Energetikai gazdaságtan

Az előadások a következő témára: "Energetikai gazdaságtan"— Előadás másolata:

1 Energetikai gazdaságtan
5. Az energiatermelés és –ellátás technológiája – 1.

2 Energiatermelés – Fogalmak
Közvetlen energiatermelés (egy termék, egy technológia) hő → fűtőmű villamos energia → erőmű Kapcsolt energiatermelés (két termék, egy technológia) fűtőerőmű Kombinált ciklusú kapcsolt energiatermelés (két termék, két/több technológia) villamos energia → kombinált ciklusú erőmű vill. en. & hő → kombinált ciklusú fűtőerőmű

3 Közvetlen energiatermelés
Mennyiségi értékelés Energiafolyam- (Sankey-) diagram Ebe Mérleg Ebe=Ehaszn.+Eveszt. Eveszt.=(1-η)Ebe Eveszt. Ehaszn. Hatásfok

4 Közvetlen energiatermelés
Technológiai lehetőségek Fűtőművek (→hő) melegvíz (<115°C)- és forróvíz kazánok hagyományos kondenzációs gőzkazánok Gőzkörfolyamatú erőművek (→villamos en.) hagyományos (szén, olaj, földgáz) tüzelőanyagúak atomerőművek biomassza (szilárd, folyékony, gáz, komm. hull.) tüzelőanyagúak

5 Közvetlen energiatermelés
Technológiai lehetőségek (folyt.) Gázkörfolyamatú erőművek (→villamos en.) gázturbinák belsőégésű motorok (gázmotorok) Vízerőművek (→villamos en.) folyami (duzzasztásos, átfolyós) szivattyús energiatározó Szélerőművek (→villamos en.) vízszintes tengelyű szélturbinák függőleges tengelyű szélturbinák

6 Közvetlen energiatermelés
Technológiai lehetőségek (folyt.) Szoláris rendszerek fotovoltaikus [PV] (→villamos en.) szolár-termikus fűtés és HMV (→hő) hőkörfolyamattal (→villamos en.) Kombinált technológiák gáz+gőz körfolyamat (leggyakoribb) szoláris+biomassza stb.

7 Erőművek primerenergia-felhasználása
Villamosenergia-termelés x 100% Összes primer energia felhasználás HU Forrás: IEA: World Energy Outlook (WEO), 2009., p

8 Villamosenergia-termelés, EU, 2010
European Network of Transmission System Operators for Electricity Európai Villamosenergia-átviteli Rendszerirányítók Szervezete Forrás: ENTSO-E. Memo 2010, április 30.

9 Kombinált technológiák (ciklusok)
Eltérő technológiák – azonos hasznos termék Ebe RENDSZER E2,haszn. E1,veszt. 1 2 E1,haszn. E2,veszt.

10 Kapcsolt energiatermelés
Egy technológia – több hasznos termék Részhatásfok „A” termék: Ebe „B” termék: Ehaszn.,A Eredő (bruttó) hatásfok: Ehaszn.,B Eveszt. Termékarány:

11 Erőműkapacitások – EU

12 Gőzkörfolyamatú erőmű

13 Gázturbina körfolyamatok

14 Kombinált ciklusok

15 Atomerőmű (PWR)

16 Erőművek hatásfoka

17 Erőművek hatásfoka

18 Erőművek hatásfoka Egyezményes hatásfokok Források Hatásfok, η, %
q, kJ/kWh Víz-, szél- és naperőművek 100 3 600 Geotermikus erőművek 10 36 000 Atomerőművek 33 10 909

19 Bizonyított világrekord hatásfok
Irsching SCC5-8000H Mért hatásfok: η = 60,75% Mért teljesítmény: Pn= 578 MW P=609 MW G 600°C 180 bar Duna 6-8 órás állásidő után 30 min alatt teljes terhelésre; a minimum 100 MW-ról 570 MW-ra 35 MW/min-mal. Az E.ON erőművén kívül a Siemens SGT5-8000H gázturbinájára további hét megrendelés érkezett. Forrás: Brennstoff-Wärme-Kraft, 63. k. 9. sz p

20 Kapcsolt energiatermelés
Előnyök hátrányok gazdasági hasznosság: olcsóbb energiaellátás társadalmi hasznosság: környezetvédelmi előny egészségvédelmi előny ellátásbiztonsági előny fenntartható fejlődés üzemeltetési problémák: kötelező átvétel – rendszerirányítás sok esetben rugalmatlan támogatást igényel hőpiac nélkül életképtelen környezetvédelemi problémák: közel van a fogyasztóhoz nem minden tüzelőanyag elfogadható

21 Kapcsolt energiatermelés
Tüzelőhő megtakarítás Referencia fűtőmű hatásfok (pl. gázkazán): Referencia kond. erőmű hatásfok: (a VER átlagos hatásfoka, ~35..37%) Komplex értékelés kívánatos!

22 Energiatermelés – Fogalmak
Koncentrált energiaátalakítás nagy erőművek (döntően villamos energia) fogyasztóktól távolabb → szállítás az energiarendszer alappillérei Decentralizált kis-közepes erőművek (döntően villamos energia) legtöbbször megújuló energiabázison

23 Energiatermelés – Fogalmak
Fogyasztóközeli (beágyazott) kis-közepes teljesítmény szinte kizárólag kapcsolt fűtőerőmű a fogyasztó közvetlen szomszédságában → szennyezés (→ olcsó szállítás) „tiszta” üzemanyag a két termék miatt a szabályozás problémás lehet

24 Beruházási költségek A koncepcióváltás egyik oka

25 Energiaellátás – Fogalmak
Vezetékes energiaellátás egyvezetékes kétvezetékes villamos energia villamos energia fogyasztó fogyasztó földgáz pl.: passzív házak pl.: családi házak háromvezetékes négyvezetékes villamos energia villamos energia fogyasztó távhő fogyasztó távhő földgáz pl.: iparosított technológiával készült (panel) épületek kommunális fogyasztók

26 Energiaellátás – Fogalmak
A „negatív” energiaigényű fogyasztó egyvezetékes kombinált PV/termikus panel akkumulátor villamos energia fogyasztó hőszivattyú

27 Energiatakarékos építészet fejlődése
primerenergia-igény – fűtés, kWh/m2.a minimális követelmény napenergiás ház építési gyakorlat kisenergiás ház kutatás, demonstráció 3 literes ház nullenergiás ház pluszenergiás ház Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 60. k. 7. sz p. 40.