Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

0. Követelmények 1. Bevezetés, célkitűzések, területek.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "0. Követelmények 1. Bevezetés, célkitűzések, területek."— Előadás másolata:

1 0. Követelmények 1. Bevezetés, célkitűzések, területek

2  Aláírás megszerzése  8. heti zh. (0..100) min. 50%-os teljesítése  Szorgalmi házi feladat (csoportos, 0..50, beadás: 14. hét)  Jelenléti követelmények TVSZ szerint  Pótlás: pótzh a pótlási héten  Vizsgajegy  Szóbeli vizsga (0..100) és  Évközi zh. (0..100) + HF (0..50) összege alapján ▪ < 101 elégtelen(1) ▪ 101 – 125 elégséges(2), 126 – 150 közepes(3), ▪ 151 – 175 jó(4),176 felett jeles(5)

3  Energiaellátás  Rendszerstruktúra, jellemzők  Energiaellátó rendszerek és rendszerelemek  Villamos energia, Gáz, Hő  Termelés – Szállítás – Felhasználás  Gazdaságos energiaellátás  Technológiák és folyamatok modelljei  Optimális erőforrás-allokáció

4  Paradigmaváltás az energiaellátásban  Centralizált, decentralizált  Fogyasztóközeli (elosztott, beágyazott)  Termelő-fogyasztó (prosumer)  Kockázat és megbízhatóság  Energiagazdálkodás szervezési eszközei  Energiaaudit  Energiamenedzsment

5  Intelligens energiaellátó rendszerek  Elosztott/beágyazott technológiák  A „prosumer” koncepció  Smart és smartest grid

6 Változó világ, trendek, kihívások Rendszerstruktúra és rendszerelemek

7 A hagyományos energia- politikai célháromszög Paradigmaváltás energia- politikai célnégyszögre energia- politikai háromszög energia- politikai négyszög ellátás- biztonság környezet-, éghajlat- védelem gazdasá- gosság környezet-, éghajlat- védelem gazdasá- gosság ellátás- biztonság társadalmi elfogadás

8 Környezet és Fejlődés Világbizottság (WCED): „fenntartható fejlődés olyan fejlődés, amely kielégíti a jelen szükségleteit anélkül, hogy károsítaná a jövőbeli generációk képességét saját szükségleteinek kielégítésére.” Eszközök:  fenntartható használat  fenntartható gazdaság  fenntartható társadalom

9 WEC (World Energy Council): 3A Accessibility: hozzáférhetőség minden piaci szereplő számára elfogadható áron  szabályozás Availability: energiahordozók hosszú távú rendelkezésre állása  nyitottság minden energiahordozó felé Acceptability: társadalmi elfogadottság  környezetbarát és biztonságos technológiák

10

11 Összes primer energia felhasználás, G megújuló nem megújuló energiaforrások energiaátalakítás Végenergia felhasználás, F átalakítási, szállítási, tárolási és egyéb veszteségek veszteségek és nem energetikai felhasználás szekunder energia energiaellátás hatásfoka: Hasznos energia, H energiafelhasználás hatásfoka: TPES Total Primary Energy Supply TFC Total Final Consumption UE Useful Energy

12 Total final consumption Total primary energy demand x 100, % H

13 Forrás: Energia Központ Kht. hazai termelés nettó import összes felhasználás import (901,7) export (177,5) készletezésre (32,3) átalakítási veszteség saját igény és veszteség végső fogyasztás nem energetikai célú energetikai fogyasztás lakosság közlekedés ipar szolgáltatás és egyéb 233,9 202,9 140,4 138,8 716,0 798,5 82,5 1126,8 81,7 246,6 434,9 724,2 Az adatok PJ-ban összes energiaforrás 1159,1 bruttó végső energiafogyasztás 716 PJ (64%) 2009 összes energia- felhasználás: 1040 PJ -7,7% 1 cm = 200 PJ (nettó = bruttó – szállítási, elosztási, veszteségek) 100% A hasadóanyag (atom) hazai forrásnak tekintve 71%

14 Forrás: Brennstoff-Wärme-Kraft (BWK), 64. k. 11. sz p összes forrás összes felhasználás kivitel és tárolás nem energetikai felhasználás átalakítási veszteségek az energiaszektor felhasználása végső energia behozatalhazai statisztikai különbség ipar közlekedés háztartás egyéb készlet- változás összes energetikai 100 % 65 % Megújulók a primerenergia-felhasználásból 11,0% Az adatok PJ-ban

15 140,3 233,9 138,8 202,9 9,9% 7,2% 94,4% 10,8% 17,8% 30,6% 17,8% 59,0% 48,6% 8,6% 1,8% 5,3% 3,4% 3,0%8,2% 19,6% 32,7% 19,4% 28,3% PJ Forrás: Energia Központ Kht. 2,1% 25,4% 37,0% 5,3% 3,7%

16 A primerenergia-igény aránya az egyes régiókban Forrás: World Energy Outlook 2013

17 A fosszilis energiahordozók kitermelése szén földgázolaj a teljes megmaradó készlet a bizonyított tartalékok az eddig kitermelt mennyiség 3050 év 233 év 178 év 142 év 61 év 54 év Forrás: World Energy Outlook 2013

18 Világ, primerenergia-igény – új politikai szcenárió Forrás: World Energy Outlook 2013 Mtoe

19 Forrás: World Energy Outlook 2013 Mtoe

20 Forrás: EU-Commission: Key Figures június (Eurostat May 2011) 2009-ben Málta:100% (egyedüli teljes) Dánia: -20% (egyedüli exportőr) Magyarország EU-27: 54%

21 Nemzeti primerenergia-megtakarítási tervek EU-27: 206,9 Mtoe 2020-ig a bázishoz képest Forrás: EU-Commission: Key Figures június (Eurostat May 2011)

22

23  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

24 Mennyiségi értékelés E be E veszt. E haszn. Energiafolyam- (Sankey-) diagram Hatásfok Mérleg E be =E haszn. +E veszt. E veszt. =(1-η)E be

25 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

26 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

27 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.

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

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

30 E be E 1,haszn. E 1,veszt. 12 E 2,haszn. E 2,veszt. RENDSZER Eltérő technológiák – azonos hasznos termék

31 Egy technológia – több hasznos termék E be E veszt. E haszn.,A E haszn.,B Részhatásfok „A” termék: „B” termék: Eredő (bruttó) hatásfok: Termékarány:

32

33 ELŐNYÖK  gazdasági hasznosság:  olcsóbb energiaellátás  társadalmi hasznosság:  környezetvédelmi előny  egészségvédelmi előny  ellátásbiztonsági előny  fenntartható fejlődés HÁTRÁNYOK  üzemeltetési problémák:  kötelező átvétel – rendszerirányítás  sok esetben rugalmatlan  támogatást igényel  hőpiac nélkül életképtelen  környezetvédelemi problémák:  közel van a fogyasztóhoz  nem minden tüzelőanyag elfogadható

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

35  Koncentrált energiaátalakítás  nagy erőművek (döntően villamos energia)  fogyasztóktól távolabb → szállítás  az energiarendszer alappillérei  Decentralizált  kis-közepes erőművek (döntően villamos energia)  fogyasztóktól távolabb → szállítás  legtöbbször megújuló energiabázison

36  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

37 A koncepcióváltás egyik oka

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

39 A „negatív” energiaigényű fogyasztó (prosumer) egyvezetékes fogyasztó villamos energia kombinált PV/termikus panel hőszivattyú akkumulátor

40 40 Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 60. k. 7. sz p. 40. primerenergia-igény – fűtés, kWh/m 2.a napenergiás ház kisenergiás ház 3 literes ház nullenergiás ház pluszenergiás ház építési gyakorlat minimális követelmény kutatás, demonstráció

41 Országos energiaellátó rendszerek

42 Földgáz infrastruktúra – rendszerelemek hazai kitermelés import feldolgozás a telephelyen feldolgozás a telephelyen szállítás (csővezeték) szállítás (tartály) felhasználás fogyasztó felhasználás fogyasztó gáztározó (földalatti) gáztározó (földalatti) tárolás (palackos) tárolás (palackos) földgáz PB gáz, gazolin 8 Mm 3 /nap orosz: 31 Mm 3 /nap nem orosz: 11 Mm 3 /nap 51,5 Mm 3 /nap 98,5 Mm 3 /nap csúcsfogyasztás, -15 °C

43 Földgáz infrastruktúra – hálózat Forrás: FGSZ Zrt. éves jelentés (2013)

44 Európai – orosz földgázhálózat

45 Fogyasztás – termelés – tározás Forrás: Magyar Energia Hivatal

46 Adatok forrása: Magyar Energetikai és Közműszabályozási Hivatal

47 Hőellátás infrastruktúra – rendszerelemek hőtermelés közvetlen (kazán) kapcsolt hőtermelés közvetlen (kazán) kapcsolt szállítás (csővezeték) másodlagos tároló szállítás (csővezeték) másodlagos tároló felhasználás fogyasztó felhasználás fogyasztó hőtároló primer en. földgáz primer en. földgáz VER vill. en. VER vill. en. meleg-/forróvíz, fűtés hideg-/hűtöttvíz, hűtés

48 Távhőellátás – termelés – fogyasztás Lakásszám: 648 ezer (állandó); hőtermelő kapacitás kihasználtság: 53% (átl., 48%  60%) átlagos hőveszteség: 17% (magas) Adatok forrása: Magyar Energia Hivatal

49 Villamos energia infrastruktúra – rendszerelemek villamosenergia- termelés közvetlen (erőmű) kapcsolt villamosenergia- termelés közvetlen (erőmű) kapcsolt szállítás (vezeték) elosztás szállítás (vezeték) elosztás felhasználás fogyasztó felhasználás fogyasztó primer energia primer energia nemzetközi kapcsolatok piac nemzetközi kapcsolatok piac tároló kapacitások (korlátozott) tároló kapacitások (korlátozott) tároló kapacitások (korlátozott) tároló kapacitások (korlátozott)

50 A villamosenergia-termelés primer energiahordozó bázisa Adatok forrása: Magyar Energetikai és Közműszabályozási Hivatal

51 Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 60. k. 6. sz p. 24. a rendszer nagysága a névleges teljesítmény kisütési ideje másodperc perc óra szivattyús tárolós levegőtárolós H2H2 lendkerekes tárolás szupravezetős mágneses elektromágneses elektrokémiai mechanikus Tárolási formák: szünetmentes áramforrások szükség- áramforrások nagyüzemi energiatárolók NaS és más akkumulátorok kétréteges kondenzátor

52 Villamos energia infrastruktúra – termelők Forrás: MAVIR Zrt.

53 Villamos energia infrastruktúra – alaphálózat Forrás: MAVIR Zrt.

54 Forrás: Kontinentális Európa NORDIC Nagy-Britannia Írország és Észak-Írország H EU tagország Szinkronterületek: egy szinkronterület = egy frekvencia BALTIC EE LT LV ENTSO-E European Network of Transmission System Operators for Electricity

55 Villamos energia Termelés – Felhasználás (2012, GWh) Adatok forrása: Magyar Energetikai és Közműszabályozási Hivatal

56 Pillanatfelvétel Forrás:

57 Terhelési diagram – Napi (MVER) Forrás:

58 ENTSO-E 58 Forrás: ENTSO-E: Statistical Yearbook 2010, p GW tél nyár CET GW

59 Technológiai és energiagazdálkodási jellemzők

60 A kapcsolt energiatermelés technológiája ellennyomásúelvételes-kondenzációs

61 Rugalmasság javítás → vegyes kapcsolás Ellennyomású blokkKondenzációs blokk kondenzációs Q. P max. min. üzemi tartomány ellenyomású turbinaszabályozás; fojtás; segédhűtés; kazánszabályozás; több fűtési hőcserélő

62 SegédkondenzációSegédhűtés Tápvízelőmelegítő rendszer pótvíz CSGYT SK visszatérő kondenzátum t e t v Tápvízelőmelegítő rendszer FH1FH2 SH Cél  a P növelése;  Q és P közötti merev kapcsolat feloldása

63 Energetikai értékelés – 1. Értékelhető villamos teljesítmény (ellenny.) Merev kapcsolat a hőigénnyel (ellennyomásúnál): Értékelhető (a villamosenergia-rendszer szempontjából): Általában:

64 Energetikai értékelés – 1. Értékelhető villamos teljesítmény (kond.) Fajlagos kiesett villamos energia: Fajlagos kiesett villamos energia éves átlagban: Értékelhető villamos teljesítmény:

65 Korszerű megoldás: gázmotoros blokkfűtőerőmű

66 Gázmotor - energiafolyam Tüzelőanyaggal bevezetett energia: 100% Mechanikai energia: 36 % GENERÁTOR Veszteség 1,5 % Villamos energia 34,5% Hő (füstgáz+hűtővíz+olaj) veszteség 1,5 % Sugárzási Hűtővíz+ olaj Füstgáz 62,5 % 26 % 36,5 % Vízhűtésű turbótöltő 10 % HŰTŐVÍZ HŐCSERÉLŐ Veszteség 0,3 % FÜSTGÁZ HŐCSERÉLŐ Hasznosítható hő Veszteségek 4 % 58,2 % ü Q GM P Q.

67 Poligeneráció – ipari parkok, plázák, korházak gázmotor földgáz, biogáz abszorpciós hűtő kompresszor villamos en. hő (meleg) sűrített levegő hő (hideg) FOGYASZTÓ PIAC kompr. hűtő villamos en. hő (meleg)

68 Egyszerűsített energetikai-gazdasági értékelés csak hő és villamos energia Mennyiségi (bruttó) hatásfok: Villamos energetikai „hatásfok”: Hőfejlesztési „hatásfok”:

69 Fajlagos villamos energia: Villamos energia arány: fűtőmű kond. erőmű Fajlagos hőfelhasználás

70 kapcsolt határa kapcsolt itt már rosszabb Minden haszon a hőn Minden haszon a villamos energián


Letölteni ppt "0. Követelmények 1. Bevezetés, célkitűzések, területek."

Hasonló előadás


Google Hirdetések