Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A megújuló energiaforrásokról általában, a Föld energia fogyasztásának szerkezete, fosszilis és megújuló energiaforrások Készítette: Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A megújuló energiaforrásokról általában, a Föld energia fogyasztásának szerkezete, fosszilis és megújuló energiaforrások Készítette: Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási."— Előadás másolata:

1 A megújuló energiaforrásokról általában, a Föld energia fogyasztásának szerkezete, fosszilis és megújuló energiaforrások Készítette: Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási szakmérnök, CEM Természetvédelmi mérnök MSc Készült: 2014 MMK szakmai továbbképzés törzsanyag1

2 A képzés célja MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013 A szakmai továbbképzés műszaki tartalmú továbbképzés. Célja a szakterületen megjelenő új, korszerű mérnöki - szakmai ismeretek (új tervezési módszerek, eszközök, számítási metódusok; új anyagok, berendezések, technológiák; K+F+I eredmények, fejlődési trendek, stb.) megismertetése a szakmagyakorlókkal. Forrás: 266/2013. (VII. 11.) Korm. rendelet

3 Energia forrásaink - lehetőségeink MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013

4 Energia felhasználásunk változása MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013

5 Egy kis ismétlés az adatok miatt MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  SI Prefixumokból: 10 2 = 100 = hekto (h) 10 3 =1 000 = kilo (k) 10 6 = = mega (M) 10 9 = = giga (G) = = tera (T) = = peta (P) = = exa (E)  Mértékegységek átszámítása 1 kWh = 3600 kJ= 3,6 MJ fordítva 1 MJ= 0,2778 kWh 1 toe (tonna olaj egyenérték - megállapodás szerint) 1 toe = kWh = 42 GJ = MJ = 10 7 kcal 1 cal = 4,1868 J fordítva 1 J = 0,2389 cal 1 Joule = 0,2389 cal és 1[J] = 1[VAs]=1[Ws]=1 [Nm]

6 Egy kis ismétlés az adatok miatt MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Teljesítmény – P [W], de pl.: [kW], [J/s] egységnyi idő alatt végzett munka: P=W/t Teljesítmény (P)[W]=Munka(W)[J] / idő(t)[s] Általánosan: P=ΔE/Δt P = Energia változás/egységnyi idő alatt  Energia – E [J], de pl.: [Ws], [Wh], [kWh] a teljesítmény és az idő szorzata: E=P*t Energia(E)[J]=teljesítmény(P)[W]*idő(t)[s]

7 Energia felhasználásunk a világban MMK szakmai továbbképzés törzsanyag toe = 42 GJ, 1 Mtoe = 42 PJ, azaz Mtoe = PJ = 504 EJ

8 Energia felhasználásunk a világban MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013 Mtoe-ben (2012 összesen: Mtoe)

9 Energia felhasználásunk „fejenként” MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013 Ez alapján Magyarország (kb.10x10 6 fő), azaz 10x10 6 fő x 80x10 9 J (80GJ) = 800 PJ lenne, a valóságban kb PJ

10 Energia felhasználásunk „itthon” MMK szakmai továbbképzés törzsanyag Mtoe = 42 PJ, azaz 21,9 Mtoe = 920 PJ (Világ energia felh. 2 ezreléke)

11 Energia felhasználásunk „itthon” MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013 (2012 összesen: 21,90 Mtoe)

12 Megújuló energia fogalma: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  A megújuló energiaforrások a természetes energiaforrásoknak azon csoportja, amelyek gazdaságilag értékelhető időn belül természetes úton megújulnak, újratermelődnek. (ZSEBIK, 2005)  Célkitűzések: EU-27: 20% Magyarország: 16,6% megújuló részarány a primer energia felhasználásban

13 MEHCST: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Magyarország Megújuló Energia Hasznosítás Cselekvési Terve  2020 évre: Csökkentve: 14,65% lesz a teljes bruttó hazai energia fogyasztásból a megújuló energia részarány  Célkitűzések területenként: Fűtés és hűtés: 18,9% Villamos energia:10,9% Közlekedés: 10,0%

14 Megújuló energia használata: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Alkalmazásának szükségszerűsége  Az egyre növekvő energia igények miatt  Véges fosszilis energia források  Környezetünk védelme (CO 2 kibocsátás)  Alternatív energiaforrás (ellátásbiztonság)  Alkalmazásának módjai  Centralizált, decentralizált, lokális (szigetüzem)  Alkalmazásának korlátai  Használatuk helyi adottság függő  Kis energia sűrűség  Rendelkezésre állás időben, teljesítményben  Rendszerbe illeszthetőségük, korlátaik

15 Megújuló energiák forrása: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Geotermikus : A Föld mélyében zajló radioaktív folyamatokból eredő hőtermelődés geotermális és geotermikus (pl.: termálvíz, talaj hőszivattyúk)  Gravitációs, a Föld-Hold kölcsönhatása alapján (árapály erőművek)  A többi megújuló energiaforrás végső soron a Nap fúziós energiájából ered, a Föld felszínét érő napsugárzás, vagy az okozta változások hatására (az összes biomassza, biogáz, bio-hajtóanyag, szélenergia, tengeri áramlás erőmű, napelem, napkollektor, passzív alkalmazások, levegő hőszivattyúk, stb.)

16 Geotermikus energia MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Magyarországi potenciál: 9,3 GW ~ 300 PJ/év ( kW/km 2 azaz mW/m 2 hőáramsűrűség)  Geotermikus hőfok gradiens (Föld hőmérséklete adott mélységben: Földfelszín hőmérséklete plusz a mélység szorozva a gradienssel) Általában: 30 o C/km, Magyarországon: 50 o C/km  Kockázata : - kis energiasűrűség (Magyarországon még jobb is, mint a világ átlag, ami 78,4 kW/km 2 ) - Villamos energia termelés jelenleg100 o C kinyert hőmérséklet mellett gazdaságos

17 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Geotermális energia (mert kitermelem) :  Termálvizek felhasználása (hűtés, fűtés, villamos energia, balneológia)  Talaj kutas hőszivattyús megoldások  „Hot Dry Rock” azaz HDR technológia:  EGS rendszer fejlesztés alatt

18 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Geotermikus energia (földhő hasznosítás) :  Talaj kollektoros, talaj szondás megoldások Szondák

19 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Napenergia közvetlen hasznosítása  Passzív hasznosítás  Mezőgazdaság (szárítás, aszalás)  Építészet (fűtés): Direkt rendszer Trombe fal Elkülönített naptér

20 Napenergia Magyarországon MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Magyarországi potenciál: PJ/év (Majdnem négyszázszorosa az éves hazai energiafelhasználásnak – de ez csak elvi!)  Fajlagos éves napsugárzási energia: kWh/m 2  Hasznosítás lehetőségei:  Hőenergia  Villamos energia  Naperőművek

21 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Napenergia közvetett hasznosítása  Aktív hasznosítása:  Napkollektor (fűtés, meleg víz)  Napelem (villamos energia)  Naperőmű (hő és villamos energia)  Áttételes hasznosítása:  Szél-, víz- bioenergia

22 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Napkollektor  Elsődleges hasznosítása:  Fűtés, fűtésrásegítés  Használati meleg víz (HMV)  Odafigyelni:  Túlhevülés  Fagyásvédelem  Kivitelezési minőség  Belső csőkígyó kialakítás  Tárolókapacitás

23 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Napelem  Elsődleges hasznosítása:  Villamosenergia termelés (DC)  Kombinált kivitelben meleg víz is egyidejűleg  Odafigyelni:  Inverter (DC->AC)  Csatlakozások  Túlfeszültség és villámvédelem  Teljesítmény csökkenés (névleges: kW peak )  Hőmérséklet emelkedésre  Besugárzás szöge, hullámhossza  Napelem életkora (~25 év 80%)

24 Napelemek MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Típusok:  Mono kristályos szilícium (Si) napelemek  Polikristályos szilícium (Si) napelemek  Amorf szilícium napelemek  Gallium-Arzenid vegyület alapú napelemek  Egyéb vegyület félvezető alapú napelemek  Szerves festék alapú napelemek  Hatásfok: Átlagosan 18% (5%-25%-ig) Elméleti határ az egy p-n átmenettel rendelkező napelemek esetében 33,7%

25 Legnagyobb napelem park – 70 MW MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Hol? : Kagosima Japán – Kyocera (http://global.kyocera.com/news/2013/1101_nnms.html)  db napelem modul (~240W/db)  314 hektár  től  India 2208MW és épít egy 4000 MW-ost! 7 év múlva lesz kész… Rajasthan provinciában

26 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Naperőmű  Elsődleges hasznosítása:  Villamosenergia termelés gőzturbinával  Odafigyelni:  Területfoglalás  Élővilág védelem (vakítás, hő)  Rendszeres portalanítás  Időjárás és napszak függő, de hőtárolás van

27 Legnagyobb naperőmű – 392 MW e MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Hol? : Ivanpah - Kalifornia  3 db 137m-es torony  db 2x3m-es tükör  1600 hektár  től

28 Telepített napelem arányok MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Világ összesen telepített napelem teljesítménye: 138,9 GW  Ebből az újonnan beállított napelem teljesítménye: 38,4 GW (Ez majdnem 30%-kal nőtt 2012-höz képest, ebből Kína: 11,8 GW, Japán 6,9 GW, USA 4,8 GW volt)  Európa újonnan beállított napelem teljesítménye: 11 GW (2012-ben 17,7 GW volt, 2011-ben még 22,4 GW)  Németország újonnan beállított napelem telj.: 3,3 GW  Többi európai ország: UK (1.5 GW), Italy (1.4 GW), Romania (1.1 GW) and Greece (1.04 GW) Magyarország TELJES napelem teljesítménye: 12 MW (azaz 0,012 GW !) Forrás: European Photovoltaic Industry Association, EPIA

29 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Szélenergia :  Villamos energia (Lokális, villamos hálózatba termelés)  Mechanikai munka (szivattyúzás, szélmalmok)  Közlekedés (vitorlás hajók, hőlégballon, vitorlázó gép)  Kockázat: hang, fény, jég, tájesztétika Mosonszolnok szélerőmű park (12x2MW – 9 milliárd Ft – 2007-ben indult)

30 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Szélenergia Magyarországon :  Összesen 330 MW üzemelhet 2010 júliusa óta nincs újabb kvóta! (Villamosenergia rendszer kiegyensúlyozás)  Átlagos értékelhető teljesítmény: 20-22%  Változékony szélirány és erősség  Szélturbinák összteljesítménye szűkebb környezetünkben, az EU27-ben:  2009-ben: GW,  2010-ben: GW,  míg 2011-ben már: GW (offshore és onshore turbinák)

31 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Vízenergia :  Villamos energia (jellemzően villamos hálózatba termelés)  Mechanikai munka (vízimalmok, fűrésztelep)  Közlekedés (hajózás)  Kockázat: hajózás, meder, élővilág Hernád, Felsődobsza kW (Teljesítményének duplázása 100 év után: 2013 szeptemberében) Békésszentandrás 2013-ban indult - 2MW

32 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013 Energiatermelés a mezőgazdaságban (biomassza alapú energiahordozók) Bio hajtóanyagokBiogáz Tüzeléses hasznosítású energia-hordozók BioalkoholBiodízel Mellék- termékek Célültetvények Gyümölcs termesztési Erdei Szántó földi Erdei, faipari Szőlészeti borászati Szántó- földi Élelmiszer ipari Bioenergia termelése és hasznosítása

33 Magyarországi biomassza potenciál MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Dendromassza (erdei, fás) (Tűzifa, Energiaerdő, Vágástéri hulladék, Elsődleges faipari hulladék)  Egyéb növényi fő- és melléktermék (Gabonafélék és lágyszárú melléktermékek, termesztett lágyszárú, biohajtóanyag gyártás melléktermékei)  Másodlagos biomasszák (Hígtrágya, állati hulladék és melléktermék, feldolgozási hulladékok)  Harmadlagos biomasszák (Élelmiszeripari-, élelmezési hulladék, szennyvíziszap, kommunális biohulladék) Összesen: 350 millió tonna biomassza készlet

34 Biomassza hasznosítás MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Energetikai hasznosítás mellett más célra is használhatunk (Élelmezés, komposztálás, gyártás alapanyaga, stb.)  Kizárólag energetikai célra – hasznosítás nélkül (Erdei és egyéb hulladékok)  Energetikai hasznosításra termelnünk kell (Energia erdők, energia ültetvények) FONTOS : a teljes folyamat energiamérlege

35 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Biomassza (hő- és villamos energia)  Mezőgazdasági melléktermékek, hulladékok  Erdőgazdálkodási és fafeldolgozási melléktermékek

36 Megújuló energia fajták áttekintése: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Biogáz (kapcsolt hő- és villamos energia) (Másodlagos és harmadlagos biomasszák)  Bio hajtóanyagok (közlekedés)  Biodízel (Napraforgóból és repcéből) 7%-ig a gázolajba keverhető  Bioetanol (Gabonafélékből, búzából, kukoricából) Felhasználható: fosszilis üzemanyag helyettesítésére (E85) vagy bekeverésére (max: 10%)

37 Megújuló energiák értékelése, illeszthetősége más rendszerekhez: MMK szakmai továbbképzés törzsanyag 2013  Kapacitás  Igény  Rendelkezésre állás  Tárolás (SZET - erőmű szivattyús energia tározós erőmű, biomassza, stb.)  Szabályozhatóság  Káros környezeti hatások  CO 2 kibocsátás mentesség?  Életciklus elemzés Németország villamos teljesítmény térképe (!)

38 Köszönöm: figyelmüket, kérdéseiket, véleményüket! Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási szakmérnök, CEM MMK szakmai továbbképzés törzsanyag38


Letölteni ppt "A megújuló energiaforrásokról általában, a Föld energia fogyasztásának szerkezete, fosszilis és megújuló energiaforrások Készítette: Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási."

Hasonló előadás


Google Hirdetések