Energetikai gazdaságtan

Az előadások a következő témára: "Energetikai gazdaságtan"— Előadás másolata:

1 Energetikai gazdaságtan
6. Az energiatermelés és –ellátás technológiája és gazdaságtana

2 Vezetékes energiahordozók
Földgáz infrastruktúra – rendszerelemek 8 Mm3/nap tárolás (palackos) hazai kitermelés szállítás (tartály) feldolgozás a telephelyen felhasználás fogyasztó 98,5 Mm3/nap szállítás (csővezeték) import orosz: 31 Mm3/nap nem orosz: 11 Mm3/nap 51,5 Mm3/nap földgáz gáztározó (földalatti) PB gáz, gazolin csúcsfogyasztás, -15 °C

3 Vezetékes energiahordozók
Földgáz infrastruktúra – hálózat Forrás: FGSZ Zrt. éves jelentés (2010)

4 Vezetékes energiahordozók
Európai – orosz földgázhálózat

5 Vezetékes energiahordozók
Fogyasztás – termelés – tározás Forrás: Magyar Energia Hivatal

6 Vezetékes energiahordozók
Adatok forrás: Magyar Energia Hivatal

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

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

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

10 Villamosenergia-tárolás
szivattyús tárolós óra levegő tárolós H2 NaS és más akkumulátorok Tárolási formák: a névleges teljesítmény kisütési ideje nagyüzemi energiatárolók elektromágneses szükség- áramforrások szünetmentes áramforrások elektrokémiai perc mechanikus lendkerekes tárolás másodperc kétréteges kondenzátor szupravezetős mágneses a rendszer nagysága Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 60. k. 6. sz p. 24.

11 Vezetékes energiahordozók
Villamos energia infrastruktúra – termelők Forrás: MAVIR Zrt.

12 Vezetékes energiahordozók
Villamos energia infrastruktúra – alaphálózat Forrás: MAVIR Zrt.

13 Villamos szinkronterületek
European Network of Transmission System Operators for Electricity CH AL SCG BiH HR ALG TN MA N RO BG GB IRL S FIN L D PL A CZ SK H EE LV LT ISL F I E GR NL B P DK SLO RU FYROM BY UA M TR BI ENTSO-E Szinkronterületek: Kontinentális Európa EE NORDIC LV Nagy-Britannia LT Írország és Észak-Írország BALTIC H EU tagország egy szinkronterület = egy frekvencia Forrás:

14 Vezetékes energiahordozók
Villamos energia Termelés – Felhasználás (2010, GWh) Forrás: Magyar Energia Hivatal

15 Villamos energia Pillanatfelvétel Forrás:

16 Villamos energia - fogyasztás
Terhelési diagram – Napi (MVER) Forrás:

17 Villamos energia - fogyasztás
GW ENTSO-E tél nyár CET Forrás: ENTSO-E: Statistical Yearbook 2010, p

18 Villamos energia - termelés
alaperőművek (atom, víz, szén) kötelező átvételek h/d Teljesítmény (OCGT, SZET) (CCGT) (megújulók, kapcsoltak) SZET menetrend- tartók csúcs- erőművek napi menetrend Forrás: VGB PowerTech,, 90. k. 9. sz szeptember p. 94

19 Villamos energia – termelés
Terhelési diagram Terhelési tartamdiagram időpont, t időtartam, τ

20 Villamos energia - minőség
Termelés és fogyasztás egyensúlya – frekvencia termelői többlet fogyasztói többlet

21 Villamos energia – termelői típusok
cs τ BT csúcserőművek menetrendtartó- erőművek alaperőművek Pátl

22 Villamos energia – mutatók
Átlagteljesítmény: Csúcskihasználási tényező (load factor): Kihasználási tényező (utilization factor): Kapacitás-kihasználási tényező (capacity factor):

23 Villamos energia – teljesítőképesség
Teljesítőképesség mérleg

24 Villamos energia – teljesítőképesség
Kapacitás többlet – 1/UF ENTSOE-E átlag: 1,59 HU BT/csúcs Forrás: ENTSO-E: Statistical Yearbook 2010, p

25 Villamos energia – teljesítőképesség
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 ,

26 Villamos energia – teljesítőképesség
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 .

27 Villamos energia – teljesítőképesség
Eltérések a tervezési állapottól 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*

28 Villamos energia – költségek
Állandó költségek – 1. : beruházás tőketerhe nominális beruházási költség reál beruházási költség interkaláris tényező amortizációs tőketeher (leírás) kamatos leírási tényező:

29 Villamos energia – költségek
Állandó költségek – 2. Karbantartás (döntően állandó) Egyéb, döntően állandó költség (bérek stb.) Összes állandó költség: fajlagos beruházási költség:

30 Fajlagos beruházási költségek
a, fajlagos beruházási költség Tiltott terület , fajlagos beruházási költség a min a η , hatásfok PBT

31 Fajlagos beruházási költségek
Forrás: European Commission: World Energy Technology Outlook – 2050, Brüsszel, p.25.

32 Fajlagos beruházási költségek
Forrás: European Commission: World Energy Technology Outlook – 2050, Brüsszel, p.25.

33 Villamos energia – költségek
Változó költségek – 1. Domináns: tüzelőanyag (üzemanyag) költség felhasznált tüzelőhő: Q hőár: értékesített energia: éves átlagos hatásfok:

34 Villamos energia – költségek
Rontótényezők η környezeti tényezők hatása (δ2) η opt névleges terheléstől való eltérés hatása (δ1) P P P P min névl max

35 Villamos energia – költségek
Rontótényezők: indítás/leállítás veszteségei (δ3) . Q P . ü Q P ü,0 1 Q ind teljesen hideg állapot Q ind Felfűtés Felterhelés τ τ τ állás

36 Villamos energia – költségek
Segédanyagok (hűtővíz, mészkő stb.) fajlagos segédanyag költség: Teljes változó költség

37 Villamos energia – költségek
Éves költség (Total Cost, TC): C=Ca+Cv Egységköltség (Average Cost, AC): c=C/E

38 Villamos energia – költségek

39 Villamos energia – eladási árak
Áramtőzsde: