View
12
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
A szélenergia hasznosítás2012 évi
legújabb eredményei
Dr. Tóth Péter egyetemi docens SZE Bíróné Dr. Kircsi Andrea egyetemi adjunktus DE
Miért szél?
�Növekvő energiaigény az egész világon�Szén-dioxid-mentes energiatermelési mód –
Klímaváltozás elleni küzdelem része!�Leggyorsabban és relatívan legkisebb befektetéssel
megvalósítható erőművek sorába tartoznak a szélerőművek
�Hozzájárul az energiatermelés diverzifikálásához, az energiabiztonság növeléséhez
�Szélenergia – ipar kedvező társadalmi-gazdasági hatásai: 2008-ban 400000 embert foglalkoztatott direkt, vagy indirekt módon (EWEA, 2009 január – Wind at Work)
Szüks éges tenn ünk a éghajlatv áltozás ellen!
� Az energiaszektor nagy részben felelős az üvegházhatású gáz kibocsátás növekedéséért
� 2013. májusában a CO2légköri koncentrációja elérte a 400ppm-et Manua Loa (Hawaii) állomáson.
� IPCC AR4 szerint a várható ∆T: 1.1 - 6 oC 2071-2100-ra
� EU célkitűzése: ne haladjuk meg 2 oC-ot!
Megújulók globális éves technikai potenciálja (EJ/yr)
4
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
Éves átlagos szélsebesség 80m magasságban a Földön 5x5km
5
CO2 kibocsátás a teljes életciklusra
Üvegházgáz-kibocsátás gCO2
egyenérték/kWh a teljes életciklusra
Jacobson, 2009
Becsült ÜHG kibocsátás teljes életciklusra számolva (g CO2eq/kWh)
7
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
Különböző RES technológiák fajlagos költségeinek terjedelme
8
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
Villamos energia
Hőtermelés
Üzemanyag
Szélenergia hasznosítás a világban
� A világban 44,6GW új szélerőmű kapacitás épült 2012-ben, az új kapacitások több mint fele Ázsiában épül.
� 100 országban üzemelnek ipari méretű szélerőművek, 22országban van (15 európai) 1GW feletti az installált szélerőművi kapacitás.
� A szélenergia megkerülhetetlen és vitathatatlanul fontos szereplőjévé vált a világ energiapiacának.
� A világban a 282GW szélerőmű kapacitás a világ villamos energiaigényének 3%-át képes biztosítani. Európában az energiafogyasztás 7%-át adja szél.
GWEC, 2013; WWEA, 2013.
Összesített szélerőmű-kapacitás a világon 1996-2012 között
10Forrás: GWEC, 2013
Évente épült szélerőmű-kapacitás a világban 1996-2012
11Forrás: GWEC, 2013
Évente épült szélerőmű-kapacitás régiónként 2003-2012
12Forrás: GWEC, 2013
Első 10 a 2012-ben telepített szélerőmű-kapacitások alapján
13Forrás: GWEC, 2013
Szélenergia a világban
� 2012-ben a szélerőmű fejlesztésekben Kína volt a világon az első, bár nehéz év volt a szélenergia ipar számára. 2012 folyamán becslések alapján 13GW épült, 2012 decemberére 75GW az összes szélerőmű kapacitása. 2020-ra Kína 200GW kapacitás szeretne elérni.
� USA 2012 évi új szélerőmű telepítései megduplázódtak előzőévhez képest, mintegy 13GW épült, a hálózatra csatlakoztatott szélerőművek összes kapacitásával eléri a
60GW-ot, amely a világranglistán vezető.
� Kínán kívül Ázsiában 2012-ben főként Indiában épültek szélerőművek (2GW), ezzel India összkapacitása 18GW. További tervekben évi 5GW építése szerepel 2015-ig.
� Rekordévet zárt 2012-ben Brazília. Forrás: GWEC, 2013
Első 10 az összesített telepített szélerőmű-kapacitások alapján
15Forrás: GWEC, 2013
Szélenergia hasznosítás Európában
�Európa egyértelműen elveszítette vezetőszerepét
�2010-2011-ben a pénzügyi válság miatt új szélerőműtelepítésekben visszaesés volt – közel azonos új szélerőműkapacitás épült.
16EWEA, 2013
Szélenergia hasznosítás Európában
�European Union – EU27: 105696 MW
Ebből offshore: 1166MW – kb 10%
�European Union – EU15: 99308MW
�European Union – EU12: 6388MW
� Candidate Countries (TR, HR): 2492 MW
� EFTA (Norvégia, Svájc): 753 MW
� Más (Ukrajna, Faroe szigetek, Oroszo.): 296MW
Total Europe: 109236 MWEWEA, 2012
Szélenergia hasznosítás Európában
18EWEA, 2013
Szélenergia hasznosítás Európában
�2012-ben összesen Európában
�11,6GWszélerőműépült, ebből
�1166 MW offshore szélerőmű.
19EWEA, 2013
Legnagyobb offshore szélfarm2012 február Walney wind farm 367MW
2012 február Walney wind farm 367MW
2012-2013 London Array 1000MW
� Területe 100km2
� 175db szélerőmű
� 2db offshore alállomás,1db szárazföldi alállomás
� 450km tengeri vezeték
� 630MW villamosenergia termelés - 480,000 háztartás energiafogyasztása
� 925,000 t CO2 megtakarítás
20http://www.telegraph.co.uk/earth/earthnews/9071998/Worlds-biggest-offshore-wind-farm-opens-off-Britain-as-new-minister-admits-high-cost.html
102 × Siemens SWT-3.6
Offshore részarányának változása (MW) EU szélenergia piacán 2001-2012
EWEA, 2013
2010 és 2011-ben telepített szélerőműkapacitások megoszlása EU27
2010 2011
22EWEA, 2011 és EWEA, 2012
EU27-ben 2012-ben telepített szélerőmű kapacitások megoszlása
23EWEA, 2013
Szélenergia hasznosítás Európában
�EU27 összesített szélerőmű kapacitása 2011 végén 105.7GW. 2012 évi szárazföldi telepítésekben Németország és Olaszország volt jelentős, offshore kapacitásokban UK. A növekedés megállt Franciaországban és Spanyolországban.
�2012-ben meglévő szélerőművek egy normál szeles évben EU bruttó végsőenergiafelhasználás 7%-át képesek fedezni.
24EWEA, 2013
Németország, Spanyolország, Dánia szerepe háttérbe szorul
25EWEA, 2013
Németország, Spanyolország, Dánia szerepe háttérbe szorul
26EWEA, 2013
Szélenergia hasznosítás Európában EU12
27
EU12 tagállamok közül Lengyelországnak és Romániának van 1GW feletti szélerőmű kapacitása!
EWEA, 2013 alapján
Szélenergia hasznosítás Európában EU12
28EWEA, 2013 alapján
1.
2.
3.
4.
Számottevő fejlesztések voltak 2012-ben az alábbi EU12 országokban: 1. Románia +950MW, 2. Lengyelország +884MW, 3.Bulgária +13 1MW
Megújulók (RES-E) hálózatra csatlakozásának megítélése EU27 tagállamokban
29RES Integration Project, 2012
Új és felszámolt erőmű kapacitások megoszlása 2011-ben Európában
30EWEA, 2013
Évente épített erőművek megoszlása energiaforrásonként Európában
31EWEA, 2013
Új villamos-energiatermelő kapacitások
EU-ban 2000-2012
32EWEA, 2013
Energiaszerkezet EU-ban2000 és 2012-ben
2000 2012
33EWEA, 2013
A szélenergiából termelt villamos energia részaránya 2012-ben az EU-ban
EWEA, 2013
A szélenergiából termelt villamos energia részarányának várható változása - EU
36EWEA, 2011
Szélerőművek jellemzőtulajdonságai
Szélerőmű karakterisztika <terjedelem>, tipikus érték
Névleges teljesítmény (MW) <0.85 - 6.0>, 3.0
Rotor átmérő (m) <58 - 130>, 90
Fajlagos névleges teljesítmény (W/m2) <300 - 500>, 470
Kapacitás tényező (%) onshore/offshore <18 - 40>/<30 - 45>
Kihasználási óraszám (h) onshore/offshore <1600 - 3500>/<2600 - 4000>
Fajlagos éves energiatermelés (kWh/m2/év) <600 - 1500>
Technikai rendelkezésre állás (%) <95 - 99>, 97.5
37Grid report, 2010
Szélenergia hasznosítás rekordere
�2007 Enercon E-126első 7.5MW szélturbinaRated power: 7,500 kW
Rotor diameter: 127 m Hub height: 135 m
http://www.enercon.de/en-en/66.htm
Szélenergia hasznosítás rekordere
�2007 Enercon E-126az első 7.5 MW-os szélturbina
Névleges teljesítmény: 7,500 kW,Rotorátmérő: 127 m,
Súlyponti magasság: 135 m.
http://www.enercon.de/en-en/66.htm
1. Főtengely
2. Fordítómechanizmus
3. Generátor
4. Lapátkerék csatlakozás
5. Rotor
6. Lapát
Szélerőmű parkok jellemzőtulajdonságai
Szélerőmű park karakterisztika <terjedelem>, tipikus érték
Névleges teljesítmény (MW) <1.5 - 500>
Szélerőművek száma 1 – néhány 100
Fajlagos teljesítmény hányad ( MW/km2)offshore
<6-10>
Fajlagos teljesítmény hányad ( MW/km2)onshore
<10-15>
Kapacitás tényező (%) onshore/offshore <18 - 40> / <30 - 45>
Kihasználási óraszám (h) onshore/offshore <1600 - 3500>/<2600 - 4000>
Fajlagos éves energiatermelés (GWh/km2/év) onshore
<30 – 40 >
Fajlagos éves energiatermelés (GWh/km2/év) offshore
<20 – 50 >
Technikai rendelkezésre állás (%) <95 - 99>, 9740
Grid report, 2010
41Grid report, 2010
A szélből termelt villamos energiafajlagos költségei
42EWEA, 2009
A szélerőművek termelési egységköltsége a kihasználási óraszám függvényében
A fejlesztések révén várható csökkenés a 2020-as és 2030-as évekre (A felső görbe a nagyobb beruházást igénylő tengeri rendszer).
Wind Power Barometer – EUROBSERV’ER – 2013. febr
Beruházási költségek várhatóalakulása 2050-ig
44
A szélerőművek (és a PV napelemek) fajlagos beruházási költségeinek
változása
A kontinentális típusoknál 2020 után jelentős változás nem várható
Árkockázat skála: a fix átvételi ártól a zöldbizonyítványig
46RES Integration Project, 2012
Szélből termelt villamos energia átvételi árai Magyarországon
47MEH alapján, 2013
Álláshelyek megoszlása az EU szélenergia-iparában
48Wind at Works, 2009
Magyarország szélenergia potenciálja
�Elméleti potenciál: 532,8 PJ/év
Forrás: MTA Energetikai Bizottság Megújuló Energia Albizottság, 2006.
�Szélenergia potenciál H=75m, D=75m, E=56,85TWh (204,7PJ/év), Péves átl.=6489MW
49
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)
Szélsebesség eloszlás 75m-en
50
Fajlagos szélteljesítmény (W/m2) 75m magasságban Magyarországon
Wantuchné Dobi I. et al., 2005 Országos potenciális energia 75 méteren: 204PJ/évDr. Hunyár Mátyás MMT előadás 2005.10.13 OMSZ
51
52EBRD, 2010
Évente telepített szélerőműkapacitás Magyarországon (MW)
53MSZET, 2012
Szélerőművek földrajzi helyzete
54
172 db szélerőmű329,325MW
MSZET, 2011
Szélturbina-gyártók részvétele a magyar piacon 2011-ben
55MSZET, 2011
Szélenergiából termelt villamos energia (GWh)
56MSZET, 2013
57MEH, 2013
Szélerőművek havi kapacitás kihasználtsága (%) és a KÁT termelés aránya (%)
58
Összes kiadott megújulós villany
Előzetes, tájékoztató adatok
261326
868
1646
1371
1669
2259
26282730
2441
0,8% 1,0%
2,8%
5,0%
4,1%
4,5%
6,1%
7,9%7,9%
7,2%részarány a hazai nettóvillamosenergia-termelésb ől
részarány a bruttófogyasztásból
0,7% 6,0%6,9%6,8%0,9% 2,3% 4,2% 3.4% 4,1% 5,5%
Stróbl, 2012. február
Jelenlegi és tervezett szélerőműprojekthelyszínek
60MSZET, 2011
Megújuló energiamennyiség,előrejelzés
62
Megújuló energiaforrások felhaszn álása 2010 és 2020 -ban
63
2020-as szélenergia vállalások teljesítéséhez szükséges évente telepítendő szélerőmű kapacitások
EWEA, 2011
Magyarország2020-ra 750MW építését vállalta.Évente átlagosan60-90MW építése lenne kívánatos.
Tényleges és NCST-ben tervezett jövő a szélerőmű-kapacitásra
és a szélből termelt áramra
65
1000 MW szélkapacitás forgatókönyv 2020(ÜHG kibocsátás, földgázkiváltás)
� Szélbázisú villamos energia termelés: 11780 GWh
(összesen 2011-2020 időszakra)
� Földgázkiváltás: 83160 TJ (~2,5 mrd m3 ; ~750 millió USD)
(összesen 2011-2020 időszakra)
Környezeti hatás
� Elkerült CO2 kibocsátás: 4,7 millió tonna = 95 millió EUR
(összesen 2011-2020 időszakra; 20EUR/tonna)
EU megújuló vállalásunk teljesítésében az egyik lego lcsóbb áramtermelési technológia (fogyasztói terheket kevé sbé növeli,
mint az egyéb technológiák)
Megújuló energiaforrások részesedése a zöldáram előállításból a jövőben Magyarországon
Biogáz
Biomassza és hulladék alapú
Szélenergia
Napenergia
Geotermikus energia
Vízenergia
Wind Power Barometer – EUROBSERV’ER – 2013. febr
Az EU27 országainak nemzeti cselekvési tervei által becsült és a ténylegesen várható
szélerőmű-kapacitás változás
69
70
71
72
73
74
76
77
Köszönjük megtisztelőfigyelmüket!
tothp@sze.hu
kircsi.andrea@science.unideb.hu
http://www.mszet.hu
78
Recommended