Szélenergia

1. Szélenergia Készítették: Fenyvesi József és Baji Eszter

2. Szélenergia • leggyorsabban megtérülő beruházás • technikailag jól kidolgozott energia transzformáció és hálózatba csatlakozás • nem versenyképes a fosszilis energiahordozókkal szemben (5-10 év) • jelenlegi energia átvételi árak kedvezőek • elmúlt években világszerte az egyik legnagyobb fejlődést produkáló energiaágazat (rugalmas és sokoldalú telepíthetőség)

3. A világ energiafogyasztásának szerkezete

4. A világ szélenergia kapacitásának alakulása 1990-2003-ig

5. Európa és Magyarország • szélenergia termelést Németország vezeti (18428 megawatt, áramfelhasználás 5%-a) • Spanyolország (10027 megawatt) • Dánia (3122), Olaszország (1717), Nagy-Britannia (1353), Hollandia (1219), Portugália (1022), Ausztria (819) • Magyarország (17), Ukrajna (82), Lengyelország(73), Csehország(26), Szlovákia (5), Románia (1,4)

6. Európai Unióban kiemelt feladat a hasznosítása • Magyarországon: Kulcson, Újrónafőn, Vépen és Szápáron van erőmű

7. Szélerőmű építésére fel nem használható területek • települések belterületei • nagyobb tavaink vízfelületei és közvetlen környezetük • védett területek • mezőgazdasági művelés alatt álló szántóföldek nem zárhatók ki • gyümölcsösök és a szőlős kertek

8. Szélerőmű építésére fel nem használható területek • Erdők • vasútvonalak • országos közúthálózat • nagyfeszültségű és középfeszültségű villamos vezetékek tiltott területei • 400m tengerszint feletti magasságú meredek lejtésű területek Az ország területének 65%-a.

9. Széltérkép (hasznosítható területek)

10. Hasznosítható területek • Legalkalmasabb a Dunántúl északi része • megyénkben a Fehér-tó és környéke (madárvonulások miatt nem) • Megyénkben nem célszerű szélerőműveket építeni: változó szélirány miatt megtermelt energia egy része a szerkezet forgatására menne el

11. Telepítési körülmények mérlegelése • Infrastruktúra • Környezeti hatások, élővilág, humán körülmények • Szélenergia potenciál meghatározása • Beruházást megalapozó terv és kiviteli terv elkészítése

12. Telepítési körülmények mérlegelése • várható beruházási költség és nyerhető energia alapján végezhető gazdasági elemzés • engedélyezési eljárások lefolytatása • Ha az engedélyezés sikerrel jár, villamos csatlakozási szerződés megkötése

13. Megtérülés • megtérülésének alapja a meghatározott megközelítőleg 24,7 Ft/kWh átvételi ár • reális időn belül 9-10 év • sok tényezőtől függ: pl: berendezések teljesítmény jellemzői, adott helyen elérhető energiatermelés

14. Biomassza

15. a legjelentősebb állati vagy növényi eredetű, megújuló illetve bővítetten is megújítható energiaforrás és környezetbarát ipari alapanyag • hasznosításának az alapja az égés, amely hőenergia felszabadulással járó

16. A világ energiafogyasztásának szerkezete

17. A világ negyedik legelterjedtebb energiaforrása • A biomassza energia fedezi a felhasznált energia 14%-át világátlagban, míg a fejlődő országokban 34%-át.

18. Biomassza energiaforrásnak az alábbiak tekinthetők: • mezőgazdasági termények melléktermékei, hulladékai • energetikai célra termesztett növények • állati eredetű biomassza • erdőgazdasági és fafeldolgozási melléktermék illetve hulladék

19. Jellemzői • megújulása a fotoszintézisnek köszönhető • energia tárolása az által valósul meg, hogy a fotoszintézis során a növényekben létrejövő szerves anyagokban kémiai energia formájában raktározódik el a napfény energiája • az energetikai hasznosítást úgy lehet megvalósítani, hogy nem növeljük a légköri szén-dioxid mennyiségét

20. Jellemzői • elősegíti az ásványkincsek megőrzését • kisebb a káros anyag emisszió (CO2, CO, SO2, CxHx) a fosszilis energiahordozókhoz képest • az élelmiszer-túltermelés következtében felszabaduló földterületek reális alapot adnak a racionális hasznosításnak • kedvező hatással van a vidékfejlesztésre, a munkahelyteremtésre

21. Biomassza, mint energiaforrás a következőképpen hasznosítható: • Közvetlenül: tüzeléssel • Közvetve: • kémiai átalakítás után folyékony üzemanyagként vagy éghető gázként. • alkohollá erjesztés után üzemanyagként • növényi olajok észterezésével biodízelként • anaerob fermentálás után biogázként

22. Az energiahordozók kis- és közepes teljesítményű decentralizált hő- és villamos energiatermelésre, valamint motorhajtóanyagként hasznosítható viszonylag alacsony energiasűrűsége miatt.

23. Története • történelme lényegében a biotüzelőanyagok történelme • a 17. századig a biomassza volt az egyetlen hőforrás a Napon kívül • az állati és növényi olajok, valamint a faggyú gyertyák égetése játszott nagy szerepet. • A legkorábbi állatok erejéből származott és még ma is hasznosított a fejlődő országokban • a kis farmokon ez a legelérhetőbb energiaforrás, 80-90%-ban Afrikában és Ázsiában ez a legjellemzőbb.

24. Története • ipari forradalom elején a fát felváltotta a szén • Az ipari fejlődést általában három egymással ellentétes dologgal magyarázzák: • A növekvő jólét technikai innovációnak kedvező alapfeltételeket biztosított • tudományos találékonyság széleskörű technológiai változást eredményezett. növekvő jólét csak egy következménye volt az iparosodásnak. • népességnövekedés, a szegénység és a fa növekvő ára késztette a szén előtérbe kerülését amely sokkal kisebb készletben állt rendelkezésre. külszíni szén készletek hamar kimerültek és szükségessé vált a mélybányászata, illetve a víz mélyből történő kiszivattyúzása.

25. Története • megújuló energiaforrások alkalmazásával foglalkozó kutatások az 1970-es évek végén a második energiaár-robbanást követően kezdődtek el • biomassza tüzelési rendszerek az egyes országok agrártermelési, helyi ipari, illetve kommunális szféráiban széles körben elterjedtek • A bonyolultabb és költségesebb technológiák kifejlesztése azonban megtorpant, mivel az energiaárak alacsony szinten stabilizálódtak a nemzetközi piacon.

26. Története • elmúlt évtizedekben fokozottan előtérbe kerültek a környezetvédelmi problémák miatt • A fejlesztések előtérbe-kerülésének másik oka a Nyugat-Európában termelésből kivont termőterületek hasznosításának és a falusi lakosság helyben tartásának célja volt • EU területének egy tizedét lehetne energetikai rendeltetésű biomassza termelésre hasznosítani, ez körülbelül évi 80 millió tOE-nak felel meg,ami villamos energia szükségletének 20 %-át fedezné • fa energetikai célú felhasználása évi átlagban 2,3 %-os növekedést mutat.

27. Felhasználási lehetősége Magyarországon • elsősorban a hagyományos agrártermelési ágazatokban keletkező mező- és erdőgazdasági melléktermékek és hulladékok hasznosításának, az energetikai erdőgazdaság (energiaerdők) és az energetikai célú növénytermesztés (energianövények) keretén belül • A fejlett ipari országokban az élelmiszer-túltermelés következtében felszabaduló földterületek igen jól hasznosíthatók energiaerdők telepítésére, vagy energianövények termesztésére

28. Felhasználási lehetősége Magyarországon • munkanélküliségből adódó problémákat is enyhíti • energiahordozókra kiadott pénz a térségben marad és annak további fejlődését szolgálja.

29. A szilárd halmazállapotú biomassza hasznosítása •   A mező- és erdőgazdaság évente igen nagy mennyiségű mellékterméket produkál. Ezen melléktermékeket számos célra lehet felhasználni, mint például talajerő visszapótlásra a növénytermesztésben, az állattartásban, ipari felhasználásban, illetve energiatermelésre

30. A szilárd halmazállapotú biomassza hasznosítása • Ma sajnos 10%-át sem használják fel tüzelési/energiatermelési célra. • gabonaszalma és a fahulladék a legalkalmasabb • a kukorica- és a napraforgószár csak nehezen hasznosítható, de annál alkalmasabb talajerő visszapótlásra • gyümölcsfa ültetvényeken nyesedék hasznosítására alig kerül sor

31. A szilárd halmazállapotú biomassza hasznosítása • erdőgazdaságban kitermelt faanyag 22%-a tekinthető mellékterméknek • fakitermelés 41%-a tűzifa, és az 59%-a ipari fa • energiaerdők telepítésének az a célja:legrövidebb idő alatt, legkisebb költségekkel állítsanak elő jól égethető tüzelőanyagot • Telepítésük termelésből kivont, kevésbé jó termőképességű területeken jöhet szóba • Hazánkban nyár, fűz, juhar, éger, akác jöhet szóba, az akácot tekintik a legalkalmasabbnak

32. A szilárd halmazállapotú biomassza hasznosítása • Előnyei: • a.)  Fűtőértéke a hazai barnaszenekének felel meg (15 500 - 17 200 kJ/kg), de azoknál tisztább. • b.)  A szén 15-25%-os hamutartalmával szemben csak 1,5-8% hamut tartalmaz, melyet talajerő visszapótláshoz lehet használni. • c.)  Kéntartalma maximálisan 0,1-0,17%, amely a szén kéntartalmának 15-30-ad része. • Hátránya, hogy nedvesség hatására szétesik, de nedvességtől gondosan elzárt helyen korlátlan ideig tárolható.

33. A folyékony halmazállapotú biomassza hasznosítása • magas olajtartalmú növények közül az őszi káposztarepcének vannak alkalmas ökológiai adottságú területek, főleg Nyugat-Magyarországon. • kinyerhető repceolaj nemcsak üzemanyagként, hanem kenő-, hidraulikaolajként, valamint tüzelőolajként is hasznosítható

34. A folyékony halmazállapotú biomassza hasznosítása • növényi eredetű biomasszából előállított folyékony energiahordozók alkoholok, zsírok és olajok alábbi módokon hasznosíthatók: a.) motorhajtóanyagként, b.) hidraulika- és fékfolyadékként, c.) kenőolajként, d.) tüzelési célokra, e.) vegyipari és élelmiszer-ipari alapanyagként

35. A biogáz hasznosítása •   A mezőgazdasági termék-előállítás folyamataiban keletkező anyagokból gáz halmazállapotú energiahordozók is előállíthatók Termikus hasznosítás: biogázt egyszerűen elégetik, és a hőenergiát használják fel Gázmotoros hasznosítás: A gázmotor hasonló elven működik, mint bármelyik négyütemű gépjármű motor csak azüzemanyaga biogáz, vagy földgáz

36. A biogáz hasznosítása Gázturbinás hasznosítás: a gázturbina tüzelőtérben elégetett biogáz, földgáz és a kompresszor által sűrített levegő expanziója hoz forgásba Üzemanyagcellák:elemekhez hasonlóan vegyi reakciókkal közvetlenül elektromosságot állítanak elő, a különbség az, hogy míg az elemeket kifogytuk után el kell dobni, az üzemanyagcella mindaddig üzemel, amíg üzemanyagot töltünk bele

37. A biogáz hasznosítása gázhálózatba vezetés: • Hazánkban a gázenergia felhasználás a lakosság körében 80 % feletti. Az ezzel járó gázvezeték hálózatot szükség esetén alkalmassá lehet tenni az alternatív gázok fogadására • Magyarország csökkentheti az import energia függőségét, növelheti a megújuló energia részarányát

38. A gázhálózatba táplálás előnyei: • Megfelelő tisztításnál kompatíbilis a földgázzal, bevezethető a gázhálózatba • Nem kell a hulladékhő elhelyezésével foglalkozni • Nincs mennyiségi korlát • Nincs csúcs- és völgyidőszak • Újabb lehetőségek a biogáz hasznosításban • Egyszerű szállítani és tárolni

39. A gázhálózatba táplálás hátrányai: • Jelenleg nincs ártámogatás • A biogázt a betápláláshoz szükséges nyomásra kell komprimálni • Többfokozatú tisztítási mechanizmus szükséges • Szükséges a közeli gázvezeték kiépítettség a rácsatlakozás miatt • A főprobléma a termékgáz hatékony, olcsó és gyakorlatban használható tisztítási módszerének kidolgozása

40. Összefoglalás Hanem akarjuk meglévő erőforrásainkat aránytalanul túlhasználni, sem a parlagon hagyott földek miatt munkanélkülivé vált tömegekkel szembe kerülni, akkor nagy váltásra van szükség a mezőgazdasági termelés értelmezésében. Az élelmiszertermelő funkció részleges megtartása mellett a mezőgazdaság jelentős tényezőként szerepelhet akár az energiatermelő vagy ipari alapanyag szektorokban is. Erre jó példa lehet a biológiai eredetű anyagok (biomassza) tüzelőanyagként való hasznosítása, belőle különböző üzemanyagok előállítása vagy a növényolajok speciális felhasználása a műanyagiparban, gyógyszeriparban, vegyiparban

41. Köszönjük a figyelmet!