Dr. Tóth Péter egyetemi docens MSZET elnök Széchenyi István Egyetem „A magyarországi szélenergia hasznosítás tapasztalatai és jövője” INDUSTRIA 2006.05.17. A szélenergia hasznosítás helyzete az EU-ban és Magyarországon Dr. Tóth Péter egyetemi docens MSZET elnök Széchenyi István Egyetem Környezetmérnöki Tanszék tothp@sze.hu

„ A természet hatalmas, az ember parányi. Ezért aztán az ember léte attól függ, milyen kapcsolatot tud teremteni a természettel, mennyire érti meg, és hogyan használja fel erőit saját hasznára…” / Szent-Györgyi Albert /

A világ energiaellátása a XXI. század elején tothp@sze.hu A világ energiaellátása a XXI. század elején Az energia ma már nem elsősorban közgazdasági kérdés, hanem a civilizált élet feltétele. A XXI. század elején közel két milliárd ember nem jut hozzá az energiaszolgáltatáshoz. Az emberiség fennmaradásának, a túlélésnek még ma is az egyik legnagyobb veszélye a pazarló energiafelhasználás és az ennek következtében várhatóan bekövetkező klímaváltozás. A „Megújuló Energiák” címmel 2004. június 1-től 4-ig Bonnban megtartott konferencián a résztvevők újra világosan megfogalmazták, hogy választanunk kell Vagy tovább haladunk a „hagyományos” fosszilis energiák és az ezekhez kapcsolódó részben már elavult XX. századi energiatechnológiák felhasználásának útján, Vagy tényleg megkezdjük a fenntartható új energiaipar fejlesztését, ezzel együtt a klímaváltozás megakadályozását és milliók számára munkahelyek teremtését

tothp@sze.hu

A szélenergia hasznosítás helyzete a világban és Európában tothp@sze.hu A szélenergia hasznosítás helyzete a világban és Európában 2005 elejére a világszerte létesített szélerőművek teljesítménye elérte az 58000 MW-ot. Ez a teljesítmény elegendő 19 millió átlagos európai háztartás, 47 millió ember villamosenergia igényének fedezésére. 2006 elejére Európában 40504 MW szélerőmű teljesítmény volt üzemben. A szélenergia iparban foglalkoztatottak létszáma 90000 – 100000 főre becsülhető, csak a németországi szélenergia iparban foglalkoztatottak száma 2005 végére meghaladta a 40000 főt. Mialatt a szélenergia ipar piaca jelentősen nőtt, addig a szélerőművek fajlagos beruházási költsége jelentősen csökkent. A szélerőművekkel előállított villamosenergia termelési költségei az utóbbi 15 évben 50 %-al csökkentek.

A szélenergia hasznosítás célkitűzései tothp@sze.hu A szélenergia hasznosítás célkitűzései Az EU-15-ök 2003-ban célul tűzték ki, hogy a villamosenergia igényük 22 %-át megújuló energiaforrásokból fedezik (1997-ben ez célkitűzés 14 %-volt). Az EU 10 új tagországa célul tűzte ki, hogy a villamosenergia igényük 11 %-át megújuló energiaforrásokból fedezik (A 2000.évi vállalás 5,6 % volt.). 2010-ig az EU Fehér Könyv előírásai szerint 40000 MW szélerőmű teljesítményt kell megvalósítani A szélenergia hozzájárulása az egyes országok energiaellátásában 2020-ig folyamatosan nőni fog. Dániában meghaladja a 20 %-ot, Németországban és Spanyolországban pedig eléri az 5 %-ot. Az Offshore-piac növekedésével kielégítő szélenergia forrás áll rendelkezésre a növekvő EU villamosenergia igények fedezésére. A létesülő modern szélerőmű parkok – ugyanúgy mint a hagyományos erőművek – az alapterhelés vitelében is komoly szerepet jelenthetnek.

A szélenergia hasznosítás célkitűzései tothp@sze.hu A szélenergia hasznosítás célkitűzései A szélerőművek optimális létesítési feltételek melletti fajlagos beruházási költsége 2003-ban 804 Euro/kW-ra, míg a villamosenergia termelés költsége 3,79 Cent/kWh-ra csökkent. 2010-re a fajlagos beruházási költségekre 644 Euro/kW míg a villamosenergia termelés költségére 3,03 Cent/kWh az elvárás. 2020-ra ezeket a költségeket 512 Euro/kW és 2,45 Cent /kWh értékre tervezik. 2020-ra a tervezett kumulált szén-dioxid csökkenés 10771 millió tonna, míg 2040-re 88857 millió tonna. A fajlagos szén-dioxid megtakarítás tervezett értéke 600 tonna/GWh.

A szélenergia hasznosítás Magyarországon Magyarországon 2005-ben 16 szélerőmű volt üzemben, és a villamosenergia-termelésük alapján a kihasználásuk jónak mondható. 2005-ben 9 új szélerőmű létesült, felépült az első 10 MW teljesítményű szélerőmű park Mosonmagyaróváron.

2005-ben üzemelő szélerőművek Magyarországon Üzemeltető Erőmű helye Beépített telj., MW Csatlakozás Hálózati eng. Kereskedelmi üzem Típus Bakonyi Erőmű Rt. Inota 0,250   ÉDÁSZ 2000. NordexN29/250 Első Magyar Szélerőmű Kft. Kulcs 0,600 20 kV DÉDÁSZ 2001. május 23. E-40 Netpoint Bt. Mosonmagyaróvár 2003. Thera Bt. E-ON. EÜT Kft. Mosonszolnok 2002. december 19. Pacziga Kft. Erk 0,800 ÉMÁSZ 2005. május 1. E-48 LÉG-ÁRAM ALAPÍTVÁNY Újrónafő 2005. június PRECÍZ Kft. Szápár 1,800 2005. augusztus 9. V90NH80 Szélerő Vép Kht. Vép 2005. július 10. Nagy-Ferenczi Kft. Bükkaranyos 0,225 2005. december VestasV27 2,000 E70 Hoffer Kft. Lenteam Kft. Harsányi Kft. Összesen 17,475

CO2 1358 tonna Inotai szélerőmű A szélerőmű típusa: NORDEX N 29/250 tothp@sze.hu Inotai szélerőmű A szélerőmű típusa: NORDEX N 29/250 A szélerőmű teljesítménye: 250 kW A szélerőmű a 2000. 12. 15-i üzembehelyezése óta 1458199 kWh villamosenergiát termelt Az elkerült károsanyag kibocsátás CO2 1358 tonna NOx 5833 kg SOx 21873 kg

Kulcsi szélerőmű A szélerőmű típusa: ENERCON E40 tothp@sze.hu Kulcsi szélerőmű A szélerőmű típusa: ENERCON E40 A szélerőmű teljesítménye: 600 kW A szélerőmű 2001. májusi üzembehelyezése óta 5964762kWh villamos energiát termelt Az elkerült károsanyag kibocsátás: CO2 5296 tonna NOx 22298 kg SOx 83619 kg

Mosonszolnoki szélerőmű park tothp@sze.hu Mosonszolnoki szélerőmű park A szélerőmű típusa: ENERCON E40 A szélerőmű teljesítménye: 2x600 kW A szélerőmű villamosenergia termelése 2002. 12. 20-tól 2005. augusztus 10-ig: 1.szélerőmű: 2725162 kWh (üzemóra: 16848) 2.szélerőmű: 2763466 kWh (üzemóra: 16722) Az elkerült károsanyag kibocsátás: CO2 5215 tonna NOx 21955 kg SOx 82329 kg

tothp@sze.hu

Mosonmagyaróvári szélerőmű park I. tothp@sze.hu Mosonmagyaróvári szélerőmű park I. A szélerőmű típusa: ENERCON E40 A szélerőmű teljesítménye: 2x600 kW A szélerőmű villamosenergia termelése 2003. július 01-től 2005. július 25-ig: 1.szélerőmű: 2077034 kWh (üzemóra: 14325) 2.szélerőmű: 2084241 kWh (üzemóra: 14386) Az elkerült károsanyag kibocsátás: CO2 3946 tonna NOx 16645 kg SOx 62419 kg

tothp@sze.hu

Mosonmagyaróvári szélerőmű park II. Típus: Enercon E70 Teljesítmény: 5x2MW Rotorátmérő: 71 m Toronymagasság: 113 m Tervezett villamosenergia-termelés: 20.000.000 kWh

Újrónafői szélerőmű A szélerőmű típusa: Enercon E-48 A szélerőmű teljesítménye: 800 kW Termelt villamos energia (2005. 07.25. átadás óta): 597553 kWh

Vépi szélerőmű A szélerőmű típusa: Enercon E-40 A szélerőmű teljesítménye: 600 kW Termelt villamos energia (2005.07.15. óta): 400.000 kWh

Erki szélerőmű A szélerőmű típusa: Enercon E-48 A szélerőmű teljesítménye: 800 kW Termelt villamos energia: 690000kWh

Bükkaranyosi szélerőmű A szélerőmű típusa: Vestas V27 A szélerőmű teljesítménye: 250 kW

Szápári szélerőmű Típus: Vestas V90 1,8 MW Rotorátmérő: 90 m Toronymagasság: 80 m Tervezett villamosnergia-termelés: 5.000.000 kWh

A szélerőművek létesítési lehetőségei Magyarországon Megfelelő támogatás (23 Ft/kWh átvételi ár és beruházási támogatás) esetén 2010-re elérhetőnek látszik a 330 MW. Hosszabb távon a 400-800 MW sem látszik lehetetlennek, a villamosenergia termelési részarány ekkor megközelítheti az 1,5%-ot. A „megfelelő” támogatást jól mutatja az Újrónafői Szélerőmű beruházása: 910 000 € (~220 M Ft), amiből 67,5% EU-pályázatból, 22,5% állami támogatásból, és csak 10% saját forrásból. A fajlagos beruházási költség (>1100 €/kW) egyébként itt jóval nagyobb volt, mint a korszerű, szárazföldi szélerőműveké. Nagy távlatban, huszonöt évre előre gondolkodva, az is előfordulhat – például jelentős olajár-emelkedés és hatásai miatt –, hogy 1000 MW-ot (800-1600 MW-ot) is eléri a szélerőmű-park teljesítőképessége hazánkban, így már a 2%-ot is meghaladhatja az összes villamosenergia-felhasználásban a szélerőműves termelés. Még ilyen nagy növekedés esetén sem szabad azonban 3%-nál jóval nagyobb részarányra gondolni. Később a szélerőművek egység-teljesítőképessége 600-800 kW-ról 2000 kW-ra növekedhet, sőt 2015 után még nagyobb is lehet. Távlatilag tehát akár több száz szélerőmű is működhet hazánkban. Ezt igazolják az MVM Rt-hez 2005. július 8-ig beérkezett szélerőmű létesítési felajánlások adatai, mely szerint 1687MW szélerőmű teljesítmény beruházása áll előkészítés alatt. Ebből 2006. évi tervezett üzembehelyezéssel 1446MW, az E.ON ÉDASZ működési területén 954MW(500MW létesítésére csatlakozási szerződés van!?).

Szélerőmű létesítési tervek Magyarországon Összesen 1687 MW új szélerőmű – másfél év alatt

A szélerőművek létesítését akadályozó problémák: A Magyar Szélenergia Társaság 2006. 01. 25-i ülésén megvitatta az új magyar energiapolitika tézisei a 2006-2030 évek közötti időszak 12.2.2. „Szélenergia” című fejezetét. A szakmai vita alapján az alábbi jobbító szándékú megjegyzéseket tesszük: A „tézisek” nem tartalmazzák Magyarország szélenergia potenciálját. Ennek rögzítése azért lenne fontos, mert más megújuló energiaforrások hazai potenciálja nagyon is véges, míg a gazdaságosan kiaknázható szélenergia potenciál hozzámérhető az ország energiaszükségletéhez. A hazai széltérkép a 2002 és 2005. között lezajlott NKFP-3A/0038/2002. számú „Magyarország légköri eredetű megújuló energiaforrásainak vizsgálata, a meglévő potenciálok feltérképezése és felhasználásuk elősegítése meteorológiai mérésekkel és előrejelzésekkel” című projekt keretében elkészült. A konzorcium vezetője: Prof. Dr. Major György az MTA rendes tagja, az OMSZ Tudományos Tanácsának elnöki. A kutatási projektet készítő konzorcium tagjai: Országos Meteorológia Szolgálat, mint koordinátor Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar Debreceni Egyetem, Meteorológiai Tanszék BOREAS Magyarország Kft. MEGAWILL-MIX Kft.

A szélerőművek létesítését akadályozó problémák: 3. Bár a tézisek tartalmazzák a jelen pillanatban várható megtérülési időket azonban hiányoznak belőle az energiaárak trendjei és ezek hatásai. Pl. a biomassza erőművek energiahordozóinak szállítása, előzetes feldolgozása jelentős szénhidrogén felhasználást tételez fel, amelyek áraiban folyamatos növekedés várható. Ezért a szélerőművek (relativ) gazdaságossága kedvezőbb lesz a jelenleginél, amit a döntéshozóknak szintén értékelni kell. Hiányzik annak megállapítása is, hogy a szélerőművek egy kiforrott technikát/technológiát képviselnek, míg a biomassza erőművek egyes megoldásainál ez nem mondható el. 4. A nagyon helyesen szükségesnek tartott szivattyús tározók esetében hiányoznak az erőművek teljesítményére, üzembe helyezésének időpontjára és földrajzi elhelyezésére vonatkozó konkrét javaslatok. Hiába lenne a kérdést úgy interpretálni, hogy azt csak a szélerőművek megjelenése teszi szükségessé. Ugyanis az ingadozó fogyasztói terhelés, és a Paksi Atomerőmű célszerű állandó teljesítménye (esetleg kapacitás bővítése) már korábban is igényelte volna, illetve igényelni fogja ezt a kiegészítést.

A szélerőművek létesítését akadályozó problémák: 5. Nagyon gyenge hangsúlyt kapott a határokon átnyúló hálózati kapacitások és együttműködések bővítése, pedig ez lehetne a hazai építésű szivattyús tározó egyik alternatívája. Ilyen jellegű együttműködés elképzelhető Szlovákiával illetve Ausztriával (BEWAG-EON ÉDASZ), ahol kellő számú és kapacitású tározós erőmű van, és ezek az országok földrajzi értelemben közel esnek az épülő északnyugat magyarországi szélerőmű parkokhoz. A nemzetközi szerződések által előírt kényszer menetrendet rugalmasabbá kell tenni. 6. A szélerőműveket be lehet és be is kell vonni a rendszerszabályozási feladatokban (a kötelező átvételi szabályok kismértékű módosításával). Ezek a modern erőművek gyorsan és kiválóan szabályozhatók, így a kritikus hajnali órákban más (pl. szénhidrogén) blokkokat lehet leállítani, melyektől a szélerőművek vennék át a szabályozási feladatokat, kellő nagyságú szélsebesség előrejelzése esetén. 7. Az elmondott 4./ 5./ 6./ pontokban vázolt megoldásokat – részletesebb jellemzőkkel – alternatívákként kellene bemutatni és összehasonlítani (esetleg javaslatot tenni ilyen tanulmány írására).

A szélerőművek létesítését akadályozó problémák: 8. A tézisek nem tartalmaznak olyan jogi, gazdaságpolitikai, szervezési és szabályozási javaslatokat, amelyek megkönnyítenék a szélerőművek telepítését, rendszerbe illesztését, és amelyek az egyéni beruházásokat nemzetgazdasági szinten is ésszerű mederbe terelnék. Pl.: Meteorológiai előrejelzések rendszerének kidolgozása, költségeinek megosztása. Minimális kapacitástényező (éves kihasználás) szintjének előírása (Kp>20%). Ez tervezési ill. gazdaságossági kérdés, tehát ez megfelelő ösztönzéssel befolyásolható. Előkészíteni a piackonform működést. Hálózatbővítési költések megosztása. 9. Mivel indokolható a nagyobb szélerőmű parkok (40-50 MW) szétbontása kisebb pl. 15~MW-os részekre és előnyben részesítése? Ezek tulajdoni, vagy szabályozási egységeket jelentenek? Ez nem derül ki a tanulmányból. 10. Célszerű lenne az észak-nyugat magyarországi régió hosszú távú szélerőmű terveinek elkészítése. Ez alapján az áramszolgáltató olyan gerincvezetéket építhetne ki, amelyet nem kellene 1~2 évenként változtatni az új igények alapján.

A szélerőművek létesítését akadályozó problémák: 11. A tanulmány szerzői egyetlen az MSZET által 2005. évben kiadott a szélenergia hasznosítással kapcsolatos hazai publikációt sem vettek figyelembe, pedig legalább öt az MSZET által szervezett szélenergia hasznosítással kapcsolatos konferencia volt a múlt évben. A szélenergia potenciál meghatározásánál nem vették figyelembe az MTA Műszaki Tudományok Osztálya, Energetikai Bizottság, Megújuló Energetikai Albizottság tagjai által készített az Energiagazdálkodás című periodika 2004/6 és 2005/1. számában közölt „Magyarország szélenergia potenciálja” című publikációkat. 12. A hidrogén technológiára nem fordít elég figyelmet a tanulmány, amely pedig középtávon biztosan nagyobb jelentőségre fog szert enni. 13. Az éves 1,9 %-os várható energiaigény növekedés miért nem jelenik meg kellő súllyal a rendszerbe illeszthető szélerőmű teljesítményben (kb. 100MW/év)? 14. A tanulmány nem foglalkozik kellő részletességgel a kis teljesítményű (1-10 KW) szélerőgépekkel és szélerőművekkel.

Köszönöm a figyelmüket! Dr. Tóth Péter tothp@sze.hu