Energetikai gazdaságtan Az energiatermelés költségei a pénzről a költségekről a villamosenergia-termelés teljesítménymérlegei a villamosenergia-termelés költségei, egységköltség

Kamat, infláció kamat: infláció: reálkamat, nominális kamat: © Gács Iván (BME)

Gazdasági elemzések szemléletmódjai Vállalati Országos Globális Cél nyereséges gazdálkodás Gazdaságosság: összköltségek, fizetési mérleg Ellátásbiztonság: műszaki és politikai kockázatok Környezeti hatások: hazai és nemzetközi elvárások Biztonságos és hosszútávon is fenntartható energiaellátás Eszközök Valamely vállalat működésének megtervezése, irányítása. Figyelembe veszi a gazdasági szabályozók által közvetített országos gazdasági és környezeti célokat, kötelezettségeket Az ország energia-ellátásával kapcsolatos vizsgálatok: hazai készletek, import lehetőségek, igény prognózisok, környezeti hatások. Ár-, támogatás- és energiapolitika. Lehet: nemzetgazdasági, ágazati, alágazati Készletek, fogyasztási prognózisok, politikai kockázatok, hosszútávú fenntarthatóság elemzése. Energiafelhasználás, energiahordozó struktúra befolyásolása, politikai konfliktusok kezelése. Globális környezeti hatások, kockázatok csökkentése © Gács Iván (BME) 3/42

Energetikai költségek Az energiatermelés (átalakítás) költségei: (bármilyen más termék-előállításnál analóg módon értékelendő) belső költségek: az erőművön belüli energiaátalakítási technológia (állandó és változó) költségei, külső költségek: természetes és az épített környezetben bekövetkező különféle változások, károk, ill. a károk megelőzésének költségei. Reális összehasonlítás érdekében a külső költségeket az energia (termék) árába be kellene építenünk. Ennek ellenére – a jelenlegi gyakorlatnak megfelelően – a továbbiakban költség alatt a belső költségeket értjük. © Gács Iván (BME)

Létesítés és üzemeltetés (A feltüntetett évek csak példák, legtöbb esetben leírási idő = tervezési élettartam) © Gács Iván (BME)

Évi önköltség (költség) Beruházási költség évi terhe (állandó) Üzemeltetési költség tüzelőanyag (alapanyag) költsége (nagyobbrészt változó) egyéb anyagok költsége (nagyobbrészt változó) karbantartási költség (nagyobbrészt állandó) egyéb további költségek (pl. bérek, adók, biztosítás) (nagyobbrészt állandó) Évi üzemmenet (kihasználás) szerint: állandó: értéke nem függ a kihasználástól változó: az energiatermelés mértékétől függően változik © Gács Iván (BME)

Állandó költségek 1. Beruházás évi terhe (leírás): i = interkaláris tényező: állandó költség: értéke nem függ a kihasználástól © Gács Iván (BME)

Állandó költségek 2. Karbantartás költsége: tapasztalatok szerint kb. arányos a létesítés költségével. Hőerőművekben pl. az arányossági tényező: αTMK = 2.5%/év = 0.025 év-1. Elvben függhet az üzemmenettől (évi üzemidő, indítások száma), a változó részt általában elhanyagoljuk. állandó költség: értéke nem függ a kihasználástól © Gács Iván (BME)

Állandó költségek 3. Egyéb költségek: ez is kb. arányos a létesítés költségével. Arányossági tényező: αe = 0.5…1%/év = 0.005…0.01 év-1 Összes állandó költség: állandó költség: értéke nem függ a kihasználástól © Gács Iván (BME)

Változó költségek 1. pü [Ft/GJ] sj [kg/GJ], pj [Ft/kg] Egységnyi hőtartalmú tüzelőanyag ára: pü [Ft/GJ] Évi tüzelőhő felhasználás: Évi tüzelőanyag költség: Egyéb anyagok (hűtővíz, segédanyag) fajlagos felhasználása és ára (j-edik anyag): sj [kg/GJ], pj [Ft/kg] változó költség: az energiatermelés mértékétől függően változik © Gács Iván (BME)

Változó költségek 2. Egyéb anyagok évi költsége: Karbantartási és egyéb költségek változó részét elhanyagolhatjuk Összes évi változó költség: változó költség: az energiatermelés mértékétől függően változik © Gács Iván (BME)

Évi költség = állandó és változó költségek összege, Ft/év © Gács Iván (BME)

Villamosenergia-rendszer napi terhelési diagramja tél MW hétköznap szombat vasárnap január 1. © Gács Iván (BME)

Villamosenergia-rendszer napi terhelési diagramja nyár MW hétköznap MW MW szombat vasárnap h © Gács Iván (BME)

A napi csúcsterhelések évi alakulása (2004) MW MW © Gács Iván (BME)

A napi csúcsterhelések évi alakulása (2008) MW MW június 23-26. november 7. MW november 1. húsvét augusztus 20. május 1. pünkösd karácsony © Gács Iván (BME)

Tartamdiagram és szerkesztése terhelési diagram alapján MW © Gács Iván (BME)

Éves energiamérleg (2007) kereskedelem, szolgáltatások, szállítás, mezőgazdaság, építőipar stb. 13 192 GWh (33%) 10% 1% 26% 30% © Gács Iván (BME)

Évi terhelési tartamdiagram évi tartamdiagram legkisebb terhelésű nap © Gács Iván (BME)

Terhelések évi tartam-diagramja, erőművek fajtái P BT P τ csúcserőművek cs P cs τ menetrendtartó- erőművek Pátl alaperőművek τ © Gács Iván (BME)

A teljesítménymérleg fogalmai beépített teljesítőképesség (PBT): az erőművekbe beépített turbó-generátor gépegységek névleges teljesítményeinek összege, állandó hiány (PÁH): tartósan fennálló teljesítmény csökkenés (pl. berendezés átépítése, elöregedése, tartósan fennálló rossz műszaki állapot miatti leértékelés), változó hiány (PVH) rövid ideig fennálló, változó mértékű teljesítmény csökkenés (pl. környezeti jellemzők, hőszolgáltatás, alapenergia forrás vagy hűtővíz korlátozott rendelkezésre állása miatti hiány), rendelkezésre álló teljesítőképesség (PRT): PRT = PBT - PÁH - PVH , © Gács Iván (BME)

A teljesítménymérleg fogalmai karbantartáson álló teljesítőképesség (PTMK): a rendszer TMK miatt leállított blokkjainak összes beépített teljesítőképessége, igénybevehető teljesítőképesség (PIT): PIT = PRT – PTMK, üzembiztonsági tartalék (PÜT): a rendszer biztonságos üzeme érdekében szükséges tartalék, a terven felüli hiányok (definícióját lásd később) fedezetét biztosítja, üzembiztosan igénybevehető teljesítőképesség (PÜIT): PÜIT = PIT – PÜT , önfogyasztás (Pε): Az előállított teljesítményből az erőművek által felhasznált teljesítmény, üzembiztosan kiadható teljesítőképesség (PÜIT,ki): PÜIT,ki = PÜIT – Pε . © Gács Iván (BME)

Állandó hiány (PÁH) Változó hiány (PVH) tartósan fennáll, főbb okai: berendezés átépítése miatt, elöregedés miatti leértékelés, tartósan fennálló rossz műszaki állapot. Változó hiány (PVH) rövid ideig áll fenn, főbb okai: környezeti jellemzők (pl. hűtővíz hőmérséklet) változása, hőszolgáltatás miatti hiány, alapenergia forrás korlátozott rendelkezésre állása, hűtővíz korlátozott rendelkezésre állása, más, időszakos teljesítmény korlát. © Gács Iván (BME)

Villamosenergia-rendszer tervezési teljesítmény mérlege © Gács Iván (BME)

Villamosenergia-rendszer teljesítménymérlegei Tervezési állapot Tény értékek Eltérés PBT   --- PÁH PVH PVH* PVH PRT PRT* PTMK PTMK* PTMK PIT PIT* PÜT PVK ? PÜIT PTIT P P* P PÜIT,ki PTIT,ki  >0 POÜT Pcs Pcs* Pcs © Gács Iván (BME)

Új teljesítmény fogalmak váratlan kiesés (PVK): az üzemzavar, meghibásodás miatt üzemképtelen blokkok összes beépített teljesítőképessége, ténylegesen igénybevehető teljesítőképesség (PTIT): PTIT = PIT – PVK , ténylegesen kiadható teljesítőképesség (PTIT,ki): PTIT,ki = PTIT – Pε , operatív üzemi tartalék: az üzemi tartalék csúcsidőben is rendelkezésre álló, igénybe nem vett része: POÜT = PTIT,ki - Pcs* © Gács Iván (BME)

A teljesítmény mérlegek, teljesítendő egyenlőtlenségei Tervezési állapot: Tény helyzet: Különbség: © Gács Iván (BME)

Villamosenergia egységköltség Feltétel: csak egy termék van (villamos-energia), azt terheli az összes költség egységköltség: 1 kWh villamosenergia előállításának költsége © Gács Iván (BME)

Egységköltség állandó része fajlagos beruházási költség: a = f(típus, blokknagyság, erőmű nagyság, telephely, környezetvédelem …) egységköltség: 1 kWh villamosenergia előállításának költsége © Gács Iván (BME)

Egységköltség állandó része feltételezve, hogy PÜIT,ki = Pcs egységköltség: 1 kWh villamosenergia előállításának költsége © Gács Iván (BME)

Egységköltség változó része rontó tényező: 1 = névlegestől eltérő terhelés miatt 2 = névlegestől eltérő környezeti jellemzők miatt 3 = instacioner üzemállapotok (leállítás, indítás) miatt egységköltség: 1 kWh villamosenergia előállításának költsége © Gács Iván (BME)

Indítás hőigénye © Gács Iván (BME)

Villamosenergia-termelés egységköltsége Csak belső költség! © Gács Iván (BME)

Aktualizált költségek j-ik év költségei és bevételei: Bj – beruházás Cü,j – tüzelőanyag CTMK,j – karbantartás Ce,j – egyéb Áj - árbevétel Működési költség: Cj = Cü,j + CTMK,j + Ce,j Üzembe helyezés időpontjára aktualizált (diszkontált) összes költség: © Gács Iván (BME)

Aktualizált árbevétel Feltételezés: a kE eladási egységár (reálértékben) az élettartam során nem változik Ha az árbevétel csak a költségeket fedezi (nincs nyereség), akkor a kE egységár azonos a k egységköltséggel (önköltség). © Gács Iván (BME)

Szűrőgörbék c τ

Angol nyelvű szakirodalom LCOE (levelized cost of electricity), LEC (levelized electricity cost), LUEC (levelized unit electricity cost) módszere: élettartamra számított aktualizált költség fajlagos beruházási költség – nettó teljesítményre  nem kell önfogyasztással számolni karbantartási és egyéb költség egybe – O&M költség (operating and maintenance) O&M költség felosztva: O&M fix + O&M variable költségre (állandó és változó rész) levelized: egy szintre hozott  aktualizált © Gács Iván (BME) 2016

LUEC Különbségek: 0,5 év időskála kezdőpontja O&M összevonás és szétosztás

Megtérülési idő teljes létesítményre: B – kamatokkal növelt beruházási költség két változat különbségére: Mi a döntési kritérium? Hány év? © Gács Iván (BME) 39/42

Cash flow kizárólag pénzügyi döntés üzemelés évek létesítés © Gács Iván (BME)

Nettó jelenérték Net present value inkább változatok összehasonlítása © Gács Iván (BME)

Belső megtérülési ráta főleg pénzügyi döntés (csinálni - nem csinálni) nettó jelenérték: Belső megtérülési ráta (internal rate of return): IRR = p*, ahol teljesül: © Gács Iván (BME)