállításának kibocsátása is. A kibocsátások valamennyi közlekedési módban csökkenthetők, illetve csökkentendők, azonban az erőfeszítések hatékonysága igen eltérő lehet. A közlekedés dekarbonizációjáról szóló, 2015 júniusában Brüszszelben megtartott konferencián elhangzottak szerint jelentős beavatkozás nélkül (BAU1) a közlekedés 2050-re a CO2-kibocsátások 60%-át adja majd [1]. A kibocsátás-csökkentő intézkedések halogatásával egyre drasztikusabb megoldásokra lesz szükség a klímaváltozás hatásainak elviselhető szinten tartásához – számos tudományos forrás 350 ppm-re teszi az elérendő CO2-koncentrációt, a jelenlegi érték azonban már meghaladja a 400 ppm-et, és mintegy 2 ppm-mel növekszik évente annak ellenére, hogy a klímaváltozásról szóló párbeszéd már évtizedekkel ezelőtt elkezdődött. A közlekedési dekarbonizáció eléréséhez számos eszköz áll rendelkezésre (technológiai megoldások, módváltás elősegítése, szükségtelen utazások elhagyása, közösségi közlekedés fejlesztése, infrastruktúra-beruházások, közúti közlekedés elektrifikációja stb.), jelen tanulmány keretein belül azonban nem áll módunkban valamenynyire kitérni, így a hangsúlyt a közúti közlekedésre helyezzük, mivel annak súlya a közlekedési kibocsátásokban 90% feletti. A dekarbonizáció egyik legfontosabb lépése a kibocsátások modellezése a jövőbeni trendek megértéséhez.

Nemzetközi szakirodalmi áttekintés A közeledési szektor jelenleg az üvegházhatású gáz- (ÜHG) kibocsátások mintegy negyedéért felelős az Európai Unióban, az energiaszektor mögött a második helyet foglalja el e tekintetben. Ez az ágazat abból a szempontból is különleges helyzetben van, hogy kibocsátásainak trendje a többi ágazatéval ellentétes: 1990 és 2007 között a kibocsátások összesen mintegy 36%-kal növekedtek. Az Európai Bizottság 2010-ben meghirdette az Európa 2020 stratégiát, melynek részeként közlekedési szektor dekarbonizációját is a legfontosabb feladatok közé emelte. Nem sokkal ezután jelent meg a 2050-ig szóló energiaügyi ütemterv, amelyet a Közlekedési Fehér Könyv követett. Az Energiaügyi Ütemterv meghatározta a legköltséghatékonyabb irányokat az üvegházgáz-kibocsátások csökkentése érdekében, elsősorban modellezési eredményekre támaszkodva. Valamennyi szektorra célszámokat határoztak meg, a közeledési ágazatban 2050-re 54 és 67% közötti kibocsátás-csökkentést kell elérni az 1990-es szintekhez viszonyítva. A Fehér Könyv számos lehetséges intézkedést sorol fel a következő évtizedre, valamint az üvegházhatású gázok kibocsátásának 60%-os csökkentését

32

írja elő 2050-ig a közlekedési szektorban (ugyancsak az 1990-es szinthez viszonyítva). „Az alacsony CO2-kibocsátású, versenyképes gazdaság 2050-ig történő megvalósításának ütemterve” [2] szintén a kérdéses szabályozási terület egyik alapdokumentuma. Ebben a 2050-re elérendő célok között a leghangsúlyosabb az ÜHGkibocsátások 80%-os csökkentése 1990-es bázison (lásd 1. ábra). A jelenlegi szakpolitika többek között a 20-20-20-as célkitűzéseket takarja. Amint azt az 1. ábra is mutatja, a mezőgazdaság és a közlekedés azok az ágazatok, amelyekben 2030-ra még nem számít jelentős előrehaladásra a Bizottság. Megjegyzendő, hogy a dokumentum célja nem ad lehetőséget arra, hogy megállapításai figyelembe vegyék az egyes tagállamok közötti – gyakran jelentős – különbségeket. Hazánk tekintetében a közlekedési kibocsátások csökkenését gátolja a megkésett motorizáció és az elöregedett járműállomány, a fűtési célú energiafogyasztásban pedig nem várható az elektromos áram térnyerése a jelenlegi árszerkezet mellett. A dekarbonizáció számos egyéb EU-s és nemzetközi politikába illeszkedik – a következőkben ezeket ismertetjük röviden. A személygépkocsik CO2kibocsátására vonatkozó rendelet [3] 120 g CO2/km-ben határozta meg az új személygépjárművek gyártónkénti flottaátlag kibocsátási korlátját. Középtávon (2020-ra) az előírt határérték 95 g CO2/km, azonban a közelmúlt eseményei, valamint azok esetleges hatása a személygépjárművek kibocsátásának mérésére, illetve a határértékek meghatározására ezt jelentősen befolyásolhatja. A kis tehergépjárművek kibocsátásait hasonló rendelet [4] szabályozza, esetükben a célszámok a következők: 175 g CO2/km 2017-re, 147 2020-ra. A környezetkímélő járművek elterjedésének elősegítéséről szóló irányelv [5] előírja, hogy az életciklus alatt jelentkező fogyasztási

1. ábra. ÜHG kibocsátás-csökkentési célok ágazatonként (1990 = 100%) Forrás: 112/2011/EC



KIBOCSÁTÁS-CSÖKKENTÉS GEOTERMIA

terjed (néhány előrejelzés esetében 2050-ig is). Az Energiastratégia bevezetőjében megfogalmazott jövőkép szerint a magyar energiapolitikát a globális kihívások, valamint az uniós energiapolitikai törekvések mentén kell kialakítani, hazánk geopolitikai adottságainak figyelembevételével. Mint ilyen, az energetikai struktúraváltást az alábbi célok mentén képzeli el: 1. A teljes ellátási és fogyasztási láncot átfogó energiahatékonysági intézkedések. 2. Az alacsony CO2-intenzitású – elsődlegesen megújuló energiaforrásokra épülő – villamosenergia-termelés részarányának növelése. 3. Megújuló és alternatív hőtermelés elterjesztése. 4. Az alacsony CO2-kibocsátású közlekedési módok elterjesztése. Az EU-s célok megvalósulásához elengedhetetlen, hogy a megfelelő célkitűzések beépüljenek az ágazati szakpolitikákba és stratégiai dokumentumokba. Ez a folyamat eddig is zajlott, azonban mindössze részleges eredményekkel járt. Az Energiastratégia kissé kiegyensúlyozatlan, mert a közlekedési ágazatnak, amely kibocsátás-csökkentési szempontból az egyik legjelentősebb kihívást jelenti, mindössze néhány oldalt szentel. Ugyanakkor kiemelt célként fo2. ábra. Elhárítási költségek és potenciálok [6] (saját szerkesztés) galmazza meg a dokumentum a fosszilis enerés környezeti hatások bekerüljenek a közúti személygépjárművek giahordozóktól való függés mérséklését is, valamint a paksi bővíközbeszerzési folyamatának bírálati szempontjai közé. Az egyes téssel számoló forgatókönyvein keresztül a vezérfonalat is kijelöli a területek, illetve technológiák eltérő dekarbonizációs kapacitás- villamosenergia-termelési ágazatra vonatkozóan, amely kihathat a sal rendelkeznek a CO2-kibocsátások elhárítása terén, valamint a közúti közlekedés elektrifikálódására is [7]. A Nemzeti Vidékstratégia 2012-2020 az agrárszektorra fogalhozzájuk tartozó költségszintek is eltérők. Ezeket ún. McKinseymaz meg célkitűzéseket. A dokumentum azonban nem tartalmaz diagram segítségével ábrázolhatjuk (2. ábra). A fenti adatok a költséggörbék 3. verzióját mutatják (megjele- utalást a dekarbonizációra, valamint időtávja sem megfelelő erre a nés alatt), az eredeti számítási módszertant az indirekt hatásokkal feladatra. A felvonultatott általános célkitűzések, mint a természeti kiegészítve. A közlekedéssel kapcsolatos területek és megoldások értékek, az erőforrások fenntartható használata, az erdősültség tofélkövérrel kiemelve láthatók – megfigyelhető, hogy a közlekedés- vábbi növelése, a helyi energiatermelés, valamint a megújuló enersel kapcsolatos adatok elsősorban technológiai és nem közlekedés- giaforrások részarányának növelése közvetett módon tartalmaznak politikai megoldások. Szintén látható, hogy a költségek és az elhá- ugyan dekarbonizációs eszközöket, azonban nem strukturált forrítható kibocsátások széles skála mentén változnak az elektromos mában. A megújuló energia teljes felhasználáson belüli részarámeghajtás elterjedésétől (jelentős elhárítási hasznok, alacsony po- nyára a stratégia 2020-ra elérendő célként 14%-ot határoz meg, tenciál) a lignocellulóz alapú bio-tüzelőanyagokig (jelentős költsé- azonban az általánosságok megfogalmazásán nem lép túl. Magyarország Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terve a gek, de nagy megtakarítási potenciál). 2020-ig terjedő megújuló energiahordozó-felhasználás alakulására tartalmaz terveket és célkitűzéseket. A dokumentum leszögezi, Hazai szakpolitikai áttekintés Az Európai Unió dekarbonizációs törekvéseinek számos hazai vetü- hogy „a nemzeti érdekekkel összhangban jelen dokumentum reális letét dolgozza fel a Hazai Dekarbonizációs Útiterv (HDÚ). Ez a doku- célkitűzésként a kötelező minimum célszámot meghaladó, 14,65 mentum azonban jelen tanulmány írásakor még nem állt rendelke- százalékos cél elérését tűzte ki 2020-ra”. zésre – a Nemzeti Alkalmazkodási Stratégiával együtt a II. Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia részét képezi, amelynek tervezetét a Dekarbonizációs lehetőségek vizsgálata kormány 2015. május 20-i ülésén fogadta el. A Nemzeti Energia- Hazánkban a közlekedési szektor energiaigénye 169,4 PJ volt 2010stratégia 2030 az egyik sarokköve hazánk jövőbeni energiapolitiká- ben. Ennek 90,7%-a a közúti közlekedés, 3,7%-a a vasúti közlejának. Célja az energia- és klímapolitika összehangolása, az ener- kedés, amely 63%-ban villamos meghajtású, 5,6%-a pedig a légi getikai fejlesztések jövőbeni irányainak meghatározása, valamint közlekedés energiaigénye [8] A vízi közlekedés sajnos nem szignifiegy energetikai jövőkép megfogalmazása. Időhorizontja 2030-ig káns, 2020-ig a piaci részesedése várhatóan alacsony marad, ezért


33

KIBOCSÁTÁS-CSÖKKENTÉS

E-MET.HU

1. táblázat. A hazai gépjárműállomány életkora és változása 2020-ig (saját szerkesztés [8] alapján)

Benzin- és dízelüzemű személygépkocsi Dízelüzemű autóbusz Dízelüzemű tehergépkocsi

Járműállomány méret 2010-ben [db]

Átlagéletkor 2010-ben [év]

Járműállomány méret 2020-ban [db]

3 640 693

11,9

4 000 000

17 641

14,0

24 000

427 366

10,7

575 000

az energetikai számításokban nem vettük figyelembe. A légi közlekedési szektorban a kedvezőtlen fagyáspont miatt az alternatív tüzelőanyagok és hajtásrendszerek elterjedése 2020-ig nem várható. A szárazföldi közlekedésben használt belsőégésű hőerőgépek dominanciája megmarad. Az elmúlt 10 év közlekedési tendenciáját figyelembe véve, a vasúti közlekedés részaránya csökken a teljes közlekedési szektor energiaigényében, ugyanakkor a villamos vontatási részarány enyhe növekedésével lehet számolni. Az országos közúti gépjármű-állomány statisztikai adatainak elemzése alapján összefoglalóan megállapítható a hazai közúti gépjárműpark lassú öregedése. A gépjárműbeszerzés gazdasági világválság hatására történő visszaesése, valamint a jövőben enyhén növekvő gazdasági teljesítmény hatására a jövőben a gépjárműállományból az elöregedő személygépjárművek kivonásának lassulásával, valamint az új személygépjárművek beszerzésének gyengébb ütemű növekedésével számolunk. A tehergépjárművek és buszok esetében a szignifikáns nemzetközi forgalom és annak szigorúbb szabályozása miatt a megújítási kényszer erőteljesebb. A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem becslése alapján a gépjárműállomány változása 2020-ig az 1. táblázatban látható [8]. Közúti közlekedés esetében a gépjármű-darabszám növekménye alapján becsüljük a 2020-ban várható energiaigényt. A már korábban ismertetett gépjárműállomány-összetétel alapján körülbelül 5%-os éves energiaigény-növekedés várható 2020-ra (a 2012-es 127,7 PJ-ból kiindulva az MEKH adatai alapján), amely 190 PJ energiamennyiség minimum 10%-ának megújuló erőforrásból történő előállítását teszi szükségessé. A közlekedési szektorban felhasznált megújuló energia részarány legegyszerűbben a tüzelőanyagokba történő biokomponens bekeverésével lenne javítható, a technológiai határok figyelembevételével [9]. A technológiai határokról azonban megoszlanak a vélemények a szakirodalomban, ezért több bekeverési arányra vonatkozóan is elvégeztük a számításokat. Jelenlegi bekeverési arányok szerint a gázolajra vonatkozó 4,4 e/e%-os és motorbenzinre vonatkozó 3,1 e/e%-os bekeverés mellett problémamentesen megoldható a biodízel részarány növelése 7 v/v%-ra (6,45 e/e%). A közlekedési szektor energetikai elemzése során fontos figyelembe venni, hogy a különböző fosszilis eredetű vagy megújuló tüzelőanyagok eltérő fűtőértékkel rendelkeznek, így a térfogatszázalék (v/v%) alapú bekeveréssel összefüggő, és az energiaszázalék (e/e%) alapú megújuló részaránnyal összefüggő paraméterek között nem elhanyagolható eltérés van. A különböző bioüzemanyagok esetén a v/v% és e/e% közötti összefüggést az alábbi képlet adja meg: Bioe/ e% =

34

BioV / V % ⋅ Fűtőértékbio BioV / V % ⋅ Fűtőértékbio + (100−BioV /V %) ⋅Fűtőértékfosszilis

(1)

ahol Bioe/e% a bioüzemanyag energiaszázalékba BioV/V% a bioüzemanyag térfogatszázalékban Fűtőértékbio a bioüzemanyag fűtőértéke a 343/2010. (XII. 28.) Kormányrendelet 1. melléklete alapján Fűtőértékfoszilis a megfelelő fosszilis üzemanyag fűtőértéke Az EU irányelvek alapján 2020-ig vállalt 10 e/e%-os megújuló részarány eléréséhez a kisebb fűtőértékkel rendelkező megújuló tüzelőanyagokkal a bekeverés nem nyújthat teljes és üdvözítő megoldást, hiszen még a 10 v/v%-os technológiai maximum elérése is csak 6,8 e/e%-ot jelent etanol és 9,24 e/e%-ot biodízel esetében. A vállalt 10 e/e%-os cél a villamosított vasútvonalak részarányának növelésével (lassú és költséges folyamat) vagy teljes flották tisztán biotüzelőanyag-alapú mobilitásra való átállításával lehetséges. A hazai gépjárműállomány modernizációja történhet új gépjárművek beszerzésével vagy meglévő gépjárművek egyedi vagy típusjóváhagyással történő átalakításával. A modernizáció gazdasági vetületének vizsgálatakor az új gépjárművek beszerzésénél a vételár-differenciát vettük alapul, az átalakításnál pedig az átalakítás költségét, amelyeket az éves szinten fölhasznált megújuló energiára vetítettünk. A gazdasági szempontok mellett fontos a járműállomány működtetésének az emberi egészségre gyakorolt hatása. A károsanyag-kibocsátásnál a gépjárműállomány átlagos 13,5 (2012) éves átlagéletkorából indultunk ki. Az ehhez tartozó EURO 3-as károsanyag-kibocsátási határértékeket vettük az összehasonlítás alapjául. A többi esetben a szakirodalmi értékeket tekintettük mérvadónak [10-12]. A közlekedési szektorra vonatkozó kötelezettség megvalósítására a megújuló részarány tekintetében három lehetőség áll rendelkezésre: 1. a bekeverési részarány növelése, 2. használt jármű átalakítása tiszta biotüzelőanyag-fogyasztásra és 3. új hibrid, flex vagy elektromos jármű beszerzése. Minden jármű esetén a hozzárendelt átalakítási vagy többlet-beruházási költséget normáljuk az általa évente fölhasznált megújuló energia mennyiségére (millió HUF/GJmegújuló). Látható a személygépjárművek, buszok, tehergépjárművek átalakítási és új vásárlási többletköltsége hagyományos belsőégésű motor fosszilis tüzelőanyaggal, biokomponenssel bekevert tüzelőanyag, hibrid és tisztán elektromos hajtáslánc esetén is. Az adatokat grafikusan is megjelenítve könnyebb összehasonlítani a technológiai megoldások fajlagos költségértékét (3. ábra). Az ábrán jól látható a bekeverési részarányok növelésének gazdasági hatékonysága átalakítás esetén, illetve kis költséggel megoldható a teljes buszflották átállítása is. A közlekedési szektor esetén végzett gazdasági összehasonlításnál azonban figyelembe kell venni a megújuló tüzelőanyagok fajlagos előállítási költségét is, amelyet első generációs etanolnál 27,3-30 Ft/kWh-nak, elsőgenerációs biodízelnél 23,9-30,6 Ft/kWhnak, biometán esetén pedig 22,0-32,9 Ft/kWh-nak becsültük. Megvizsgáltuk azt a lehetőséget, hogy gazdaságos-e a fűtési és villamosenergia-termelési szektorokból megújuló energiamennyiséget átcsoportosítani a közlekedési szektorba a kötelezően vállalt 10%-os részarány fölött. Amennyiben a teljes költséget tekintjük, a felhasznált megújuló energia mennyiségére fajlagosítva a közlekedési szektor három alternatívája versenyképes a villamosenergiatermelés és fűtés-hűtés alternatíváival:



1200 Ft/MJRe 1000

KIBOCSÁTÁS-CSÖKKENTÉS GEOTERMIA

Bekeverési részarány növelése

Új vétele

Átalakítás

alsó ár közép ár felső ár

800 600 400 200

E busz

E tgk

E szgk

HEV tgk

HEV busz

HEV benzinesből szgk

HEV dízelből szgk

Biometán busz

Biometán tgk

Biometán dízelből szgk

Biometán benzinesből szgk

B100 tgk

B100 busz

Biometán tgk

E85 szgk

Biometán busz

Biometán dízelből szgk

Biometán benzinesből szgk

B100 tgk

B100 busz

B100 szgk

B7 tgk

E85 szgk

B7 busz

B7 szgk

E4 szgk

0

Jegyzetek

3. ábra. Jármű beszerzésének/átalakításának többletköltsége a jelenlegi üzemhez képest a jármű által az első évben felhasznált megújuló energiára vetítve

a. az általánosan használt gázolajban a biodízel bekeverési részaránynak a növelése 7%-ig, b. a meglévő buszállomány 100%-os biodízelre történő átállítása, c. újonnan beszerzett elektromos buszok üzemeltetése. A fajlagos összes költségek szektorok közötti összehasonlítása során az elektromos buszok esetén hatévnyi üzemet (5%-os diszkonttényezővel) a villamos energia két megújuló hányadával is figyelembe vettük (10% és 100%), 2,5-es szorzót alkalmazva. A közlekedési szektorban minimális célként kitűzött 17,96 PJ megújuló tüzelőanyag-felhasználásból a buszflottát leszámítva a maradék járműállomány (4,4 v/v%-os etanol és 7 v/v%-os biodízel bekeveréssel) 11,21 PJ-t teljesít. A 2020-ban üzemben lévő buszok 55%-ának biodízelre történő átállításával vagy 10%-ának tisztán megújuló villamosenergia-felhasználásával a 17,96 PJ teljesíthető. A közlekedési szektor esetén csak az üzemeltetési szakaszt vizsgáltuk, és összefoglaltuk az energiaegységre vetített dekarbonizációs potenciált.

Összefoglalás A közlekedésből származó kibocsátások csökkentésére alapvetően három lehetőség adódik: 1. Technológiai megoldások (hatékonyság növelése), ideértve a tüzelőanyag-felhasználással kapcsolatos fejlesztéseket is. Az üzemanyagok és járművek gyártása alapvetően nem jelentős beavatkozási pont hazánkban, azonban egyes infrastruktúra-elemek (pl. gyorstöltők) támogatásának jelentős hatása lehet. 2. Modal split befolyásolása, elsősorban az infrastruktúra és a szolgáltatások fejlesztésén (multimodális hálózat létrehozása), vagy használatának befolyásolásán keresztül (adók, díjak segítségével). 3. Utazási igények csökkentése. A dekarbonizációs költségek beépítése országos szinten elengedhetetlen. Ezen a szinten születnek azok stratégiai döntések, amelyek az állami, társadalmi, gazdasági szervezetek motivációit jelentősen befolyásolhatják. Ide tartoznak a hosszú távú tervek, stratégiák, nemzetközi együttműködések is. A hatékonyság ér-


dekében a kormányzat valamennyi ágának aktivitása szükséges a következő feladatok ellátására: 1. Állami szervek közötti koordináció. 2. Szabályozási környezet alakítása. 3. Szükséges adatok, adatbázisok rendelkezésre állásának biztosítása (adatok felvétele, kezelése, források rendelkezésre bocsátása stb.). 4. Olyan szervezetek létrehozása/fenntartása, melyek a dekarbonizációs prioritásokat, illetve költségeket a gyakorlatban érvényesíteni tudják.

1. BAU = Business As Usual (a szokásos üzletmenetnek megfelelően)

Hivatkozások

[1] McKinnon, A. C.: Driving Road Decarbonisation Forwards, Brüsszel, 2015. június 18. Leirat elérhető: http://ec.europa.eu/clima/events/docs/0105/ breakout_session_1_en.pdf [2] Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású, versenyképes gazdaság 2050-ig történő megvalósításának ütemterve, COM (2011) 112 végleges, http://eur-lex. europa.eu/legal-content/hu/TXT/PDF/?uri=CELEX:52011DC0112&rid=10 [3] Az Európai Parlament és a Tanács 443/2009/EK rendelete a könnyű haszongépjárművek szén-dioxid-kibocsátásának csökkentésére irányuló közösségi integrált megközelítés keretében az új személygépkocsikra vonatkozó kibocsátási követelmények meghatározásáról, http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/HU/TXT/PDF/?uri=CELEX:32009R0443&qid=1457379319715&fro m=EN [4] Az Európai Parlament és a Tanács 510/2011/EU rendelete az új könnyű haszongépjárművekre vonatkozó kibocsátási követelményeknek a könnyű haszongépjárművek CO2-kibocsátásának csökkentésére irányuló uniós integrált megközelítés keretében történő meghatározásáról, http://eur-lex. europa.eu/legal-content/HU/TXT/PDF/?uri=CELEX:32011R0510&qid=1457 379568600&from=EN [5] Az Európai Parlament és a Tanács 2009/33/EK irányelve a tiszta és energiahatékony közúti járművek használatának előmozdításáról, http:// eur-lex.europa.eu/legal-content/HU/TXT/PDF/?uri=CELEX:32009L0033&qi d=1457379899959&from=EN [6] Green, F.: Nationally self-interested climate change mitigation: a unified conceptual framework Centre for Climate Change. Economics and Policy Working Paper No. 224, Grantham Research Institute on Climate Change and the Environment Working Paper No. 199. [7] Gács I.: Mibe kerül a villamosenergia-termelés? Magyar Energetika 20(5) 22-26. (2013) [8] Nemzeti Közlekedési Stratégia (2015), forrás: http://www.3k.gov.hu/ remos_downloads/NKS_Kozlekedesi_Energiahatekonysag-javitasi_ Cselekvesi_Terv.32.pdf, utolsó letöltés: 2016. 02. 28. 16:02 [9] Molnár S., Tánczos L-né, Török Á.: A közlekedési szektor energiafogyasztásának lehetséges és szükséges válaszai a klímaváltozás kihívásaira, Energiagazdálkodás 50(6) 25-28 (2009) [10] Török Á., Zöldy M.: Energetic and economical investigation of greenhouse gas emission of Hungarian road transport sector, Pollack Periodica : An International Journal For Engineering And Information Sciences 5 (3) 123132. (2010) [11] Bereczky Á., Török Á., Gács I.: Tisztán elektromos meghajtású személygépjárművek energetikai és környezeti hatásának vizsgálata, Magyar Energetika 19(1) 10-12. (2012) [12] Siwale L., et al.: Combustion and emission characteristics of n-butanol / diesel fuel blend in a turbo-charged compression ignition engine., Fuel 107 409-418. (2013)

35

MEGÚJULÓK

E-MET.HU

Orosz Zoltán

Magyarország legnagyobb, 16 MW-os fotovillamos erőműve a Mátrai Erőműnél Magyarország jelenleg legnagyobb naperőműve, egyben Közép-Európa legnagyobb széntüzelésű és fotovillamos kapcsolt erőműve épült meg 2015-ben Visonta és Markaz határában, a Mátrai Erőmű felhagyott és rekultivált sűrűzagy depóniáján. A teljesen sík, közel 30 hektárnyi platófelület kedvezett a napelemmodulok elhelyezésének, amelyekből több mint 72 ezer darabot építettek be. A Mátra alapvetően lignittüzelésű erőmű, amely a tüzelőanyagot a visontai és bükkábrányi külfejtéses bányáiból szállítja be, de éves szinten 8%-ban hasznosít magyarországi termelői integrátoroktól és kereskedőktől beszerzett, növényi eredetű biomasszát is. Ezen felül körülbelül 2%-ban használ fel földgázt a IV-V. blokkokhoz kapcsolt előtét gázturbinák üzemeltetéséhez. A Mátra a megújuló energiaforrások részarányát tovább kívánja növelni a villamosenergia-termelésben. A Mátrai Erőmű a szénportüzelésű kazánok tüzelési maradékanyagait, a salakot és a pernyét vízzel bekeverve, sűrűzagy formájában depóniákban tárolja; ezek az anyagok megszilárdulva pernyekövet alkotnak. A közel 20 éves üzem után feltelt Őzse-völgyi depóniát hatósági előírás alapján rekultiválták, majd kidolgozták alternatív energetikai hasznosításának tervét. Az engedélyezési eljárás már 2013-ban megkezdődött. A tulajdonosi hozzájárulások megszerzése után a berendezések szállítására és a kivitelezésre vonatkozó szerződéseket 2015. januárban írták alá. A naperőmű szállítója a Wire-Vill Kft. – IBC Solar Austria GmbH – Energobit S.A. magyar-osztrák-román konzorcium volt. A kivitelező konzorcium tagjai megfelelő tapasztalatokkal rendelkeznek hasonló létesítmények építésében, üzemeltetésében. A magyar Wire-Vill Kft. az elmúlt években jelentős hazai és külföldi villamos szerelőipari, tervezési, kivitelezési és karbantartási tapasztalatokat szerzett, elsősorban kis- és középfeszültségű területeken. A németországi IBC Solar AG és osztrák leányvállalata már háromezer

megawattnyi beépített teljesítőképességű fotovillamos erőmű kivitelezésében vett részt, a romániai Energobit pedig számos megújulós erőműhöz szállított már nagy-, közép- és kisfeszültségű transzformátorokat és kapcsoló berendezéseket. A hálózati csatlakoztatáshoz szükséges transzformátorok szállítója a CG Electric Systems Hungary Zrt., korábbi nevén a Ganz Villamossági Művek volt. Az építkezés 2015. április közepén kezdődött meg, amelynek során elsőként a felvonulási és szervizutakat alakították ki. Erre nagy hangsúlyt kellett fektetni, hiszen több mint 200 darab 40 tonnás kamion szállította fel a 60 m magasan fekvő platófelületre a naperőmű alkatrészeit és berendezéseit. Az időjárás az építési időszak alatt kedvező volt, csak néhány esős nap akadályozta a szállításokat. Ennek ellenére a feljáró utak próbára tették a gépkocsivezetők türelmét, ügyességét, ugyanis a megközelítési utak meredek, zúzott kővel borított szervizutak voltak. A naperőmű alapkövét június 5-én helyezték el. Ekkor kezdődött a tartószerkezetek beszállítása, szerelése, valamint a napelemek helyszínre szállítása. Az egy oszlopon elhelyezett hat napelemmodult egy perc alatt szerelték a helyére. Ennek eredményeképpen a naperőmű-szerkezet rendkívül rövid idő alatt, augusztus 7-re elkészült. A naperőmű 72 480 db, egyenként 255 W névleges teljesítményű, déli irányba tájolt, 20 fokos hajlásszögű polikristályos napelemmodulból épül fel, amelyeket fix tartószerkezetekre rögzítettek. A transzformátorok üzembe helyezése augusztus második felében megtörtént. A naperőmű üzembe helyezése szeptember 16-án kezdődött meg és október 7-én zárult le. Az energiatermelés szeptember 23-án kezdődött, ekkor került üzembe a húsz közül az első inverter. Gyors ütemben követte a többi is, majd szeptember 29-én már valamennyi inverter üzemelt. Az őszi, alacsonyabb besugárzás ellenére 15,8 MW teljesítmény csúcsértéket is rögzítettek. A naperőmű a próbaüzemét problémamentesen teljesítette. A naperőmű által termelt egyenáramot 10 db betonházas konténerbe telepített,

1. ábra. A 16 MW-os naperőmű látképe, délnyugati irányból (háttérben a Markazi víztározó)

36



2. ábra. Polikristályos napelemmodulok

konténerenként 2 db nagy teljesítményű (0,8 MVA) SMA gyártmányú inverter alakítja át váltóárammá, amelyet feltranszformálás után egy betonházas kapcsolóállomáson gyűjtenek össze. A villamos energiát egy 1640 méter hosszú, 6 kV-os földkábelen vezetik az új erőművi elosztóba, majd egy új, 24 MVA teljesítményű, 120/6 kV-ostranszformátoron és a meglévő távvezetéken, valamint a detki alállomáson keresztül a 120 kV-os országos hálózatba. Az éves termelt villamosenergia-mennyiség átlagosan megfelel egy kisváros fogyasztásának. A naperőművet körben 2,5 km hosszúságú, tűzihorganyzott elemekből álló kerítés határolja, valamint a keleti és a déli feljáró utaknál 1-1 db beléptető rendszerrel ellátott kapu teszi lehetővé a személy- és a gépjármű-forgalmat. A naperőműben térfigyelő kamerákkal és érzékelőkkel ellátott biztonsági rendszert alakítottak ki, valamint egy fotovillamos irányítástechnikai rendszer is létesült, amely folyamatosan ellenőrzi a rendszer teljesítményét, a meteorológiai körülményeket, és diagnosztikát is végez. A villamos irányítástechnikai rendszer illeszkedik az eddigi erőműben működőhöz. A naperőművi projekt részben sajáterős beruházásként, részben fejlesztési adókedvezmény segítségével valósult meg. Ez utóbbi igénybevételéhez a Nemzetgazdasági Minisztérium már 2014-ben hozzájárult. A beruházás teljes költsége 6,5 milliárd Ft volt. Az új erőmű ünnepélyes átadására 2015. október 14-én került sor. A MAVIR Zrt. október 23-án a Mátrai Erőmű VIII. blokkjaként üzemi géppé nyilvánította a naperőművet, majd október 30-án a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal kiadta a naperőmű működési engedélyét. A Mátrai Erőmű Zrt. beépített teljesítménye ezzel 950 MW-ról 966 MW-ra változott. A naperőmű működési engedélye 2040. december 31-ig érvényes, és 11 éven keresztül a kötelező átvételi rendszerben értékesíthető a naperőmű által termelt villamos energia. A termelés szükség esetén szabályozható is, miután a MAVIR sikeres akkreditációs tesztet hajtott végre az inverterek gyors ki- és bekapcsolásával. A naperőmű az időjárás kegyeinek megfelelően, azóta is folyamatosan termel. Éves termelése a tervek szerint 20-23 GWh lesz. A kivitelező vállalkozói konzorcium a szerződés értelmében két éves üzemfelügyeleti mérnöki szolgáltatást végez. A felmerült hibákat, hiányosságokat folyamatosan elhárítják, illetve elhárították. A garanciális hibák a naperőmű villamos működését, energiatermelését nem érintették. A beruházással a Mátrai Erőmű jelentősen hozzájárul ahhoz, hogy Magyarország teljesíthesse a megújuló energiából megtermelt villamos energia részarányának növelésére tett vállalását.


MEGÚJULÓK GEOTERMIA

3. ábra. Kapcsolóállomás

4. ábra. Mérnökállomás

A Mátrai Erőmű kezdeményezése úttörő Magyarországon, egyedülálló, ahogyan összekapcsolódik a hagyományos energiatermelés a jövő megoldásával. A projekt pénzügyi előkészítése, engedélyezése hosszadalmas volt, de a beüzemelés is tartogatott kihívásokat. A projekt engedélyezési szakaszában a tulajdonosokat sikerült meggyőzni arról, hogy Magyarország jó helyszíne lesz a projektnek, nyereséget fog termelni, és a projekt végrehajtásával harmonikusan fog összekapcsolódni a hagyományos és a megújuló energiatermelés. Ehhez társult még a megfelelő szabályozási környezet, valamint az energiaügyekért felelős kormányzati szervek támogatása. A Mátra vezetése büszke a naperőművi projekt megfelelő minőségű és tervezett ütemezés szerinti precíz megvalósítására. Sokan meglátogatták már a Mátra hegység által körbeölelt környezetben megépült, impozáns látványt nyújtó létesítményt. A társaság hallgatott az idők szavára, ezért fordult már korábban is a megújuló energia felhasználása felé. Közismert, hogy a Mátrai Erőműben előállított villamos energia forrása évek óta egyre növekvő arányban a biomassza. A cég jövője a lignit- és a megújuló alapú energiatermelésben, valamint a már évek óta a Mátrai Erőmű területén sikeresen működő ipari parkban van. A társaság intenzíven vizsgálja a villamosenergia-rendszer zökkenőmentesebb üzemeltetésének egy másik kulcsfontosságú kérdését, az energia tárolására világszerte alkalmazott szivattyús tározós erőmű létesítését, amelyet a Mátra alján, a Mátrai Erőmű közelében kedvező feltételekkel lehetne megoldani. A Mátrai Erőmű többségi tulajdonosa, az RWE együttműködési megállapodást írt alá a magyar kormánnyal a ligniterőmű fejlesztésének vizsgálatáról annak érdekében, hogy továbbra is kellőképpen hasznosítsuk a hazai lignitet.

37

N6.1

E-MET.HU

Andrássy Zoltán, a Találkozó házigazdája

Magyar Energetikus Hallgatók I. Találkozója

A Magyar Energetikai Társaság Ifjúsági Tagozata (MET IT) 2016. január 29-31. között rendezte meg a Magyar Energetikus Hallgatók I. Találkozóját, röviden az N6.1-et. A rendezvény megszervezésének ötletéről, céljáról és a hátteréről a Találkozó főszervezője, Farkas Rita így számolt be: „A MET IT tagjai minden félévben tartanak előadást különböző konferenciákon, és részt vesznek a Magyar Energia Szimpózium szervezési munkálataiban. Sajnos ezeken a programokon nagyon alacsony a fiatalok részaránya. Ennek kapcsán fogalmazódott meg bennünk az ötlet, hogy szervezzünk olyan konferenciát, ahol a fiatalabb generációt tudnánk egybegyűjteni, hogy megosszák egymással tudásukat, kutatási témájukat. A Találkozó lényege, hogy összegyűjtse a hallgatókat az energetika minden területéről, határon innen és határon túlról, egy szórakoztató, de egyben szakmai eseményre. Célunk, hogy megismerjük egymás szakterületét, kutatását, miközben kapcsolatokra teszünk szert. Az esemény sikerességét a csapatok sokszínűsége adta, hiszen nem csak energetikai mérnökök, hanem gépész-, villamos, mechatronikai és építőmérnökök, illetve földtudomány szakos hallgatók is megtiszteltek minket bizalmukkal. Jó volt látni, hogy a különböző szakmai háttérrel érkező fiatalok gyorsan megtalálták a közös hangot, és a csapatok között barátságok szövődtek. A Találkozó programjainak kiválasztásánál is arra törekedtünk, hogy minél több alkalmuk legyen a különböző csapatoknak megismerkedni egymással, ne veszítsük el a fiatalos légkört, de közben mégis maradjunk a szakmaiságnál. Pénteken az üzemlátogatások után a résztvevők csapatépítő játékok segítségével ismerhették meg egymást. Szombaton, a szakmai nap keretében, egymás kutatási témáit ismerhettük meg, amit a csapatok közötti szakmai vetélkedő követett és végül gálavacsora zárt. A vasárnap a támogató cégeké volt, amelyeknek ezúton is köszönjük a támogatásukat. Nagyon örülök, hogy az energetika területén jelenlévő legnagyobb társaságok szívügyüknek tekintik az új mérnökgeneráció fejlődését, és a Találkozót nem csak anyagilag támogatták, hanem feladatokkal és előadásokkal is hozzájárultak annak sikeréhez. Szeretném megköszönni szervezőtársaimnak a sok segítséget, hiszen a kitartásuk nélkül nem jöhetett volna létre ez a rendezvény. Remélem, a Találkozó híre jövőre még több egyetemhez eljut, és az energetika terén kutató hallgatók között még mélyebb és kiterjedtebb baráti háló alakul ki.” A Magyar Mérnöki Kamara támogatásának köszönhetően a Találkozó szakmai programjainak megrendezésére az Angyal utcai nagyterem szolgálhatott helyszínül. A csapatépítő eseményeket a Kármán Tódor Kollégiumban bonyolítottuk le.

38

A Találkozó nem csak a szakmák közötti határokat lépte át, hanem az országhatárokat is, 3 országból, 6 egyetemről 7 csapat vett részt a szakmai hétvégénken: • Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, két csapat, • Debreceni Egyetem, • Eötvös Lóránd Tudományegyetem, • Kolozsvári Műszaki Egyetem, • Miskolci Egyetem, • Pozsonyi Műszaki Egyetem. A csapatok 8-8 fővel jelentkezhettek, köztük egy csapatvezető doktorandusszal, aki egy energetikai feladattal készült a versenyzők tudását lemérni. Ahol nincs doktori képzés, onnan egy rátermett hallgatót kértünk fel, hogy egy egyetemi oktató segítségével biztosítsa a megfelelő kihívást a csapatok részére. Előfeladatnak a csapatok egy videó elkészítését kapták, amelyben a tagok és egyetemük bemutatása mellett kíváncsiak voltunk a kreativitásukra és humorukra is. Ezt egyrészt egy „nulladik” csapatépítőnek szántuk, amely a hétvége hangulatának megalapozásában is hasznosnak mutatkozott. A nem budapesti hallgatók számára a szállás is biztosított volt a Ferenc körúton található A+A és a Csarnok térnél lévő Hello Budapest Hostelben, így a rendezvény magja Belső-Ferencváros volt, és a csapatok számára akár gyalog is megközelíthető volt a konferenciahelyszín. A szervezők minden csapat mellé egy-egy kísérőt biztosítottak, aki beépített emberként ismerte a programokat és a helyszíneket, kapcsolatot tartott a csapattal, valamint hozzájárult, hogy csapata jól érezhesse magát. A többi kísérő segítségével a csapatok ismerkedését és keveredését is próbáltuk segíteni. A Találkozó végére a kísérők belső segítőként jó baráttá, a csapat tiszteletbeli tagjává váltak. Január 29-én, pénteken a megérkezés és a szállások elfoglalása után a kísérők segítségével a Találkozó első hivatalos programjaként a csapatok üzemlátogatáson vettek részt, melynek részleteiről az esemény szervezője, Nagy Bálint számol be: „Három helyszín közül választhattak a résztvevők, így lehetőség nyílt megtekinteni a Kelenföldi Erőművet, valamint bejárni a Művészetek Palotáját és a Thermowatt Kft. szennyvíz-hőhasznosító telephelyét. A három helyszínre három nagyjából azonos létszámú csoport jutott el. A Kelenföldi Erőműben a látogatás történeti bevezetővel kezdődött, amelynek során megismertük az erőmű fejlődésének szakaszait, ahogyan az 1914 óta üzemelő telephely a kezdeti kátránytüzelésről végül földgáztüzelésre állt át. Megismertük az üzem



GEOTERMIA N6.1

1. ábra. A miskolci csapat a Kelenföldi Erőmű régi vezénylőtermében

működését, szerkezetét, valamint a berendezéseket, amelyek segítségével az erőmű 178 MW villamos és 279 MW termikus teljesítmény kiadására képes. Ezután következett a telephely és az egységek részletes megtekintése. Utunk során kitérőt tettünk a jelenlegi vezénylőterembe, ahol kérdéseket tehettünk fel az erőmű munkatársainak. Következő helyszínünk a régi turbinacsarnok volt, ahol a 100 éves erőmű történetéből rendezett kiállítást vehettük szemügyre. Az itt dolgozók igyekeztek valóban színvonalas és érdekes történelmi kiállítást berendezni, amit a csoportot körbevezető mérnökök történetei tettek még színesebbé, például a világháború idején épített vezénylő bunkerek bemutatásával. Csoportunkat az a szerencse érte, hogy a valóban történelmi és esztétikai jelentőségű, számos film forgatásának helyszínéül választott, régi vezénylőterembe is betekintést nyerhettünk. A Művészetek Palotájában a csoport egy egyedülálló épületegyüttes épületgépészetének és -energetikájának kulisszái mögé láthatott be. Az épület magában foglalja a Ludwig Múzeumot, a Bartók Béla Nemzeti Hangversenytermet és a Fesztivál Színházat. Ezen épületrészek különböző gépészeti rendszerekkel rendelkeznek, a különféle belső igényeknek megfelelően. Lehetőség nyílt a mögöttes elmélet megismerésére és a gyakorlati tanulmányozásra is. A csoport vezetői felkészültségüknek és szakmai hozzáértésüknek köszönhetően nagyon színvonalas és izgalmas betekintést adtak a különleges épületenergetikai üzemeltetés világába. A Thermowatt Kft. szennyvíz-hőhasznosító telephelyén a hulladékhő hasznosítására láthattak példát a résztvevő csapatok. Az elméleti bevezetésben mindenre kiterjedő tájékoztatást kaphattak a szennyvízről, az abban rejlő potenciálról és a hasznosítható energiáról, valamint a folyamatról és egységeiről. Érdekes és elgondolkodtató volt a felismerés, hogy mennyi energiát rejt a körülöttünk lévő világ, és mennyi energia vész kárba a nem megfelelő hasznosításnak köszönhetően. A telephelyen lehetőség nyílt a


hőhasznosító mű bejárására is, ahol a csoport vezetője bemutatta a rendszerelemek működését, és elmagyarázta, hogy milyen szerepük van a folyamatban. A látogatás során a társaság innovatív technológiájának működését ismerhették meg a csapatok, amelyből sokat tanulhattak a hulladékhő energetikai hasznosításáról.” Az üzemlátogatás után a Magyar Mérnöki Kamara nagytermében gyűltek össze a csapatok, hogy a programokkal kapcsolatos információkat megkaphassák, valamint közösen megnézhessék a csapatok videóit, és értékelhessék azokat különböző szempontok alapján. A videók megteremtették a hétvége alaphangulatát, és bebizonyították, hogy a mérnöki kreativitás nem ismer határokat. Az esti csapatépítő játékok előtt az Ifjúsági Tagozat tagjai elkészítették a vacsorát, melyből erőt merítve vághattak bele a csapatok az ismerkedésbe. Olyan kreatív játékokkal készültünk, amelyek segítségével kimozdíthattuk a résztvevőket a komfortzónájukból, és nyitottabbá tehettük őket a többiek megismerésére. Az elején tréfás névtanulós játékokkal kezdtünk, majd a reakcióidejüket és szerteágazó tudásukat teszteltük pár keresztkérdéssel, végül a koncentrációé és a csapatmunkáé volt a fő szerep. A nevetéssel és jókedvvel teli este lezárását az Activity jelentette, ahol a résztvevők saját kreativitásukat kiélve találtak ki szavakat, amelyeket mutogatás és körülírás után társaiknak kellett megfejteni. Január 30-án, szombaton reggel elsőként Németh Róbert, a Magyar Mérnöki Kamara Energetikai Tagozatának elnöke, az OT Industries Zrt. műszaki vezérigazgató-helyettese mondta el beszédét. Üdvözölte a kezdeményezést mind az MMK, mind az ipar részéről, mivel megítélése szerint szükség van arra, hogy az energetika interdiszciplinaritását már hallgatóként átéljék a jövő szakemberei, és olyan kapcsolati hálót hozhassanak létre, amellyel maguk és társaik szakmai fejlődését segíthetik elő. Másodjára Jászay Tamás köszöntötte a hallgatóságot és a versenyző csapatokat a MET és az ELMŰ-ÉMÁSZ Társaságcsoport kép-

39

N6.1

E-MET.HU

viseletében. Örömmel állapította meg, hogy milyen sok lelkes hallgató érdeklődését keltettük fel, valamint sok sikert és jó szórakozást kívánt a hétvégére. Külön kiemelte, hogy a MET büszke az Ifjúsági Tagozatra, amiért ilyen nagyszabású rendezvényt hozott létre ilyen rövid idő alatt. Végül Andrássy Zoltán, a Találkozó ötletének egyik kidolgozója mondta el, milyen jó érzés egy ilyen jelentős eseménnyel lezárni IT elnöki ciklusát. Köszönetet mondott a csapatoknak, a támogatóknak és a szervezőknek a bizalmukért, a hallgatók lelkesedéséért és a jókedvért, amit magukkal hoztak a hétvégére. Szakmai napunk következő programja a csapatok szakmai konferenciája volt, amelyről a Találkozó egyik lelkes szervezője, Nieberl 2. ábra. Pillanatkép a szombati vetélkedőről Norbert tájékoztatja az olvasókat: „A szombat délelőtti konferencián a résztvevő csapatok egy-egy 30 perces előadás keretében szoftverekkel milyen szimulációkat végeznek ebben a témában. mutatták be szakmai tevékenységüket, valamint az oktatási intéz- Néhány konkrét projektre is kitértek, így a „házi erőmű projektre” vagy az alternatív meghajtású járművek építésére. ményük által kínált lehetőségeket. Szintén nagyon aktuális témával, az elektromos autókról szóló Elsőként a BME energetikus csapatának képviseletében Mayer Martin János prezentálta a naphőerőművekben rejlő lehetőségek komplex előadással érkezett a Kolozsvári Műszaki Egyetem csaterén végzett vizsgálatait. Modelljében többek között egy ilyen erő- pata. Átvezették a hallgatóságot az elektromobilitás történelmén, mű Spanyolországban, valamint Magyarországon való alkalmazha- majd az elektromos motorok és meghajtások műszaki értékelése tóságát is összevetette, amiből kiderült, hogy egy ilyen létesítmény következett. Mindezek után a közvilágítási oszlopokra telepíthető hazai termelése 35-40%-kal alacsonyabb. Emellett azt is láthattuk, töltőhálózat brassói esettanulmányával ismerkedhettünk meg. Az hogy egy tároló egység milyen mértékben javítja az erőmű gazda- előadás végén az önvezető autók világába vezető sztereo kamerarendszer területén végzett kutatásaik eredményeit is a hallgatóság ságosságát. A pozsonyi csapat képviseletében Derzsi István és Sánka Imre elé tárták. A Miskolci Egyetem csapata humort sem nélkülözve mutatta az energiahatékonysági intézkedések aktualitását hangsúlyozva egy 2011-ben felújított szlovákiai referenciaépület hőtechnikai ada- be tanszékük történetét, így tanúi lehettünk azon hagyományok tait, valamint a számított hőszükségletet és energiaigényt mutatta eredetének, amelyeket mindmáig oly híven őriznek. Ezután kibe a felújítás előtt és után. A számított értékeket valós adatokkal is ki a maga kutatási területét ismertette, amiből kiderült, hogy az összevetették, és tanulságként kiemelték, hogy egy-egy paraméter egyetemen számos ipari kutatási téma várja a hallgatókat, nagy bizonytalansága jelentős torzításokat okozhat az eredményben. A hangsúlyt helyeznek például a napelemes, -kollektoros rendszerek lakóházak felújítása kapcsán hangsúlyozták a hidraulikai rendsze- vizsgálatára, de a sugárszivattyúk, a folyamatirányítás területén vagy a mérnöki optimáló szoftverek fejlesztése kapcsán is komoly rek beszabályozásának fontosságát. Havas Márton és Hrenkó Izsák, az ELTE hallgatói kutatásukban kutatások folynak. A BME gépész csapatából Babcsán Dávid ismertette a napeleöt nyugat-magyarországi megyében vizsgálták a sűrített levegős energiatárolás alkalmazhatóságát szélerőművekkel kombinálva. Ki- mek típusait, fő jellemzőit, valamint az invertereket. Részletesen záró tényezőket figyelembe véve, térinformatikai elemzések segít- szólt az alkalmazott érintésvédelmi megoldásokról. Előadása végén ségével megállapították a technikai szélenergia-potenciált az emlí- a napelemes rendszerek piacának fellendülését taglalta, és a nemtett területre, majd a sűrített levegős energiatárolás lehetőségeinek régiben megvalósult nagyszabású projekteket mutatta be.” felmérése következett. Eredményeik alapján hét helyszínen összesen 2100 MW tárolókapacitás állhatna rendelkezésre, amelyhez A színvonalas előadások és az ebéd után a szakmai vetélkedő kö2600 MW szélenergia-potenciál tartozik. Az előadás végén Szücs vetkezett a programok sorában, melyről az IT új elnöke, Jakab PéPéter néhány percben ismertetett egy új, a Salzburg térségében ter számol be: „A csapatok közötti verseny gerincét a nem kevesebb, mint hufolyó projektek tanulságai alapján készült smart city koncepciót. A kávészünet után a Debreceni Egyetem csapata röviden be- szonhat feladatból álló vetélkedő adta, ahol a csapatvideók és a mutatta az egyetem műszaki karának történetét, valamint az épü- szakmai előadások alapján addig szerezhető 50-50 ponthoz több letmechatronikai kutatóközpontot. Fő kutatási profiljuk a létesít- mint 400 pont volt szerezhető. Előzetesen minden csapatvezető mények, épületek energetikája. Beszámoltak arról, hogy milyen készített egy, a csapattársai számára sem ismert feladatot, így a

40



3. ábra. A próbára várakozó szélturbinák

csapatok által képviselt változatos szakmai előképzettség a feladatok színességében is jelentkezett. A feladat megoldása közben a csapatvezető – hogy társainak ne segíthessen – IQ tesztet töltött ki a terem másik végében. Érdekes és igen népszerű feladatnak bizonyult a Miskolci Egyetemé, amelynek során hétköznapi eszközökből (papír, cellux és hurkapálca) kellett a csapatoknak emelő szélturbinát építeni. A cél egy százforintos minél gyorsabb felemelése volt a turbina és egy hajszárító segítségével. Egy másik „építő jellegű” feladat volt a toronyépítés, amelynél szívószálból és papírból kellett minél nagyobb teherbírású, legalább 30 cm magas tornyot építeni. A győztes konstrukció egy ember súlyának megtartásában sem vallott teljes kudarcot. Emellett a teljesség igénye nélkül kvíz, teszt, keresztrejtvény, sudoku, improvizációs előadás, totó, statisztika-kiértékelés, CAD rajzolás és jogi probléma is volt a feladatok között, amelyeket a hallgatók lelkesen, teljes erőbedobással igyekeztek megoldani. A vetélkedő csaknem öt órán át foglalkoztatta a fiatalokat, akik közül többen nemcsak szellemi, de fizikai fáradtságról is beszámoltak – ennek ellenére mosoly és izgalom volt felfedezhető az arcokon. A csapatok szinte végig fej-fej mellett haladtak, és többször is volt változás az első helyen. Végül a Budapesti Műszaki Egyetem energetikai mérnökeiből álló, Becsületes Mérnök Emberek nevű csapata bizonyult a legjobbnak, szorosan követte őket a pozsonyi Szlovák Műszaki Egyetem (STUsokk) és a Miskolci Egyetem (MEnergetics) csapata – de mindez csak vasárnap, az eredményhirdetésen derült ki.” A szakmai programok után következett a Találkozó kötetlen, barátkozós része. A Gastland Bisztró Oktogonban rendeztük meg a svédasztalos gálavacsorát, itt pihenhettük ki az egész napos fáradtságot. A vacsora után a Kármán Tódor Kollégium Old’s Klub által üzemeltetett helyiségében tartottuk a záró bulit, ahol mi biztosítottuk a kulturált szórakozáshoz szükséges elengedhetetlen magyar borokat, valamint a talpalávalót. Az este során több meghívást is kaptunk a csapatoktól, hogy látogassuk meg őket és az egyetemüket.


GEOTERMIA N6.1

A január 31-i program az eredményhirdetéssel kezdődött. Minden csapat kitett magáért, mindenki a legjobbat hozta ki magából. A verseny nagyon szoros volt, hiszen minden csapat 300 és 400 pont közötti eredményt ért el, és alig 3-6 pontok döntöttek a helyezések között. A helyezett csapatokat kupával, érmekkel és a támogató cégek által felajánlott tárgyjutalmakkal díjaztuk. Az első helyezett csapat jutalma egy vándorkupa lett, amelyet hagyományteremtési szándékkal hoztunk létre, és jövőre várunk vissza az N6.2-re. Létrehoztunk egy különdíjat. Minden csapatot megkértünk, hogy nevezzen meg egy másik csapatot, amely szerintük megérdemli a különdíjat, amelyet „Közönségdíj”-nak neveztünk el, és nem határoztuk meg a szempontokat, amelyeket az értékelés során figyelembe kellett volna venni. A díjat a Kolozsvári Műszaki Egyetem villamosmérnök hallgatóiból álló KME Flicker csapata nyerte. Ők jövőre ingyenesen vehetnek részt a Találkozón. Az eredményhirdetés zárásaként minden csapat kapott egy kis ajándékot, az eddig nem említett csapatok is, a Debreceni Egyetem főként épületmechatronikai csapata, a DEnergie, az ELTE földtudományokkal foglalkozó csapata, az ELTE - Erre van előre!, valamint a BME gépészekből álló csapata, a Ha B. MEgyek. A Találkozó nem jöhetett volna létre a támogató cégek nélkül, amelyek képviselői az eredményhirdetést követően tartottak előadást. Ezekről az Ifjúsági Tagozat külkapcsolati referense, Schön Bálint számol be: „A Magyar Energetikus Hallgatók Találkozójának utolsó programja a hazai energetikai társaságok szakmai előadása volt. A szombati csapatösszerázó mulatságot követően kihívást jelentő korai kelés akadályának leküzdésében külön motivációt jelentett, hogy vasárnap reggel hullt le a lepel, vált ismertté a vetélkedő végeredménye. Az elért kiváló eredmények ismeretében és a különböző jutalmak birtokában felvillanyozva álltunk az energetikával foglalkozó cégek előadásainak elébe. Az előadások sorát az MVM. Paksi Atomerőmű Zrt. képviseletében Varga József önálló mérnök bemutatója nyitotta. A találkozó résztvevői egy részletekben gazdag, átfogó képet kaphattak Magyarország villamosenergia-ellátásának meghatározó alaperőművéről. Az előadás könnyen érhető volt azok számára is, akik nem ebben az irányban specializálódtak, ám hazai energetikusként a legfontosabb információkról így tájékoztatást kaphattak. Az előadás utáni kérdések elsősorban a jelenlegi uránkészletek fogyási ütemére, és a hazai uránvagyon kitermelési perspektíváira irányultak. Az izgalmas, a hazai energetika jövőjét meghatározó kérdések után következett Jászay Tamás, a Magyar Energetikai Társaság egyik alapító tagja, az ELMŰ Nyrt. képviseletében. Elsőként a társaságot az RWE-hez – Európa egyik vezető energetikai vállalathoz – fűződő viszonyról beszélt. Ezután a Smart Cityhez tartozó különböző fejlesztési lehetőségeket ismertette az előadó, amelyek közül az e-mobilitás került a prezentáció fókuszpontjába. A bemutatót követően a kérdések számossága mutatta a nagyfokú érdeklődést. Leginkább a villamos energetikát hallgató kolozsvári csapat mutatott különös érdeklődést. Jászay úr külön üdvözölte azt a tényt, hogy a MET alapításakor fontos törekvést, a külhoni magyarság mozgósítását az Ifjúsági Tagozat is lényegesnek tartotta a találkozó szervezésében. Végül egy rövid anekdotát mesélt a Teller Edével való személyes találkozásáról, amelyet nagy figyelemmel kísértek a találkozó résztvevői. A következő, fiatalos és dinamikus előadást Almási László tartotta az ALTEO Energiaszolgáltató Nyrt. képviseletében. Az előadó

41

N6.1

E-MET.HU

4. ábra. Csoportkép a résztvevőkről

a BME-n végzett energetikai mérnökként, az IT tagjai között is népszerű hő- és villamosenergia-termelés szakirányon. A virtuális erőművekben (VPP) rejlő lehetőségekről, és fejlesztési, terjeszkedési irányokról beszélt. A cégcsoport által üzemeltetett erőmű bruttó villamos teljesítménye 39 MW, és négy kiserőművet foglal magában. Az erőművek közötti intelligens hálózati kapcsolat lehetővé teszi, hogy a MAVIR felé egy erőműként jelenjen meg a villamosenergiapiacon, és ezáltal jobb gazdasági feltételeket érjen el az értékesítésben. Így könnyebbé válik a menetrendtartás és a rendszerszintű tartalékok biztosítása, valamint országos szinten is növekszik az ellátás biztonsága. A sokak számára új technológia nagy érdeklődést váltott ki, és sok kérdés merült fel a témával kapcsolatban. A harmadik előadást az Ifjúsági Tagozat egyik pártoló tagja, Dr. Tóth Máté szenior ügyvéd tartotta, a Faludi Wolf Theiss Ügyvédi Iroda képviseletében. Az energia és a jog kapcsolatáról szóló bemutató rendkívüli módon megragadta a hallgatók figyelmét, hiszen a képzéseinkben mindig is perifériára szorult jogi tantárgyakat a többség kevésbé ismerte. Az előadó magával ragadó meggyőződéssel és rendkívül választékos nyelvi kifejezésmóddal beszélt arról, hogy a két tudományág milyen szorosan fonódik össze, és mennyire fontos az energetikai beruházások sikeres és hatékony létesítéséhez a jogászok és a mérnökök együttműködése. A céges előadások zárásaként a KPMG Hungária Kft. képviseletében először Kovács Leventét hallhattuk általában a pénzügyi és ezen belül az energetikai beruházásokhoz kapcsolódó financiális tanácsadásról, majd kolléganője, Hajdu-Kis Diána tájékoztatta az egyetemistákat a szakmai gyakorlati program részleteiről. A rendkívül lelkesítő és motiváló előadásból megtudhattuk, hogy a cég nemzetközi tapasztalatokra, kipróbált módszertanokra építi tanácsadásait, és szolgáltatásaik kiterjednek az értéklánc teljes vertikumára, az infrastrukturális beruházásoktól a teljes körű projektmenedzsmentig. Ennek keretében stratégiai, operatív és tranzakciós tanácsokkal látják el partnereiket. A szakmai gyakorlati programjuk bemutatásából kiderült, hogy van lehetőség mérnöki végzettséggel a társaság munkatársává válni, amennyiben ehhez pénzügyi, gazdasági érdeklődés társul. Jelenleg is számos mérnök dolgozik a cégnél, mert a tanácsadás csak széleskörű elemzések útján lehet sikeres, így a csapatban a műszaki tájékozottság elengedhetetlen. Az OT Industries nem tudott képviselőt küldeni a találkozóra, ám

42

két videóval színesítették a vasárnapi programot. Az első a Tiszaújvárosi Butadién üzeméről szólt, amelyet a cég tervezett. Megtudhattuk, hogy a butadién az autógumi-gyártás lényegi eleme, és az üzem ebből évi mintegy 5 millió darab gumigyártásra elegendő mennyiséget fog előállítani, ezenkívül melléktermékként évi 6 ezer tonna hidrogén kerül ki a rendszerből, ami hatalmas energiamegtakarítást és CO2kibocsátáscsökkenést eredményez. A második videóban az OT industries Kőolajvezetéképítő Zrt. mutatta be az Észak-Fekete-erdei, DN600-as gázvezeték második szakaszának építési munkálatait. A gázvezeték 85 bar tervezési nyomású és 26,3 km hosszú. Megismerhettük, hogy melyek az építkezés főbb fázisai, mik a kritikus feladatok, és milyen egyéb tényezőkre kell egy ilyen projekt során figyelni. A Találkozót az előadással is jelentkező társaságokon kívül támogatta még az Energrade Kft., az E.ON Energiaszolgáltató Kft., a Hunyadi Kft. és a Századvég Gazdaságkutató Zrt. Az előadások után minden résztvevő kapott egy kis útravalót, és elbúcsúztunk egymástól. Nagy sikernek tekintjük, hogy a Találkozón 76 egyetemi hallgató vett aktívan részt, és ismerte meg egymást. Reményeink szerint olyan szakmai kapcsolatok alakultak ki, amelyekről a jövőben hallani fogunk konferenciákon, OTDK előadásokon és egyebütt. A rendezvény egyik házigazdájaként őszinte szívvel, segítőtársaim nevében is ki kell hangsúlyoznom, hogy a Találkozó menet közben kialakult nyitott és baráti szelleme volt a legnagyobb élményünk, ez volt az, amiért érdemes volt belevágni, végigcsinálni, megélni. Kivétel nélkül minden résztvevő aktívan és segítőkészen vett részt minden eseményen, és reményeink szerint mindnyájan egyetértenek azzal, hogy a kialakult vagy kialakulófélben lévő szakmai és baráti kapcsolatokat kötelességünk tovább ápolni, hogy 2017-ben még magasabb szintre emeljük ezt az együttműködést. A Találkozó sikere nyomán célul tűztük ki, hogy 2017-ben még több határterületről érkező csapatot vonjunk be, energetikai jogászokat, közgazdászokat és építészeket nyerjünk meg a következő rendezvénynek, és olyan feladatokat dolgozzunk ki, amelyek segítségével és a csapatok keverésével a határterületek együtt dolgozhatnának, hogy végül valami nagyot alkossanak. Ez azért is fontos, hogy még hallgatóként megtanulhassuk a szakmák közötti kommunikációt, hiszen életünk jelentős részében együtt kell működnünk, és közösen kell a szakma és az ipar kihívásait megválaszolnunk. Az élmények és a hangulat érzékeltetése szempontjából fontosnak tartottuk, hogy a résztvevő csapatokat is megszólaltassuk. Elsőként a Szlovák Műszaki Egyetem STU-sokk csapatának beszámolója: „Különösebb elvárások nélkül, de azért kellő kíváncsisággal és elszántsággal vágtunk neki az energetikai „bulinak”, ahol aztán ren-



GEOTERMIA N6.1

desen megdolgoztatták az agytekervényeinket. Emellett azonban kellő idő maradt egymás megismerésére is, így a hétvége sok új ismerőssel is gazdagított bennünket, valamint igazi csapattá kovácsolt bennünket. A találkozó igazi motivációs löket volt a mindennapokra. A talányos feladatoktól kezdve a sok nevetésig minden egyes momentumért köszönet a szervezőknek.” A Debreceni Egyetem DEnergetics csapatának véleménye a rendezvényről: „A Debreceni Egyetem által delegált csapat egyöntetű véleménye a Magyar Energetikus Hallgatók I. Találkozójáról az, hogy SZUPER volt minden tekintetben, minden percét élveztük. Az egész hétvége játékos és szórakoztató volt, mindemellett nagyon örültünk annak, hogy hasonló érdeklődési területről érkező hallgatókkal cserélhettünk eszmét. Nagyon élveztük azt, hogy a megjelent hét különböző csapat hogyan közelíti meg az energetikát, mint multidiszciplináris tudományágat. Úgy gondoljuk, hogy ennek a találkozónak az eredményeként remek szakmai kapcsolatok, barátságok születtek, amelyeket a felek a későbbiekben is kamatoztathatnak.” A Miskolci Egyetem MEnergetics csapatának képviselője, Boldizsár Csongor, a miskolci Energetikai Szaktanács elnöke a következőképpen vélekedik a rendezvényről: „A Miskolci Egyetem csapata, a MEnergetics számára megtiszteltetés volt, hogy részt vehetett a találkozón. Igaz, doktorandusz kísérő nélkül érkeztünk, ami eleinte hátránynak tűnt a többi csapattal szemben, de szerencsére kreativitásunkkal és csapatmunkával felül tudtunk ezen kerekedni. Reméljük, hogy hamarosan újból találkoz-

hatunk a most megismert barátainkkal egy szakmai rendezvény keretében.” A Kolozsvári Műszaki Egyetem KME Flicker csapatának véleménye: „Azt hiszem, az egész csapat nevében mondhatom, hogy nagyon jól éreztük magunkat. Mivel gimis koromban én is sok rendezvényen voltam a szervezők közt, jól ismerem a másik oldalt is. Tudom, mit jelent egyes dolgokat megszervezni, időre pontosan előkészíteni, és hogy mekkora háttérmunka van egy ilyen rendezvény lebonyolítása mögött. Csak gratulálni tudok nekik, minden apró részletre odafigyeltek. Szállás, étkezés, és ami a legfontosabb a fogadtatás, ugyanis érkezésünktől fogva velünk volt a szervező csapat egyik tagja, aki elkalauzolt a helyszínekre. Építő jellegű kritikaként megemlítem, hogy egy kicsit be volt sűrítve a program, pontosabban az idő volt túl rövid ennyi mindenhez. Szerintem nem csak a mi csapatunk, hanem minden résztvevő pozitív élményekkel gazdagodott, és remélem, hogy sikerült egy hagyományt megalapozni. Mi ott leszünk 2017-ben is!” Zárásként szeretnék köszönetet mondani a résztvevő csapatoknak és hallgatóknak, a szervezőknek és támogatóinknak is – nélkülük nem jöhetett volna létre ez a nagyszerű rendezvény: ALTEO Energiaszolgáltató Nyrt., ELMŰ-ÉMÁSZ Társaságcsoport, Energrade Kft., E.ON Energiaszolgáltató Kft., Hunyadi Kft., KPMG Hungária Kft., Magyar Mérnöki Kamara, OT Industries Zrt., Századvég Gazdaságkutató Zrt., Faludi Wolf Theiss Ügyvédi Iroda. Találkozzunk jövőre is a Magyar Energetikus Hallgatók II. Találkozóján!

VÍZ-, GÁZ-, FÛTÉSTECHNIKA MEGÚJULÓ ENERGIA

www.merkapt.hu

Teljes T lj körû kö û megújuló új ló energia i megoldások ldá k a pályázati ál á ti lehetôség l h tô é felkutatásától, f lk t tá ától a szakmai tanácsadáson át, a komplex rendszer beszerzéséig! További információk a Merkapt Zrt. megújuló energia termékeirôl és megoldásairól:

Kis István, +36 20 362 4181 • [email protected] www.merkapt.hu

43

SZERZŐK, LEKTOROK

E-MET.HU

E számunk szerzői: Andrássy Zoltán energetikai mérnök BSc, BME [email protected]

Jászay Tamás igazgató, ELMŰ Zrt. [email protected]

Börcsök Endre MTA Energiatudományi Kutatóközpont [email protected]

Lönhárd Miklós egyetemi adjunktus, Pannon Egyetem [email protected]

Farkas István, dr. intézetvezető egyetemi tanár, Szent István Egyetem [email protected]

Nieberl Norbert energetikai mérnök MSc hallgató, BME [email protected]

Gerse Károly, dr. c. egyetemi tanár, BME [email protected]

Orosz Zoltán osztályvezető, Mátrai Erőmű Zrt. [email protected]

E számunk lektorai: Bihari Péter, dr. egyetemi docens, BME [email protected] Civin Vilmos okl. vegyészmérnök [email protected] Csallóközi Zoltán ny. igazgató, Fővárosi Gázművek Zrt. [email protected] Farkas István, dr. intézetvezető egyetemi tanár, Szent István Egyetem [email protected] Gács Iván, dr. egyetemi docens, BME [email protected] Hornai Gábor tanácsadó, Magyar Villamos Művek Zrt. [email protected]

Pályi Béla, dr. tanszékvezető egyetemi docens, Pannon Egyetem [email protected]

Szilágyi Zsombor, dr. c. egyetemi docens [email protected] Török Ádám, dr. egyetemi adjunktus, BME [email protected]

Pintér Gábor, dr. egyetemi adjunktus, Pannon Egyetem [email protected] Schróth Ádám energetikai mérnök BSc, BME [email protected] Szendrő Gábor egyetemi docens, BME [email protected]

Zsiborács Henrik, ifj. PhD hallgató, Pannon Egyetem [email protected]

e-met.hu

2016-ban dr. Stróbl Alajos kapta a Heller László-díjat A Magyar Kapcsolt Energia Társaság 2016.

meg a Magyar Energetikában. A Magyar

március 2-3-án Hajdúszoboszlón, a Béke

Kapcsolt Energia Társaság konferenciáin is

Szállóban tartotta XIX. konferenciáját, ahol

rendszeresen tart előadásokat az energetika

ünnepélyes keretek között adták át a 2016.

hazai és nemzetközi problémáiról. Előadá-

évi Heller László-díjat. Az energetikusok

sai mindenkor tükrözik kiemelkedő tudását,

körében közismert, 1962-ben a Budapes-

gondos előkészítő munkáját, precizitását és

ti Műszaki Egyetemen vörös diplomával

nem utolsó sorban sajátos humorát.

végzett és ugyanott doktorált gépészmér-

Korábban több hazai erőmű igazgató-

nök 29 évig dolgozott első munkahelyén,

ságának és felügyelő bizottságának volt

az

külföldön

elnöke, tagja. Egyebek mellett a Magyar

(Babcock), tizenegy évig a Magyar Villamos

ERŐTERV-ben.

Dolgozott

Köztársasági Érdemrend Lovagkeresztjé-

Műveknél, majd a MAVIR-ban. Jelenleg a

nek kitüntetettje. Pályafutása, közvetlen

Pöyry Erőtervnél tevékenykedik; rövid- és

segítőkészsége, emberi tulajdonságai alap-

hosszú távú terveket, tanulmányokat, kü-

ján vitathatatlanul kiérdemelte a Heller

lönböző célú energetikai statisztikákat ké-

László-díjat. Ezúton is gratulálunk a díjhoz,

szít. Az Energiagazdálkodási Tudományos

és további jó munkát kívánunk fáradhatat-

Egyesület elnökhelyettese, tagja a MET-nek,

lan szakmai tevékenységéhez.

évente több szakmai közleménye jelenik

Magyar Kapcsolt Energia Társaság

Pálfy Miklós igazgató, Solart-System Kft. [email protected] Szanyi János, dr. c. egyetemi docens, Szegedi Tudományegyetem [email protected] Termann Zsolt energiagazdálkodási szakmérnök, NV Solar Energia Kft. [email protected]

44


Szilágyi Zsombor: A földgáz árát befolyásoló tényezők 22. Hírek 25

Recommend Documents