Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Energiaigények, ellátási (termelési) lehetőségek Dr. Kovács Ferenc egyetemi tanár Miskolci Egyetem Bányászati és Geotechnikai Intézeti Tanszék.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Energiaigények, ellátási (termelési) lehetőségek Dr. Kovács Ferenc egyetemi tanár Miskolci Egyetem Bányászati és Geotechnikai Intézeti Tanszék."— Előadás másolata:

1 Energiaigények, ellátási (termelési) lehetőségek Dr. Kovács Ferenc egyetemi tanár Miskolci Egyetem Bányászati és Geotechnikai Intézeti Tanszék

2 Az élethez szükséges „őselemek” Az életszínvonal, ásványi nyersanyag és energiafelhasználás Az energiatermelés alapanyagai Fa15 MJ/kg Feketeszén30 MJ/kg Kőolaj40 MJ/kg Természetes uránérc500000 MJ/kg 235-ö U izotóp80000000 MJ/kg fúziós (H,D)400000000 MJ/kg Energiaigények, ellátási (termelési) lehetőségek

3 Egy főre jutó GDP I. gyors növekedés II. arányos növekedés III. stabilizációs állapot Az ásványi anyagok egy főre eső fogyasztása Az ásványi anyag felhasználás és a GDP alakulása

4 Az energia (fűtőanyag) fogyasztás és a nemzeti jövedelem kapcsolata Egy főre jutó GDP [10 3 USD] Egy főre jutó fűtőanyag (t)

5 Az egy főre jutó GDP értéke az egy főre eső energiafogyasztás függvényében

6 A gazdagság és a megelégedettség kapcsolata a világ különböző régióiban

7 Konkrét adatok a primér tüzelőanyag felhasználásra USA, Kanada 325 GJ/fő/év Ausztrália-Óceánia205 GJ/fő/év Ny-Európa136 GJ/fő/év Közép-Dél-Amerika35 GJ/fő/év Ázsia24 GJ/fő/év Afrika13 GJ/fő/év Relatív arányok, a világátlag 1,00 USA4,10 Ny-Európa2,20 Magyarország1,50 Kína0,33 India0,11 Fekete-Afrika0,01

8 • az emberiség létszáma • fajlagos energia fogyasztás Ezredforduló (2000-2004) 6,0-6,5 milliárd fő 0,6 ≈ 50-60 %-os „életminőség” 60 GJ/fő/év fajlagos felhasználás összes felhasználás360-400 EJ/év(1018J) (387 EJ) Várható energiaigények a 21. században

9 Vajda Gy. Lakatos J. □ S.Kumár ● Prognózisok a világ népességének alakulására

10 Vajda Gy. Lakatos I. □ Büki G. Δ S. Kumár ○ I. Yantovska Prognózisok a világ energia igényeinek alakulására

11 Kiinduló adat a fenti 400 EJ/év Létszám8 milliárd fő2100-ra 0,8-as (80 %-os) életminőség 200 GJ/fő/év összes igény1600 EJ/év Átlagos becslés 2100-ra Létszám 2-szeres Energia igény 4-szeres Várható energiaigények a 21. században

12 1,7 millió év fa, fűtés, világítás, stb.Cro Magnon nap szél víz 12-13. század szén (Anglia, Liege) 17-18. századszén, gőzgép 19. századszén, gőzhajó, gőzmozdony (15. sz. kőolaj, lámpa, kenőanyag) 19. sz. végea villamos energia (dinamó, generátor, motor) 1866-1874.kőolaj 1878-1892Ottó, dízel motoros 20. sz. közepeföldgáz 1940-50.atomenergia Az egyes energiahordozó féleségek szerepe Történelmi fejlődés

13 Tüzelőanyag Fűtőérték [kJ/kg] (Hasznosítható hőtartalom) Fa10-15000 Barnaszén20-25000 Feketeszén (antracit)30-35000 Földgáz20-40000 Olaj (tüzelőolaj, fűtőolaj)40-42000 PB gáz45-47000 Természetes uránérc500000 235-ös U izotóp80000000 Fúziós (D, T)400000000

14 A világ teljes energiafelhasználás fajtánkénti arányai (2007) Kőolaj FöldgázSzén Megújuló Nukleáris A teljes energia felhasználás 15,9 Mrdtce

15 Kőolaj Földgáz Kőszén Lignit Víz + egyéb Nukleáris Teljes vill. áram termelés 18 bn MWh A világ teljes villamosenergia felhasználásban az egyes primér energiafajták aránya (2007)

16 Nukleáris Megújuló Szén Kőolaj Földgáz Teljes energia felhasználás 2,6 Mrdtce Az EU 27 tagállamának teljes primér energiahordozó felhasználási arányai

17 A világ várható villamosenergia-termelése

18 ÉvUSA (2008) 20042030 Energiafajta %EJ% Kőolaj 40,117437,5 86,2 33,0 84 Földgáz 22,610723,125,0 Szén 22,811925,626,0 Nukleáris energia 8,1286,0 Megújuló energiák 6,4367,510,0 Összes 100,0464

19 KőolajFöldgázSzénÖsszesen Import arányok az EU energia felhasználásban

20 Szerző 203020502100 Fosszilis % Megújuló Fosszilis % Megújuló Fosszilis % Megújuló Büki Gergely 8410 Pápai József 8411 Sashi Kumar 51-7322-39 A. Füst-R. Hargitai 861470304357 IEA Cin 2000 30-40 Vajda György Abszolut maximum 30 Reális maximum 3600 EJ/év mellett 13-16 Reális maximum 1600 EJ/év mellett 29-36

21 Megújuló Kőolaj Földgáz Szilárd anyag (Szén + bio) Megújuló Évek Villamosenergia [TWh] Az EU 27 országa villamos energiatermelés primér energiahordozó fajtánkénti tervezett megoszlása

22 Növekedés prognózisok1,6-1,7-2,2 %/év Primér energia 20301,8 EJ 2050 2,3 EJ Vill. energia 2,5 %/év 203078 TWh/év(1012) 2050102 TWh/év Megújuló primér 203010-15 % 205020-40 % villamos20302-4 % 20504-6 % M.o. vill. energia igény szén+lignit+atom203046-48 TWh/év 205060-65 TWh/év A szén (lignit) atom arány változatlannak U évre) 2030 18-20 TWh/év 205024-26 TWh/év Hazai energia igény prognózis

23  megbízhatóság  kategóriák: ipar, földtani, reménybeli ipari800-1000 · 10 9 t (milliárd) földtani6000-10000 · 10 9 t reménybeli10000-35000 · 10 9 t Magyar Geológiai Szolgálat ipari feketeszén519062 · 10 6 t3460 · 10 6 t/év 150 év barnaszék, lignit465391 · 10 6 t853 · 10 6 t/év545 év Szén-erőmű technikai fejlődés Szénkészletek és ellátottság

24 Hőmérséklet [ ºC] Termikus hatásfok [%] A szén-bázison előállított villamos energia hatékonysága

25

26 2050-ig a SZÉN arány≈ 20 % (45 év)  700 EJ/év Szén 122 EJ/év  5500 EJ  1000 EJ/év Szén 152 EJ/év  7000 EJ Ellátottság  700 EJ/év mellett ipari készlet1000 · 10 9 t = 25000 EJ : 5500  4,5-szeres földtani 10000 · 10 9 t = 250000 EJ : 5500  45-szörös Ellátottság  1000 EJ/év mellett ipari készlet1000 · 109 t = 25000 EJ : 7000  3,6-szeres földtani 10000 · 109 t = 250000 EJ : 7000  36-szoros Kedvező helyzet: A készletek megoszlása egyenletes (kivéve Európa) Helyzet: Hosszútávú ellátottság biztosított Cél: Hatásfok növelése 35 % - 50-60 %-ra Gazdaságosság növelése CO 2 csökkentése

27 Szénfajta IpariTartalék Nem műrevaló Összes Tömeg Mt Hővagyon EJ Tömeg Mt Hővagyon EJ Feketeszén 2003,04501300195031,7 Barnaszén 1952,61801795217028,2 Lignit 293022,0730740440033 Összesen 332527,613603835852092,9 Mo. helyzet Szénvagyon

28 Lignit3-3,5 · 10 9 tHőtartalom7500 MJ/kg 22 EJellátottság200 év Szénalapú5200-5400 PJ hőtartalom

29 Múlt prognózisai 1918 (Oil Trade Journal)néhány év 1919 USGS9 év 1939 (USA)17 év 1900 USA készlet2,9· 10 9 bbl 2000 22,0 · 10 9 bbl Miközben 100 év alatt kitermeltek 174 · 10 9 bbl Fritz Baade (1963): „amit a kőolajjal kapcsolatban meg kell jegyeznünk az, hogy az ilyen aggodalmak, amelyeket nagyon hozzáértő és tekintélyes helyeken újra meg újra hangoztattak, mindig hamisnak és megalapozatlannak bizonyultak.” Kőolaj ellátottság

30 Készlet [10 9 t]Termelés [10 9 t/év]Ellátottság [Év] MGSz 1433,739 Vajda György 1403,641 Büki Gergely 1293 · 10 9 bbl26,3 · 10 9 bbl/év49 EURACOAL 318,1 · 10 9 tce5,1 · 10 9 tce62 Shaski Kumar 1433,641 Lakatos István 1703,944 (Reménybeli készlet BGR (Német) 15543 Klaus Bendow 200 · 10 9 tce40 USGS 1653,943 EIA 1563,943 Pápay József 26167 Pápay József (USGS) 5 % valószínűség 37496 EIA (Új mező+tech. fejl.) 36895 World Oil (2004) 220-290

31 Konvencionális készlet a jelenlegi termelési szint mellett (4 · 10 9 t) 40-60 éves ellátottságot biztosít. Energia prognózis szerint 2050-ig (45 év) Kőolaj igény 7500-9400 EJ  188-235 · 10 9 t (700-1000 EJ/év összes igény) Ilyen volumenű termelést a becsült ipari készlet NEM biztosít Kőolaj ellátottság

32 Jövő reményei  új területek (Afrika, D-Amerika, Mexikói öböl  USGS optimista prognózis  260-375 · 10 9 t  kitermelési hatásfok, technikai fejlődés  ma 30-32 % optimum40-50 %  nem konvencionális készletek olajpala, kerogén, bitumen, karbonát kőzetben 0,05-0,40 t/t20 l/t-400 l/ttartalom 0,01-0,25 %kitermelési hatásfok Lakatos J. 190 · 10 9 t olaj Vajda Gy. 0,1 t/l50-250 · 10 9 t 0,4 t/l200-1000 · 10 9 t Módszer Insituex situ olajhomokvizes kvarchomok8-12 % olaj (bitumen) Venezula, Kanada kőzet 600 · 10 9 t10 %60 · 10 9 t olaj

33 A magyarországi széntermelés alakulása 1987-2007. között Évek Széntermelés [10 6 t] Kőszén Barnaszén Lignit

34 1965 Felhasználás 4 mtTermelés 2 mt 20058 mt MGSz20 Mt ipari, 4 Mt nem műrevaló: 20 év földtani 220 Mt reménybeli 30-200 Mt kihozatal29-36 %

35 Földgáz vagyon és ellátottság Ipari készlet [Tm 3 ] Évi termelés [Tm 3 ] Ellátottság [Év] MGSz1562,659 Vajda György1472,559 Büki Gergely1562,562 EURACOAL193 · 10 9 tce55 Shaski Kumar138 · 10 9 tce2,3 · 10 9 tce61 Lakatos István1802,477 (Reménybeli készlet Pápay József (150) 171 (+122) 73 (125) Klaus Bendow160 · 10 9 tce60

36 Földgáz vagyon és ellátottság Ipari készlet140-190 · Tm 3 50-60-75 éves ellátottság a jelenlegi termelési szinten Energia összetétel szerinti igény 2050-ig (45 év) 5700-7300 EJ fedezhető Reménybeli készlet 300-330 · Tm 3 2-3 évi növekedés, 5 · Tm 3 /év termelés mellett a 100 éves igény 40 %-a fedezhető. Nem konvencionális gázpalatömött homokkő 0,1 m Darcy kihozatal max. 20 % gázhidrát két komponensű anyag víz+gáz Csendes Atlanti Óceán mélység < 400-600 T < 10  C p > 20 bar180 m 3 /t hidrát 5000-50000 Tm 3 0,4-0,6 %-os kihozatal  50-500 · Tm 3

37 A kőolaj import és hazai termelés az 1965-2007. években Mennyiség [10 3 t/év] Évek Import Hazai termelés

38 Mennyiség [10 3 t/év] Évek Import Hazai termelés A földgáz import és hazai termelés alakulása az 1965-2007. években

39 Import5-10 %-ról70-80 %-ra MGSz65-70 Mrd m 3 ipari 12 Mrd m 3 nem műrevaló 40-130 Mrd m 3 reménybeli 55-65 % kihozatali tényező Szénhez kötött 120-140 Mrd m 3 30-50-70 m 3 /t Hazai földgáz


Letölteni ppt "Energiaigények, ellátási (termelési) lehetőségek Dr. Kovács Ferenc egyetemi tanár Miskolci Egyetem Bányászati és Geotechnikai Intézeti Tanszék."

Hasonló előadás


Google Hirdetések