A megújuló energiák felhasználásának környezetvédelmi és gazdasági összefüggései Készítette : Dr. Nemcsók János (SZTE Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék, Selye János Egyetem Komárom) Dr. Tóth József Biomassza Termékpálya Szövetség

A környezet és energia összefüggései A környezet védelem a klímavédelem nem létezik önmagában. A gazdaság elemeinek milyensége és az erőforrások felhasználásán ak hatékonysága határozza meg a környezetünk állapotát.

A környezetvédelem elemei A fenntarthatóság biztosításának eszközei –Káros anyag kibocsátás csökkentése (növekedésének megállítása) Energiatakarékosság Megújuló energiák hasznosítása –Talajszennyezés csökkentése –Okszerű talajerő gazdálkodás –Fajok védelme Fenntarthatóság –A klíma védelme –A levegő tisztaságának védelme –A vizek védelme –A talaj termőerejének fenntartása –A biodiverzitás fenntartása Flóra Fauna

Klímavédelem - Levegőtisztaság Alapvető probléma az üvegház hatású gázok felszaporodása. Okai: –az energia felhasználás exponenciális növekedése elsősorban fosszilis energiahordozók elhasználásával (CO2, Nx gázok). –koncentrált állattenyésztés, szennyvíz mennyiség növekedés (metán)

Eredmény a föld általános felmelegedése

Ágazatok felelőssége az ÜHG kibocsátásban Az arányokról egészen mást gondolnak az emberek, mint a valóság. Miért probléma ez? –A csökkentés érdekében rossz irányban indulnak (Az elektromos energia aránya vitatható. Attól függ az áramot miből állítják elő)

Energiaszerkezet Hazánk energia szerkezetének alakulása tendenciájában is rosszabbak az EU átlagánál. Elsődleges ok a támogatott gáz. Az EU szite minden országában a gázfelhasználást külön adó terheli, nálunk támogatják. (Kit is ??!!)

Megújuló energiák Természeti energiák Jellemzőik –Állandóan rendelkezésre állnak, illetve beavatkozás nélkül megújulnak. –Kiaknázásukhoz speciális létesítmények szükségesek Fajtái: –Napenergia –Szél energia –Víz energia –Geotermikus energia Termálvízek Földhő Biomassza (a természetben keletkező szerves anyagok) Elsődleges biomassza –A növénytermesztésben (erdőgazdaságban) keletkező Főtermékek melléktermékek Másodlagos biomassza –Az elsődleges biomassza felhasználásából keletkező új szerves anyag (az állattenyésztés termékei). Harmadlagos biomassza –A másodlagos biomassza feldolgozásának termékei (élelmiszeripar termékei) –Kommunális hulladék

Hol tartunk most és hol a helyünk Európában

Tervek 2020-ra

A megújuló energiafelhasználás belső szerkezete Az indokoltnál (lehetőségeink nél) sokkal kisebb a természeti energiáink hasznosítása. A megújulókból 85% -ot képvisel a tüzelhető biomassza.

Megújuló energiák a villamos energia termelésben IMegújuló energiák a villamos energia termelésben I

Megújuló energiák a hazai villamos energiatermelésben

A tervezett megújuló energia összetétel

Napenergia Óriási energiamennyiséget jelent. Hazánk adottságai világviszonylatban közepes Európát tekintve kiválóak. A hasznosító berendezések hatásfoka alacsony, a berendezések viszonylag drágák, és előállításuk magas ÜHG kibocsátással jár az év során egyenleten eloszlás éjszaka nincs energiaforrás tárolási problémák sok egyéb bizonytalansági tényező (borult ég, stb.)

Napenergia hasznosítás lehetősége Melegvíz (fütés) eszköze a kollektor. Hatásfoka elérheti a 12%-ot. A többi megújulóhoz viszonyítva drága. Önállóan nem, csak kiegészítőként alkalmazható. Elektromos áram előállításának eszköze a napelem. Üzemeltetése nagyon olcsó. Hatásfoka maximum 17%(Suntech). Jelenleg még drága, de egyre olcsóbb lesz. A termelése a csúcsidőszakra esik. Csak időszakosan működtethető 1 kW névleges teljesítménnyel kWh áram termelhető évente. Hosszú (25 éves) élettartam, életteljesítményre vetített fajlagos költsége kedvező.

Szélenergia Jellemzői: a kapacitás viszonylag alacsony hányada használható ki –nálunk az eddigi tapasztalatok szerint 25% –Spanyolország 34% –Tengeri és partmenti létesítmények 72-90% a beruházás viszonylag drága, az üzemeltetés költségei alacsonyak hálózatra kapcsolás esetén tartalékrendszerek kellenek saját felhasználáshoz nagyon drága energiatározó rendszer kell jelenleg hazánkban 172 MW névleges teljesítmény üzemel. Korábbi plafonérték 330 MW, a közelmúltban további 440 MW-ot engedélyeztek az eddig megvalósult beruházások döntő többsége külföldi (Spanyol érdekeltség)

Szélerőművek Magyarországon (170 MW teljesítmény)

Világtendencia a szélenergia felhasználásában

Geotermikus energia Termálvízek hasznosítása Feltételek: –legyen a területen elérhető mélységben termálvíz Lehetőségek: –lakossági (intézményi) fűtésre –mezőgazdasági hasznosítás (hajtatóházak) –kommunális célra (termálfürdők) –erőműi hasznosítás (elektromos áram nálunk még nincsen) Kiegészítő lehetőségek : a benne lévő metán leválasztása és hasznosítása Problémák: –viszonylag nagy beruházási költség és a visszasajtolás problémái Földhő hasznosítása (hőszivattyús rendszerek) Fűtésre: –egyedi kis rendszerek (lakóházak) viszonylag nagy többletberuházás, a jelenlegi támogatás mellett hosszú megtérülési idő –közösségi rendszerek magas beruházási költségek Erőműi hasznosítás: Nálunk nincs ilyen. Külföldi tapasztalatok alapján folyamatos üzem mellett fennáll a tektonikus mozgások erősödésének veszélye.

Termálvíz készletek hazánkban A termálvíz energetikai hasznosítását ma leginkább a visszasajtolási kötelezettség merev (egyesek szerint rossz) értelmezése gátolja.

Biomassza felhasználás lehetőségei Elégetés: energetikai célra termelt főtermékként termesztett növények, vagy a növénytermesztés melléktermékei, és egyéb tüzelhető melléktermékek. –elégetés turbinás erőművekben, ahol a fő cél az elektromos áram előállítása –kapcsolt kiserőműi rendszerek elsődlegesen hő biztosítására, elektromos áram értékesítése mellett –kizárólag hőigény kielégítésére Bioüzemanyag előállítás: –főtermékként termelt gabonafélékből erjesztéssel bioetanol –főtermékként termelt olajos növényekből biodízel Biogáz előállítás hulladékból (esetleg szénhidrátban gazdag főtermék (silókukorica, cukorcirok) hozzáadásával –elektromos áram és hő –gázkénti felhasználás

Általunk javasolt alapelvek A mezőgazdaság alapvető feladata az élelmiszer előállítás, tehát csak azt a területet szabad energetikai célra használni, amely a szükséges és eladható élelmiszer mennyiség előállításához nélkülözhető. A mező- és erdőgazdaság melléktermékeit olyan mértékben célszerű energetikai célra felhasználni, amely a talajerő utánpótlását nem veszélyezteti. A keletkező hulladékokat viszont lehetőség szerint használjuk fel. A biomasszát, tekintettel annak alacsony energiasűrűségére elsődlegesen helyben, vagy a lehető legkisebb szállítás mellett használjuk fel. A rendelkezésre álló biomasszát úgy használjuk fel, hogy a benne lévő (input) energia legnagyobb hányada hasznosuljon.

Biomassza potenciál

A tüzelhető biomassza A tüzelhető biomassza potenciálnak több mint felét a mezőgazdasági termelés adja, ugyanakkor ennek a felhasználása minimális. A melléktermékek közül csak a gabonaszalma felhasználásával találkozhatunk. Ebben a kategóriában a meghatározó mennyiség a kukoricaszár. Lehetséges felhasználás: –erőműi eltüzelés (20-50) MW teljesítmény alacsony hatásfok nagy szállítási távolság nagy beruházási igény –bálatüzelés kiserőművekben hő hasznosításra (2-5 MW teljesítmény) nagyon jó hatásfok minimális járulékos energiafelhasználás jó input/output energiaarány kedvező beruházási költségek –pelettálás, brikettálás viszonylag nagy járulékos energia felhasználás egyedi fűtési rendszerekben javasolható

Tüzelhető biomassza erőműi felhasználása Jelentős a törekvés a tüzelhető biomassza meglévő nagyerőművekben való felhasználására. Problémái: –elsősorban tűzifára alapozott –rossz hatásfok –nagy szállítási távolság

A hőfelhasználás és a megújulók Magyarországon A hőfelhasználáson belül a megújulók aránya minimális, viszont a megújulókon belül a meghatározó a tűzifa.

Tüzelhető biomassza legcélszerűbb felhasználása A legcélszerűbb hasznosítás közvetlen hőként való hasznosítás. A rendelkezésre álló és könnyen összegyűjthető tüzelhető biomasszával közelítően 2,2-2,6 Mrd m3 földgáz kiváltható lenne. Elsőként az önkormányzati intézmények gázfűtését kellene és lehetne biomasszával kiváltani. Fűtőmű esetén bálatüzeléssel, egyedi fűtési rendszerek esetén saját előállítású pellet, vagy brikett fűtéssel. Előnyei: –20-35 % -kal olcsóbb fűtés –mezőgazdasági termelőknek a fűtőanyag előállításáért többlet árbevétel –helyi foglalkoztatás növekedés –ÜHG kibocsátás jelentős csökkenése

Biogáz A biogáz hasznosítás elsősorban a helyben keletkező (saját) szerves hulladék (trágya, állati hulladék) felhasználásával, esetleges saját termelésű főtermék (silókukorica, cukorcirok stb.) kiegészítésével gazdaságos. Jelentőségét növeli, hogy az energetikai felhasználásából származó előnyei mellet környezetvédelmi feladatot is megold. Hasznosítási lehetőségei: –gázként hálózatba táplálva energetikai szempontból hatékony mivel csak az erjedési veszteség (kb. 40%) és a saját felhasználás terheli a finomító berendezés jelentősen növeli a beruházás költségét –gázmotorral elektromos áram és hő előállítása az energiaveszteség legalább 20 %-kal nagyobb (gázmotor hatásfoka) a beruházás olcsóbb kérdés, hogy a motor hőteljesítménye milyen mértékig hasznosítható

Az állattenyésztési telepekhez kapcsolódó tervezett biogáz telepek

Bioüzemanyagok Magyarországon jelenleg biztonságosan előrejelezhető közel 2 millió tonna gabona (kalászos és kukorica), amely élelmiszeripari illetve takarmányozási célra nem alkalmas vagy nem értékesíthető. (Az adottságok, hagyományok miatt lényeges termelésszerkezeti változás nem várható). Ebből bioetanol készíthető. –A jelenlegi technológia energiahatékonysága nem jó. –A tervezett fejlesztések pillanatnyilag leálltak a koncepció hiánya miatt. –Jelenleg a helyi alapanyagot felhasználó üzemek ( t/év kapacitásig kaphatnak támogatást. A jelenleg termesztett olajos növények mennyisége mintegy t. Figyelembe véve a piaci viszonyokat ez ma szinte kizárólag biodízel előállításra használható fel.

Bioüzemanyagok hazai előállítása Meglévő és tervezett kapacitások által biztosított bekeverési arány

A megújuló energiák felhasználási arányának növelése nem elhatározás kérdése hanem parancsoló szükségszerűség Létkérdés, hogy meg tudjuk-e állítani, de legalább lassítani az ÜHG koncentráció növekedését, és ezzel csökkenteni a globális felmelegedés ütemét. A világ energiafogyasztása jelenleg exponenciálisan nő. Az igény növekedését meg nem állíthatjuk, de az ütemet csökkenteni kell. A tényleges növekedést a lehető legnagyobb mértékben megújulókból kell fedezni. –Takarékosság az energiával energiatakarékos berendezések használata veszteségforrások csökkentése A fosszilis energiahordozók készlete véges, takarékoskodni kell velük. A fosszilis energiahordozók területi elhelyezkedése adott. Ahol nincsenek jelen megfelelő mennyiségben azok az országok a gazdasági fejlődést is veszélyeztető függőségbe kerülnek.

Miért nagyon lassú nálunk a megújuló energiák felhasználásának növekedése Nincs hosszú távra szóló politikai konszenzuson nyugvó társadalom által is elfogadott megújuló energia koncepció. Ebből következően –a célkitűzések gyakran változnak, a pillanatnyi piaci viszonyokhoz igazodnak, nem egyszer a lobbyk érdekei érvényesülnek –a támogatási rendszer nincs összhangban a célkitűzésekkel –a jogrendszer (engedélyezés, döntési helyek, véleményezés, stb.) áttekinthetetlen, és ez rendkívül megnehezíti a fejlesztések elindítását –a társadalom nem tájékozott a célkitűzésekről és azok várható hatásairól. Emiatt sokszor olyan törekvések ellen is fellépnek bizonyos csoportok, amelyek előfeltételei a megújuló energiafelhasználás növekedésének (lásd szivattyús energiatározó).

A támogatási és szabályozórendszerünk hiányosságai Támogatjuk a megújuló energia felhasználását elősegítő beruházásokat, de annak intenzitása messze elmarad az élenjárókétól (KEOP). A beruházási költségeken túl számos olyan teher van, amely drágítja a megújulók alkalmazását. A földgáz ilyen mértékű támogatása torz arányokat hoz létre. Ilyen gázár mellett nem gazdaságos annak kiváltása. A megújuló energiák termelésének támogatási mértéke messze elmarad nyugat Európától. Emellet egysíkú, nem igazodik az adottságokhoz, és gyakran nem is a megújuló energiák termelőihez kerül. A megújuló energiával előállított hő egyáltalán nem támogatott.

A KÁT (kötelező áramátvétel) keretében biztosított támogatás megoszlása

Összegezve A megújuló energiák felhasználásának növelése a klíma és környezetvédelem egyik legfontosabb eszköze. A foglalkoztatás növelésével hozzájárul a jelenlegi válságból való kilábaláshoz. Az energiafüggőség csökkentésével segíti a gazdasági stabilitás létrejöttét. Előfeltétele a politikai konszenzuson alapuló,a társadalom által is elfogadott, hosszú távra szóló, lehetőleg törvényben rögzített célkitűzés.

Köszönöm a figyelmüket