A 2020 és 30 közötti időszak meghatározó évtized lesz az alternatív energia számára. Az elmúlt évtizedben a megújuló energia költségei folyamatosan csökkentek a hozzájuk kapcsolódó technológiai fejlődés, az innováció, a formatervezés, a szélturbinák, és a napelemek gyártása miatt. De mi várható pontosan, és miért?
A Forbes elemzésében három olyan tendenciát vettek górcső alá, melyek meghatározzák majd a 2020-as éveket.
A megújuló energiaforrások lehagyják az olajat
Az elmúlt évtizedben az Egyesült Államokban a nem-hidrogén megújuló energiaforrások százalékos aránya nőtt az áramtermelésben. Az Egyesült Államok Energiainformációs Igazgatósága (EIA) arra számít, hogy ez a tendencia folytatódni fog. Az energiatermelés további 60 milliárd kilowattórás (kWh) növekedését a 2020-as években a nem-hidrogén megújuló energiaforrások eredményezik.
Az időjárási körülmények többet számítanak
A szélsőséges időjárási események klímaváltozás okozta növekedése növeli annak szükségességét, hogy az energiaellátó rendszerek bármilyen körülmények között rugalmasak maradjanak. 2019-ben számos áramkimaradást tapasztaltak az Egyesült Államokban, amelyeket hurrikánok és erdőtüzek okoztak. Ez a tendencia a következő évtizedben csak erősödni fog.
Míg a történelem során eddig a szélenergia és a napenergia bizonyultak megbízhatatlannak, ma már a nagy szén- és gázüzemű erőműveket tekintik egyre inkább sebezhető és öregedő behemótoknak.
Csak egyetlen eseményre van szükség, - időjárási- vagy ember okozta-eseményre, - hogy az jelentős kimaradást okozzon, nagy területen.
1 A megújuló energiaforrások legfontosabb alkalmazási területe a fűtési-hűtési célú hőenergia termelés, azonban a villamosenergia-termelésben, és üzemanyagként
való felhasználásban is nő a jelentősége. A fenti alkalmazási igényeket ma elsődlegesen fosszilis energiahordozók felhasználásával elégítik ki, amelyek megújuló
energiahordozókkal való kiváltása jelentős gazdasági-társadalmi előnyökkel járhat. A megújuló energiaforrások kedvező tulajdonsága, hogy környezetszennyező
hatásuk a fosszilis energiahordozókhoz képest lényegesen kisebb. Felhasználásuk mérsékli a klímaváltozást okozó üvegházhatású gázok
kibocsátását és a levegőszennyezést, aminek kedvező hatása a kisebb mértékű savasodásban, az épített környezet állagromlásának mérséklésében
és jobb mezőgazdasági termésben mutatkozik meg. További kedvező hatás érhető el az egyébként környezetterhelő anyagok (pl. hulladék, szennyvíziszap) energetikai hasznosítása,
valamint az alacsonyabb szennyezőanyag kibocsátással együtt csökkenő áttételes, kedvező társadalmi hatások (pl. a lakosság jobb egészségügyi állapota) révén.
A megújulók hasznosításával mérséklődő fosszilis energiahordozó felhasználás hosszabb távon hozzájárul hazánk energia import függőségének
csökkentéséhez, a hazai energiahordozó felhasználás diverzifikációjához. A megújuló energiaforrások technológiáiba történő beruházások
révén új, főként vidéki munkahelyek keletkeznek (illetve korábbiak megmaradnak) és új, korszerű technológiák kerülnek alkalmazásra. Felhasználásuk
ezáltal kedvezően befolyásolhatja az ipari, mezőgazdasági struktúraváltást, elősegítheti az innovációt és ezen szektorok versenyképes működését, hozzájárulva
a vidéki életminőség javulásához és a lakosság helyben tartásához. Megújuló energiaforrásokkal ma jellemzően drágábban lehet csak energiát
termelni, mint a „hagyományos”, piacérett technológiákkal és nagyobb energiasűrűséggel jellemezhető fosszilis energiahordozókkal. Fontos azonban, hogy ez csak a közvetlenül
kimutatható, ún. belső költségek összehasonlítása és a fosszilis energiahordozók jelenlegi ára alapján állítható. A fenntartható fejlődés
szempontjai – amely mellett az Európai Unió tagállamai is elkötelezték magukat – azonban megkövetelik, hogy a hagyományos energiahordozók megítélésénél
figyelembe vegyük azokat a költségelemeket is, amelyeket egy harmadik fél vagy a társadalom fizet, és amelyek egyelőre nem jelennek meg az árakban (ún. negatív externális vagy társadalmi
költségek) [1.1]. A megújulók piaci megjelenésének, felfutásának feltétele ezért valamilyen típusú állami támogatás, és az ezzel járó
többletköltségek finanszírozása, a fogyasztói árakba való beépülése. A megújuló részarányra vonatkozó magasabb célértékek
egyben magasabb támogatási igénnyel is járnak, amivel a társadalom tagjainak és a döntéshozóknak is tisztában kell lenniük. A támogatások akkor és annyiban
indokoltak, ha és amennyiben az elérhető közvetlen gazdasági és közvetett társadalmi előnyök kompenzálnak a többlet ráfordításokért. A megújuló
technológiák gyors fejlődésének eredményeként, valamint a fosszilis energiahordozók szűkösségéből fakadó tartós áremelkedése következtében
ezek a támogatások idővel jelentősen mérséklődhetnek, vagy megszűnhetnek. A közvetlen vagy közvetett (áron keresztül történő) támogatás mellett a felhasználás
terjedésének legalább olyan fontos feltétele a szemléletformálás, a felhasználással kapcsolatos ismeretek terjesztése, társadalmi elfogadtatása. Hazai mintaprojektek
egyre növekvő száma is bizonyítja, hogy nem csak és kizárólag az anyagi támogatás megléte a meghatározó: környezettudatos, innovatív szemlélet eredményeként
került sor eddig is számos olyan kezdeményezésre, amely megújuló energia hasznosításával fedezi a helyi energiaigényt. A megújulók felhasználásának
tömegessé válásához azonban szükséges az állami részvétel. Mindenki által ismert, hogy 1972-73-ban volt az első energiaválság. Legkésőbb akkortól
számítva minden politikus és döntéshozó tudta, hogy az energiaellátás biztonsága érdekében takarékoskodni kell az energiával. Az 1.1. ábra szerint
az energiafogyasztás minden figyelmeztetés ellenére az utóbbi évtizedekben dinamikusan nőtt, az 1980-ban elfogyasztott ~300 EJ-lal szemben a legutolsó statisztikai adatot jelentő 2006-ban 500 EJ-ra emelkedett,
azaz mintegy 60%-al bővült a társadalmak összfogyasztása[1.2]. 1.1. ábra - A világ összenergia fogyasztásának növekedése [1.2] 1.1. ábra. A világ összenergia
fogyasztásának növekedése [1.2] Érdemes rámutatni, hogy a társadalmak energiaellátásukat ~85%-ban az ásványi (tehát a kőolaj, földgáz és a szén)
forrásokból fedezik. Ez a 85% pedig az egyik legstabilabb szám az energetika elmúlt 100 évi történetében! Bár az egyes fosszilis források közötti arányok természetesen
változtak, a fogyasztás is nagymértékben megnőtt, mégis összességében 100 évvel ezelőtt és ma is ugyanolyan az arányuk a teljes ellátásban. Az ásványi
készletek nyílván végesek és csak arról vitatkozhatunk, hogy meddig tartanak ki. Tény az, hogy a jelenlegi energiaellátás gyakorlata súlyos környezeti problémák
és komoly politikai-gazdasági feszültségek forrásai. Itt a klímaváltozás lehetőségét is felvető széndioxid problémán túl egy sor karcinogén
anyag, nehézfémek kibocsátására is gondolunk. Világos, hogy jelentős mennyiségű energia megtermelése és felhasználása az említetteken kívül is óriási
környezeti hatásokkal jár. Bányákat kell működtetni, salakhegyek, meddőhányók keletkeznek. Csak Magyarországon több mint 10000 tájseb van, ha utazunk az országban, mindenütt
találkozunk velük. Az energiatermelés mindig nagy területek elfoglalásával jár, tájrombolással a vezetékek, csőhálózatok, utak, gyárak elhelyezése. Megjegyzendő,
hogy mindezek igazak még a megújuló energiaforrásokra is, ha jelentős mennyiségű energiát állítunk elő. Egyáltalán, az energiaforrásokat csak azonos megtermelt energiára
vonatkoztatva szabad összehasonlítani. Ilyen összehasonlításban sokszor egészen más környezeti hatások, károkozások is kiderülnek, mint amire először gondolunk. Ráadásul
az energiaforrások, azok közül is különösen a szénhidrogének földrajzilag igen egyenlőtlen módon oszlanak el a Földön. Nyilvánvaló, hogy az energiaellátás
területén már most más megoldásokat kell keresnünk. Ezek közül is a legvonzóbb az energiatakarékosság. Azonban alapos elemzés után kiderül, hogy komoly energiamennyiséget
nehéz megtakarítani. A hatékony takarékosságnak rengeteg technikai, társadalmi és politikai feltétele van. Ezekkel most nem kívánunk foglalkozni, csak megállapítjuk,
hogy minden tanulmány azt mutatja, hogy legjobb esetben is azt lehet elérni, hogy az energiafelhasználás növekedése megálljon. Ennél többet a takarékossággal a következő
öt évtizedben valószínűleg nem érünk el. Fontos megemlíteni a megújuló energiaforrások felhasználásának és az atomenergetikának a jelenlegi helyzetét.
Ezek kb. egyforma részaránnyal mintegy 15%-át adják az energiatermelésnek. A megújulók között a legnagyobb részaránya ma a vízenergiának van, a többi elterjedése
kicsi. Mindezt figyelembe véve szinte biztos, hogy csak a megújulókra hagyatkozva az energiaigények kielégítése a következő 30-50 évben reménytelen. Nem jobb a helyzet az atomenergia
értékelésénél: mindenütt komoly társadalmi csoportok ellenzik az elterjedését, a nukleáris kérdésekkel kapcsolatos vita az érdeklődés és sokszor
a politikai csatározások fókuszában van. Az szinte bizonyos, hogy a klímaváltozás elkerülhetetlen. A célunk természetesen a biztonságos energiaellátás megszervezése
lesz. A fenntarthatóság a jövő energiaháztartásának kulcsfontosságú kérdésköre! A jövőben az alapvető kihívás az, hogy a népesség 2100-ban
8 és 11 milliárd fő között lesz, ezt statisztikai alapon biztonsággal állíthatjuk. Jelentős lesz az átalakulás Ázsiában. Elég csak figyelni a most gyorsan fejlődő
két gazdasági óriásra, Kínára és Indiára, amelyek nyílván erős szándékkal fognak utánanyúlni az elérhető energiaforrásoknak. A szaharai
övezettől délre eső térségben milliárdnyi embert kell bevonni az energiaellátásba. Világszinten ez mintegy kétmilliárd új fogyasztót jelent, ami rengeteg energiát
jelent. Eközben gondolni kell arra, hogy a kőolaj- és a földgázkészletek beláthatóan korlátosak. A környezetvédelmet helyi szinten kell megvalósítani, de szükség
van biztonságos globális környezetre is. Mindez befolyásolja az energiaigényeket és az sem biztos, hogy a változások minden részletnél optimális irányban történnek.
Mennyi energiára lesz szükségünk? Meglehetősen biztos kiindulási pontot jelent az, hogy három és fél évtizede az energiafogyasztás változásai szoros korrelációt
mutattak az emberek számával. Ez nagy valószínűséggel a jövőben is így lesz egy darabig. A további igények azonban várhatóan a nagyobb energiafogyasztás irányába
tolják el a várakozásokat. Így 2020-2030-ig mintegy 700 EJ-ig fog megnőni az energiafogyasztás. Az 1.2 ábra a világ primer-energia igényének előre jelzését mutatja 2030-ig.
1.2. ábra - >A világ primerenergia-igényének változása (1 millió tonna olaj=41,868 PJ) [1.3] 1.2. ábra. A világ primerenergia-igényének változása (1
millió tonna olaj=41,868 PJ) [1.3] Az Európai Uniónak jelenleg nincs egyetlen dokumentumban összegezhető energiapolitikája, ennek kialakítására irányuló törekvések
csak 2006 folyamán kaptak komolyabb lendületet. A megújuló energiahordozókat érintő tématerületek közé tartozik az ellátásbiztonság kérdése, a versenyképesség,
a környezetvédelem, a szén-dioxid kibocsátás csökkentés, az energiahatékonyság, a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés. A formálódó uniós
energiapolitika fókuszában ennek megfelelően a következő témakörök kapnak kiemelt szerepet: • az ellátásbiztonság, • az európai energiapiac liberalizációja
és integrációja, • a megújuló energiaforrások felhasználásának növelése, • az energiahatékonyság, takarékosság ösztönzése.
Az Európai Bizottság 2007 januárjában mutatta be az egységes európai energiapolitika megalapozására irányuló „energiacsomagot”. Ennek részét képezte
a Bizottság hosszú távú elképzeléseit összegző „Megújuló energia útiterv” című bizottsági közlemény, amely a Bizottság ambiciózus
javaslatait fogalmazta meg a Tanács számára [1.4]. Az ebben szereplő javaslatok alapján az Európai Tanács márciusi ülésén kötelező célkitűzésként határozta
meg, hogy a megújuló energiaforrások részarányára az EU teljes energiafogyasztásában 2020-ig 20%-ra emelkedjen úgy, hogy a nemzeti célkitűzéseket a Bizottság az
érintett országok beleegyezésével határozza meg. A Tanács emellett 2020-ig kötelezően elérendő 10%-ban határozta meg a közlekedési benzin- és dízelolaj-felhasználás
energiatartalomra vetített minimális bioüzemanyag hányadát. A közösségi célkitűzés elérése érdekében a tagállamoknak a helyi adottságok figyelembevételével
nemzeti célkitűzéseket kell megállapítaniuk, amely elérésének tervezett módjáról a Bizottságot nemzeti cselekvési tervekben kell tájékoztatni. A
nemzeti célkitűzés elérése érdekében a tagállamoknak saját célkitűzéseket kell meghatározniuk a villamos energia, a hűtés-fűtés, és a bioüzemanyagok
tekintetében. A megújuló alapú energia felhasználás ösztönzésének szándéka már korábban is az Unió energetikai törekvései közé
tartozott. 1997-ben az EU energiapolitikai dokumentumában célul tűzte, hogy a megújuló energiák részesedése a bruttó belföldi fogyasztásban 2010-re érje el a 12%-ot, ami
több mint kétszerese a megújuló energiák 1997. évi részesedésének. Az azóta eltelt tíz év meglehetősen mérsékelt részarány növekedése
alapján a 12%-os cél várhatóan nem fog teljesülni, a megújuló energiaforrások részesedése az EU-ban 2010-re várhatóan nem fogja meghaladni a 10%-ot. Az Európai
Unió a 2008. január 30-án közzétett „Javaslat - Az Európai Parlament és Tanács irányelve a megújuló forrásokból előállított energia támogatásáról”
dokumentumban Magyarország felé 2020-ra 13%-os megújuló energiahordozó részarány elvárást határozott meg [1.5]. A célok elérése érdekében
elsőként a megújuló alapon termelt villamos energia támogatását szabályozta az Unió az Európai Parlament 2001/77/EK irányelvében [1.6]. Ezzel összhangban minden
tagállam nemzeti célelőirányzatot fogadott el arra nézve, hogy a villamosenergia-fogyasztást milyen arányban kell megújuló energiaforrásokból fedezni. Ha mind a 25 tagállam
teljesítené nemzeti célkitűzését, 2010-re az EU teljes villamosenergia-fogyasztásának 22,1%-át megújuló energiaforrásokból állítanák elő.
A 2008. január 30-i dokumentum célja 2020-ra EU szinten 20%-os részarány elérése. Az Unió további meghatározó, a megújuló alapú energiafelhasználást
ösztönző dokumentumai a következők: Irányelv az energia-végfelhasználás hatékonyságáról és az energetikai szolgáltatásokról [1.7], amely előírja
a tagállamok számára, hogy 2007. június 30-ig nemzeti energiahatékonysági akcióterveket készítsenek azokról az intézkedésekről, amelyekkel a minimálisan
ajánlott évi 1%-os energiamegtakarítást el kívánják érni. Az energiafelhasználás mérséklése kedvező hatással van a megújulók részarányának
növekedésére is. Irányelv az épületek energiateljesítményéről [1.8], amely többek között a megújuló alapú hőtermelés fűtési célú
felhasználását szorgalmazza. Bioüzemanyag irányelv [1.9], amely szerint a tagállamoknak biztosítaniuk kell, hogy a bioüzemanyagok és más megújuló üzemanyagok
forgalomba kerülő mennyisége minimálisan elérjen egy, a tagállamok által nemzeti szinten meghatározott indikatív részarányt. E célok tekintetében a vonatkoztatási
érték az egyes nemzeti piacokon 2005. december 31-ig forgalomba hozott benzin- és dízelüzemanyagok energiatartalom alapján számított 2 %-a, 2010. december 31-ig pedig 5,75 %-a. Irányelv
az energiatermékek és a villamos energia közösségi adóztatási keretének átszervezéséről [1.10], amely meghatározza az energiatermékeket és a villamos
energiát terhelő adóügyi rendszereket és adómértékeket. A megújuló energiaforrások hasznosítása egyre inkább előtérbe kerül a fosszilis energiahordozók
árának folyamatos növekedése és a készletek csökkenése, valamint az atomenergiával kapcsolatos félelmek miatt. Annak ellenére, hogy a megújuló energiaforrások
használata nagy múltra tekint vissza, európai méretekben meglehetősen szerény a részesedése az összes energiafelhasználásból: 2004-ben az EU 25 energiafelhasználásának
csak 6,2%-a származott megújuló energiaforrásból (1.3. ábra). 1.3. ábra - Az összenergia felhasználás összetételének változása az EU25 országaiban
[1.1] 1.3. ábra.Az összenergia felhasználás összetételének változása az EU25 országaiban
[1.1] A tendenciák azonban mindenképpen kedvezőek, amit erősít az Európai Unió elköteleződése a fenntartható fejlődés és a klímaváltozás elleni küzdelem
mellett (1.4. ábra). 1.4. ábra - Az EU megújuló energia stratégiája [1.11] 1.4. ábra. Az EU megújuló energia stratégiája [1.11] Az Európai Unió fosszilis
energiaforrásoknak való kitettsége az elmúlt másfél évtizedben közel 8%-kal növekedett. A hagyományos, jellemzően Európában megtalálható fosszilis energiaforrások
(feketeszén, lignit) felhasználásának csökkenését legnagyobb mértékben a földgáz (60%), majd a megújuló energiaforrások (58%), és az atomenergia
(28%) felhasználásnak növekedése kísérte. A nagy részben importból származó fosszilis energiaforrások túlsúlya miatt az ellátásbiztonság
kérdése egyre fokozottabban az Európai Unió energiapolitikai törekvéseinek fókuszába került. Nemzetközi fórumokon általános az egyetértés abban,
hogy a megújuló energiák növekvő mértékű hasznosítása kulcsszerepet játszik a kibocsátás-csökkentési, valamint az ellátásbiztonsági célok
elérésében. Mindez jól tükröződik a különböző uniós energiapolitikai dokumentumokban. Az 1997-es Fehér Könyv célként jelölte meg, hogy az Unión belül
2010-re el kell érni a megújuló energiák 12%-os részarányát a teljes villamosenergia-felhasználásban. A megújuló energiaforrásokból előállított
villamos energia elterjedésének elősegítése érdekében pedig megszületett a 2001/77/EK irányelv, amely konkrét, kötelezően elérendő célokat jelölt meg 2010-re
az egyes tagországok számára. Az irányelvben szereplő célkitűzés, hogy az EU-ban a megújuló alapon termelt villamos energia teljes villamosenergia felhasználásban vett részaránya
2010-re érje el a 21%-ot. Az EU 25 tagországaiban a megújuló energia felhasználás 90%-a két erőforrás, a biomassza és a vízenergia-felhasználásból származott
2004-ben. A felhasználás húzóerejét a biomassza jelentette kétharmados részaránnyal. Nem véletlen ezért, hogy az Európai Unió megújulókkal kapcsolatos
szabályozásában kiemelt szerepet kap a biomassza, amely felhasználásának növelése érdekében az Unió Cselekvési Tervet dolgozott ki 2005-ben. Az Unió szakértői
a 2010-es célkitűzések eléréséhez a biomassza felhasználásában látják a legnagyobb potenciált, amelynek fő felhasználási területeit a villamosenergia-termelésben,
a hőtermelésben és a közlekedésben jelölik meg. Magyarországon az energiafelhasználás összetételének változása (1.5. ábra) az Európai Unióátlagánál
még kedvezőtlenebb hosszú távú tendenciát mutat. 1990-tól 2004-i ugyan közel 10%-kal csökkent a hazai összenergia felhasználás, a gázfelhasználás 30%-os
növekedése révén az import fosszilis energiahordozók részaránya a felhasználásban ma 67,3%-os, a nukleáris fűtőanyag behozatallal együtt az importfüggőség pedig
78,5%. 1.5. ábra - Az összenergiafelhasználás összetételének változása Magyarországon[1.1]> 1.5. ábra.Az összenergiafelhasználás
összetételének változása Magyarországon[1.1] A magyarországi energiaellátáson belül a megújuló energiaforrások aránya növekedett az elmúlt
években: míg 2001-ben 36,4 PJ-t tettek ki a megújulók, addig 2006-ben már 54,8 PJ-t, amely 50% körüli növekedést jelent az adott időszakban. 2006-ban a megújuló energiaforrások
adták a primer energiafelhasználás 4,7%-át. A 2007. évi előzetes adatok szerint 55,2 PJ a megújuló energiahordozó felhasználás és ez 4,9%-os részarányt
jelent (1.6. ábra). A kilencvenes évek közepe óta tartó stagnálást 2003 után váltotta fel intenzívebb növekedés, ami a kedvező támogatási rendszer hatására
a biomassza alapú villamosenergia-termelés felfutásának volt legnagyobb részben betudható. Egy hasonló összetételű jövőbeni növekedési pálya fenntarthatóságáról
azonban igencsak megoszlik a hazai szakértők véleménye. 1.6. ábra - A megújuló energia részarány az EU-ban és Magyarországon [1.1]> 1.6. ábra.A megújuló
energia részarány az EU-ban és Magyarországon [1.1] Magyarországon a legnagyobb arányban hasznosított megújuló energiaforrás a biomassza, amely 2006-ban az összes megújuló
energia közel 90%-át adta (1.7. ábra). A biomasszát jelentőségben a geotermikus energia (3,6 PJ), a megújuló alapú hulladék felhasználás, a bioüzemanyag (0,96 PJ),
és a vízenergia (0,67 PJ) felhasználás követi, de ezek nagyságrendileg lényegesen elmaradnak a biomassza felhasználástól. 1.7. ábra - Magyarország megújuló
energiatermelés megoszlása 2006-ban [1.1]> 1.7. ábra. Magyarország megújuló energiatermelés megoszlása 2006-ban [1.1] A biomasszából származó hő- és
villamosenergia-termelés alapanyaga nagyobb részben tűzifa, amelyet jellemzően közvetlen eltüzeléssel, esetenként együttégetéssel használnak fel, túlnyomórészt
hőtermelés, kisebb részben villamosenergia-termelés céljából. Tűzifát nagy mennyiségben használ a lakosság, általában alacsonyabb hatásfokú kazánokban.
A biomassza energetikai célú felhasználásának alapanyagát adja továbbá az összes egyéb szántóföldi és kertészeti növényi melléktermék
és hulladék, mint pl. az erőművekben égetésre kerülő szőlőtörköly, maghéjak stb., továbbá a célirányosan termelt fás és lágyszárú
energianövények. A megújuló energiahordozókat ma hazánkban elsősorban hő- és villamosenergia termelésben, valamint – egyelőre kismértékben – üzemanyagként
hasznosítják. A 2006-ban összesen felhasznált közel 55 PJ megújuló energiahordozó többsége a hőenergia termelésben hasznosul, amelyről külön támogatási
rendszer hiányában ma méltatlanul kevés szó esik. Ugyan az elmúlt években a megújuló energiafelhasználás növekedésének motorját a megújuló
alapú villamosenergia termelés jelentette, a megújulók hőtermelésben való felhasználásának részaránya (61%) még ma is nagyobb a zöldáram termelés
hőegyenértéken vett, teljes megújuló energiafelhasználáson belüli arányánál (37%). A bioüzemanyagok hazai felhasználása megkezdődött, de az összes
megújuló energiafelhasználáson belül egyelőre csekély nagyságrendet képvisel. 1.1. Megújuló energiaforrás alapú villamos-energia termelés Az energetikáról
beszélve fontos az a tény, hogy az utóbbi évtizedekben fokozatosan növekedett az elektromosság fontossága. A statisztikai adatok azt mutatják, hogy míg a teljes energiafogyasztás
1.66-szorosára nőtt 1980 óta, az elektromos energia felhasználása 2.26-szor lett nagyobb. Ma már a GDP növekedése is az elektromos energia növekedésével mutat korrelációt.
1.1. táblázat - Megújuló alapú villamosenergia termelés alakulása néhány országban[1.12] Ország 1990 [MW] 1995 [MW] 2000 [MW] 2003 [MW] Argentina 7 7 0 0 Ausztrália
0 2 2 2 Kina 19 29 29 28 Costa Rica 0 55 143 162 El Salvador 95 105 161 163 Etiópia 0 0 0 7 Franciaország 4 4 4 15 Guatemala 0 33 33 29 Magyarország 0 0 0 0 Izland 45 50 170 200 Indonézia 145 310 590 807 Olaszország
545 632 785 791 Japán 215 413 547 561 Kenya 45 45 45 121 Mexikó 700 753 755 953 Új-Zéland 283 286 437 421 Nicaragua 35 70 70 78 Pápua-Új-Guinea 0 0 0 6 Fülöp - Szigetek 891 1227 1909 1931 Portugália
3 5 16 16 Oroszország 11 11 23 73 Thaiföld 3 3 3 3 Törökország 20 20 20 20 USA 2775 2817 2228 2020 Összesen 5831 6833 7974 8402 Magyarország az Európai Unióhoz való csatlakozáskor
kötelezettséget vállalt arra, hogy a megújuló bázisú villamosenergia-termelés részaránya 2010-re eléri a 3,6%- ot. A tagországok közül Magyarország
a legalacsonyabb vállalást tette (1.8. ábra), amelyet a 2005-ben elért 4,5%-kal elsőként sikerült is teljesítenie. A részarány teljesítése néhány, korábban
széntüzeléses erőművi blokkok tisztán biomassza tüzelésre történő átállásának, valamint a megújuló energiaforrásokkal kevert vegyes tüzelésre
való áttérésének volt köszönhető. 1.8. ábra - Az EU tagországok megújuló energia alapú villamosenergia részarány vállalása 2010-re [1.1]>
1.8. ábra. Az EU tagországok megújuló energia alapú villamosenergia részarány vállalása 2010-re [1.1] A megújuló energiaforrásokkal termelt villamos energia aránya
a teljes villamosenergia-fogyasztáson belül 13,7%-ot ért el 2004-ben az EU 25-ben, nagy országok közötti eltérésekkel. A vízenergia-felhasználásnak köszönhetően kiemelkedik
Ausztria, Svédország és Lettország, egyéb megújuló energiaforrásainak köszönhetően szintén magas részaránnyal rendelkezik Szlovénia, Dánia, Portugália.
Magyarország a 2004-ben elért 2,3%-kal a sereghajtók között helyezkedik el. Az EU 25 megújuló energia felhasználás növekedése az elmúlt évtizedben csak a villamosenergia-ágazatban
volt jelentős. Nagy részben a 2001-ben elfogadott uniós irányelvnek köszönhetően az EU25 átlaga 2010-re várhatóan eléri a 19%-ot, amivel közel kerül a megújuló
villamos energia részarányára vonatkozó 21%-os célkitűzéshez. A nemzeti célkitűzések elérésben kilenc tagállam, köztük Magyarország is, jól teljesít,
a tagállamok többsége azonban távol áll a kitűzött vállalások teljesítésétől, emiatt hat tagállam ellen a Bizottság jogsértési eljárást
kezdeményezett. Az elmúlt évtizedben a növekedés a szélenergia terén különösen erős volt (1.9. ábra), és szintén jelentős fejlődést mutat a biomassza alapú
villamosenergia-termelés. 1.9. ábra - A megújuló alapú villamosenergia-termelés összetételének alakulása az EU25-ben [1.1]> 1.9. ábra. A megújuló alapú
villamosenergia-termelés összetételének alakulása az EU25-ben [1.1] Az érvényes EU irányelvek és az azokból következő hazai támogatási rendszer jelenleg elsősorban
a megújuló energiaforrások felhasználásával történő villamosenergia-termelést, illetve a megújulók közlekedésben való térnyerését
preferálja. Ennek következtében Magyarországon is erre a két területre irányulnak állami ösztönzők. A „zöld” áram termelést a magyar jogszabályok
az átvételi kötelezettséggel és az átvételi árba épített közvetlen árkiegészítéssel támogatják, míg a bioüzemanyagok
terjedését adómentesség, adó-visszatérítés, adódifferenciálás révén. Nem vonatkozik külön támogatási rendszer azonban a megújuló
energiaforrásból származó hőtermelésre. A támogatások eredményeképpen a 2003-as év óta erőteljesen nőtt Magyarországon a biomassza villamos áram termelésre
történő felhasználása. 2005-ben a megújuló energiaforrások felhasználásával előállított áram 4,5%-át, 2006-ban pedig egy jelentősebb visszaesés
eredményeként 3,7%-át tette ki az összes villamosenergia-igénynek (1.10. ábra). (A 2007. évi adatok alapján a megújuló energiahordozó bázisú villamosenergia
termelés az előző évi 1624 GWh-ról 2019 GWh-ra nőtt, ezzel a zöldáram részaránya a villamosenergia felhasználásban 4,6%-ra emelkedett.) A 2006. évi visszaeséssel együtt
is sikerült azonban teljesíteni azt a 2010-re kitűzött 3,6%-os részarányt, amelyet Magyarország az uniós csatlakozást követően a 2001/77/EK irányelvvel összhangban vállalt.
1.10. ábra - A hazai megújuló energia alapú villamosenergia részarány alakulása [1.1]> 1.10. ábra. A hazai megújuló energia alapú villamosenergia részarány
alakulása [1.1] A megújuló alapú villamosenergia-termelés 2003 utáni felfutása legnagyobb részben annak volt köszönhető, hogy meglévő erőművi kapacitásokat átállítottak
biomassza tüzelésre (Pécsi Erőmű – 49 MW, Kazincbarcikai Erőmű – 30 MW, Ajkai Erőmű –20 MW), valamint meglévő szenes erőművekben, átalakítás nélkül, tűzifa és
egyéb mezőgazdasági termékek szénnel való együtt-tüzelésére álltak át (Tiszapalkonyai és Mátrai Erőmű). Ez a két technológia tekinthető a megújuló
energiafelhasználás legolcsóbb és leggyorsabban realizálható formájának. Egy-két kivételtől eltekintve azonban ezeket a technológiákat rendkívül alacsony
hatásfok jellemzi: az átalakított erőművek villamos energia előállításának átlagos hatásfoka 30% alatti. Bár korszerűbb technológiák mind a villamos energia, mind
a hőenergia termelésben rendelkezésre állnak, a megújuló hőtermelés támogatásának hiányában az erőművek nem ösztönzöttek a hő hasznosításában.
A biomasszán felül a megújuló alapú áramtermelés kb. 12%-át a vízenergia, további 6%-át pedig kommunális hulladék felhasználásával állították
elő 2006-ban. A jövőben a szélenergia jelentőségének növekedése várható, ahogy fokozatosan megépülnek, és termelni kezdenek azok a szélerőművek, amelyek a 2006 tavaszán
engedélyezett 330 MW beépített szélerőműi teljesítményen osztoznak. A megújuló alapú villamosenergia-termelésben 2006-ban mintegy 17%-os visszaesés figyelhető meg (1.11.
ábra). Ennek indoka, hogy a tűzifán kívül biomassza címén különböző mezőgazdasági melléktermékeket (pl. szőlőtörköly, húsliszt) is felhasználtak
az erőművek, amely alapanyagok azonban nem állnak stabilan rendelkezésre. Részben erre hivatkozva csökkentette a Magyar Energia Hivatal 2006-ban a Mátrai Erőműtől és más biomasszát használó
erőművektől kötelezően átveendő „zöld áram” mennyiséget. A korlátozásnak azonban elsődlegesen pénzügyi indoka volt: a kedvező zöldáram átvételi tarifa
finanszírozására szolgáló KÁP kassza 2006. évi eleji jelentős hiánya indokolta az átvételi kvóta alkalmazását. 1.11. ábra - Hazai megújuló
alapú villamosenergia-termelés alakulása [1.1]> 1.11. ábra. Hazai megújuló alapú villamosenergia-termelés alakulása [1.1] Az elmúlt években a támogatási
rendszer eredményeként jelentős ütemben nőtt a megújuló energiaforrások villamosenergia-termelési célú felhasználása. A növekedés azonban egyoldalú volt,
ugyanis néhány meglévő erőműblokk biomassza tüzelésre történő átállásának volt köszönhető. tartalomjegyzékadatlap Megújuló energia A megújuló
energiaforrások felhasználása az EU-ban és Magyarországon 1.1. Megújuló energiaforrás alapú villamos-energia termelés 1.2. Megújuló energiaforrás-alapú
hőenergia termelés 1.3. Bioüzemanyag felhasználás 1.4. Irodalomjegyzék az 1. fejezethez Biomassza energia Szélenergia Geotermikus energia 4.1. A geotermikus energia hazai adottságai 4.2. A geotermikus
hő-hasznosítás 4.3. A geotermikus villamosenergia hasznosítás 4.4. Esettanulmányok 4.5. Irodalomjegyzék az 4. fejezethez Napenergia 5.1. A napenergia hazai adottságai 5.2. Passzív napenergia
hasznosítás 5.3. Aktív napenergia hasznosítás 5.4. Villamos-energia termelés napenergiából 5.5. Esettanulmányok 5.6. Irodalomjegyzék az 5. fejezethez Vízenergia 6.1 Vízerőművek
6.2. A vízenergia hazai adottságai 6.3. Esettanulmányok 6.4. Irodalomjegyzék a 6 . fejezethez Az energiafelhasználás környezeti hatásai 7.1. Levegőtisztaság-védelmi hatások
7.2. A klimavédelem és a megújuló energia felhasználás összefüggései 7.3. Egyéb energetikai környezetszennyezés 7.4. Irodalomjegyzék az 7. fejezethez
Az elmúlt évtizedekben egyre világosabban körvonalazódott ki, hogy az emberiség környezetszennyezõ és energia pazarló életvitele hosszú távon a természeti erõforrások kimerüléséhez, ökológiai katasztrófához vezethet.
A fenyegetõ globális problémák – túlnépesedés, a légköri szén-dioxid szint növekedése, az ózon réteg vékonyodása – kezelésre várnak, amelyet csak nemzetközi összefogással lehet megoldani. Több nemzetközi megállapodás - mint például a Rio de Janeiroban 1992-ben aláírt egyezmény, ahol általános elveket fogalmaztak meg az erõforrások hasznosításáról, a környezet védelmérõl, a fenntartható fejlõdésrõl és az egyes országok együttmûködésének alapelveirõl - ezen problémák enyhítésére irányul.
A fosszilis energiahordozók környezetszennyezõ használata helyett egyre inkább az alternatív energiaforrások kerülnek az elõtérbe. A megújuló energiaforrások használata nem fogja minden környezetszennyezési problémánkat megoldani, de nagyban segít egy környezetbarát, és fenntartható energiagazdaság megteremtésében. De mit takar vajon a megújuló energiaforrások fogalma?
Megújuló energiaforrás: olyan energiaforrás, amely természeti folyamatok során folyamatosan rendelkezésre áll, vagy újratermelõdik (nap-, szél-, vízenergia, biomassza stb.). Ezzel szemben a fosszilis tüzelõanyagok (kõszén, kõolaj, földgáz) nem megújuló energiaforrások. (Környezetvédelmi Lexikon)
A definícióban felsoroltakon kívül a hidrogén, a geotermikus energia, a tengerek ár-apály, hullám- és hõenergiája is ide sorolhatóak.
A fosszilis tüzelõanyagok válsága
A fosszilis tüzelõanyagok használata korlátozott mennyiségük miatt nem alkalmasak arra, hogy egy fenntartható energiagazdaság rájuk épüljön. A megoldás a megújuló energiaforrások hasznosítására történõ áttérés, amely a magvalósításához átmeneti energiaforrást igényel, amelynek a földgáz bizonyul a legalkalmasabbnak egyes tudósok szerint, hiszen a geológusok úgy gondolják, hogy elegendõ mennyiségben áll rendelkezésre ahhoz, hogy egy áthidaló üzemanyag szerepét töltse be.
A földgáz nemcsak nagyobb mennyiségben áll rendelkezésre, mint a kõolaj, hanem sokkal több helyen is fordul elõ és kevésbé környezetszennyezõ.
Az 1973-as olajembargót követõ globális energetikai irányzatok a különbözõ gazdasági és környezetvédelmi megszorítások miatt instabilakká váltak. Az égbeszökõ energiaárak hatására az elsõ reakció a fogyasztás hirtelen esése volt, mely csökkenés 1992-ig minden évben megduplázódott. A világ olajfelhasználása az 1979-es napi 65 millió barrelrõl 1985-ig 59 millióra csökkent és noha 1991-re napi 64 millió barrelre emelkedett, ez csak 12%-kal volt több, mint 1973-ban.
Számos országban csökkentették az olaj villamos energia elõállítására történõ hasznosítását, a közlekedésben még mindig igen fontos szerepet tölt be.
Az 1970-es évek olajválságai felgyorsították az egyéb energiaforrások felé történõ elmozdulást. Az egyik lehetõség, az atomenergia már eddig is igen gyors ütemben terjedt el, mely terjedést a közvélemény, az emelkedõ árak és a Three Mile Islandon és a Csernobilban bekövetkezett katasztrófa fogott vissza.
Több ország alternatív lehetõségévé a szén vált, így a hetvenes évek közepétõl a szénhasználat világszerte 30%-kal emelkedett.
A nyolcvanas évek elejétõl azonban az egyre növekvõ környezeti károk – melyek jórészt a fosszilis energiahordozók fokozott használatának köszönhetõek – kerültek a figyelem középpontjába.
1975 és 1990 között a szén-dioxid kibocsátása több, mint kétszeresére emelkedett! A szigorodó törvények és környezetvédelmi elõírások miatt a szén felhasználás fellendülése 80-as évek közepétõl kezdve újra lassulni kezdett. Az 1990-es évek elején Kelet-Európában és Oroszországban csökkent a szén és lignit felhasználása, ez és a nemzetközi egyezmények hatására 1990-ben és 1991-ben csökkent a szén-dioxid emisszió.
A Harmadik Világ növekvõ fosszilis energiahordozó felhasználása növekszik ugyan, de az újabb és újabb anyagi gondok gátat szabnak ennek. Ma a világ összes fosszilis energiahordozó felhasználásának 28%-a esik a Harmadik Világra, az 1970-es 18%-hoz képest.
Az országok többségében az 1990-es évek elejére az olaj- és szénfelhasználás elkezdett csökkenni, míg a földgázé egyenletesen növekedni. A világ fosszilis tüzelõanyag-felhasználásának az egynegyedét a földgáz teszi ki és a szén-dioxid kibocsátás 17%-áért felelõs, alacsonyabb széntartalmának köszönhetõen. A szén messze a legkárosabb környezetrongáló fosszilis energiahordozó, hiszen az olaj 17%-kal kevesebb szenet tartalmaz egy energiaegységre vonatkoztatva, mint a szén, míg a földgáz 43%-kal kevesebbet.
Az 1990-es években az Öböl-háború alatt derült ki, hogy mennyire érzékeny az olajpiac a politikai változásokra, és ez tovább gyengítette alapjait.
Az 1. táblázat az egyes országok feltárt földgáz tartalékait (Christopher Flavin et al., 1990) mutatja.
Ország
Földgáz tartalékok (milliárd m3 )
Jelenlegi olajfelhasználási sebesség mellett maradó földgáz tartalékok (évek)
Szovjetúnió
52,000
95
Irán
17000
437
Kanada
7,578
100
Argentína
7,154
282
Egyesült Arab Emirátus
5,492
659
Szaud-Arábia
5,135
906
USA
4,930
7
Katar
4,621
2,080
Algéria
3,250
132
Irak
3,115
117
Venezuela
2,993
56
Indonézia
2,423
64
Norvégia
2,295
207
Ausztrália
2,170
75
Mexikó
2,060
29
Malaysia
1,485
176
Kuvait
1,370
69
Líbia
1,218
84
India
1,100
19
Kína
1,000
9
A probléma aktualitása
Mára már világosan látható, hogy az olaj és a szén nem biztosít szilárd alapot egyetlen ország gazdasági jövõjének megalapozásához sem.
Egyre többször merül fel a kérdés, hogy “van-e értelme annak, hogy generációnk energiarendszerei gyermekeink egészségét károsítsák, vagy hogy kockára tegyék a földi klíma megváltozását, melytõl eljövendõ nemzedékek függnek? (Christopher Flavin)”.
A földgázhasználat növekedése semmi esetre sem megoldás a világ energetikai problémáira – írja Christopher Flavin – inkább mérföldkõ a fenntartható energiagazdaság felé vezetõ úton.