1 / 38

Készítette: Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási szakmérnök, CEM Természetvédelmi mérnök MSc

A megújuló energiaforrásokról általában, a Föld energia fogyasztásának szerkezete, fosszilis és megújuló energiaforrások. Készítette: Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási szakmérnök, CEM Természetvédelmi mérnök MSc. A képzés célja. A szakmai továbbképzés műszaki tartalmú továbbképzés.

keaton-knox
Download Presentation

Készítette: Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási szakmérnök, CEM Természetvédelmi mérnök MSc

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A megújuló energiaforrásokról általában, a Föld energia fogyasztásának szerkezete, fosszilis és megújuló energiaforrások Készítette: Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási szakmérnök, CEM Természetvédelmi mérnök MSc MMK szakmai továbbképzés törzsanyag

  2. A képzés célja • A szakmai továbbképzés műszaki tartalmú továbbképzés. • Célja a szakterületen megjelenő új, korszerű mérnöki - szakmai ismeretek (új tervezési módszerek, eszközök, számítási metódusok; új anyagok, berendezések, technológiák; K+F+I eredmények, fejlődési trendek, stb.) megismertetése a szakmagyakorlókkal. Forrás: 266/2013. (VII. 11.) Korm. rendelet

  3. Energia forrásaink - lehetőségeink

  4. Energia felhasználásunk változása

  5. Egy kis ismétlés az adatok miatt • SI Prefixumokból: 102 = 100 = hekto (h) 103 =1 000 = kilo (k) 106 =1 000 000 = mega (M) 109 =1 000 000000 = giga (G) 1012 =1 000 000000000 = tera (T) 1015 =1 000 000000000000 = peta (P) 1018 =1 000 000000000000000 = exa (E) • Mértékegységek átszámítása 1 kWh = 3600 kJ= 3,6 MJ fordítva 1 MJ=0,2778 kWh 1 toe (tonna olaj egyenérték - megállapodás szerint) 1 toe= 11 668 kWh = 42 GJ = 42 000 MJ = 107 kcal 1 cal = 4,1868 J fordítva 1 J = 0,2389 cal 1 Joule = 0,2389 cal és 1[J] = 1[VAs]=1[Ws]=1 [Nm]

  6. Egy kis ismétlés az adatok miatt • Teljesítmény – P [W], de pl.: [kW], [J/s] egységnyi idő alatt végzett munka: P=W/t Teljesítmény (P)[W]=Munka(W)[J] / idő(t)[s] Általánosan: P=ΔE/Δt P = Energia változás/egységnyi idő alatt • Energia – E [J], de pl.: [Ws], [Wh], [kWh] a teljesítmény és az idő szorzata:E=P*t Energia(E)[J]=teljesítmény(P)[W]*idő(t)[s]

  7. Energia felhasználásunk a világban 1 toe= 42 GJ, 1 Mtoe = 42 PJ, azaz 12 000 Mtoe = 504 000 PJ = 504 EJ

  8. Energia felhasználásunk a világban Mtoe-ben (2012 összesen: 12 477 Mtoe)

  9. Energia felhasználásunk „fejenként” Ez alapján Magyarország (kb.10x106 fő), azaz 10x106 fő x 80x109J (80GJ) = 800 PJ lenne, a valóságban kb. 1000 PJ

  10. Energia felhasználásunk „itthon” 1 Mtoe = 42 PJ, azaz 21,9 Mtoe = 920 PJ (Világ energia felh. 2 ezreléke)

  11. Energia felhasználásunk „itthon” (2012 összesen: 21,90 Mtoe)

  12. Megújuló energia fogalma: • A megújuló energiaforrások a természetes energiaforrásoknak azon csoportja, amelyek gazdaságilag értékelhető időn belül természetes úton megújulnak, újratermelődnek. (ZSEBIK, 2005) • Célkitűzések: EU-27: 20%Magyarország: 16,6% megújuló részarány a primer energia felhasználásban

  13. MEHCST: • Magyarország Megújuló Energia Hasznosítás Cselekvési Terve 2010-2020 • 2020 évre:Csökkentve: 14,65% lesz a teljes bruttó hazai energia fogyasztásból a megújuló energia részarány • Célkitűzések területenként: Fűtés és hűtés: 18,9%Villamos energia: 10,9%Közlekedés: 10,0%

  14. Megújuló energia használata: • Alkalmazásának szükségszerűsége • Az egyre növekvő energia igények miatt • Véges fosszilis energia források • Környezetünk védelme (CO2 kibocsátás) • Alternatív energiaforrás (ellátásbiztonság) • Alkalmazásának módjai • Centralizált, decentralizált, lokális (szigetüzem) • Alkalmazásának korlátai • Használatuk helyi adottság függő • Kis energia sűrűség • Rendelkezésre állás időben, teljesítményben • Rendszerbe illeszthetőségük, korlátaik

  15. Megújuló energiák forrása: • Geotermikus: A Föld mélyében zajló radioaktív folyamatokbóleredő hőtermelődésgeotermálisés geotermikus(pl.: termálvíz, talaj hőszivattyúk) • Gravitációs, a Föld-Holdkölcsönhatása alapján (árapály erőművek) • A többi megújuló energiaforrás végső soron a Nap fúziós energiájából ered, a Föld felszínét érő napsugárzás, vagy az okozta változások hatására(az összes biomassza, biogáz, bio-hajtóanyag, szélenergia, tengeri áramlás erőmű, napelem, napkollektor, passzív alkalmazások, levegő hőszivattyúk, stb.)

  16. Geotermikus energia • Magyarországi potenciál: 9,3 GW ~ 300 PJ/év(90-100 kW/km2 azaz 90-100 mW/m2 hőáramsűrűség) • Geotermikus hőfok gradiens(Föld hőmérséklete adott mélységben: Földfelszín hőmérséklete plusz a mélység szorozva a gradienssel)Általában: 30oC/km, Magyarországon: 50oC/kmhttp://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiadvanyok/fav/tvkm/tvkm02.htm • Kockázata:- kis energiasűrűség (Magyarországon még jobb is, mint a világ átlag, ami 78,4 kW/km2)- Villamos energia termelés jelenleg100 oC kinyert hőmérséklet mellett gazdaságos

  17. Megújuló energia fajták áttekintése: • Geotermális energia (mert kitermelem): • Termálvizek felhasználása (hűtés, fűtés, villamos energia, balneológia) • Talaj kutas hőszivattyús megoldások • „Hot Dry Rock” azaz HDR technológia: • EGS rendszer fejlesztésalatt

  18. Szondák Megújuló energia fajták áttekintése: • Geotermikus energia (földhő hasznosítás): • Talaj kollektoros, talaj szondás megoldások

  19. Trombe fal Elkülönített naptér Direkt rendszer Megújuló energia fajták áttekintése: • Napenergia közvetlen hasznosítása • Passzív hasznosítás • Mezőgazdaság (szárítás, aszalás) • Építészet (fűtés):

  20. Napenergia Magyarországon • Magyarországi potenciál: 390 000 PJ/év (Majdnem négyszázszorosa az éves hazai energiafelhasználásnak – de ez csak elvi!) • Fajlagos éves napsugárzási energia:1160-1200kWh/m2 • Hasznosítás lehetőségei: • Hőenergia • Villamos energia • Naperőművek

  21. Megújuló energia fajták áttekintése: • Napenergia közvetett hasznosítása • Aktív hasznosítása: • Napkollektor (fűtés, meleg víz) • Napelem (villamos energia) • Naperőmű (hő és villamos energia) • Áttételes hasznosítása: • Szél-, víz- bioenergia

  22. Megújuló energia fajták áttekintése: • Napkollektor • Elsődleges hasznosítása: • Fűtés, fűtésrásegítés • Használati meleg víz (HMV) • Odafigyelni: • Túlhevülés • Fagyásvédelem • Kivitelezési minőség • Belső csőkígyó kialakítás • Tárolókapacitás

  23. Megújuló energia fajták áttekintése: • Napelem • Elsődleges hasznosítása: • Villamosenergia termelés (DC) • Kombinált kivitelben meleg víz is egyidejűleg • Odafigyelni: • Inverter (DC->AC) • Csatlakozások • Túlfeszültség és villámvédelem • Teljesítmény csökkenés (névleges: kWpeak) • Hőmérséklet emelkedésre • Besugárzás szöge, hullámhossza • Napelem életkora (~25 év 80%)

  24. Napelemek • Típusok: • Monokristályosszilícium (Si) napelemek • Polikristályos szilícium (Si) napelemek • Amorf szilícium napelemek • Gallium-Arzenidvegyület alapú napelemek • Egyéb vegyület félvezető alapú napelemek • Szerves festék alapú napelemek • Hatásfok:Átlagosan 18% (5%-25%-ig)Elméleti határ az egy p-n átmenettel rendelkező napelemek esetében 33,7%

  25. Legnagyobb napelem park – 70 MW • Hol? : Kagosima Japán – Kyocera(http://global.kyocera.com/news/2013/1101_nnms.html) • 290 000 db napelem modul(~240W/db) • 314 hektár • 2013.11.-től • India 2208MWés épít egy4000 MW-ost!7 év múlvalesz kész…Rajasthanprovinciában

  26. Megújuló energia fajták áttekintése: • Naperőmű • Elsődleges hasznosítása: • Villamosenergia termelés gőzturbinával • Odafigyelni: • Területfoglalás • Élővilág védelem (vakítás, hő) • Rendszeres portalanítás • Időjárás és napszak függő, de hőtárolás van

  27. Legnagyobb naperőmű – 392 MWe • Hol? : Ivanpah - Kalifornia www.ivanpahsolar.com • 3 db 137m-es torony • 300 000 db2x3m-es tükör • 1600 hektár • 2014. 02.-től

  28. Telepített napelem arányok - 2013 • Világ összesen telepített napelem teljesítménye: 138,9 GW • Ebből az újonnan beállított napelem teljesítménye: 38,4 GW (Ez majdnem 30%-kal nőtt 2012-höz képest, ebbőlKína: 11,8 GW, Japán 6,9 GW, USA 4,8 GW volt) • Európa újonnan beállított napelem teljesítménye: 11 GW(2012-ben 17,7 GW volt, 2011-ben még 22,4 GW) • Németország újonnan beállított napelem telj.: 3,3 GW • Többi európai ország: UK (1.5 GW), Italy (1.4 GW), Romania (1.1 GW) and Greece (1.04 GW)Magyarország TELJES napelem teljesítménye: 12 MW(azaz 0,012 GW !) Forrás: European PhotovoltaicIndustryAssociation, EPIA

  29. Megújuló energia fajták áttekintése: Mosonszolnok szélerőmű park (12x2MW – 9 milliárd Ft – 2007-ben indult) • Szélenergia: • Villamos energia(Lokális, villamos hálózatba termelés) • Mechanikai munka(szivattyúzás, szélmalmok) • Közlekedés(vitorlás hajók, hőlégballon, vitorlázó gép) • Kockázat: hang, fény, jég, tájesztétika

  30. Megújuló energia fajták áttekintése: • Szélenergia Magyarországon: • Összesen 330 MW üzemelhet 2010 júliusa óta nincs újabb kvóta!(Villamosenergia rendszer kiegyensúlyozás) • Átlagos értékelhető teljesítmény: 20-22% • Változékony szélirány és erősség • Szélturbinák összteljesítménye szűkebb környezetünkben, az EU27-ben: • 2009-ben: 74.767 GW, • 2010-ben: 84.651 GW, • míg 2011-ben már: 93.957 GW (offshore és onshore turbinák)

  31. Megújuló energia fajták áttekintése: Hernád, Felsődobsza - 940 kW (Teljesítményének duplázása 100 év után: 2013 szeptemberében) Békésszentandrás 2013-ban indult - 2MW • Vízenergia: • Villamos energia(jellemzően villamos hálózatba termelés) • Mechanikai munka(vízimalmok, fűrésztelep) • Közlekedés(hajózás) • Kockázat: hajózás, meder, élővilág

  32. Energiatermelés a mezőgazdaságban (biomassza alapú energiahordozók) Tüzeléses hasznosítású energia-hordozók Biogáz Bio hajtóanyagok Célültetvények Mellék-termékek Bioalkohol Biodízel Szántó-földi Erdei Szántó földi Szőlészeti borászati Gyümölcs termesztési Élelmiszer ipari Erdei, faipari Megújuló energia fajták áttekintése: Bioenergia termelése és hasznosítása

  33. Magyarországi biomassza potenciál • Dendromassza (erdei, fás)(Tűzifa, Energiaerdő, Vágástéri hulladék, Elsődleges faipari hulladék) • Egyéb növényi fő- és melléktermék(Gabonafélék és lágyszárú melléktermékek, termesztett lágyszárú, biohajtóanyag gyártás melléktermékei) • Másodlagos biomasszák(Hígtrágya, állati hulladék és melléktermék, feldolgozási hulladékok) • Harmadlagos biomasszák(Élelmiszeripari-, élelmezési hulladék, szennyvíziszap, kommunális biohulladék) Összesen: 350 millió tonna biomassza készlet

  34. Biomassza hasznosítás • Energetikai hasznosítás mellett más célra is használhatunk(Élelmezés, komposztálás, gyártás alapanyaga, stb.) • Kizárólag energetikai célra – hasznosítás nélkül(Erdei és egyéb hulladékok) • Energetikai hasznosításra termelnünk kell(Energia erdők, energia ültetvények) FONTOS: a teljes folyamat energiamérlege

  35. Megújuló energia fajták áttekintése: • Biomassza (hő- és villamos energia) • Mezőgazdasági melléktermékek, hulladékok • Erdőgazdálkodási és fafeldolgozási melléktermékek

  36. Megújuló energia fajták áttekintése: • Biogáz (kapcsolt hő- és villamos energia)(Másodlagos és harmadlagos biomasszák) • Biohajtóanyagok (közlekedés) • Biodízel(Napraforgóból és repcéből)7%-ig a gázolajba keverhető • Bioetanol(Gabonafélékből, búzából, kukoricából)Felhasználható: fosszilis üzemanyag helyettesítésére (E85) vagy bekeverésére (max: 10%)

  37. Megújuló energiák értékelése, illeszthetősége más rendszerekhez: • Kapacitás • Igény • Rendelkezésre állás • Tárolás (SZET - erőműszivattyús energia tározós erőmű, biomassza, stb.) • Szabályozhatóság • Káros környezeti hatások • CO2 kibocsátás mentesség? • Életciklus elemzés Németország villamos teljesítmény térképe (!)

  38. Köszönöm: figyelmüket, kérdéseiket, véleményüket! Hunyadi Sándor Energiagazdálkodási szakmérnök, CEM hunyadi.sandor@hunyadi.hu MMK szakmai továbbképzés törzsanyag

More Related