Készítette: Kiss Endre Márton (ELTE TTK Környezettan Bsc)

Témavezető: Dr. Kiss Ádám (ELTE TTK Fizikai Intézet)

Budapest, 2013

A vízenergia helyzete Magyarországon

1

Szakdolgozat fő célkitűzései

• Vízenergia bemutatása

– Általános jellemzők

– Nemzetközi példák

– Előnyök és hátrányok

• Magyarországi helyzet

– Meglévő erőművek

– Lehetőségek kihasználása

2

A vízenergia alapjai • Működési elv: mozgó víz lapátokat hajt, mely aztán egy generátort

működtet

• Egy vízerőmű villamos teljesítményének számítása:

P = Q∙h∙a ahol Q [m3/s] a másodpercenkénti vízhozam

h [m] a víz esésének a magassága

a [kN/m3] a vízerőmű hatékonyságát kifejező tényező, amely részletesen:

a = (g∙ρ∙η)/1000 ahol g [m/s2] nehézségi gyorsulás (g=9,81 m/s2)

ρ [kg/m3] a víz sűrűsége (1000 kg/m3)

η [-] az erőmű összhatásfoka (0-1)

3

A vízerőmű

• Főbb részei: – Víztározó, gát (A)

– Gépház (B) • Vízturbina (C)

• Generátor (D)

– Vízvezető csatorna (F)

• Főbb erőmű fajták: – Hagyományos, duzzasztós típusú

– Átfolyó vizes (run-of-the-river) típusú

– Szivattyús

– Tengeri/Árapály

4

A vízenergia részesedése • A világ elektromos

áramtermelésének megoszlása 2010-ben [TWh] (E.I.A. 2013)

• A vízenergia a legfontosabb energiaforrás a fosszilisek után (16,8 %)

5

A vízenergia a világban • Hierro sziget: szélerőművek és

szivattyús vízerőművek segítségével elektromos áram termelésben önellátóak lesznek 2013-ra

• Nagy Etióp Újjászületés Duzzasztó: a Kék-Níluson épülő gát Afrika legnagyobb vízerőműve lesz 6 GW beépített teljesítménnyel, Egyiptom azonban ellenzi, akár fegyveres konfliktus is lehet

6

A világ legnagyobb vízerőműve

• A Három Szurdok Gát: – 22,5 GW összteljesítmény, 11,4 GW átlagteljesítmény

– 100 TWh éves termelés (2012 óta)

– 1,24 millió kitelepített ember

– Hajózás elősegítése, széntüzelés kiváltása → üvegházgáz és egyéb szennyező kibocsájtás csökkentése 100 millió tonnás nagyságrendben

7

A vízenergia előnyei

• Megújuló erőforrás, minimális károsanyag kibocsátás

• Megbízható, nagy felhalmozott tapasztalat

• Alacsony fenntartási költség és hosszú élettartam

• Víztárolás nem csak energetikai célokra

• Folyóvízi hajózást elősegíthetik

• Rugalmas, más megújulókkal együtt is jól működik

8

A vízenergia hátrányai

• Területek elöntése

• Katasztrófaveszély

• Vízhez való hozzáférést korlátozhatja alvízi országokban

• Hidrológiai viszonyok megváltozhatnak, vízminőség romolhat

• Iszap lerakódás

• Különleges hatások (trópusokon párolgásos vízveszteség, metánképződés)

9

Magyarországi helyzet

• Közel 30 működő erőmű

• 54,2 MW összkapacitás, 31 MW átlagteljesítmény, 272 238 MWh éves megtermelt energia 2012-ben

• Legnagyobb erőművek:

– Kisköre, 26,9 MW kapacitás, (13,7 MW átlagtelj.) 120 000 MWh

– Tiszalök, 12,4 MW kapacitás, (8,4 MW átlagtelj.) 74000 MWh

• Országos vízenergia potenciál: 1 GW körül

10

Magyarországi lehetőségek

• Erőművek felújítása → jelenlegihez képest akár többszörös energiatermelési többlet

• Új erőművek építése

– Kis erőművekkel helyi termelés

– Duna: Nagymaros, Adony, Fajsz, Mohács, összesen 120-430 MW kapacitás

– Tisza (Szamos, Maros): Vásárosnamény, Dombrád, Rápolt, Csongrád, Makó, összesen 61,8 MW kapacitás

– Dráva (Mura): Molnári, Góla, Babócsa, Szentborbás, Cún, összesen 165 MW kapacitás

• Szivattyús erőművek

11

Összegző vélemény

• Magyarországon a vízenergia súlyosan alulreprezentált, szükség volna fejlesztésekre, bővítésre

– Környezetszennyező fosszilis tüzelésű erőművek kiváltása • Importfüggőség csökkentése

• Üvegházgáz és károsanyag kibocsájtás csökkentése

– Vízgazdálkodás javítása

– Jótékony hatás az elektromos hálózatra • Rugalmasság

• Kis, helyi erőművekkel csökkenthető a hálózati veszteség

• Más megújulók integrálása

– Hajózás fejlesztése

12

Köszönöm a figyelmet!

13