Megújuló energiaforrások – Lehetőségek és problémák

Az előadások a következő témára: "Megújuló energiaforrások – Lehetőségek és problémák"— Előadás másolata:

1 Megújuló energiaforrások – Lehetőségek és problémák
Plesz Balázs Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke

2 Mai energiafelhasználás
Ma: 80 % fosszilis energiahordozók 7 % atomenergia 13 % megújuló energiaforrások 120,000 TWh összenergiaigény A megújuló energiaforrások egyre fogynak: konfliktusok Új energiaforrások szükségesek Környezet- szennyezés Adat: 2003 Összesen TWh

3 Nem kerülhetjük el a megújuló energia használatát
Amit el kell döntenünk: Hátradőlünk, és megvárjuk amíg elfogy az olaj, vagy használjunk megújuló energiaforrásokat, és a maradék olajat ott használjuk, ahol nehéz helyettesíteni? Kerüljük el a a függőséget és a konfliktusokat?

4 Megújuló energiaforrások
Napenergia Szélenergia Biomassza Geotermikus energia Vízenergia Except the geothermal energy,all of these originatte from the sun. So none of them is really renewable, in sense of lasting forever, but the sun has survived more species than the mankind, so statistically it is probable, that it will survive s too, so if we feed ou renergy needs from that, what we get from the sun, we should be quite well supplied.

5 Szélenergia Nem okoz szennyezést Legmagasabb hatásfok: 59,3 %
Napenergiánál alacsonyabb potenciál: a napból jövő energia 2,5% alakul át szélenergiává Időbeli fluktuációk A jelenlegi rotorok százalékkal dolgoznak, összesen 30 % körüli hatásfok sikerül

6 Biomassza Éves biomasszatermelés: 800,000TWh Hatásfok ???
Kukorica: a fény 1.3 %-át alakítja át kémiai energiává Könnyű tárolni Nincs fluktuáció az energiatermelésben 2 kg/év/m2 erdő Ebben benne van az is, amit megeszünk…

7 Geotermia Napenergiánál kisebb potenciál 28,000 TWh évente
Nincs fluktuáció Lehetséges szennyeződések a föld belsejéből Szennyezések pl. nehézfémek, rádioaktív anyagok, stb.

8 Vízenergia Legalacsonyabb potenciál: 10,000 TWh
Nagy környezeti beavatkozásokat igényel Nincs fluktuáció Used: 2600 TWh, ez 4% ma, tehát max 16 %, ha feltételezzük, hogy 2060-ra megduplázódik a fogyasztás akkor max 8 %.

9 Napenergia Nincs szennyeződés Nem merül ki 1,100,000,000 TWH évente
5000-szer több, mint az emberiség energiaszükséglete Fluktuációk Költségek 10 % effectivity -> 0,2 % of the earth has to be covered by with solar cells or colectors (Offshore platforms, maybe combined with wind generators)

10

11 Előrejelzés year 2000 2020 2040 200 600 1000 1400 2100 geotermikus EJ/a egyébb megújulók fototermikus (csak hő) napenergia (PV és fototermikus energiatermelés) szélenergia biomassza (fejlett) biomassza (hagyományos) vízenergia atomenergia gáz szén olaj Forrás: German Advisory Council on Global Change, 2003,

12 A megújuló energiaforrásokat nem versenyeztethetjük egymással
Az egymást kiegészítő tulajdonságaikat kell kombinálni Csökkenteni kell az energiafelhasználást

13 A jövő energiaellátásának kihívásai
Energia tárolás Költségek Alternatív üzemanyagok

14 Energia tárolás Napi és éves változások az energiatermelésben
Rövid és hosszú távú energiatárolás is szükséges

15 Alternatív üzemanyagok
Fosszilis üzemanyagok: magas energiasűrűség Nap: 1 kW/m2 nem elég Energiát koncentrálni kell Lehetőségek: Biomassza Hidrogén, Metán Járműnél nem lehet nagy területről gyüjteni az energiát Koncentrálni kell az energiát

16 Napenergia hasznosítás
Napelemek: Fényelektromos hatás Elektromos energia Hatásfok: 10-20% Napkollektorok: Hőelnyelődés Hőenergia Hatásfok: 50-60% Thermal to electricity: 40 % Kombinált rendszer

17 Napelemes rendszerek Szigetüzemű vagy hálózatra kapcsolt?
- megbízhatóság - A hálózat feladatának újraértékelése - Egy erőmű minden felhasználónak? Forgatott vagy fixen rögzített ? - Több energia forgatással - drágább - árnyékolás - karbantartásigény magasabb Grid connected: selling energy, strict regulations, no fluctuations Stand alone: no regulations from the energy providers and the network, fluctuations Shoud every house has his own solar plant?

18 Napelem fejlesztési irányok
Magas hatásfokú, kis felületű cellák koncentrátorral Nagy felületű, olcsó cellák? ?

19 Napelemek költségei 1000 Ft/Wp beruházási ár
Napelemekből származó villamos energia ára 3-4-szer magasabb, mint a hagyományosan előállított elektromos energiáé Költségcsökkentés: olcsóbb technológiák vagy anyagok kevesebb anyag Fabrication costs: 2 Euro/Wp

20 Mit hoz a jövő? A megújuló energiaforrásokra, és a napenergiára szükség van, ezt el kell fogadtatni a köztudatban is Körülményekre specializált rendszerek tervezése Különböző rendszerek kombinálása, nincs nyertes technológia Fejleszteni, fejleszteni és fejleszteni Egy új elmélet nem úgy terjed, hogy az ellenzőit meggyőzik, hanem úgy, hogy az ellenzőik kihalnak. Max Planck Planck idézetét betenni This can be done only by teaching, and removing the clods of mistery around the topic Very important to spread the knowlwdge about renewable energies ad their necessitiy. (How many people know how a solar cell works?) show not only the existing technology, but also the technology of tomorrow and what is possible Specialázició: nem csak egy fajta belső égésű motor van

21 Köszönöm a figyelmet!