Energetikai gazdaságtan

1. Energetikai gazdaságtan 5. Az energiatermelés és –ellátás technológiája – 1.

2. Energiatermelés – Fogalmak • Közvetlen energiatermelés(egy termék, egy technológia) • hő → fűtőmű • villamos energia → erőmű • Kapcsolt energiatermelés(két termék, egy technológia) • fűtőerőmű • Kombinált ciklusú kapcsolt energiatermelés(két termék, két/több technológia) • villamos energia → kombinált ciklusú erőmű • vill. en. & hő → kombinált ciklusú fűtőerőmű

3. Közvetlen energiatermelés Mennyiségi értékelés Energiafolyam- (Sankey-) diagram Ebe Mérleg Ebe=Ehaszn.+Eveszt. Eveszt.=(1-η)Ebe Eveszt. Ehaszn. Hatásfok

4. Közvetlen energiatermelés Technológiai lehetőségek • Fűtőművek (→hő) • melegvíz (<115°C)- és forróvíz kazánok • hagyományos • kondenzációs • gőzkazánok • Gőzkörfolyamatú erőművek (→villamos en.) • hagyományos (szén, olaj, földgáz) tüzelőanyagúak • atomerőművek • biomassza (szilárd, folyékony, gáz, komm. hull.) tüzelőanyagúak

5. Közvetlen energiatermelés Technológiai lehetőségek (folyt.) • Gázkörfolyamatú erőművek (→villamos en.) • gázturbinák • belsőégésű motorok (gázmotorok) • Vízerőművek (→villamos en.) • folyami (duzzasztásos, átfolyós) • szivattyús energiatározó • Szélerőművek (→villamos en.) • vízszintes tengelyű szélturbinák • függőleges tengelyű szélturbinák

6. Közvetlen energiatermelés Technológiai lehetőségek (folyt.) • Szoláris rendszerek • fotovoltaikus[PV] (→villamos en.) • szolár-termikus • fűtés és HMV (→hő) • hőkörfolyamattal(→villamos en.) • Kombinált technológiák • gáz+gőz körfolyamat (leggyakoribb) • szoláris+biomassza • stb.

7. Erőművek primerenergia-felhasználása Villamosenergia-termelés x 100% Összes primer energia felhasználás HU Forrás: IEA: World Energy Outlook (WEO), 2009., p. 622-654.

8. Villamosenergia-termelés, EU, 2010 European Network of Transmission System Operators forElectricity Európai Villamosenergia-átviteli Rendszerirányítók Szervezete Forrás: ENTSO-E. Memo 2010, 2011. április 30.

9. Kombinált technológiák (ciklusok) Eltérő technológiák – azonos hasznos termék Ebe RENDSZER E2,haszn. E1,veszt. 1 2 E1,haszn. E2,veszt.

10. Kapcsolt energiatermelés Egy technológia – több hasznos termék Részhatásfok „A” termék: Ebe „B” termék: Ehaszn.,A Eredő (bruttó) hatásfok: Ehaszn.,B Eveszt. Termékarány:

11. Erőműkapacitások – EU

12. Gőzkörfolyamatú erőmű

13. Gázturbina körfolyamatok

14. Kombinált ciklusok

15. Atomerőmű (PWR)

16. Erőművek hatásfoka

17. Erőművek hatásfoka

18. Erőművek hatásfoka Egyezményes hatásfokok

19. Bizonyított világrekord hatásfok Irsching 4 SCC5-8000H Mért hatásfok: η = 60,75% Mért teljesítmény: Pn= 578 MW P=609 MW G 600°C 180 bar Duna 6-8 órás állásidő után 30 min alatt teljes terhelésre; a minimum 100 MW-ról 570 MW-ra 35 MW/min-mal. Az E.ON erőművén kívül a Siemens SGT5-8000H gázturbinájára további hét megrendelés érkezett. Forrás: Brennstoff-Wärme-Kraft, 63. k. 9. sz. 2011. p. 24-26.

20. Kapcsolt energiatermelés Előnyök hátrányok üzemeltetési problémák: kötelező átvétel – rendszerirányítás sok esetben rugalmatlan támogatást igényel hőpiac nélkül életképtelen környezetvédelemi problémák: közel van a fogyasztóhoz nem minden tüzelőanyag elfogadható • gazdasági hasznosság: • olcsóbb energiaellátás • társadalmi hasznosság: • környezetvédelmi előny • egészségvédelmi előny • ellátásbiztonsági előny • fenntartható fejlődés

21. Kapcsolt energiatermelés Tüzelőhő megtakarítás Referencia fűtőmű hatásfok (pl. gázkazán): Referencia kond. erőmű hatásfok: (a VER átlagos hatásfoka, ~35..37%) Komplex értékelés kívánatos!

22. Energiatermelés – Fogalmak • Koncentrált energiaátalakítás • nagy erőművek (döntően villamos energia) • fogyasztóktól távolabb → szállítás • az energiarendszer alappillérei • Decentralizált • kis-közepes erőművek (döntően villamos energia) • fogyasztóktól távolabb → szállítás • legtöbbször megújuló energiabázison

23. Energiatermelés – Fogalmak • Fogyasztóközeli (beágyazott) • kis-közepes teljesítmény • szinte kizárólag kapcsolt fűtőerőmű • a fogyasztó közvetlen szomszédságában → szennyezés (→ olcsó szállítás) • „tiszta” üzemanyag • a két termék miatt a szabályozás problémás lehet

24. Beruházási költségek A koncepcióváltás egyik oka

25. Energiaellátás – Fogalmak Vezetékes energiaellátás kétvezetékes egyvezetékes villamos energia villamos energia fogyasztó fogyasztó földgáz pl.: családi házak pl.: passzív házak háromvezetékes négyvezetékes villamos energia villamos energia távhő fogyasztó fogyasztó távhő földgáz pl.: iparosított technológiával készült (panel) épületek kommunális fogyasztók

26. Energiaellátás – Fogalmak A „negatív” energiaigényű fogyasztó egyvezetékes kombinált PV/termikus panel akkumulátor villamos energia fogyasztó hőszivattyú

27. Energiatakarékos építészet fejlődése primerenergia-igény – fűtés, kWh/m2.a minimális követelmény napenergiás ház építési gyakorlat kisenergiás ház kutatás, demonstráció 3 literes ház nullenergiás ház pluszenergiás ház Forrás:EnergiewirtschaftlicheTagesfragen, 60. k. 7. sz. 2010. p. 40.