Hőszállítás Épületgépészet B.Sc.; Épületenergetika B.Sc. 5. félév szeptember 25. Távhőrendszerek hőforrásai A távhőellátás versenyképesége Budapest.

Az előadások a következő témára: "Hőszállítás Épületgépészet B.Sc.; Épületenergetika B.Sc. 5. félév szeptember 25. Távhőrendszerek hőforrásai A távhőellátás versenyképesége Budapest."— Előadás másolata:

1 Hőszállítás Épületgépészet B.Sc.; Épületenergetika B.Sc. 5. félév 2013. szeptember 25. Távhőrendszerek hőforrásai A távhőellátás versenyképesége Budapest távhőellátásának főbb adatai

2 Alapfogalmak –A hőszállítás eszközei és rendszerei –Távhőrendszerek osztályozása és felépítése A hazai távhőellátó rendszerek műszaki fejlődése A távhőellátás hőforrásai A hazai távhőszolgáltatás versenyképessége Hazai energiaárak A hazai távhőellátás fejlesztésének fő feladatai A budapesti távhőellátás főbb adatai Az előadás témái

3 A távhőellátás lehetséges hőforrásai (kondenzációs erőmű), hőszolgáltató erőmű, fűtőerőmű, ipari erőmű, kombinált ciklusú, gőz- és gázturbinás fűtőerőmű, gázmotoros fűtőerőmű, kazántelep gőzkazánokkal ipari technológiai igényekhez, fűtőmű gőz és/vagy forró vízkazánokkal fűtési igényekhez, geotermikus hőforrás, nukleáris hőforrás, egyéb.

4 (megcsapolás) (előfűtő hőcserélő)

5

6

7 70

8

9

10

11 A hazai távhőszolgáltatás problémái I. távhőszolgáltatás ≠ lakótelep fűtés a kapcsolt hőtermelés, a hulladékhő (olcsó hő) hasznosítás részaránya nem elegendően magas, jelentős a földgáz közvetlen felhasználása függés a hőforrástól 1989: hiányoznak az optimális üzemeltetés primeroldali műszaki feltételei: állandó tömegáramú rendszerek igénytelen szabályozástechnika hiányos hőszigetelés az épületállomány hiányosságai szekunder rendszerek hiányosságai a fogyasztói érdekeltség hiánya

12 A hazai távhőszolgáltatás problémái II. A távhőszolgáltatás technológiai monopólium, amely más technológiai monopóliumokkal versenyez. Valódi piaci helyzet a hőpiacon. A versenytárs a közvetlen, központi gázfűtés a gázvezetékek mindenütt ki vannak építve a távhővel ellátott fogyasztói épületekhez a fogyasztók szabadon dönthetnek a saját fűtésükről A távhőszolgáltatónak nincs jogi és gazdasági monopóliuma.

13 A hazai távhőszolgáltatás problémái III. A két fűtési mód közötti versenyhelyzetet alapvetően a gáztarifa-rendszer határozza meg. Ha a távhőtermelő egységek (erőművek, fűtőművek), mint nagyfogyasztók nem jutnak olcsóbban földgázhoz, mint a közvetlen gázfűtéssel bíró végfelhasználók (épületek), akkor a távhőrendszer karbantartási, működési költségeivel együtt (beleértve a távhőszolgáltató általános költségeit) a távhőszolgáltatás sohasem lesz nyereséges a gázfűtéssel szemben a fűtési piacon. „A földgáz rendszerhasználati díjak megállapításának jelenlegi versenytorzító gyakorlata jelentősen megnöveli a földgáz tüzelőanyagot felhasználó távhőtermelők költségeit, ezáltal rontja a távhőszolgáltatás relatív versenyképességét.” Távhő ÁFA: +5%Földgáz ÁFA: +27%

14 A TÁVHŐ ( ÉS A KHV ) MAGYARORSZÁGI TÁRSADALMI HASZNA (2011) A távhő ~2/3-át Magyarországon a 2004/8 EU direktíva szerinti nagyhatékonyságú kapcsolt energiatermeléssel állítják elő. A ~6,5 TWh távhővel kapcsolt villamos energia a hazai fosszilis erőművek átlagos hatásfokát alapul véve megfelel ~ 35 PJ évi primerenergia-megtakarításnak ~2 millió tonna évi CO 2 kibocsátás elmaradásának ~1 milliárd Nm 3 évi földgázimport csökkenésnek A kapcsolt energiatermeléssel, ezen belül a távhőszolgáltatáson alapuló kapcsolt energiatermeléssel elérthez fogható mértékű primerenergia-megtakarítás és CO 2 - kiváltás konkrét műszaki intézkedésekkel az elmúlt másfél évtizedben egyetlen más területen nem valósult meg! Az eddigiekben még nem korszerűsített panelépületekben lévő ~500.000 lakás ésszerű korszerűsítésével elérhető összes primerenergia-megtakarítás ~6 PJ/év. Ennek egyszeri beruházási költsége legalább 750 mrd forint !

15 1. Hálózati energiaellátás, rendeletileg szabályozott árszinten* Hőhordozó Fogyasztástól független éves alapdíj Hődíj, energia díj Hődíj a földgázra vonatkoztatva 1.1Földgáz (az alapdíj 20 m 3 -nél kisebb mérőre vonatkozik) FŐGÁZévi 1200 m 3 alatt 15640Ft/mérő 3,95Ft/MJ14,20Ft/kWh0,95 évi 1200 m 3 fölött 4,56Ft/MJ16,40Ft/kWh1,10 társasház 4,15Ft/MJ14,92Ft/kWh1,00 TIGÁZévi 1200 m 3 alatt 15640Ft/mérő 4,13Ft/MJ14,86Ft/kWh1,00 évi 1200 m 3 fölött 4,72Ft/MJ16,99Ft/kWh1,14 társasház 4,34Ft/MJ15,61Ft/kWh1,05 E-ONévi 1200 m 3 alatt 15640Ft/mérő 3,96Ft/MJ14,25Ft/kWh0,96 évi 1200 m 3 fölött 4,53Ft/MJ16,29Ft/kWh1,09 társasház 4,16Ft/MJ14,97Ft/kWh1,00 GDF SUEZ (Égáz-Dégáz)évi 1200 m 3 alatt 15640Ft/mérő 4,01Ft/MJ14,44Ft/kWh0,97 évi 1200 m 3 fölött 4,48Ft/MJ16,12Ft/kWh1,08 társasház 4,21Ft/MJ15,17Ft/kWh1,02 1.2Távfűtés (az alapdíj fűtésre + HMV melegítésre vonatkozik) Budapest 527Ft/légm33,36Ft/MJ12,09Ft/kWh0,81 Bp. lakásban mérve 527Ft/légm34,36Ft/MJ15,71Ft/kWh1,05 Miskolc 354Ft/légm33,23Ft/MJ11,61Ft/kWh0,78 Veszprém 436Ft/légm33,71Ft/MJ13,36Ft/kWh0,90 Tatabánya 360Ft/légm33,85Ft/MJ13,87Ft/kWh0,93 Vác 465Ft/légm33,72Ft/MJ13,38Ft/kWh0,90 Győr 374Ft/légm33,35Ft/MJ12,07Ft/kWh0,81 Kisvárda 453Ft/légm33,96Ft/MJ14,24Ft/kWh0,95 Nyíregyháza 414Ft/légm33,56Ft/MJ12,80Ft/kWh0,86 Eger 528Ft/légm33,53Ft/MJ12,72Ft/kWh0,85 Szombathely 312Ft/légm33,83Ft/MJ13,78Ft/kWh0,92 Hazai energiaárak, 2012. I. negyedév

16 1.3Elektromos energia DÉMÁSZÉvi 1320 kWh alatt 2440Ft/mérő 13,43Ft/MJ48,35Ft/kWh 3,24 Évi 1320 kWh fölött13,84Ft/MJ49,81Ft/kWh 3,34 "H" és vezérelt (éjszakai) elektromos áram 810Ft/mérő8,53Ft/MJ30,70Ft/kWh2,06 E-ONÉvi 1320 kWh alatt 2440Ft/mérő 13,03Ft/MJ46,89Ft/kWh 3,14 Évi 1320 kWh fölött13,93Ft/MJ50,13Ft/kWh 3,36 "H" és vezérelt (éjszakai) elektromos áram 810Ft/mérő8,68Ft/MJ31,24Ft/kWh2,09 ELMÜ-ÉMÁSZÉvi 1320 kWh alatt 2440Ft/mérő 13,36Ft/MJ48,11Ft/kWh 3,22 Évi 1320 kWh fölött13,85Ft/MJ49,85Ft/kWh 3,34 "H" és vezérelt (éjszakai) elektromos áram 810Ft/mérő8,54Ft/MJ30,76Ft/kWh2,06 Hőszivattyús GEO tarifa810Ft/mérő8,97Ft/MJ32,28Ft/kWh2,16 2. Egyéni energiaellátás, átlagos kereskedelmi árszinten, a szállítási költség nélkül HőhordozóFűtőértékÁtlagos ár**Hődíj, energia díj Hődíj a földgázra vonatkoztatva 2.1Feketeszén25,2 MJ/kg6400Ft/q2,54Ft/MJ9,14Ft/kWh0,61 2.2Barnaszén15,0 MJ/kg4000Ft/q2,67Ft/MJ9,60Ft/kWh0,64 2.3Tüzifa, légszáraz (20% nedvesség)14,4 MJ/kg2800Ft/q1,94Ft/MJ7,00Ft/kWh0,47 2.4Biofabrikett, pellet DIN/Enplus)18,2 MJ/kg6000Ft/q3,30Ft/MJ11,87Ft/kWh0,80 2.5Háztartási tüzelőolaj42,6 MJ/kg420Ft/lit11,74Ft/MJ42,25Ft/kWh2,83 2.6PB gáz45,7 MJ/kg5200Ft/11,5kg9,89Ft/MJ35,62Ft/kWh2,39 ** háztartási mennyiségek, különböző forgalmazóknál ±20% árkülönbözetre lehet számítani

17 Távhőrendszerek korszerűsítési lehetőségei A feladat:versenyképesség javítása költségek csökkentése komfort javítása Költségek csökkentése: (olcsó energia felhasználása / felesleges felhasználás csökkentése / a felhasznált energia hatékony kihasználása) energiafelhasználás csökkentése olcsó hőforrás üzemvitel, szabályozhatóság érdekeltség megteremtése

18 18 A ( SIKERES ) TÁVHŐSZOLGÁLTATÁS ALAPJA AZ OLCSÓN TERMELT HŐ !

19 Távhőrendszerek energiafelhasználásának csökkentése kapcsolt hőtermelés –t 1 ”, t 2 ” csökkentése a hőtermelés hatásfokának javítása –berendezések jobb hatásfokúra való cseréje veszteségek csökkentése –a szekunder oldal veszteségének csökkentése épületek pótlólagos hőszigetelése ablakok cseréje hidraulikai beszabályozás éjszakai fűtéscsökkentés? MSZ-04-140/1991 – 7/2006 TNM HMV rendszer hőszigetelése cirkuláció javítása: a HMV rendszer hőfelhasználása nő! –szállítási veszteségek csökkentése távvezetékek hőszigetelésének cseréje hálózati ellenállás

20 Üzemvitel, szabályozhatóság szekunder rendszerek hidraulikai beszabályozása termosztatikus szelepek alkalmazása áttérés változó tömegáramra –keringetés végponti nyomáskülönbség alapján optimális menetrend megvalósítása

21 Érdekeltség megteremtése elszámolás a hőfogyasztás egyedi mérése alapján (fűtés, HMV) a korábban épült rendszerek nem ezen szempontok szerint kerültek kialakításra –▬►fűtési költségosztás –HMV fogyasztás + cirkuláció mérése? a fogyasztással arányos és az átalánydíjak optimális aránya?

22 Budapest távhőellátása 22 17 kerületben 238 ezer távfűtött lakás, 7 ezer egyéb felhasználó 32,7 millió lm 3 fűtött légtér 525 km primer távvezeték-pár 4.014 db hőközpont 2.345 MW beépített hőkapacitás –728 MW (31%) kapcsolt –584 MW (25%) Főtáv tulajdonban –1.609 MW (69%) alternatív tüzelésű –1.269 MW (54%) KÁT-tal érintett 2000-2010. között: –12,4-15,8 PJ/év hőforgalom –1,2 -1,3 PJ/év távvezetéki hőveszteség –430-660 ezer m 3 /év pótvízigény –37-50 GWh/év villamosenergia-igény

23

24 hőforrások beépített teljesítmény PQ cogen Q MW 1 gázturbina507416 fűtőmű 174 2KC erőmű186215186 3 KC erőmű110114232 szemétégetőmű4 (24)30 fűtőmű 174 gázmotor55 4 2221 fűtőmű 174 5 gázmotor2018 fűtőmű 174 6 gázmotor99 fűtőmű 46 7 KC erőmű114109232 gázmotor66 8KC erőmű 125 (396) 125192 Total 651 (942) 726 1 600 Budapesti távhőtermelés 2006 1 2 3 4 5 6 7 8

25 A különböző hőforrásokból származó hő arányának változása

26 A ( SIKERES ) TÁVHŐSZOLGÁLTATÁS ALAPJA AZ OLCSÓN TERMELT HŐ ! 26 Bécs

27 Budapest

28 Hőigények meghatározása Példa: Használati melegvíz igények meghatározása

29 „Determinisztikusnak nevezzük a kapcsolatot, ha”… azonos …”bemenethez ugyanaz a jól meghatározható kimenet tartozik. Sztochasztikus a kapcsolat akkor, ha egy bemenethez több kimenet tartozhat, de előfordulási valószínűségük, gyakoriságuk meghatározható, leírható"

30

31

32

33

34

35 n=a csapolók száma p=fogyasztási valószínűség Annak a valószínűsége, hogy éppen r db. csapolóból folyik a víz: Tegyük fel, hogy 5 fogyasztónk van, és p=0,2! Ekkor annak valószínűsége, hogy éppen 0 fogyasztó üzemel: 0,327 1 fogyasztó üzemel: 0,4096 2 fogyasztó üzemel: 0,2048 3 fogyasztó üzemel: 0,0512 0,9926 azaz 99,26% annak a valószínűsége, hogy 5 fogyasztóból legfeljebb 3 üzemel!

36 Annak valószínűsége, hogy egyidejűleg éppen r db. csapolón van fogyasztás (n = 100; p = 0,2)

37 Köszönöm a figyelmet!