Energetikai gazdasgtan 6 Az energiatermels s ellts technolgija

Energetikai gazdaságtan 6. Az energiatermelés és –ellátás technológiája és gazdaságtana

Vezetékes energiahordozók Földgáz infrastruktúra – rendszerelemek 8 Mm 3/nap tárolás (palackos) hazai kitermelés szállítás (tartály) feldolgozás a telephelyen import orosz: 31 Mm 3/nap nem orosz: 11 Mm 3/nap felhasználás fogyasztó szállítás (csővezeték) 98, 5 Mm 3/nap 51, 5 Mm 3/nap gáztározó (földalatti) földgáz PB gáz, gazolin csúcsfogyasztás, -15 °C

Vezetékes energiahordozók A földgáz útja a fogyasztókig Forrás: FGSZ Zrt. (www. fgsz. hu )

Pénzáramlások - Földgáz Forrás: FGSZ Zrt. (www. fgsz. hu )

Vezetékes energiahordozók Földgáz infrastruktúra – hálózat Forrás: A magyar földgázrendszer 2013. évi statisztikai adatai. FGSZ Zrt. (2014)

Vezetékes energiahordozók Európai – orosz földgázhálózat Részletes: http: //www. entsog. eu/public/uploads/files/maps/transmissioncapacity/2016/ENTSOG_CAP_MAY 2016_A 0 FORMAT. pdf

Vezetékes energiahordozók Fogyasztás – termelés – tározás Forrás: Magyar Energia Hivatal

Vezetékes energiahordozók 95000 15000 Napi csúcsfogyasztás, ezer m 3 90000 14000 85000 13000 80000 75000 12000 70000 11000 65000 10000 60000 9000 550000 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 Napi csúcsfogyasztás, ezer m 3 8000 Összes éves fogyasztás, millió m 3 Adatok forrás: Magyar Energetikai és Közműszabályozási Hivatal (mekh. gov. hu) és Földgázszállító Zrt. (www. fgsz. hu )

Vezetékes energiahordozók Hőellátás infrastruktúra – rendszerelemek primer en. földgáz VER vill. en. hőtermelés közvetlen (kazán) kapcsolt hőtároló szállítás (csővezeték) másodlagos tároló felhasználás fogyasztó meleg-/forróvíz, fűtés hideg-/hűtöttvíz, hűtés

Hőértékesítés, TJ Távhőellátás – termelés – fogyasztás 90, 000 9, 000 80, 000 8, 000 70, 000 7, 000 60, 000 6, 000 50, 000 5, 000 40, 000 4, 000 30, 000 3, 000 20, 000 1995 2, 000 2000 Hőértékesítés, TJ 2005 Csúcsigény, MWth Csúcshőigény, MWth Kapcsolt vill. en. termelés, GWh Vezetékes energiahordozók 2010 Kapcsolt vill. en. , GWh Lakásszám: 648 ezer (állandó); hőtermelő kapacitás kihasználtság: 53% (átl. , 48% 60%) átlagos hőveszteség: 17% (magas) Adatok forrása: Magyar Energia Hivatal

Vezetékes energiahordozók Villamos energia infrastruktúra – rendszerelemek primer energia villamosenergiatermelés közvetlen (erőmű) kapcsolt tároló kapacitások (korlátozott) nemzetközi kapcsolatok piac szállítás (vezeték) elosztás felhasználás fogyasztó tároló kapacitások (korlátozott)

szivattyús tárolós Na. S és más akkumulátorok levegő tárolós H 2 perc Tárolási formák: másodperc a névleges teljesítmény kisütési ideje óra Villamosenergia-tárolás szünetmentes áramforrások szükségáramforrások nagyüzemi energiatárolók elektromágneses elektrokémiai mechanikus lendkerekes tárolás kétréteges kondenzátor szupravezetős mágneses Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 60. k. 6. sz. 2010. p. 24. a rendszer nagysága

Vezetékes energiahordozók Villamos energia infrastruktúra – termelők Forrás: MAVIR Zrt.

Vezetékes energiahordozók Villamos energia infrastruktúra – alaphálózat Forrás: MAVIR Zrt.

Villamos szinkronterületek European Network of Transmission System Operators for Electricity ISL ENTSO-E S Szinkronterületek: FIN N Kontinentális Európa EE EE NORDIC Nagy-Britannia Írország és Észak-Írország BALTIC DK BY GB NL EU tagország PL D UA CZ L F egy szinkronterület = egy frekvencia LT LT IRL B H SK A CH SLO I E BI H SCG BG FYROM AL GR Forrás: www. entso. eu ALG TN MD RO HR Bi. H P MA RU LVLV TR

Vezetékes energiahordozók Villamos energia Termelés – Felhasználás (2010, GWh) Forrás: Magyar Energia Hivatal

Villamos energia Pillanatfelvétel Forrás: www. mavir. hu

Villamos energia - fogyasztás Terhelési diagram – Napi (MVER, 2016. 04. 12. ) 6000 Rendszerterhelés Import Teljesítmény, MW 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Időpont, óra 16 18 20 22 24 Forrás: www. mavir. hu

Villamos energia - fogyasztás Import részaránya a hazai a villamosenergia-felhasználásban, %

Villamos energia - fogyasztás Import részaránya a hazai a villamosenergia-felhasználásban, % Forrás: ENTSO-E Yearly Statistics & Adequacy Retrospect 2014

Villamos energia fogyasztás GW ENTSO-E tél nyár Forrás: ENTSO-E: Statistical Yearbook 2010, p. 120 -121. CET 21

Villamos energia - termelés csúcserőművek Teljesítmény napi menetrend (OCGT, SZET) menetrendtartók SZET (CCGT) kötelező átvételek (megújulók, kapcsoltak) alaperőművek (atom, víz, szén) h/d Forrás: VGB Power. Tech, , 90. k. 9. sz. 2010. szeptember p. 94

0 0: 15: 00 1: 15: 00 2: 15: 00 3: 15: 00 4: 15: 00 5: 15: 00 6: 15: 00 7: 15: 00 8: 15: 00 9: 15: 00 10: 15: 00 11: 15: 00 12: 15: 00 13: 15: 00 14: 15: 00 16: 15: 00 17: 15: 00 18: 15: 00 19: 15: 00 20: 15: 00 21: 15: 00 22: 15: 00 23: 15: 00 Villamos energia – termelés Terhelési diagram időpont, t Terhelési tartamdiagram 6000 5000 4000 3000 2000 1000 időtartam, τ

Villamos energia - minőség fogyasztói többlet termelői többlet Termelés és fogyasztás egyensúlya – frekvencia

Villamos energia – termelői típusok P PBT csúcserőművek Pcs menetrendtartóerőművek Pátl alaperőművek τBT τcs τ

Villamos energia – mutatók Átlagteljesítmény: Csúcskihasználási tényező (load factor): Kihasználási tényező (utilization factor): Kapacitás-kihasználási tényező (capacity factor):

Villamos energia – teljesítőképesség Teljesítőképesség mérleg

Villamos energia – teljesítőképesség Kapacitás többlet – 1/UF HU BT/csúcs ENTSOE-E átlag: 1, 59 Forrás: ENTSO-E: Statistical Yearbook 2010, p. 22 -24.

Villamos energia – teljesítőképesség �beépített teljesítőképesség (PBT): az erőművekbe beépített turbó-generátor gépegységek névleges teljesítményeinek összege, �állandó hiány (PÁH): tartósan fennálló teljesítmény csökkenés (pl. berendezés átépítése, elöregedése, tartósan fennálló rossz műszaki állapot miatti leértékelés), �változó hiány (PVH) rövid ideig fennálló, változó mértékű teljesítmény csökkenés (pl. környezeti jellemzők, hőszolgáltatás, alapenergia forrás vagy hűtővíz korlátozott rendelkezésre állása miatti hiány), �rendelkezésre álló teljesítőképesség (PRT): PRT=PBT-PÁH-PVH ,

Villamos energia – teljesítőképesség � karbantartáson álló teljesítőképesség (PTMK): a rendszer TMK miatt leállított blokkjainak összes beépített teljesítőképessége, � igénybevehető teljesítőképesség (PIT): PIT=PRT–PTMK, � üzembiztonsági tartalék (PÜT): a rendszer biztonságos üzeme érdekében szükséges tartalék, a terven felüli hiányok (definícióját lásd később) fedezetét biztosítja, � üzembiztosan igénybevehető teljesítőképesség (PÜIT): PÜIT = PIT–PÜT , � önfogyasztás (Pε): Az előállított teljesítményből az erőművek által felhasznált teljesítmény, � üzembiztosan kiadható teljesítőképesség (PÜIT, ki): PÜIT, ki = PÜIT–Pε.

Villamos energia – teljesítőképesség Eltérések a tervezési állapottól �váratlan kiesés (PVK): az üzemzavar, meghibásodás miatt üzemképtelen blokkok összes beépített teljesítőképessége, �ténylegesen igénybevehető teljesítőképesség (PTIT): PTIT = PIT – PVK , �ténylegesen kiadható teljesítőképesség (PTIT, ki): PTIT, ki = PTIT – Pε , �operatív üzemi tartalék: az üzemi tartalék csúcsidőben is rendelkezésre álló, igénybe nem vett része: POÜT = PTIT, ki - Pcs*

Villamos energia – költségek Állandó költségek – 1. : beruházás tőketerhe nominális beruházási költség interkaláris tényező amortizációs tőketeher (leírás) kamatos leírási tényező: reál beruházási költség

Villamos energia – költségek Állandó költségek – 2. Karbantartás (döntően állandó) Egyéb, döntően állandó költség (bérek stb. ) Összes állandó költség: fajlagos beruházási költség:

a , fajlagos beruházási költség a, fajlagos beruházási költség Fajlagos beruházási költségek PBT Tiltott terület amin η, hatásfok

Fajlagos beruházási költségek fajlagos beruházási költség, USD'2005/k. We 3500 szuperkritikus szén + CCS IGCC + CCS CCGT + CCS 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2000 2010 2020 2030 Forrás: European Commission: World Energy Technology Outlook – 2050, Brüsszel, 2006. 11. 29. p. 25. 2040 2050

Fajlagos beruházási költségek fajlagos beruházási költség, USD'2005/k. We 14000 atom (3. nemzedék, EPR) atom (4. nemzedék) szél a szárazföldön szél a tengeren naperőmű decentralizált PV hidrogén tüzelőanyag-elem biomassza (elgázosítással) 12000 10000 8000 6000 4000 2000 2010 2020 2030 Forrás: European Commission: World Energy Technology Outlook – 2050, Brüsszel, 2006. 11. 29. p. 25. 2040 2050

Villamos energia – költségek Változó költségek – 1. Domináns: tüzelőanyag (üzemanyag) költség hőár: értékesített energia: éves átlagos hatásfok: felhasznált tüzelőhő: Q

Villamos energia – költségek Rontótényezők η környezeti tényezők hatása (δ 2) η opt névleges terheléstől való eltérés hatása (δ 1) Pmin Pnévl P max P

Villamos energia – költségek Rontótényezők: indítás/leállítás veszteségei (δ 3) . Qü, 0 P P 0 1 Q ind he Fel ter Fel fűt és Q ind lés teljesen hideg állapot τ0 τ τ állás

Villamos energia – költségek Segédanyagok (hűtővíz, mészkő stb. ) fajlagos segédanyag költség: Teljes változó költség

Villamos energia – költségek Éves költség (Total Cost, TC): C=Ca+Cv Egységköltség (Average Cost, AC): c=C/E

Villamos energia – költségek Villamosenergia egységköltség (USD 2010/MWh) 2016 -ban üzembe lépő új egységekre Forrás: Business Insight (International Energy Administration (EIA)) Vízerőmű (500) Geotermális (50) Biomassza (50) Szolár-vill. (5) Szolár-termál (100) Tengeri széle. (Σ 100) Szárazf. széle. (Σ 100) Fejl. atome. (1350) Fejl. nyíltc. GT (230) Hagy. nyíltc. GT (230) Fejl. kombiciklus + CO 2 lev. (400) Fejl. kombicikl. (400) Hagy. kombicikl. (400) Fejl. szénerőmű + CO 2 lev. (600) Fejl. szénerőmű (600) Hagy. szénerőmű (600) 119. 9 115. 7 110. 0 396. 1 256. 6 191. 1 149. 3 119. 0 123. 5 139. 5 113. 3 79. 3 83. 1 129. 3 110. 5 100. 4 0. 0 50. 0 100. 0 150. 0 200. 0 250. 0 300. 0 350. 0 400. 0 450. 0

Villamos energia – eladási árak Áramtőzsde: www. hupx. hu