slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
Megújuló energiaforrások illeszkedése a szekunder energiahordozókhoz

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 33

Megújuló energiaforrások illeszkedése a szekunder energiahordozókhoz - PowerPoint PPT Presentation


  • 73 Views
  • Uploaded on

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Dr. Ősz János. Megújuló energiaforrások illeszkedése a szekunder energiahordozókhoz. Kapcsolatok. Szekunder energiahordozók: Üzemanyag → közlekedés (hajtás) ,

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Megújuló energiaforrások illeszkedése a szekunder energiahordozókhoz' - yvonne


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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemGépészmérnöki KarEnergetikai Gépek és Rendszerek TanszékDr. Ősz János

Megújuló energiaforrások illeszkedése a szekunder energiahordozókhoz

kapcsolatok
Kapcsolatok
  • Szekunder energiahordozók:
    • Üzemanyag → közlekedés (hajtás),
    • Hő → fűtés, hmv, technológia,
    • Villamos energia → közlekedés (hajtás), fűtés, hmv, technológia, világítás, információtechnika.
  • Üzemanyag.
  • Vezetékes energiaellátó rendszerek:
    • Földgáz,
    • Villamos energia,
    • Távhő (lokális).
  • Megújuló energiaforrások:
    • Bio-üzemanyag, biogáz → CH4 (SNG, RNG) → földgáz,
    • Víz-, szélerőművek (nap) → VER,
    • Biomassza (hulladék), geotermikus → távhő,
    • Biomassza (hulladék) → távhő + VER (kapcsolt).
  • Hatékonyság-javítás a három szekunder energiahordozó területén.
1 zemanyag
1. Üzemanyag
  • Az üzemanyagok belső égésű motorok (gépjármű, vasút, hajó) és gázturbinák (repülőgép) hajtóanyaga. Az üzemanyagokat (benzin, gázolaj; kerozin) főleg kőolajból finomítással és adalékok bekeverésével állítják elő.
  • A motorok, gázturbinák az üzemanyagok kémiailag kötött energiáját (fűtőértékét) hasznosítják úgy, hogy a felszabaduló tüzelőhőt mechanikai energiává alakítják, ami általában haladó mozgásra (közlekedés) szolgál.
  • Magyarországon értékesített üzemanyag 2009-ben 110 PJ/év (3,1 Gl/év), ebből E-85 (3,2 Ml/év) volt,
    • CO2-kibocsátás 7,4 Mt/év.
zemanyagok
Üzemanyagok
  • A benzin (oktán C8H18) fűtőértéke 48,8 MJ/kg, fajlagos CO2-kibocsátása 0,063 t CO2/GJü;
  • Az E85 bio-üzemanyag szemes növényekből (gabona, kukorica) első generációs technológiával előállított etanol (etil-alkohol, C2H5OH) és benzin ~70/30 % arányú keveréke. Fűtőértéke ~35,6 MJ/kg, fajlagos CO2-kibocsátása 0,012 t CO2/GJü;
  • Szintetikus földgáz (RNG (USA), SNG (EU)) gazdaságos üzemanyaggá válhat, amit mezőgazdasági melléktermékekből és állattenyésztési hulladékokból állítanak elő. Fűtőértéke 34 MJ/Nm3 (47,2 MJ/kg), fajlagos CO2-kibocsátása 0,055 t CO2/GJü (biomasszából karbon-mentes);
  • Villamos energia „üzemanyag”, fajlagos CO2-kibocsátása 0,394 t CO2/MWhe (hazai VER);
  • Hidrogén gazdaságosan mezőgazdasági és állattenyésztési hulladékból (algákból?) állítanák elő. A hidrogén fűtőértéke 119,6 MJ/kg, nincs CO2-kibocsátása.
technol gia
Technológia
  • Az üzemanyagok tisztasága, típusa → szakmakultúra.
  • Üzemanyagok:
    • személygépkocsik,
    • tehergépkocsik, buszok,
    • motorvonatok,
    • hajók (dízel, földgáz),
    • atommeghajtású hajók, tengeralattjárók,
    • hidrogén-hajtású személygépkocsik, buszok.
  • Átmenet:
    • tengeralattjárók rövid idejű akkumulátoros hajtása,
    • dízelgenerátoros hajtású hajók,
    • trolibusz,
    • villanymozdonyok,
    • hibrid (üzemanyag és villamos energia) személygépkocsik.
  • „Villamos energia” ↔ hidrogén, metán?
    • személy-, tehergépkocsik, autóbuszok?
2 h ell t s
2. Hőellátás
  • A hőt, „meleg energiát” (fűtés, melegvíz, technológia) alapvetően a tüzelőanyagok kémiailag kötött energiájából állítják elő, ami (esetenként) kiegészülhet hulladékhő-hasznosítással előállított hővel is.
  • A fűtés, melegvíz, technológiai hő egy részét és a hűtést, „hideg energiát” (abszorpciós hűtés kivételével) pedig villamos energiával állítják elő.
  • Magyarország 2009-ben:
    • Lakossági fűtési hő: 116 PJ/év (Qü=132 PJ/év), MCO2=5,7 Mt/év,
    • Használati melegvíz: 42 PJ/év, MCO2=2,8 Mt/év,
    • Technológiai hő: 149 PJ/év, MCO2=10,0 Mt/év,
    • CO2-kibocsátás: 18,5 Mt/év.
magyarorsz g
Magyarország
  • ~4,3 millió lakás, amiből
    • ~2,8 millió földgáz- (63 %),
    • 652 ezer (15 %) távfűtött,
    • 665 ezer fatüzelésű (15 %),
    • 141 ezer szén,
    • 5 ezer fűtőolaj,
    • 60 ezer villamos energia.
  • Meghatározó a földgáz részaránya, távfűtött lakásokkal együtt ~80 %.
  • A lakosság hőfelhasználása csak becsülhető, mert csak a földgáz és villamos energia fogyasztott mennyisége van mérve.
  • Egy átlagos hazai lakás
    • főzésre 5 GJ/év (10 %),
    • használati melegvízre 13 GJ/év (25 %),
    • fűtésre 35 GJ/év (65 %),
    • összesen 53 GJ/év hőt használ fel.
slide13
Fogyasztás

Helyiségfűtés 31 %,

Helyiséghűtés 12 %,

Hmv 12 %,

Világítás 11 %,

Számítógép, elektronika 9 %,

Háztartási készülékek 9 %,

Hűtés 8 %,

Egyéb 8 %.

Energiahordozó

Földgáz: 53 %,

Villamos energia: 30 %,

Fűtőolaj: 7 %,

Egyéb 9 %,

Nincs fűtés 1 %.

USA
helyis gf t s
Helyiségfűtés
  • Helyiségfűtés → fogyasztói szokások:
    • Milyen belső hőmérsékletet tartunk (tb=20±2 oC), de ettől eltérő is lehet.
    • (Mérsékelt, hideg égöv) a fűtési szezon időtartama eltérő,milyen hőmérséklettől fűtünk?
      • távhő< 12 oC,
      • földgáz <15 oC,
      • De országonként is eltérő.
    • Fűtési mód:
      • egyedi,
      • központi,
      • távfűtés.
    • Hőigény → építési kultúra:
      • az épület tájolása, nyílászárók, szigetelés → „energiatakarékos” épületek,
      • fűtési mód,
      • szellőzés.
hmv technol giai h
Hmv, technológiai hő
  • Használati melegvíz (>45 oC) → fogyasztói szokások:
    • fürdés, zuhanyozás,
    • mosogatás,
    • takarékosabb vízfelhasználás (l/főnap).
  • Főzés → fogyasztói szokások:
    • családi,
    • étterem,
    • előkészített ételek.
  • Gazdasági technológiai → szakmakultúra:
    • Hőigény:
      • hatékonyabb (kisebb energiaigényű) technológiák,
      • hulladékhő- és hulladékvíz-visszanyerés,
      • kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés (alap) és kazán (csúcs hőforrás) kooperációja,
      • Üzemeltetés, karbantartás színvonala.
technol gia1
Technológia
  • Helyiségfűtés:
    • tűzhely, kályha, gázkonvektor, villanykályha,
    • egyedi kazán a helyiségekben radiátorokkal, egy fan-coil-al és levegő-keringtetéssel, -cserével,
    • központi kazán a lakóhelyiségekben radiátorral, központi fan-coil levegő-keringtetéssel, -cserével,
    • távfűtés (kooperáló fűtőerőmű és kazán, távvezeték-hálózat, fogyasztói hőközpontok, fogyasztók radiátorokkal, lehetőség központi fan-coil levegő-keringtetéssel, levegőcserével,).
  • Használati melegvíz:
    • gáz- és villanyboiler,
    • központi (kazán) és távhő fogyasztói hőközpont (hmv hőcserélők),
    • napkollektor.
  • Főzés (egyedi):
    • gáz- és villanytűzhely,
    • „naptűzhely” (fejlődő világ),
    • biomassza „tűzhely”.
  • Ipari technológiai:
    • hőhordozók:
      • vízgőz-kondenzátum,
      • termoolaj,
      • füstgáz,
      • „villamos energia”.
hat konys g jav t s
Hatékonyság-javítás
  • Fűtés:
    • kisebb hőigény,
    • rövidebb fűtési szezon.
  • Napkollektoros hmv-termelés:
    • Tüzelőhő, villamos energia csökken,
    • Nyáron távhő hmv nem szükséges, forróvíz keringtetés?
  • Következmény:
    • Földgáz-, távhő-szolgáltató gazdaságossága?
    • Nem érdekelt a hatékonyság javításban.
3 villamosenergia ell t s
3. Villamosenergia-ellátás
  • A legjobb használati értékű szekunder energiahordozó.
  • A villamos energia előállítható:
    • fosszilis tüzelőanyagok kémiailag kötött energiájából hőerőművekben (CO2-kibocsátás),
    • nukleáris üzemanyagok atommagban kötött energiájából atomerőművekben (C-mentes),
    • Megújuló energiaforrásokból:
      • víz-, szélerőművek, fotovoltaikus (PV) napelemek (C-mentes),
      • biomassza (C-semleges) és geotermikus fűtőerőművekben (C-mentes).
  • Hazánkban 2009-ban
    • ~5,2 millió háztartási (lakossági),
    • 84 ezer termelő ági és
    • ~280 ezer nem termelő ági fogyasztó volt.
villamosenergia termel s
Villamosenergia-termelés
  • A 2009-ben Magyarországon termelt villamos energia (38,689 TWh)
    • 52 %-a (20,26 TWh) járt CO2-kibocsátással, míg 48 %-a karbon-mentes, ill. semleges (18,429 TWh) volt.
    • Értékesített villamos energia 126,9 PJ/év (35,25 TWh/év) .
  • Összetétele:
    • 6,346 TWh szén,
    • 13,914 TWh (szénhidrogén) földgáz;
    • 15,426 TWh nukleáris,
    • 0,228 TWh víz, 0,331 TWh szél és 2,444 TWh biomassza és kommunális hulladék;
    • CO2-kibocsátás: 14,1 Mt/év.
villamosenergia felhaszn l s
Villamosenergia-felhasználás
  • Világítás, információtechnika („szórakoztató” elektronika) → fogyasztói szokások:
    • technológiaváltás → energiatakarékos égők (világítótestek követése),
    • egyre kisebb fogyasztású berendezések, de készenléti állapot is (kapcsold ki).
  • Hajtás: → kooperatívabb társadalom
    • Az egyéni közlekedésről „átállás”
    • a városi vagy,
    • távolsági tömegközlekedésre.
    • De ehhez megfelelő infrastruktúra és színvonal szükséges.
  • Hűtés → fogyasztói szokások:
    • légkondicionálás (tb=22 oC), milyen hőmérséklettől,
    • fagyasztás (élelmiszerek, -35 oC-ig),
    • ipari technológiák (pl. gázok cseppfolyósítása, -180 oC-ig).
technol gia2
Technológia
  • Termelés:
    • szén, fűtőolaj, földgáz kondenzációs és fűtő gőzerőművek,
    • atomerőművek (BWR, PWR 3+, más hőhordozóval, moderátorral és munkaközeggel),
    • földgáz vagy üzemanyag gázturbina és kondenzációs gőzturbina kombinált erőmű, gázturbinás és gázmotoros fűtőerőművek,
    • biomassza és (kommunális, ipari) hulladék fűtő gőzerőművek,
    • víz-, szél- naperőművek, fotovoltaikus napelemek,
    • geotermikus erőművek,
    • földgáz (biogáz), hidrogén tüzelőanyag-cellák.
  • Centralizált vagy decentralizált?
    • centralizált: villamosenergia-rendszer (erőmű, hálózat, fogyasztók sokasága),
    • decentralizált: valamilyen tüzelőanyagból kiserőmű és egyedi vagy kisebb fogyasztócsoport ellátása hővel és villamos energiával → a VER teljesítményének csökkenése.
villamosenergia ig ny p t p

P [W]

P [W]

Pmax

Pcs

Pcs

Pm

Pmin

Pmin

Pa

t [h/év]

0

0

24

8760

t [h]

Villamosenergia-igény P(t), P(τ)
illeszked s a ver zemvitel hez
Illeszkedés a VER üzemviteléhez
  • A villamosenergia-tárolás „gyengesége” miatt

P(t)fogyasztók=P(t)erőművek-P(t)veszteség.

    • Időjárásfüggő erőművek → kiegyenlítő erőművek → szivattyús tározós erőmű.
  • Beépített (BT) és rendelkezésre álló teljesítmény (RT):
t mogat sok
Támogatások
  • Beruházási (pl KEOP).
  • Támogatott ár és kötelező átvétel.
    • Jelenleg a támogatás 80-85 %-a földgáz-bázisú kapcsolt energiatermelés.
    • A kötelező átvétel megmarad, de 2011-től versenyáron,
    • Jelenleg hőártámogatás,
    • 2013-tól új megújuló támogatás?
  • CO2-adó, karbonmentes technológiák, zöldbizonyítványok.
ad