A szlenergia hasznosts 2011 vi legjabb eredmnyei Dr

A szélenergia hasznosítás 2011 évi legújabb eredményei Dr. Tóth Péter egyetemi docens SZE Bíróné Dr. Kircsi Andrea egyetemi adjunktus DE

Miért szél? q Növekvő energiaigény az egész világon q Szén-dioxid-mentes energiatermelési mód – Klímaváltozás elleni küzdelem része! q Leggyorsabban és relatívan legkisebb befektetéssel megvalósítható erőművek sorába tartoznak a szélerőművek q Hozzájárul az energiatermelés diverzifikálásához, az energiabiztonság növeléséhez q Szélenergia – ipar kedvező társadalmi-gazdasági hatásai: 2008 -ban 400000 embert foglalkoztatott direkt, vagy indirekt módon (EWEA, 2009 január – Wind at Work)

Szükséges tennünk a éghajlatváltozás ellen! q Az energiaszektor nagy részben felelős az üvegházhatású gáz kibocsátás növekedéséért q 2010 -ben a CO 2 légköri koncentrációja elérte a 390 ppm-et. q IPCC AR 4 várható DT: 1. 1 -6 o. C 2071 -2100 -ra q EU célkitűzése: ne haladjuk meg 2 o. C-ot!

Szélenergia potenciál a világban 2008 év 80 m magasságban 15 km felbontás 4

Éves átlagos szélsebesség 80 m magasságban a Földön 5 x 5 km 5

CO 2 kibocsátás a teljes életciklusra Üvegházgáz-kibocsátás g. CO 2 egyenérték/k. Wh a teljes életciklusra Jacobson, 2009

Szélenergia a világban q A világban 41, 2 GW új szélerőmű kapacitás épült 2011 -ben, az új kapacitások több mint fele Ázsiában épül. q 75 országban vannak ipari méretű szélerőművek, 22 országban 1 GW feletti az installált szélerőművi kapacitás. q Az installált kapacitás 21%-kal nőtt, a piac növekedése 6% az előző évhez képest. GWEC szerint közel félmillió embert foglalkoztat világszerte ez az iparág. q A szélenergia megkerülhetetlen és vitathatatlanul fontos szereplőjévé vált a világ energiapiacának. q Európában a 93, 957 MW szélerőmű kapacitás az európai villamos energiafogyasztás 6. 3% biztosítja. Forrás: GWEC, 2012

Összesített szélerőmű-kapacitás a világon 1996 -2011 között Forrás: GWEC, 2012 8

Évente épült szélerőmű-kapacitás a világban 1996 -2011 Forrás: GWEC, 2012 9

Évente épült szélerőmű-kapacitás régiónként 2003 -2011 Forrás: GWEC, 2012 10

Első 10 a 2011 -ben telepített szélerőmű-kapacitások alapján Forrás: GWEC, 2012 11

Szélenergia a világban q 2011 -ben a szélerőmű fejlesztésekben Kína volt a világon az első, bár nehéz év volt a szélenergia ipar számára. 2011 folyamán becslések alapján 18 GW épült, 2011 decemberére 62 GW az összes szélerőmű kapacitása. 2020 -ra Kína 200 GW kapacitás szeretne elérni. q Kínán kívül Ázsiában 2011 -ben főként Indiában épültek szélerőművek (3 GW), ezzel India összkapacitása 16 GW. További tervekben évi 5 GW építése szerepel 2015 -ig. q USA-ban 2011 -ben 6, 8 GW új szélerőmű kapacitás épült, második helyre szorult 46 GW-tal a hálózatra csatlakoztatott szélerőművek összes kapacitásával a világranglistán. q Kanada rekordévet zárt 2011 -ben, mintegy 5 GW szélerőmű épült, főként Ontarióban. Forrás: GWEC, 2011

Első 10 az összesített telepített szélerőmű-kapacitások alapján Forrás: GWEC, 2012 13

Szélenergia hasznosítás Európában q. Európa egyértelműen elveszítette vezető szerepét q 2010 -2011 -ben a pénzügyi válság miatt új szélerőmű telepítésekben visszaesés volt – közel azonos új szélerőmű kapacitás épült. EWEA, 2012 15

Szélenergia hasznosítás Európában q. European Union – EU 27: 93957 MW Ebből offshore: 3810 MW q. European Union – EU 15: 89670 MW q. European Union – EU 12: 4287 MW q Candidate Countries (TR, HR): 1930 MW q EFTA (Norvégia, Svájc): 565 MW q Más (Ukrajna, Faroe szigetek): 164 MW Total Europe: 96607 MW EWEA, 2012

Szélenergia hasznosítás Európában EWEA, 2012 17

Évente telepített szélerőmű kapacitások Európában 2011 -ben összesen Európában 9, 616 GW épült, ebből 866 MW offshore szélerőmű. EWEA, 2012 18

Legnagyobb offshore szélfarm 2012 február Walney wind farm 367 MW 102 × Siemens SWT-3. 6 2012 -2013 London Array 1000 MW q Területe 100 km 2 q 175 db szélerőmű q 2 db offshore alállomás, 1 db szárazföldi alállomás q 450 km tengeri vezeték q 630 MW villamosenergia termelés - 480, 000 háztartás energiafogyasztása q 925, 000 t CO 2 megtakarítás http: //www. telegraph. co. uk/earthnews/9071998/Worlds-biggest-offshore-wind-farm-opensoff-Britain-as-new-minister-admits-high-cost. html 19

Offshore részarányának változása (MW) EU szélenergia piacán 2001 -2011 EWEA, 2012

2010 és 2011 -ben telepített szélerőmű kapacitások megoszlása EU 27 2010 2011 EWEA, 2011 és EWEA, 2012 21

Szélenergia hasznosítás Európában q. EU 27 összesített szélerőmű kapacitása 2011 végén 93 957 MW. 2011 évi szárazföldi telepítésekben Németország és Svédország volt jelentős, offshore kapacitásokban UK. A növekedés megállt Franciaországban és Spanyolországban. q 2011 -ben meglévő szélerőművek egy normál szeles évben 204 TWh villamos energia termelésére képesek, mely EU bruttó végső energiafelhasználás 6, 3%-át reprezentálja. 22

Németország, Spanyolország, Dánia szerepe háttérbe szorul EWEA, 2012 23

Szélenergia hasznosítás Európában EU 12 tagállamok közül egyedül Lengyelországnak van 1 GW feletti szélerőmű kapacitása! EWEA, 2012 alapján 24

Szélenergia hasznosítás Európában EU 12 1. 2. 3. 4. Számottevő fejlesztések voltak 2011 -ben az alábbi országokban: 1. Románia +520 MW, 2. Lengyelország +436 MW, 3. Bulgária +112 MW EWEA, 2012 alapján 25

Új és felszámolt erőmű kapacitások megoszlása 2011 -ben Európában EWEA, 2012 26

Évente épített erőművek megoszlása energiaforrásonként EWEA, 2012 27

Új villamos-energiatermelő kapacitások EU-ban 2000 -2011 EWEA, 2012 28

Energiaszerkezet EU-ban 2000 és 2011 -ben 2000 2011 EWEA, 2012 29

A szélenergiából termelt villamos energia részaránya 2011 -ben az EU-ban EWEA, 2012

A szélenergiából termelt villamos energia részarányának várható változása - EU EWEA, 2011 31

Szélenergia hasznosítás rekordere q 2007 Enercon E-126 első 7. 5 MW szélturbina Rated power: 7, 500 k. W Rotor diameter: 127 m Hub height: 135 m http: //www. enercon. de/en-en/66. htm

Beruházási költségek várható alakulása 2050 -ig 33

Álláshelyek megoszlása az EU szélenergiaiparában Wind at Works, 2009 34

Magyarország szélenergia potenciálja q. Elméleti potenciál: 532, 8 PJ/év Forrás: MTA Energetikai Bizottság Megújuló Energia Albizottság, 2006. q. Szélenergia potenciál H=75 m, D=75 m, E=56, 85 TWh (204, 7 PJ/év), Péves átl. =6489 MW 35

Szélsebesség eloszlás 75 m-en Wantuchné Dobi I. et al. , 2005 Wantuchné Dobi Ildikó, Konkolyné Bihari Zita, Szentimrey Tamás, Szépszó Gabriella, 2005: Széltérképek Magyarországról "Szélenergia Magyarországon" 2005. 01. 19, Gödöllő (11 -16) 36

Fajlagos szélteljesítmény (W/m 2) 75 m magasságban Magyarországon Wantuchné Dobi I. et al. , 2005 Országos potenciális energia 75 méteren: 204 PJ/év Dr. Hunyár Mátyás MMT előadás 2005. 10. 13 OMSZ 37

EBRD, 2010 38

Szélerőművek villamosenergia-termelése és beépített teljesítőképessége Magyar Energia Hivatal, 2011 december 39

Évente telepített szélerőmű kapacitás Magyarországon (MW) MSZET, 2012 40

Szélenergiából termelt villamos energia (GWh) MSZET, 2012 41

Szélerőművek földrajzi helyzete 172 db szélerőmű 329, 325 MW MSZET, 2011 42

Szélturbina-gyártók részvétele a magyar piacon 2011 -ben MSZET, 2011 43

Jelenlegi és tervezett szélerőmű projekthelyszínek MSZET, 2011 44

Megújuló energiahordozókkal termelt villamos energia „támogatása” a KÁT keretében* Magyar Energia Hivatal, 2011 december 45

Kötelező villamosenergia-átvétel Előzetes, tájékoztató adatok Stróbl, 2012. február

Kötelező villanyátvétel 2011 -ben GWh Előzetes, tájékoztató adatok Stróbl, 2012. február

Kötelezően átvett egyéb villany Előzetes, tájékoztató adatok Stróbl, 2012. február

Összes kiadott megújulós villany 7, 9% részarány a hazai nettó villamosenergia-termelésből 6, 1% 2628 7, 9% 2730 2441 2259 4, 5% 5, 0% 1646 7, 2% 4, 1% 1669 1371 2, 8% 868 0, 8% 261 0, 7% 1, 0% 326 0, 9% 2, 3% 4, 2% 3. 4% 4, 1% 5, 5% 6, 8% 6, 9% 6, 0% részarány a bruttó fogyasztásból Előzetes, tájékoztató adatok Stróbl, 2012. február

Szélerőművek villanytermelése 2011 -ben GWh hónap Összesen: 598, 3 + 16, 8 = 615, 1 GWh; Átlagos kihasználás: 1868 h/a = 21, 3% Előzetes, tájékoztató adatok P = 326, 025 + 3, 25 = 329, 275 MW Stróbl, 2012. február

Szélerőművek termelési aránya 2011 -ben Előzetes, tájékoztató adatok Stróbl, 2012. február

Szélerőművek termelése 2011 április 52 http: //www. mavir. hu/web/mavir/szeltermeles

Szélerőművek termelése 2011 november 53 http: //www. mavir. hu/web/mavir/szeltermeles

2011 évi szélsebesség eltérése a 1981 -2010 átlagtól 3 TIER, 2012 54

2011 évi szélsebesség eltérése a 1981 -2010 átlagtól évszakonként 3 TIER, 2012 55

A megújuló energia leggazdaságosabban hőtermelésre hasznosítható Megújuló energia források részesedése a zöldáram előállításból

Korszakváltás küszöbén állunk • Személyes véleményem szerint korszakváltás küszöbén állunk a hazai szélenergia hasznosításban • • • Szélerőmű technológia fejlesztés hazai lehetőségei korlátozottak (K+F, munkahelyteremtő hatás nem hazánkban keletkezik) Ugyanakkor az EU megújuló vállalásunk teljesítésében az egyik legolcsóbb áramtermelési technológia (fogyasztói terheket kevésbé növeli, mint az egyéb technológiák) Az előzőeket tekintve (fogyasztói költségek) mégis érdemes a megújuló energiamix egy részét szélenergiából fedezni, figyelembe véve a következőket: • Szélerőmű részegységek gyártása, összeszerelő üzem telepítése hazánkban • Az üzemeltetésből származó hasznon hazai vállalkozásoknál maradjon (hazai tulajdonú üzemeltető) • Ez a profit fordítható a szélerőművek további kapacitás bővítését elősegítő villamos rendszerirányítás fejlesztésére is

58

Köszönjük megtisztelő figyelmüket! tothp@sze. hu kircsi. andrea@science. unideb. hu http: //www. mszet. hu

Megújulók globális éves technikai potenciálja (EJ/yr) IPCC, 2011: Summary for Policymakers. In: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs ‐Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure SPM. XX 60

Becsült ÜHG kibocsátás teljes életciklusra számolva (g CO 2 eq/k. Wh) Sathaye, J. , O. Lucon, A. Rahman, J. Christensen, F. Denton, J. Fujino, G. Heath, S. Kadner, M. Mirza, H. Rudnick, A. Schlaepfer, A. Shmakin, 2011: Renewable Energy in the Context of Sustainable Energy. In IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs ‐Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure 9. 8 61

Különböző RES technológiák fajlagos költségeinek terjedelme Villamos energia Hőtermelés Üzemanyag IPCC, 2011: Summary for Policymakers. In: IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs‐Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press. Figure SPM. 5 62

Grid report, 2010 63

A szélből termelt villamos energia fajlagos költségei 64 EWEA, 2009

Szélerőművek jellemző tulajdonságai Szélerőmű karakterisztika <terjedelem>, tipikus érték Névleges teljesítmény (MW) <0. 85 - 6. 0>, 3. 0 Rotor átmérő (m) <58 - 130>, 90 Fajlagos névleges teljesítmény (W/m 2) <300 - 500>, 470 Kapacitás tényező (%) onshore/offshore <18 - 40>/<30 - 45> Kihasználási óraszám (h) onshore/offshore <1600 - 3500>/<2600 - 4000> Fajlagos éves energiatermelés (k. Wh/m 2/év) <600 - 1500> Technikai rendelkezésre állás (%) <95 - 99>, 97. 5 Grid report, 2010 65

Szélerőmű parkok jellemző tulajdonságai Szélerőmű park karakterisztika <terjedelem>, tipikus érték Névleges teljesítmény (MW) <1. 5 - 500> Szélerőművek száma 1 – néhány 100 Fajlagos teljesítmény hányad ( MW/km 2) offshore <6 -10> Fajlagos teljesítmény hányad ( MW/km 2) onshore <10 -15> Kapacitás tényező (%) onshore/offshore <18 - 40> / <30 - 45> Kihasználási óraszám (h) onshore/offshore <1600 - 3500>/<2600 - 4000> Fajlagos éves energiatermelés (GWh/km 2/év) onshore <30 – 40 > Fajlagos éves energiatermelés (GWh/km 2/év) offshore <20 – 50 > Technikai rendelkezésre állás (%) <95 - 99>, 97 Grid report, 2010 66