Environmental protection | Studies, essays, thesises » Az energiafordulat lehetősége Magyarországon, a 100%-ban megújuló energiára alapozott energiatervezés hazai alkalmazása

Az energiafordulat lehetősége Magyarországon – a 100%-ban megújuló energiára alapozott energiatervezés hazai alkalmazása 2017 1 2017 CEEweb for Biodiversity Cím: 1021 Budapest, Széher út 40, Magyarország Tel.: +36-1-398-0135 Fax: +36-1-398-0136 Email: office@ceeweb.org Szerzők: Dr. Munkácsy Béla - Soha Tamás - Csontos Csaba ISBN szám: 978-963-87218-8-4 Címlap fotó: Ed Suominen - Flickr (CC BY-NC 2.0) This report is prepared within the European campaign ‘Time-for change: Promoting sustainable production and consumption of raw materials in the context of EYD 2015 and beyond’ with the assistance of the European Union. The contents of this report are the sole responsibility of CEEweb, and can in no way be taken to reflect the views of the donors. 2 Tartalomjegyzék Bevezető gondolatok.3 A fenntartható energiagazdálkodás alapvetései .5 Társadalmi, emberi dimenzió: Jólét - Életmód – Energiatudatosság. Avagy gyakoroljunk mértékletességet

az energiafogyasztásban . 8 A műszaki megoldásokban rejlő lehetőségek (energiahatékonyság, okos megoldások, energiatárolás, nemzetközi kapcsolatrendszer) . 11 Közép-európai kitekintés .15 Lépések az alacsony karbon-kibocsátású energiarendszer felé - példák és tanulságaik .18 Globális kitekintés.19 Zero Carbon Britain .21 Az IDA és a stratégiai tervezés .22 Hazai „low-carbon” forgatókönyvek.25 A megújuló energiaforrások és potenciáljai Magyarországon .28 A lehetőségek feltérképezése .28 Biomassza-potenciálok .29 Szélenergia-potenciálok .31 Napenergia-potenciálok .33 A környezeti hő potenciáljai .34 Vízenergia-potenciálok .35 Az energiarendszer egyensúlyban tartása .37 A villamos energia növekvő szerepe az energiarendszerben.43 A megvalósítását befolyásoló tényezők.44 A szükséges környezetpolitikai változások .44 A közgazdaságtani keretrendszer és a regnáló energiarendszer rejtett támogatásai .46 Az

externáliák szerepe és jogszabályi háttere .48 A klímaváltozás által okozott károk és finanszírozási következményeik .49 3 Az egészségügyi rendszer finanszírozására gyakorolt hatások .50 Az erőforrások szűkössége .53 Acél .53 Alumínium .54 Réz .54 Ezüst .55 Lítium .55 Ritkaföldfémek .56 Beton .57 Kompozit műanyagok .57 Oktatás és humánerőforrás .58 Short summary.60 Sustainable energy scenarios .60 Human factor and technical aspects .61 Energy balance .62 Felhasznált irodalom .64 4 Bevezető gondolatok A globális környezeti válság úgy tűnik beköszöntött. Ez nem csak a tudomány világában otthonosan mozgó szakemberek számára kézenfekvő állítás, de ma már a Föld egyes kedvezőtlenebb adottságú térségeiben is kézzel fogható valóság. A válság leglényegesebb elemei: a) biogeokémiai anyagáramlások (nitrogén- és foszfor ciklus) súlyos megzavarása; b) biodiverzitás csökkenése; c) természetes

ökológiai rendszerek működésének szétzilálása; d) antropogén éghajlatváltozás és ezzel összefüggő szélsőségek előidézése (az anyagáramlás szénciklusát is ide értve) (Steffen, W. et al 2015) Ezek mindegyike közvetve vagy közvetlenül kapcsolatba hozható az energiaszektorral, így nem csoda, ha globális léptékben az emberiség ökológiai lábnyomának 60%-át az energialábnyom teszi ki. Ennek meghatározó része a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával van kapcsolatban, de azokban az országokban, ahol atomerőmű is működik, ott jelentős ezek ökológiai terhelése is - a svájci szövetségi statisztikai hivatal számításai szerint az ország teljes ökolábnyomának 17%-a az atomerőművek üzemeltetésével hozható kapcsolatba (FSO 2006) - az áramtermelésben elért 40% körüli részesedés mellett. Ha tehát végigtekintünk az energialáncon, nyilvánvalóvá válik a jelenlegi rendszer fenntarthatatlansága: a működéséhez

nélkülözhetetlen természeti erőforrások erősen fogyatkoznak; az energetikai rendszer egyes lépcsőinek átalakítási hatásfoka végletesen alacsony, így a veszteségek minden képzeletet felülmúlnak (1. ábra); az okozott környezeti károk pedig globális környezeti válságot eredményeznek. Az ökológiai katasztrófa bekövetkezését gyorsítja, hogy a multinacionális cégekkel összefonódott döntéshozók főként saját, rövid távú céljaiknak rendelik alá a gazdaságot – és ami tovább súlyosbítja a helyzetet: a gazdasági érdeknek pedig a társadalmat. 5 1. ábra: Az energiarendszer jelenlegi hatékonysága az egész rendszer szintjén végletesen alacsony Sürgető szükség van tehát a jelenlegi rendszer átalakítására, aminek fő célja az energiagazdaság környezetterhelésének radikális csökkentése. Ennek elsődleges eszközei a) a hatékonyság növelése, b) a tudatos fogyasztás előmozdítása és c) azoknak a megújuló alapú

technológiáknak a támogatása (de legalább nem akadályozása), amelyek a környezeti fenntarthatóság elveinek is megfelelnek; d) a fentiek gyakorlatba ültetésében pedig a holisztikus megközelítés és a multidiszciplináris megoldások alkalmazása, a szinergiák feltérképezése és kihasználása. 6 A fenntartható energiagazdálkodás alapvetései Mottó: “I got it wrong on climate change – its far, far worse” Nicholas Stern 2013-as nyilatkozata a 2006-os Stern-jelentés kapcsán A nemzetközi kutatások arra hívják fel a figyelmet, hogy a hatékonyság radikális növelése (vagyis a technológiában rejlő lehetőség) és az energiatakarékosság (a mértékletes energiahasználat) együttes alkalmazása az alapja az energiagazdálkodás fenntartható pályára állításának. A jelenlegi gyakorlattól eltérően - ahol a fenntarthatóság kapcsán a gazdaság, a társadalom és a környezet hármas egységéről beszélnek, ám végül a gazdasági

dimenzió meghatározó túlsúlya érvényesül - értelmezésünkben a környezeti fenntarthatóság játszik meghatározó szerepet. Ennek oka, hogy egy olyan világban, ahol az emberek számára az alapvető környezeti létfeltételek (tiszta levegő és egészséges víz és élelmiszer) nem állnak rendelkezésre, ott sem társadalomról, sem pedig gazdaságról nem beszélhetünk. A környezet szempontjából legkisebb károkat okozó megoldások pedig a megújuló energiaforrások különféle alkalmazásaihoz kapcsolódnak. Ugyanakkor az is igaz, hogy a megújuló energiaforrások alkalmazása sem minden esetben elfogadható környezeti szempontból (pl. nagyerőművi biomassza-tüzelés), vagyis ezek esetében is szükség van a fenntarthatósági szempontok szigorú érvényesítésére. A hosszú távú (túlélési) célok elérése érdekében tehát a környezetpolitikai céloknak kellene alárendelni a gazdaság és társadalom, így az energiapolitika működését.

Ez magában foglalja értékrendünk helyrebillentését és ezzel együtt gyökeres fordulatot követel életünk minden területén. A Római Klub (1968 óta) és, az ENSZ IPCC tevékenysége (1988 óta) vagy az Earth Policy Institute tanulmányai (2001 óta) és Stern-jelentés (Stern Review on the Economics of Climate Change, 2006) mind arra hívják fel a figyelmet, hogy gazdasági, erőforrásgazdálkodási és környezeti szempontból az idő egyaránt sürget, a cselekvés órája már régen elérkezett. Sőt, a kutatók egy jelentős része egyenes úgy véli, hogy a katasztrófa immár elkerülhetetlen, már csak a bekövetkező bizonyosan válság súlyosságát kellene lehetőségeinkhez képest minél inkább tompítani. Az azonnali irányváltás tehát – függetlenül attól, hogy melyik véleményt fogadjuk el − mindenféleképpen elkerülhetetlen. 7 Határozott véleményünk ugyanakkor, hogy az energiagazdálkodás nem pusztán műszaki és

gazdasági probléma, amit majd a mérnökök − esetleg közgazdászok bevonásával − megoldanak helyettünk. A feladatok bonyolultsága messze túlmutat a műszaki megoldásokon, szükségessé teszi a holisztikus megközelítést. Mi sem bizonyítja ezt jobban, mint az a tény, hogy vezető műszaki szakértők kivétel nélkül erősen túlbecsülik a várható energiaigényeket, hiszen a műszaki szempontokon túlmutató számos további lényeges összetevő nem tartozik a vizsgálódásaik tárgyába. Így 1958-ban írt munkájában a kor legkiválóbb hazai szakértője, Lévai András (Kossuth- és Széchenyi-díjas energetikai mérnök, egyetemi tanár, a műszaki tudományok doktora, az MTA rendes tagja) 2000-re 140 TWh villamosenergia-felhasználást prognosztizált, ám az végül alig haladta meg a 40 TWh-t (2. ábra) 2. ábra: A különféle hazai energiatervezési dokumentumok által előrejelzett elsődlegesenergiafelhasználás a tényleges fogyasztás (vastag

pirossal) tükrében (SCI ’58: Lévai, A 1958; SCI ’60: Bíró, Z. 1960; SCI ’74: Szekér, Gy 1974; SCI ’81: Várnai, I 1981; GOV ’82: Ipari Minisztérium 1982; MVM ’06: Gazdasági és Közlekedési Minisztérium) (szerk.: Szalontai, L) Mivel az energiaszolgáltatásokat emberek veszik igénybe, ezért – az elmúlt évek nemzetközi kutatásainak, sőt tapasztalatainak tükrében − határozottan kijelenthetjük, hogy jó megoldások nem születhetnek a társadalomtudományok értő művelőinek (így például szociológusok, 8 pszichológusok, pedagógusok, média-szakemberek) bevonása nélkül. Azon is el kell gondolkodnunk, hogy az anyag- és energiaáramlás folyamatai egy adott földrajzi térben történnek, így széleskörű társadalom- és természetföldrajzi ismeretekkel rendelkező, a térbeliség problematikájával foglalkozó geográfusok mellőzésével a felmerülő kérdésekre ugyancsak nem lehet helyes válaszokat adni. Gondoljunk csak a

megújuló energiaforrások várhatóan rohamos elterjedésére. Hogy ez ne súlyos károk okozásával járó agresszív terjedés legyen (amint arra hazánkban már sajnálatos példák is szolgálnak), ahhoz nyilvánvalóan szükségszerű energetikai és környezeti ügyekben egyaránt eligazodó területi tervezők bevonása. Az energetikusok munkája tehát szükséges, de nem elégséges feltétele az energiagazdaság 21. századi átalakításának 9 Társadalmi, emberi dimenzió: Jólét – Életmód – Energiatudatosság. Avagy gyakoroljunk mértékletességet az energiafogyasztásban Mottó: Az, hogy valaki környezetvédő, nem szerencsés elnevezés. A környezetvédő nem valami különc emberfajta. Ez az értelmes, tájékozott ember hozzáállása az élet dolgaihoz” Dr. Várkonyi Tibor, 1988 Az élet veresége, Akadémiai Kiadó Az emberi tényezőben rejlő lehetőségek kapcsán beszélhetünk talán a legnagyobb bizonytalansági faktorról. A különféle

műszaki paraméterek viszonylag könnyen mérhetők, adatok, forrásdokumentációk igen nagy számban állnak rendelkezésre. Az energiatudatosság és a társadalmi dimenzió kapcsán, az életmódváltásban rejlő megtakarítási lehetőségek vonatkozásában azonban átfogó potenciálszámítások még nemzetközi szinten sem készültek. De mindenekelőtt tisztázni szükséges, hogy vajon mi a különbség a tudatosság/takarékosság (az emberi tényező) és a hatékonyság javítása (a műszaki tényező) között, mert ebben a kérdésben még az energiagazdálkodás szakértői között is akad bizonytalankodó. A tudatosság minőségi, szemléletbeli váltást, végeredményben a viselkedés megváltoztatását jelent. A hatékony technológiára való váltás azonban nem jelenti az értékrend megváltozását, nem jelent valódi „zöld” szemléletváltást. A két terület önmagában, egymás nélkül, nem alkalmas a jóléti társadalom színvonalának

megőrzésére, ugyanakkor kulcsfontosságú annak megértése, hogy az emberi boldogság (mint fő cél) elérhető igen alacsony energiafogyasztás mellett is! Az energiafelhasználás mértéke tehát nincs közvetlen és szoros összefüggésben a társadalom elégedettségének mértékével (aki több energiát fogyaszt, nem feltétlenül, illetve nem ezért boldogabb). Mindemellett a környezet szempontjából is feltétlenül igaz az az állítás, hogy az el nem fogyasztott energia a legolcsóbb és legtisztább energia. Az energiahatékonyság tehát alapvető fontosságú a zöld gondolkodásmódban is. Ugyanakkor Jevons, W. S felismerése (The Coal Question, 1865) óta tudjuk, hogy a hatékonyság növelése önmagában nem elegendő a fogyasztás csökkentéséhez, sőt, akár a fogyasztás bővülését is eredményezheti, lásd Jevons-paradoxon. A tudatos és mértékletes energiafogyasztás valódi szemléletváltást igényel, a hatékonyság csak ezzel együtt

eredményezheti a felhasznált primer energia mennyiségének tényleges csökkenését (3. ábra) 10 A Jevons-paradoxon szoros összefüggésben van az ún. bumeránghatással (rebound effect), vagyis azzal a jelenséggel, amikor a hatékonyság növelése révén elért megtakarítás áttételesen olyan többlet-energiafogyasztást és környezetterhelést gerjeszt, ami esetleg meg is haladja az eredeti megtakarításokat. Például: ha az épület-hőszigetelés révén megtakarított pénzből tengerentúli utazásra költünk, ezáltal olyan mértékű közlekedési eredetű légszennyezéshez járulunk hozzá, ami nagyobb, mint a hőszigetelés révén elért emissziócsökkenés. Lényegesen kedvezőbb a helyzet, ha a megspórolt összeget további energiahatékonysági beruházásokba fektetjük, vagy egyszerűen csak több időt szánunk emberi kapcsolatainkra, családunkra vagy a kikapcsolódásra (Nørgaard, J. S 1998) 3. ábra: A takarékosság (a kereslet

csökkenése) és a hatékonyság (a műszaki fejlődés) együttes hatása a közlekedési energiafelhasználása az Egyesült Királyságban (a Zero Carbon Britain projekt nyomán) A társadalom viszonyulását az energiaátmenethez alapvetően két irányból alakíthatjuk. Külső kényszert alkalmazva, például a jogi és gazdasági szabályozás révén. Erre példa az adórendszer átalakításában rejlő lehetőség, amely csökkentené a környezetkímélő technológiák 11 árát, ugyanakkor magasabb adóval terhelhetné más energiaforrások és műszaki megoldások alkalmazását. A másik megoldás a tömegkommunikáció és az oktatás révén olyan mértékű szemléletváltás előidézése, amely egyfajta belső kényszert alakíthat ki, ami végeredményben viselkedési mintázatunk megváltozását eredményezi. Ezeket a lehetőségeket bővebben a további fejezetekben mutatjuk be. 12 A műszaki megoldásokban rejlő lehetőségek (energiahatékonyság,

okos megoldások, energiatárolás, nemzetközi kapcsolatrendszer) Mottó: „Szigetelje lakását, és pihenjen egy-két héttel tovább” Nørgaard, J. S 1998 - dán műszaki egyetemi professzor A Centre for Alternative Technology (CAT) a brit fenntartható energiatervezés és szemléletformálás egyik régi fellegvára. Kutatócsoportjuk első ízben 1977-ben publikált forradalmi szemléletű alternatív energiastratégiát az Egyesült Királyság számára. Az energiahatékonyság javításának széleskörű lehetőségeire alapozva fogalmaztak meg akkoriban forradalmi célként az elsődleges energiahordozók felhasználásában 20%-os csökkentést a 2025-ig tartó közel 50 esztendős időszakra - így határozottan szembehelyezkedve az akkori hivatalos elképzelésekkel. Megközelítésük egyes szakmai csoportok számára még napjainkban is radikálisnak tűnik, noha már ebben a korai jelentésben hangsúlyozták, hogy a fenti csökkenés az életszínvonalra, az egy

főre jutó energiaszolgáltatások mértékére nem volna hátrányos hatással, a csökkentést kizárólag az energetikai hatékonyság növelésére alapoznák. A Római Klub 1997-ben megjelent Négyes tényező című tanulmánya (Weizsäcker, E. U − Lovins, A. B – Lovins, L H) is az elsők között volt, amely rávilágított az erőforrás-gazdálkodás hatékonyságának növelésében rejlő hatalmas lehetőségekre. A szerzők szerint rendelkezésünkre állnak azok a módszerek, amelyekkel az erőforrások felhasználásának hatékonysága megnégyszerezhető volna – és nem mellékes következményként az életszínvonal is javulna. A szerzők 50 példát sorakoztattak fel a gazdaság különböző területein alkalmazható módszerekre, ezek közül 20 kifejezetten az energiagazdálkodás témakörét érinti. Ennél is tovább merészkedett néhány kutató, amikor a “10-es Tényező Intézetet” létrehozva a tízszeres hatékonyságnövelés

lehetőségeit vizsgálták. Álláspontjuk szerint ebben érdemi eredmények érhetők el, de csak úgy, ha változtatunk a fogyasztói szokásainkon, és emellett alkalmazzuk a különféle hatékonyságnövelő intézkedéseket. Különösen előremutató, hogy a kutatók nem csak elméleti síkon vizsgálódnak, de gyakorlati projektek megvalósításán is aktívan dolgoznak. A koncepció gyakorlati alkalmazásának hazai iskolapéldája egy dunaújvárosi panelház-felújítás, a Solanova projekt, amelyben a hőenergia háztartási felhasználásának 8090%-os csökkentését sikerült elérni. 13 A rendelkezésre álló műszaki lehetőségek a hatékonyság növelésén túl még számos egyéb területre kiterjednek. Különösen lényeges a fogyasztói igények befolyásolása (demand side management - DSM), főként a fogyasztás időbeliségének igazítása rugalmas árképzéssel, okos méréssel, okos eszközökkel, amely révén jelentősen csökkenthető akár az

energiatárolás, akár az import szükségessége. Ez az eszköz annál inkább előtérbe fog kerülni, minél nagyobb lesz az időjárásfüggő napelemes és szélerőművi áramtermelés. A német energiahivatal szerint az ipari szektorban rejlő potenciál 5-15 GW erőművi teljesítmény, ennyi volna kiváltható az energiaigények időbeli menedzsmentjével. Az irányváltás lehetősége még a legnagyobb áramfogyasztók (vegyipar, kohászat, üveggyártás) esetében is fennáll, sőt legtöbbjük kifejezetten innovációs lehetőséget, kitörési pontot, piacszerzési lehetőséget lát az ilyen irányú kutatás-fejlesztésben (lásd: dena.de) Egészen bizonyosan helyes kutatás-fejlesztési irány a nemzetközi energiarendszerben való gondolkodás (pl. az európai Energia Unió), az együttműködés és az export-import lehetőségek kihasználása - természetesen kiemelt figyelemmel a szállítás során fellépő energetikai veszteségekre. Napjainkban ezen a

téren is a változás korát éljük, ugyanis gyorsan terjednek az általánosan alkalmazott váltakozó áramú technológiával szemben a nagyfeszültségű egyenáramú villamos távvezetékek (HVDC – high-voltage, direct current), amelyek • a mintegy 50%-kal kisebb veszteségnek köszönhetően akár több ezer km-es távolságra is lehetővé teszik az eddiginél jelentősebb árammennyiség továbbítását; • elérhetővé teszik távoli megújuló energiás projektek rendszerbe kapcsolását (pl. tengeri szélfarmok); • kisebb területfoglalással kisebb tájképi hatást fejtenek ki, mert a hagyományos két oszlop helyett elegendő csak egy; • kisebb természeti kárt okoznak, mert a 100 méteres helyett kb. 40%-kal kisebb szélességet igényelnek a villanypászták kialakításánál. Ebben a témakörben az európai villamosenergia-rendszert alapjaiban érintő felvetés az Északitengeri Szélerőmű Csomópont (North Sea Wind Power Hub) létrehozása (4.

ábra) Ez egy 100 000 MW-os (vagyis 50 paksi atomerőmű teljesítményével megegyező) offshore szélerőműpark volna, amely négy ország energiarendszerét kapcsolná össze. A projekt hátterében a holland, a dán és a német villamosenergia-rendszer irányítói állnak, sőt az elképzelés szerint az Egyesült Királyság is beszállna, de további csatlakozókat is szívesen fogadnak. A hálózat 14 középpontjában, a sekély vizű (15-35 méter mély) Dogger-pad térségében egy 6 km2-es 15 mesterséges sziget építését is tervezik, ahol a központi infrastruktúra, így például a transzformátorállomás is helyet kapna. A megvalósítás a szándéknyilatkozatok aláírásával lényegében megindult. Utolsóként említhető a lehetőségek között a különféle energiatárolási kapacitások bővítése hiszen egészen bizonyosan erre is szükség van. Ugyanakkor lényeges törekvés a korábban említett eszközök révén a tárolási igény minél

jelentősebb csökkentése, hiszen ezzel tárolási veszteségek kerülhetők el. A különféle tárolási technológiák rohamosan bővülnek fejlődnek, ami lényegében évről évre újraírja a lehetőségeket. A korábban technológiai sokszínűség soha nem látott mértékű, melynek eklatáns példája az akkumulátoros tárolás, ahol tízes nagyságrendű különféle megoldás kutatása-fejlesztése folyik rohamtempóban. Az energiatárolás kulcskérdései a) a tárolási veszteség, amelynek csökkentése fontos feladat; b) a tárolás teljes életciklusra számított környezeti hatásainak minimalizálása. Az energiatárolás hagyományos szerepe (napi, de akár szezonális léptékű tárolás) mellett izgalmas új irány, hogy az akkumulátorok a milliszekundumos reakcióidejüknek köszönhetően lényegében primer és szekunder szabályozási feladatokat vesznek át, hiszen a tárolás és kisütés egyre inkább egészen rövid ciklusokban történik a nap

folyamán. 16 4. ábra: a tervezett Északi-tengeri Szélerőmű Csomópont (North Sea Wind Power Hub) vázlatos képe (http://www.dailymailcouk/sciencetech) 17 Közép-európai kitekintés Mottó: “Progress on renewables provokes backlash in central and eastern Europe” A Financial Times újságcíme, 2017. október Térségünk a természeti adottságok tekintetében sok tekintetben kedvezőtlenebb, más vonatkozásban viszont gazdagabb azokhoz az országokhoz képest, amelyek az energetikai átmenet élvonalában járnak. Sokak szerint a lemaradás okát sokkal inkább az általános szemléletmódban (lásd: a sok évtizedes parancsuralmi rendszer különféle hagyatékai), valamint a műszaki felsőoktatás egyes területeinek évtizedes lemaradásában (szemléletben és tartalomban egyaránt) kell keresni. Az alábbiakban vázlatosan áttekintjük térségünk néhány országának energiagazdálkodását. Csehország meghatározóan kőszén alapú gazdaságot

működtet, ma a hazai energiatermelés (domestic primary energy production) csaknem 60%-át a széntüzelésű erőművek adják. Igényeit egyelőre hazai bányák elégítik ki, lényegében 100%-ban. Ugyanakkor a jövőben némileg átrendeződni látszik a kép. A 2015-ben elfogadott “Nemzeti Akció Terv az Atomenergia Fejlesztésére” című dokumentum alapján 2040-ig további jelentős atomerőművi kapacitásbővítést tervez végrehajtani: a teljes primerenergia-ellátás (TPES) vonatkozásában akár a jelenlegi 17%-os érték kétszeresének a közelébe is juthat. A megújulók tervezett szerepvállalása ehhez képest szerény, bár a napelemes fejlesztések 2007-2010 között komoly támogatást élveztek, így akkoriban 2000 MW kapacitás épült ki (az IEA szerint hozzájárulása az áramtermeléshez csak 2,5-5% körüli - kérdés, hogy a háztartási léptékű rendszerek termelésének nyilvántartása vajon hogyan történik, ebben a százalékos

értékben vajon szerepele az ott megtermelt áram [különben vélhetőleg nem]). Általában a megújuló alapú TPES tekintetében a jelenlegi 9,4%-nak mintegy a duplájával számolnak 2040-re, aminek négyötöde a terv szerint biomassza alapú energiaellátás lesz. Összeségében kijelenthetjük, hogy a tervezésben mintha hiányozna az előretekintés, a 21. századi ismeretek és műszaki megoldások alkalmazása Az igen jelentős rugalmatlan kapacitások és időjárástól függő napelemes teljesítmény mellett lényegében hiányzik a rugalmas áramtermelés lehetősége. Bár mindeféle stratégia és terv van szép számmal, valóban előremutató stratégiai elképzelések, szabályozási lépések nem látszanak (IEA 2016a). 18 Románia erőforrás-oldalon jelentős készletekkel rendelkezik, elsősorban földgáz-kitermelése kiemelendő, saját felhasználását szinte teljes egészében fedezni képes. Emellett ~70%-ban szén-, illetve ~30%-ban

olajigényét is ki tudja elégíteni. Megújuló alapú kapacitásai közül kiemelkedik a víz- (~6000 MW nagy- és ~600 MW kisléptékű) és a szélenergia (3030 MW) (IEA weboldal). Bruttó végső energia-felhasználását már 2015-ben 26,3%-ban megújuló forrásból fedezték. Tehát az ország 2020-as vállalását (24%) a megújuló-részarányra már a tervezettnél öt évvel korábban sikerült elérni. Mindközben a 2016-2030 közötti időszakra vonatkozó román energiastratégia továbbra is elkötelezett a dekarbonizációs lépések folytatása mellett. A Romániában működő 28 széntüzelésű erőmű kiváltása felgyorsulhat a közeljövőben - hiszen az EU által 2017-ben elfogadott szigorúbb kibocsátási előírások tükrében a szenes beruházásokat újra kell értékelni, és amennyiben nem felelnek meg a közösségi szinten hozott követelményeknek, le kell őket állítani. Viszont a stratégiai tervezési dokumentumokban nincs komoly

elkötelezettség a fenntartható energiarendszer kialakítása felé, így nincs kizárva, hogy az atomerőművi kapacitás (1400 MW) bővítése lesz a továbblépés útja. Szlovákia importfüggősége jelentős, lényegében szinte csak lignitbányái vannak. Legjelentősebb energiahordozói az orosz importból származó földgáz, kőolaj és nukleáris fűtőelem. Kiszolgáltatottsága összességében 95% körüli (IEA 2017) Két lignittüzelésű erőművéből csak az egyik részesül állami támogatásban, ez mégis 100 millió €-s terhet jelent a fogyasztóknak évente. Vélhetően ennek is köszönhető, hogy egyes elképzelések szerint a Felső-Nyitrában található szénbányák helyett 2023-tól a geotermikus energia fog dominálni a térségben. Ezt erősíti a kormány 2030-ig tartó környezeti stratégiája is, amely a szén alapú hő és villamos energia előállításának a csökkentését írja elő, a helyi légszennyezés és az externális

környezeti hatások mérséklése érdekében. Ugyanakkor egyéb kézzel fogható energia- vagy környezetpolitikai előrelépés a tervezési dokumentumok és a szabályozási környezet alapján nem körvonalazódik Szlovákiában. 19 Lengyelország energiaellátása elsősorban a hazai készletekből gazdálkodó szénbányászaton alapszik. Az ország villamosenergia-előállításának 81%-a, míg hőenergia-termelésének 86%-a széntüzelésű erőművekből származik (IEA 2016b). A szén után a kőolaj a második legnagyobb mértékben hasznosított energiahordozó, és a földgázzal együtt egyre növekszik a teljes hazai primerenergia-ellátásban betöltött szerepe, ugyanakkor ezen a téren - főleg a kőolaj esetében szinte teljes egészében import erőforrások felhasználása történik. Atomerőmű nem üzemel az országban, de tervben van 6 nukleáris reaktor megépítése, összesen 6000 MW e kapacitással. A főként fosszilis energiahordozókra

támaszkodó gazdaságban a TPES 13%-át képviselik a hulladék-tüzelésű és a megújuló energiaforrásokat hasznosító erőművek. Ez utóbbiak jellemzően biomassza tüzelésű és szélerőművek. Lengyelország szárazföldi szélerőmű-parkjainak beépített kapacitása a térségben jelentősnek számít, eléri az 5800 MW-ot (persze az egykori keleti blokk llovasával, a területileg háromszor kisebb kelet-német térséggel, illetve az ottani 17 000 MW-os kapacitással összevetve ez nem tűnik soknak), és további bővítéseket terveznek 2030-ig, elsősorban a Balti-tenger térségében. Lengyelország állami tulajdonú bányászati és energiaszolgáltató vállalatai évente összesen több, mint 4 milliárd euró támogatásban részesülnek, ebből félmilliárd csak a szénbányászat támogatására jut. Emellett az állam például adókedvezményekkel ösztönzi a háztartási méretű kiserőművek telepítését is. A 2020-ig szóló tervek korántsem

ambíciózusak, az EU-s kötelezettségeken túl (pl. 15% megújuló részaránya a végsőenergia-felhasználásban) a lengyel energiastratégiában nem szerepelnek egyéb előremutató elképzelések. 20 Lépések az alacsony karbon-kibocsátású energiarendszer felé – példák és tanulságaik Mottó: “Achieving 100% RE is both possible and affordable, and can be achieved with today’s technologies, although continued technological improvement and innovation in business models will no doubt make the transition easier, and faster” Couture, T. D – Leidreiter, A 2014 HOW TO ACHIEVE 100% RENEWABLE ENERGY World Future Council Maga a „100% megújuló energia”, mint koncepció, nem újkeletű. Először Bent Erik Sørensen (1975), dán fizikus vetette fel a Science hasábjain, hogy akár ez a magas részarány is elérhető volna Dánia esetében, akár 2050-re (tehát 75 éves távlatban). Ezt követően az amerikai Amory Lovins (1977) vezette be az

energiahatékonysággal és megújulókkal jellemezhető átmenetre a „soft energy path” kifejezést. Az első szoftveres modellezéssel alátámasztott tudományos jelentés 2006-ban látott napvilágot, az ugyancsak dán Henrik Lund (2006) jóvoltából. Hazánkban az első ilyen, számítógépes modellezéssel készített 100% megújuló energia-forgatókönyv az ELTE Környezet- és Tájföldrajzi Tanszékén készült „Erre van előre – Egy fenntartható energiarendszer keretei Magyarországon” címmel (Munkácsy, B. et al 2011) – ugyancsak dán közreműködéssel. Az alacsony környezetterhelés egyik kulcsa bizonyosan a megújuló energiaforrások alkalmazására való minél nagyobb arányú áttérés. Ugyanakkor azt is lényeges megemlíteni, hogy ez önmagában nem elegendő, hiszen a) a megújuló energiaforrásokat is lehet rosszul használni, így okozhatnak jelentős környezetterhelést; b) a felhasznált energia mennyiségét is csökkenteni szükséges,

mert a jelenlegi mennyiségben semmiféle energiaforrás nem áll rendelkezésre. 21 Globális kitekintés A hazánkban még szakmai berkekben (is) közkeletű tévedés szerint a megújuló energiaforrások alkalmazása a gazdag országok kiváltsága, valamiféle “úri huncutság”. Sokak szerint Dánia, Izland és Norvégia gazdasági erejének köszönhetően engedheti meg magának a drága fejlesztéseket, csakis így érhet el 70-100% körüli megújulóenergia-részarányt az áramtermelésben. Ennek tükrében figyelemre méltó, hogy a lényegesen alacsonyabb GDP-vel rendelkező Costa Rica és Albánia is 98-100% körüli eredményeket tud felmutatni ezen a téren. Valójában tehát a magas részarány elérése leginkább három tényező függvénye: a) politikai szándék; b) felkészült szakember gárda; c) kedvező természeti adottságok. 1. Táblázat: Az egyes megújuló energiaforrások részaránya az áramtermelésben néhány kiválasztott

ország esetében (adatok %-ban) Costa Rica szél nap víz biomassza Albánia 11 0,5 77 0,5 Izland Dánia 0 0 37-431 0 0 3 95 72 0 0 0 11 geotermia 10 0 28 0 összesen 99 95 100 57 Időjárástól erősen függő 10,5 0 0 40-46 A fenti országok közül két példát kiragadva vázlatosan szemléltetjük, hogyan működik az energiaforradalom a gyakorlatban. A szélerőművek évről évre egészen eltérő kapacitásfaktorral működnek, ezért lehetetlen pontos részarányt megállapítani. 1 22 Dániában a döntéshozók a társadalom támogatását élvezve már régen eldöntötték, hogy 2050re fosszilis energiaforrásokat teljesen száműzik az energia a rendszerükből. Már 1980-as években elhatárolódtak atomenergia használatától és azóta rohamléptekben terjednek a 21. század megújuló energiára alapozott megoldásai, amelyeket nem a problémák forrásaként, hanem a nemzetgazdaság kitörési lehetőségeként értelmeznek.

Ehhez a magasabb és hosszú távú célhoz igyekeznek igazítani szabályozási környezetet - ez nem mindig sikerül és nem is folyamatos sikertörténet - a mostani kormányzat egyes döntései (kibocsátási célok gyengítése, klímavédelmi költségvetés lefaragása) egyértelmű visszalépésekként értelmezhetők. Ennek ellenére a kutatás-fejlesztés vonatkozásában az ország a világ élvonalába tartozik, a dán mérnöktársadalom egy emberként viszi az energiaforradalom zászlaját - lásd a Dán Mérnökök Társaságának ez irányú tevékenységét (többek között 2006: Danish Society of Engineers’ Energy Plan 2030; 2009: The IDA Climate Plan 2050 – A 100% Renewable Energy Scenario for Denmark). Az áramtermelésben jelenleg 60% körüli a megújulók részaránya, de ennek két sapektusa igazán figyelemre méltó: a) ennek kétharmada kifejezetten időjárásfüggő szélerőművi eredetű villamos energia; b) ennek ellenére az

áramszolgáltatás színvonala, megbízhatósága nemzetközi mércével mérve is kimagasló. Costa Rica elnöke 2007-ben kijelentette, hogy a Spanyolországgal szemben kivívott függetlenség századik évfordulóján, 2021-ben az ország az energetikai függetlenségét is ünnepelni fogja. Ez ugyan jól hangzik, de mindenképpen némi fenntartással kezelendő A Magyarországhoz hasonló gazdasági teljesítményű, ám értékrendjében más alapokon álló Costa Rica költségvetésében kiemelt szerep jut a környezeti fenntarthatóság különféle aspektusainak (például 26 nemzeti parkot tart fenn az állam az alig 51 000 km2-nyi területen), 1948 óta nincs hadsereg és katonai kiadás, a fogyasztás szintje alacsony (az emberek nem tárgyi eszközök vásárlásában próbálják keresni a boldogságot). Jut az állami keretből a megújuló energiarendszer működtetésére és fejlesztésére (ez utóbbi lényeges terület, mert az országban a

villamosenergia-ellátás megbízhatósága messze nem áll olyan biztos alapokon, mint Dániában). A közép-amerikai ország energiarendszere - a közlekedési szektor figyelembe vétele nélkül - már közel 100%-ban megújuló forráson alapul. A villamos áramot hagyományosan vízerőművekben állítják elő, de az 1990-es évek első felétől egyre jelentősebb szerepet kapnak a szélturbinák és a geotermikus erőművek is. Utóbbiak biztosítják a hőenergia nagyobb részét is, de ezen a téren fontos szerepe van a cukornád- és olajpálmatermesztés és -feldolgozás során keletkező hulladék biomassza hasznosításának is. A természeti adottságok tehát sok tekintetben nagyon kedvezőek. A szerény energiaigényekkel összevetve a rendszer működőképesnek tűnik. A nagy feladat a közlekedés átállítása megújulókra - ebben vélhetően 23 nem Costa Rica mutatja majd az utat. 24 Külföldi jó példák nemzeti szintű holisztikus szemléletű

energiatervezésre Zero Carbon Britain Egy korábbi fejezetben már említett Centre for Alternative Technology 2007-ben Zero Carbon Britain – An alternative energy strategy címmel megjelentetett 108 oldalas forgatókönyve meglehetősen messzire merészkedett, amikor 2030-ra lényegében egy nulla karbonkibocsátású jövőképet és az odáig vezető utat vázolta fel. Ebben a modellben az ország, mint a környezetétől szigetként elkülönülő rendszer jelent meg, ahol az akkori technológiák figyelembe vételével, az akkori számítások szerint a teljes dekarbonizáció csak az atomenergia alkalmazásával valósítható meg. Fogadtatásának sikerét jól mutatja, hogy alig két hónappal annak parlamenti bemutatását követően, a Liberális Demokrata párt igen hasonló címmel (Zero Carbon Britain – Taking a Global Lead) vezette elő saját elképzelését nem tagadva, hogy annak fő elemei a walesi intézet programján alapulnak. A munka következő állomása a

2010 nyarán publikált Zero Carbon Britain 2030 – A new energy strategy, melyben már az atomerőművek is teljesen kiszorulnak az energiarendszerből. A mintegy 50 kutató által jegyzett, az előző változathoz képest sok tekintetben korszerűsített és kiegészített 384 oldalas dokumentumban olyan megkerülhetetlen szempontokat is vizsgáltak és bemutattak, mint például az energetikai paradigmaváltás és a tájhasználatra változásának kapcsolatrendszere, valamint az átmenet szociológiai és pszichológiai vonatkozásai. Mindent összevetve a kutatócsoport 2030-ra elérhetőnek véli az energiarendszer átállítását megújuló energiaforrásokra, miközben – a hatékonyság növelésének eredményeképpen − a teljes energiafelhasználás 55%-kal csökken, a villamosenergia-felhasználás mértéke viszont kétszeresére nő. A Zero Carbon Britain - Rethinking the Future címmel 2013-ban mutatták be a brit parlamentben. A jelentés célja elsősorban az,

hogy kimozdítsa a jelenlegi holtpontról az energiaszektor átalakításának folyamatát, és ehhez további adalékokkal, munícióval szolgáljon. A hazai energiastratégák és döntéshozók számára különösen figyelemre méltó a probléma 25 társadalomtudományi kapcsolatainak hangsúlyos megjelenítése a munkában. A Zero Carbon Britain project két legutóbbi állomása a Who’s Getting Ready for Zero? (2015) és a Making it happen c. jelentések (2017), amelyek a megvalósítás mikéntjéről, ezen belül is elsősorban az alulról építkező modellek gyakorlatba ültetéséről, a jó gyakorlatokról szólnak. Fontos üzenete a fenti dokumentumoknak, hogy CAT-ben a politikai tényezőt sokadlagosnak tekintik − úgy vélekednek, hogy ez a körülmények függvényében igen gyorsan változhat. A fukushimai atomerőmű-katasztrófa (lásd Németország, energiwende) vagy az éghajlatváltozás kapcsán bekövetkező irányváltás (Marrakech Vision) pedig

határozottan igazolni látszik ezt a feltételezést. Ugyanakkor az olajhozamcsúcs és a növekvő igények konfliktusa következtében törvényszerűen bekövetkező drasztikus olajár-emelkedés előidézheti azt a sokkot, amely a most még elképzelhetetlennek tűnő változások végrehajtásához szükséges. Az IDA és a stratégiai tervezés Az „Energia év 2006” keretében az IDA, a Dán Mérnökök Társasága (Ingeniørforeningen i Danmark) több mint 1600 mérnök és egyéb szakember közreműködésével, 40 konferencia és találkozó során alkotta meg Dánia 2030-ig szóló energiastratégiáját. 2009-ben publikálták klímatervüket is, mely 2050-ig szól (2015-ig rövidtávú és 2030-ig középtávú intézkedési javaslatokkal). Az energiarendszer elemzéséhez az Aalborgi Egyetemen kidolgozott EnergyPLAN elnevezésű programot használták, amelynek segítségével óránkénti bontásban lehetséges szimulálni a hő, és villamosenergia-termelést

illetve fogyasztást, sőt akár a közlekedés energiafelhasználását is figyelembe lehet venni. A stratégiák négy átfogó célja: 1. Az üvegházgázok kibocsátásának 90%-os csökkentése 2050-ig; 2. Dánia energetikai önellátásának megőrzése; 3. Dánia pozíciójának megerősítése a klíma- és energiaszektorral kapcsolatos kutatás- fejlesztés és kereskedelem terén; 4. mindezek eredményeképpen a gazdaság és jólét növelése Dániában. 26 5. ábra: Az elsődlegesenergia-fogyasztás a referencia forgatókönyv (Dán Energia Hivatal) és az IDA klíma terve szerint A stratégiák elsődleges eszköze a felhasznált energiamennyiség csökkentése mind az épületek működtetése, mind az ipar és a közlekedés területén. A 2030-ig előretekintő energiastratégia 30%-os csökkentéssel számol, míg a 2050-ig szóló klímaterv iránymutatásai szerint 45%-kal lenne kisebb az ország energiafogyasztása ugyanazon bázisévhez képest.

Mindezek a már létező technológiákkal és szabályozási eszközökkel elérhetők és lehetővé teszik a megújuló energiaforrások magas részesedését. Így 2050-re a dán energiarendszer – beleértve a közlekedést is – 100%-ban megújuló energiaforrásokon alapulhatna (5. ábra) A stratégiák tovább erősítenék a megújuló energiaforrások szerepét. A jövőbeli dán villamosenergia-termelésnek a szélenergia lehet a motorja, hiszen az IDA tervei szerint a villamos energia 63%-át adhatja. A biomassza 22%-át, az épületekbe integrált napelemek 9%át biztosítják majd az áramfogyasztásnak, a nagy lehetőségek előtt álló hullámerőművek pedig 5%-ban tudnak majd hozzájárulni a villamosenergia-igények kielégítéséhez. 2050-re a terv szerint teljesen kiváltják a fosszilis üzemanyagok felhasználását, így az energiaszektor kibocsátása nulla lesz. Mivel más szektorok is bocsátanak ki üvegház gázokat, az ország teljes

CO2-kibocsátását a 2000-es szint 10,2%-ra tudnák csökkenteni 2050-re. 27 Fontos feladat az épületek – mint a jelenlegi legnagyobb energiafogyasztók – energiaszükségletének csökkentése, ezért az ezt célzó lakossági beruházások is fontos szerepet kaptak a forgatókönyvben. A célok között szerepel többek között a házak fűtésére fordított energiafelhasználás felére csökkentése 2030-ig. Míg a meglévő épületállományt az éppen esedékes felújításkor alakítanák át az energetikai céloknak megfelelően, addig 2020-tól az új építések esetében már a passzív házak radikális térnyerésével számolnak. Emellett a megújuló energiaforrásokon alapuló fűtési megoldásokra támaszkodnának, így például mintegy 15%-ban a napenergiára (már jelenleg is száznál több dán településen működik napkollektoros távfűtés). A hatékonyság fokozásával a lakossági villamosenergia-felhasználásnak 2030-ra

40%-kal, 2050-re 50%-kal kell csökkennie. Kulcskérdés a lakosság támogató hozzáállása, így egy erre a célra létrehozott pénzügyi alapból nem csak a beruházásokat ösztönöznék (pl. társfinanszírozással), hanem a lakossági tájékoztatást, kampányokat, illetve a kisebb vállalkozások ilyen irányú beruházásait is. 6. ábra: A dániai településeken a kedvezőtlen természeti adottságok ellenére is egyre nagyobb számban találkozni napenergiás alkalmazásokkal 28 Hazai „low-carbon” forgatókönyvek Az előző fejezetben bemutatott nemzetközi példákhoz képest Magyarországon a multidiszciplináris elveken nyugvó energiatervezés még nem tekint vissza nagy múltra. Ennek ellenére az elmúlt bő egy évtizedben felgyorsult a kutatás a témában és egyre több szoftveres elemzésre támaszkodó tanulmány és forgatókönyv látott napvilágot. Ezeknek a munkáknak a célja elsősorban az, hogy rávilágítsanak a

fenntarthatatlanul működő hazai energiagazdálkodás problémáira és alternatív utat jelöljenek ki az elkövetkező 3-4 évtizedre, így segítve a stratégiaalkotást és a döntéshozatalt. Az elkészült elemzések döntően az atomenergia kiváltásával és fosszilis források háttérbe szorításával párhuzamosan, a megújuló energiaforrások és az energiahatékonyság eszközeinek térnyerését irányozták elő. A forgatókönyvek közötti különbséget az energiaigény csökkenésének mértéke, az elérhető megújuló energia részarány, valamint a munkák komplexitása jelenti. A következőkben az ilyen témában készült legfontosabb anyagokat tekintjük át röviden: 2006-ban készült el az első, egész országra kiterjedő hazai alternatív energiastratégia, amely az Energiaklub nevéhez fűződik. A rövid idő alatt összeállított munkában 2050-ig fejenként 30%-os energiaigény-csökkenést, a megújuló energiatermelés 500 PJ-os

növekedését és 81%os CO2-kibocsátás csökkentést tartottak megvalósíthatónak a 2005-ös állapothoz képest (Ámon, A. et al 2006) Az Energiaklub napjainkban is aktív résztvevője a multidiszciplináris alapokon nyugvó energiaforgatókönyvek kidolgozásának. A közelmúltban publikált jelentéseiket A Paks II nélkül a világ, illetve a Zöld Magyarország – Energia Útiterv (Lechtenböhmer, S. et al 2016) a Wuppertal Intézettel közösen dolgozták ki. Az előbbi modell alapján az országos energiarendszer még az atomenergia elvetése és egy visszafogottabb megújulós kapacitásfejlesztés (2030-ra 27%) mellett is működőképes lehetne (Sáfián, F. 2015) Az utóbbi tanulmányban négy különböző forgatókönyv összehasonlítását végezték el 2030-ra és 2050-re. Az ország hivatalos, a döntéshozók által támogatott energiastratégiáját (Atom forgatókönyv), három atomenergia mentes alternatív fejlődési úttal vetették össze, amelyek

tartalmazzák a CO 2-kibocsátásra, a megvalósítási költségekre, valamint munkahelyteremtő potenciálra elvégzett számításokat is. 29 A Greenpeace International, a Greenpeace Magyarország és az EREC-Europe 2007-ben Energia[Forradalom], míg 2011-ben Progresszív Energia[Forradalom] címen készített Magyarországról szól alternatív energia-forgatókönyveket 2050-re vonatkozóan. A vizsgálatok az atomenergia elvetését tekintették kiindulási pontnak. Az Energia[Forradalom] c dokumentum eredményei azt mutatják, hogy az ország energiafelhasználását 220 PJ-ra lehetne csökkenteni, miközben a hőenergia 75%-ban, a villamos energia 62%-ban megújuló forrásokból volna előállítható (Teske, S. et al 2007) A Progresszív Energia[Forradalom]ban bemutatott modell (Teske, S. et al 2011) ezzel szemben kevésbé radikális energiaigény-csökkentést, de jóval ambiciózusabb megújuló részarányt vetít előre, hiszen a primer energiaigény 75%-át

megújulókból állítanák elő (93%-ban a hőt, 78%-ban a villanyt). A PYLON Kft. 2010-ben három, 2020-ig előretekintő forgatókönyvet készített a Nemzeti Megújuló Energiahasznosítási Cselekvési Terv háttértanulmányához. A modellek kifejezetten haladó szelleműnek mondhatók. A legvitatottabb területet, a szélenergiát érintve például a leginkább konzervatív verzió szerint is ~1050 MW beépített szélturbina-kapacitás volna elérhető 2020-ig, ami a többi kormányzati megrendelésre készített dokumentum elképzeléséhez képest kifejezetten előremutató. A forgatókönyveket a technológiák és hatásaik (munkahelyteremtés, kibocsátás-csökkentés, gazdasági támogatás mértéke) alapján pontozták és a legtöbb pontot szerző, 2. forgatókönyvet javasolták megvalósításra a döntéshozóknak (Unk, J et al 2010) más kérdés, hogy az elfogadott Cselekvési Tervben sajnos nem köszönnek vissza a szakmailag megalapozott számok és célok.

Az eddig elkészült modellek közül elsőként az Erre van előre! kutatócsoport Vision Hungary 2040 1.0 (2011) és 20 (2014) munkája vette célba a környezet fenntarthatóságra törekvő energiarendszer megvalósításának komplex feltérképezését. A multidiszciplináris megközelítéssel készített modellek 2050-ig vizsgálták az ország energiarendszerének fosszilisés atomenergia-mentes fejlesztési irányait. A munkában kiemelt szerepet kapott a térbeliség, amelyet az energiaföldrajz és a térinformatika által biztosított módszerek felhasználása és az erre alapozott potenciálbecslések tettek teljessé. A multidiszciplináris megközelítés jegyében kiemelten fontos tényezőként merül fel ezekben a tanulmányokban a különböző szektorok közötti jövőbeli együttműködése, valamint az emberi tényező szerepe. A kutatás megállapításait összegezve: a forgatókönyvek alapján - a szabályozási környezet gyökeres átalakításával

Magyarország 2040-re megvalósíthatná a 100%-ban megújuló alapú energiarendszert, amihez 30 2030-ig 50%-ra, 2050-re 27%-ra lehetne csökkenteni az ország energiafelhasználást a 2005-ös szinthez képest (Munkácsy, B. 2011, Munkácsy, B 2014) 31 A megújuló energiaforrások és potenciáljai Magyarországon A megújuló energiaforrások nagy előnye a fosszilis energiahordozókkal szemben, hogy készleteik folyamatosan vagy periodikusan, de az ember számára belátható időtávon belül képesek megújulni, újratermelődni. Kedvező, hogy hozzáférhetőségük térben lényegesen egyenletesebb, mint a fosszilis energiahordozóké vagy az uránércé, így lokális, decentralizált felhasználásuk egyszerűen, jelentősebb szállítás és környezetterhelés nélkül megoldható. További előny, hogy használatuk során a konkurens megoldásokhoz képest a teljes életciklusban jóval kevesebb szennyező anyag keletkezik. A fentiek okán a fenntartható

társadalomhoz mindenképpen hozzátartozik a megújuló energiaforrások fenntartható hasznosítása, és logikus célként fogalmazódik meg a fosszilis energiahordozók és az atomenergia teljes kiváltása a megújulókra támaszkodó technológiákkal. Ennek a koncepciónak egyik legutóbbi látványos megnyilvánulása az ENSZ 2016. évi klímaértekezletén (UNFCCC COP22) elfogadott vállalás, a Marrakech Vision, amelyben a klímaváltozás szempontjából várhatóan erősen érintett csaknem 50 ország (Climate Vulnerable Forum) a 100% megújuló energia részarány lehető leggyorsabb elérését tűzte ki célul: „We strive to meet 100% domestic renewable energy production as rapidly as possible, while working to end energy poverty and protect water and food security, taking into consideration national circumstances.” A lehetőségek feltérképezése A megújuló energiaforrások hasznosításában az első lépést a hasznosítható, hozzáférhető

mennyiség meghatározása jelenti. Az egyes megújuló energiaforrások potenciáljait általában területi alapon, valamely számítási modell segítségével határozzák meg. A potenciálok meghatározásakor figyelembe kell venni az egyes versengő használatok, például tűzifa esetében a papírgyári vagy faforgácslap-gyártói igényeket, illetve az aktuálisan felhasznált mennyiségeket, melyeket a rendelkezésre álló mennyiségből már használnak. Itt kell figyelembe venni alternatív hasznosítási irányként a különböző természetvédelmi szempontokat, például a természetvédelmi területek kiemelését a rendelkezésre álló termőterületből. Az átalakítás hatékonyságától és az átalakítási lépcsőfokok számától függ, hogy a fizikai potenciálból mennyi ún. műszaki potenciál nyerhető Így tulajdonképpen annyiféle műszaki potenciálról beszélhetünk, ahányféleképpen a természetben fellelhető energiaforrás átalakítható

a rendelkezésre álló technológiák segítségével. Az erőforrás mennyiségének további szűkítését a 32 gazdaságossági feltételektől tesszük függővé, és azokat a műszakilag megvalósítható technikai megoldásokat soroljuk ide, amelyek jövedelmező megoldást jelentenek, vagyis megvalósításuk gazdaságilag is indokolt. Ezt nevezzük gazdasági potenciálnak Ezen a körön belül további szűkítést jelenthet a társadalom által elfogadható technológiák köre, illetve még inkább az alkalmazásuk mértéke, melyeket például az érintett helyi társadalom támogat, hasznosítani kíván vagy megtűr a közvetlen közelében. Ez a társadalmi potenciál A technológiák elfogadottsága kapcsán leginkább az atomenergia elleni társadalmi tiltakozásról lehet beszélni, amely több országban vezetett arra az eredményre, hogy ezt a megoldást kizárták az energiamixből. Dániában, Ausztriában, Ausztráliában Norvégiában van ebben a

kérdésben társadalmi konszenzus, illetve Németország, Olaszország, Spanyolország, Svédország és Svájc döntött a meglévő atomerőművi kapacitások teljes leépítéséről. Biomassza-potenciálok A biomassza energetikai hasznosítása különös körültekintést igényel, hiszen ezen erőforrásunk feltételesen megújuló, ami azt jelenti, hogy megújulási képessége a fenntartható gazdálkodás kereteihez kötött: az energiaforrás megújulási rátáját nem szabad túllépni, valamint fenn kell tartani az erőforrás természeti környezetét is, hogy megújulása biztosított legyen. Az „Erre van előre 2.0” c tanulmány szerint a tüzeléssel hasznosítható energiaforrások közül az erdei tűzifa elméleti potenciálja 24,5 PJ évente, ebben azonban csak a leggyakoribb tüzelésre használt fafajok (akác, bükk, cser, tölgy) kitermelési adatai jelennek meg. A mezőgazdasági területen évente átlagosan keletkező 19,5 millió tonna mezőgazdasági

melléktermék összes energiatartalma Lukács (2009) szerint 212 PJ. Annak érdekében, hogy ez a potenciál fenntartható módon és akár még szárazabb években is kiaknázható legyen, csupán kisebb részét, annak mintegy 37%-át szabad figyelembe venni, ami 78,4 PJ-t jelent (Munkácsy, B. et al., 2014) A két említett forrás összesen 103 PJ elméleti potenciált jelent, amelyből egy optimális, 85%-os kogenerációs hatásfokkal 87,5 PJ műszaki potenciál (hő- és villamos energia) állítható elő. A bioüzemanyagok műszaki potenciáljának meghatározásához feltételezzük, hogy az alapanyagot csak az ország élelmiszer-önellátásához már nem szükséges szántóterületen termesztünk, valamint a termőhelyi adottságok miatt bioüzemanyagként elsősorban – a jelenleg általánosan alkalmazott technológiával – kukorica, illetve búza alapú bioetanolt állítunk elő. Feltételezve, hogy 1 tonna kukoricából 380 liter etanol, míg 1 tonna búzából

360 liter etanol 33 nyerhető, hazánkban a bioetanol műszaki potenciálja 23,8 és 35,9 PJ közé tehető (Kohlheb, N. et al. 2015) Az elsősorban másodlagos és harmadlagos biomasszát hasznosító biogázeljárás magyarországi felhasználását illetően az egyes becslések között jelentős eltérésekkel találkozhatunk, a becslésekben 77,6-157 PJ műszaki potenciállal számolnak (Kohlheb, N. et al 2015). A biomassza társadalmi-gazdasági potenciáljának meghatározására vonatkozó irodalmi adat nem áll rendelkezésünkre, hiszen ennek becslése leginkább a már megvalósult fejlesztések vagy az egyes technológiák aktuális beruházási és működési költségeinek és társadalmi támogatottságának ismeretében lehetséges. A jelenlegi tűzifakeresletről azonban elmondható, hogy gyakorlatilag minden tűzifa értékesül, így a tüzeléses technológiák esetében a gazdaságitársadalmi potenciál gyakorlatilag megegyezőnek tekinthető a

számított minimum műszaki potenciállal. Ugyanez a bioüzemanyag és az energianövény alapú biogáz esetében a drága technológia és az élelmiszer-termeléssel való konkurencia miatt kevésbé mondható el, tehát itt jelentős felhasználatlan kapacitások állnak még rendelkezésre (Kohlheb, N. et al 2015) (7 ábra). 7. ábra: A biomassza összesített számított műszaki potenciálja és hasznosított mennyisége 34 (PJ/év) (Kohlheb, N. et al 2015) 35 Szélenergia-potenciálok A szél is azok közé az energiaforrások közé tartozik, amelynek potenciáljai csak a térinformatika eszközeivel kalkulálhatók. Az eddigi vizsgálatok alapján leszűrhető, hogy – a szabályozási dokumentumok szigorú alkalmazásával – hazánk területének mintegy 5,5–6%-án tartjuk lehetségesnek szélerőművek telepítését (ha figyelmen kívül hagyjuk a nyilvánvalóan kizárólag politikai érdekeket szolgáló 277/2016. (IX 15) Korm rendeletet, amely egyelőre

teljesen ellehetetleníti hazánkban a szélerőmű-telepítéseket). Ez a százalékos érték első megközelítésben alacsonynak tűnik, ugyanakkor a jelenlegi technológiát (így például a jelenlegi berendezések teljesítményét [3–5 MW], egymáshoz viszonyított optimális távolságát [lásd: park hatás]) alapul véve négyzetkilométerenként körülbelül 10 MW teljesítménnyel számolhatunk, vagyis – az előbb említett 5,5–6%-os korlátra figyelemmel – hazánk egész területére vetítve mintegy 48 800 MW (±10%) műszaki szélenergia-potenciál áll rendelkezésre. Ez természetesen csak egy elvi lehetőséget jelent, ám ehhez képest mégis igen kontrasztos a szélerőművek jelenlegi, 330 MW-os beépített kapacitása. Az előbb jelzett 48 800 MW-nyi szélerőművel a már működő hazai szélerőművek üzemeltetési adatai (pl. kapacitás faktor) alapján évi 370 PJ (±10%) villamos energia termelése lenne lehetséges (ezt tekinthetjük

műszaki potenciálnak), amely a hazai villamosenergia-termelésnek mintegy 350%-a (KSH 2016c). 36 A fenti kalkuláció csak bizonyos műszaki szempontokat és a jogszabályi környezetet mérlegeli, ám figyelmen kívül hagyja azokat a korlátokat, amelyeket a társadalom tűrőképessége vagy a gazdaság korlátozott teherbírása jelent egy adott földrajzi térben. Éppen ezért szükséges az előzőekre figyelemmel további számításokat is elvégezni. Például a más földrajzi térségekben már megvalósult projektek sokasága alapján következtethetünk a társadalom tűrőképességére. Munkácsy és Kneip (2011) szerint hazánk 2050-ig elérhető társadalmi-gazdasági szélenergiapotenciálja 7623 és 10 694 MW szélerőmű-teljesítmény közé tehető, ami 64,5 és 94,5 PJ közötti áramtermelést valószínűsít, ami hazánk 2040-2050-re előrevetített társadalmi-gazdasági szélenergia-potenciáljaként értelmezhető (Munkácsy, B. – Kneip, Zs 2011)

(8 ábra) 8. ábra: A szélenergia potenciálok és a szélerőművi áramtermelés hazánkban (PJ/év) 37 Napenergia-potenciálok Hazai adottságaink a napenergia vonatkozásában európai viszonylatban jónak mondhatók, hiszen a napsütéses órák száma 1900–2200 óra körül alakul évente - míg Dániában, ahol mintegy 100 helyszínen működik napkollektoros rásegítéssel települési szintű távfűtéses rendszer, csak alig 1500-1600 óra. A napelemek hazánkban 1 kW teljesítményre vetítve átlagosan 1 100 kWh/év villamos energiát termelnek. Egy jelenleg átlagosnak tekinthető 300 Wattos modul méretének figyelembe vételével 5,5 m2 terület szükséges 1 kW teljesítményhez, ami 200 kWh/(m2*év) műszaki potenciált jelent. A napkollektorok esetében mintegy 420 kWh/(m2*év) nagyságú műszaki potenciállal számolhatunk (Farkas, I. 2010) Ha az ország teljes, műszakilag hasznosítható potenciálját kíséreljük megbecsülni, fontos tényező, hogy

az ország területének csak bizonyos hányada alkalmas napelemek és kollektorok elhelyezésére. Pálfy (2005) számításaiban 4051,58 km2 felületet tart beépíthetőnek, amelyen 30–60%-os dőlésszögű telepítés esetén csupán 10%-os napelem hatásfokot feltételezve 1750 PJ/év fotovillamos műszaki potenciál termelését teszi lehetővé (Pálfy, M. 2005; Farkas, I 2010) A napenergia társadalmi-gazdasági potenciálját a már megvalósult bajorországi napenergiahasznosítási fejlesztések adatsorai alapján a területi, népességszámbeli és a GDP alapján mért eltérések figyelembe vételével határozta meg Munkácsy et al. (2014) Eszerint az áram- és hőtermelésre egyaránt alkalmas hibrid napkollektoros (PV/T) rendszereink összkapacitása 10 165 MWp (±25%) lehetne 2050-ig, mellyel 71 millió m2 kedvezően beépíthető területen 46 PJ (±25%) villamos energia és 64 PJ (±25%) hőenergia termelése lenne megvalósítható. A 9 ábra a hazai műszaki

és gazdasági-társadalmi potenciálokat hasonlítja össze a jelenleg termelt napenergia mennyiségével. 38 9. ábra: A műszaki napenergia potenciálok, valamint a hasznosított mennyiségek (PJ/év, Munkácsy, B. et al 2014) A környezeti hő potenciáljai A környezeti hő fogalma egyelőre még szakmai berkekben sem kellő mértékben elterjedt. Beletartozik a mélységi geotermikus energia, és a felszín közeli földhő, (amely tulajdonképpen a talajban felhalmozódott napenergia), a hidrotermikus (a felszíni vizekben hő formájában tárolt energia) és a légtermikus energia (hő formájában a környezeti levegőben tárolt energia). Hazánkban meghatározóan a mélységi geotermikus energia (hő)hasznosítása jellemző, ám sajnos igen pazarló módon: évi 26–38 PJ hőenergiával rendelkező meleg vizet hozunk felszínre, és ebből csak 4,7 PJ-t hasznosítunk (KSH 2016b). Kisebb mértékben, de a műszaki fejlesztéseknek köszönhetően geotermikus

áramtermelésre is van mód hazánkban, a lehetőségek feltérképezésénél azonban csak szerény mértékben sikerült tovább lépni. Hazánkegyetlen ilyen létesítménye 3 MW villamos- és 7 MW hőteljesítménnyel 2017-ben kezdte meg termelését Turán. 39 Az elméleti potenciál értékét Rezessy és társai (2005) a negyedidőszaki és felső-pannóniai korú képződmények hőmennyisége alapján 5 380 000 PJ-ra becsülte. A technikai potenciál értéke a szakirodalom alapján a mélységi geotermikus energiára 65 PJ, a felszín közeli, talajszondás és talajkollektoros hasznosításra 35 PJ (Ádám, B. et al 2009) A hőszivattyúzás potenciálját nehéz meghatározni, ugyanis egyfelől a környezeti hőmennyiség lényegében kimeríthetetlen energiaforrást jelent, másfelől azonban a fenntarthatóság szempontjának csak a megújuló alapú villamos árammal működő hőszivattyúk felelnek meg, azok sem minden esetben. Mindezek tükrében véleményünk

szerint a környezeti szempontból is elfogadható potenciált valójában a megújuló alapú villamos energia mennyisége határozza meg. Az „Erre van előre” kutatás „best case” szoftveres elemzése szerint 2050-re a lakosság és a szolgáltató szektor 27,34 PJ villamos energiát fog fogyasztani, ami teljes egészében megújuló forrásból fog származni. Ennek a mennyiségnek legfeljebb a felét lehet hőszivattyúzásra fordítani. Ennek, és egy relatív magas, de 35 éves távlatban elérhetőnek tűnő 3,5–4 jósági foknak (COP) figyelembe vételével számítható a hőszivattyúzás társadalmi-gazdasági potenciálja, amely nagyságrendileg 50–55 PJ hőenergiának adódik (Munkácsy, B. – Krassován, K. 2011) Vízenergia-potenciálok Magyarország földrajzi adottságai a klasszikus értelmezés szerint nem kedvezőek a vízenergia hasznosítására, mert nincsenek nagy esésű és vízhozamú folyóink, ennek ellenére nem hagyhatjuk figyelmen kívül

ezt az energiaforrást sem. Meg kell határoznunk a szerény mértékű, de meglévő adottságainkat, mert a vízenergia átgondolt, fenntartható léptékben való használata számos előnnyel jár (Sáfián, F. 2011) Hazánk elméleti vízenergia-potenciálja 27 PJ körül alakul, amely körülbelül 1400 MW-nyi kapacitásnak felel meg; míg a technikai potenciál értékét 16,2–16,5 PJ-ra teszik, amely 1000 MW összteljesítményt jelentene (Szeredi, I. et al, 2010) E számítások magukban foglalják a legnagyobb vízenergia-potenciállal rendelkező Dunán és Tiszán épülő vízerőművek terveit is. Egy ökológiai szempontból is fenntartható energiarendszer tervezése esetén a hazai adottságok között az áramtermelés kizárólag kis léptékű megoldásokkal bővíthető. A meglévő duzzasztók vízerőművé alakításával, valamint a hőerőművek visszaengedett hűtővizének hasznosításával további környezeti beavatkozás nélkül tudnánk energiát

nyerni. Ezek a létesítmények csak minimális környezeti károkat okoznak, és könnyebben biztosítható az ökológiai átjárhatóság, 40 például hallépcsővel (KvVM 2009). Mindezek figyelembe vételével a fenntarthatóan, kis léptékben megvalósítható társadalmi-gazdasági vízenergia-potenciált 2 PJ-ban határozhatjuk meg, ez a meglévő kapacitásokon túl további 60 MW körüli kapacitást jelent. Ez részben a meglévő egységek kapacitásbővítésével, részben új kis és törpeerőművekkel, ezek között kifejezetten az átfolyós rendszerű megoldásokkal lenne elérhető. 41 Az energiarendszer egyensúlyban tartása Mottó: “The idea of large power stations for baseload is outdated” Steve Holliday, CEO, National Grid, 2015 A fogyasztókat a földgázhálózat, a távhőrendszer, valamint a villamosenergia-rendszer látja el különféle energiahordozókkal. Mindegyik terület esetében igen lényeges az ellátás biztonságos

megvalósítása, amiért az ún. rendszerirányítás a felelős Célja a termelés és a fogyasztás közötti egyensúly fenntartása. A 20 századi megközelítés szerint ennek érdekében az alábbi feladatok végrehajtása szükséges: igények előrejelzése (sokéves statisztikai adatok alapján és például a meteorológiai előrejelzések figyelembe vételével, 1-2%-os hibahatárral); az előrejelzett igények alapján történő termelés: alap-, menetrendtartó- és csúcserőművek segítségével; a terhelés váratlan, nagyobb változása vagy üzemzavar esetén a váltakozó áram 50 Hzes frekvenciaértéke megváltozik, ennek korrekciója a) az import tartalékforrás igénybe vételével; b) a fogyasztók befolyásolásával, korlátozásával; c) de elsődlegesen a saját rendszerirányítási tartalékok révén történik: ○ szükség esetén először – és automatikusan – a primer szabályozás avatkozik be, lényegében néhány

másodpercen belül, ráadásul a teljes kapacitását legalább 15 percen át a rendszer számára rendelkezésre bocsátva. Az egyik elsődleges cél a váltakozó áram 50 Hz-es értékét visszaállítani. A mai magyar villamosenergiarendszer esetében elvárt primer szabályozási tartalék ±30-40 MW, amelyet az ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity) határozott meg; ○ a szekunder szabályozás feladata, hogy a teljesítményegyensúly beállításával ~5 perc alatt „visszaszabályozza” a frekvenciát az előírt értékre. A csúcsterhelés függvényében Magyarországon legalább ±150 MW szekunder szabályozásra van szükség; ○ a tercier szabályozás célja a szekunder tartalék támogatása, a szabályozás lehetőségének újbóli megteremtésére 15 percen belül. 42 A megújuló energiaforrások teljesebb kihasználása érdekében a rendszerirányításnak – megfelelő körülmények esetén – több eszköz

is rendelkezésére állhat. Ilyenek a termelés korlátozása az alaperőművek (fosszilis és nukleáris) visszaterhelésével, a termelők összetételének diverzifikálása, vagy a napon belüli tőzsde. Bár a korábbi gyakorlatban a fogyasztóknak a termelői oldal általi lekövetése viszonylag egyszerű feladat volt különféle szabályozható kapacitások segítségével, az időjárásfüggő megújuló energiaforrások nehezen szabályozhatósága miatt igény jelentkezik a fogyasztó-oldali befolyásra, szabályozására (demand side management, DSM), mint például a rugalmas árképzés, vagy az “okos megoldások” alkalmazása. Európai szinten a regionális megújuló adottságok kihasználása, a fogyasztó oldali szabályozás, a határkeresztező kapacitások, és különböző energiatározók fejlesztése egy páneurópai okos szuperhálózatot alkothat a jövőben (Sáfián, F. 2018) A határkeresztező kapacitások egyre nagyobb szerepet kapnak az Energia

Unió kiteljesedésével, ami újabb lehetőséget ad a rendszerirányítók kezébe kontinensünk villamosenergia-elosztására az egyes régiók között. A megújuló energiaforások diverzifikálásának köszönhetően a napi vagy szezonális áramfelesleg nagyobb földrajzi távolságokra is szállítható a termelés és fogyasztás közti egyensúly fenntartása érdekében. Energia-modellező szoftver segítségével készített egyik forgatókönyvének eredményei alapján Sáfián (2018) szerint a 2030-ban optimális napenergiaszélenergia arány beépített kapacitásai hazánkban 6000 MW - 3000 MW esetén átlagosan évi 0,49 TWh villamosenergia-többlet keletkezik, amit exportra lehet bocsátani az európai hálózatban. Várhatóan 2030-ban még jelentős számú konvencionális erőmű lesz a hazai villamosenergiarendszerben, melyek kiöregedésével fokozatosan új, a 21. századi energetikai trendeknek megfelelően többnyire decentralizált, megújuló

energiaforrásokra támaszkodó erőművek épülnek. A megmaradó fosszilis energiaforrások feladata leginkább a rendszer kiegyensúlyozása, illetve a korábban említett tartalék-erőművi kapacitások biztosítása. Ezeket a feladatokat az import üzemanyaggal táplált földgázerőművek mellett részben a hazai forrású biogáz- és biomassza-erőművek is ellátják. Sáfián (2017) szerint az újfajta energiarendszer szabályozása során a decentralizált, rugalmas kialakítással a megújuló energia felhasználása, átalakítása elsődleges szempontú, melyet az egyes átalakító technológiák – például hőszivattyúk, elektrolizáló berendezések, szintetikus gáztermelő berendezések stb. – és az energiatározás tehet igazán hatékonnyá, ezzel minimalizálva a szükséges tartalékkapacitások nagyságát. Hazánkban jelenleg nincsen nagyobb léptékű, rendszer szintű villamosenergiatárolási létesítmény, pedig számos európai

országban alkalmaznak különböző 43 technológiákat (sűrített levegős-, folyékony levegős-, szivattyús-energiatárolás, power-to-gas technológia) a hálózati egyensúly fenntartására. Ezek a technológiák megoldást jelenthetnek a többlet energia eltárolása a túltermelési időszakokban (pl. déli órákban erős napsütés esetén), majd az így elraktározott energia kinyerése, amikor a megújulók nem, vagy csak korlátozottan elérhetőek (pl. szélcsendes időszakokban). Azonban a megújuló energiaforrások és hozzájuk kapcsolódó technológiák fejlődésével egyre inkább nyilvánvalóvá válik, hogy (leginkább az energiaátalakítási veszteségek miatt) használatuk a lehetőségekhez mérten elkerülendő, és helyettük más hálózat-szabályozási eljárásokat volna érdemes alkalmazni (pl. DSM) Amíg ezek az eljárások különböző hátráltató tényezők miatt nem alkalmazhatók sikeresen, addig az energiatárolási

technológiák nyújthatnak segítséget a rendszerirányítás számára (10. ábra) 10. ábra: A villamos energia tárolási teljesítményének változása (GW-ban) 1929–2016 között (DOE 2017) A Kárpát-medence természeti erőforrásai és az arra épülő, nagy biomassza-produktummal jellemezhető erdő- és mezőgazdaság lehetőséget teremt a két ágazat különböző folyamatai során keletkező melléktermékek, hulladálok hasznosítására. A Nyugat-Európa agrár térségeire jellemző biogáztermelés és annak energetikai célú felhasználására hazánkban is adottak a lehetőségek. Az így keletkezett metánt azonban szintetikus eljárásokkal is elő lehet állítani Az úgy nevezett P2G (Power-to-Gas, vagyis “áramból gázt”) technológia lehetőséget biztosít arra, hogy a megújulók túltermelése esetén a többlet villamos energiát vízbontásra használják, és 44 ipari létesítményekből, szennyvíztisztítókból vagy állattartó

telepekről származó CO 2-dal reagáltatva nagy mennyiségű szintetikus metánt állítsanak elő. Az így keletkezett metánt a hazai földgázhálózatba lehetne táplálni, vagy a biogázüzemekhez hasonlóan égetéssel, gázturbinában újra villamos energiává lehet alakítani, és visszatáplálni azt a villamos hálózatra szükség esetén. Az elektrolízissel előállított hidrogén önmagában is felhasználható ipari folyamatok során, vagy üzemanyagcellákban. A P2G eljárások során a keletkezett gázokat nyomástartó edényekben, vagy felszín alatti, megfelelő földtani adottságokkal rendelkező üledékes összletekben (vízzáró antiklinálisokban), például a Dél-Alföldön több helyen megtalálható nagy kapacitású földgáztározókban helyezhetik el. A P2G-hez hasonló sűrített levegős energiatárolás lényege, hogy a többlet villamos energia felhasználásával nagy teljesítményű kompresszorokat meghajtva a légköri levegőt

eltárolják, szintén geológiai formációkban vagy nyomásálló fém tartályokban, majd kisütéskor földgázzal együtt történő égetésre alkalmazzák. Az utóbbi tárolás esetén nincs jelentősebb földrajzi telepítési tényező, bár a turbinák meghajtásához kiengedett levegő hirtelen tágulása, és az emiatt bekövetkező hőmérsékletcsökkenés ellensúlyozására hőenergiát használnak, amit ipari létesítmények hulladékhőjéből vagy erőművi hűtővízből lehet fedezni. Szintén a légköri gázokat hasznosítja az úgy nevezett folyékony levegős energiatárolási eljárás. A folyamat során a hálózatból származó villamosenergia-többletet nagy teljesítményű hűtőberendezések üzemeltetésére használható fel. Az így lehűtött, és fázisváltáson átesett levegőt folyékony állapotban hőszigetelt fémtartályokban tárolják, emiatt energiasűrűsége nagyobb, mint a sűrített levegőnek, de a kisütés és a

villamosenergia-termelés hasonló módon történik. A levegő újramelegítéséhez szintén hőbevitelre van szükség, amit a hűtés során felszabadult és helyben eltárolt hőenergia bizonyos mértékben képes fedezni. Ugyancsak nagyléptékű, mechanikai eljárás a világ energiatárolási kapacitásainak 99%-át kitevő szivattyús energiatárolás (SZET) (11. ábra) Magyarországon a 80-as években napirendre került egy lehetséges nagy teljesítményű SZET létesítése, így például a Dunakanyar térségében (a Bős-Nagymarosi vízlépcsővel kapcsolatban) a Prédikálószéken. Az ilyen több száz MW beépített teljesítményű, és ennek arányában nagy mennyiségű vizet tárolni képes, nagy területigényű medence feltöltéséhez szükséges energiát az olyan nagy erőműveinkből tervezték fedezni, mint a Mátrai Erőmű vagy a Paksi Atomerőmű. Ez utóbbi 2023-tól történő 45 tervezett kapacitásbővítése további löketet adhat az ilyen

nagyméretű, rendszerirányítást segítő szabályozó szerepet betöltő szivattyús energiatároló(k) létesítési törekvéseinek. A szivattyús energiatárolóhoz való hazai hozzáállásról jelenleg is elmondható, hogy az alacsony megújulóenergia-részarány okán ezek integrálásában komoly szerepe jelenleg nem volna, így erre a technológiára elsősorban a villamos hálózat irányítását és minőségbiztosítását szolgáló intézkedések kiszolgálójaként tekintenek. Bár a felsorolt rendszerirányítási problémák elkerülésére piaci eszközöket is igénybe lehet venni bizonyos mértékig, de Gerse (2007) szerint lényegi változást csak egy olyan szabályozó erőmű jelenthet, amely a keresleti és a kínálati oldalon egyaránt beavatkozásra képes. Ezeket a feladatokat jelenleg rendszerint alacsony hatásfokú és csak magas ráfordítással üzemeltethető gáztüzelésű turbinákkal ellátott áramfejlesztők látják el. Az éjszakai

terhelési minimumok egyébként is igen nagy gondot okoznak a rendszerirányítás számára: például 2009 első negyedévében 44 alkalommal volt szükség a paksi atomerőmű visszaterhelésére (Szeredi, I. 2011) 11. ábra: Egy tipikus szivattyús energiatároló (SZET) műszaki vázlata A hazai középhegységi-jellegű területek természetföldrajzi adottságai megfelelőek a SZET technológia alkalmazására (Soha, T. et al 2017), és az időjárásfüggő megújuló energiaforások jövőben várható kapacitásbővülése miatt szerepük és a feléjük támasztott igények növekedésével számolhatunk, mely igaz a többi, korábban felsorolt nagyobb léptékű 46 energiatárolási technológiára is. A térben egyenletesen eloszló megújuló energiaforrások és a modern, 21. századi energiarendszerek mindinkább a kis léptékű és decentralizált megoldásokat követelik meg, mely követelmények az energiatárolási létesítményekre is érvényesek. Ha nem

a tárolási teljesítmény, hanem a számosság tekintetében vizsgálódunk, akkor az akkumulátoros tárolás vezet, és a növekedés is ebben a szegmensben a leggyorsabb. A világon jelenleg csaknem 700 ipari léptékű létesítményt tartanak nyilván 1,64 GW összteljesítménnyel (2,3 MW/projekt – vö. 510 MW/projekt a SZET esetében) Ezek jelentős része hagyományos méretű konténerekben van elhelyezve, általában 1 MW-os teljesítménnyel. A legnagyobb rendszereket az Amerikai Egyesült Államokban és főleg Japánban építették ki. Itt a teljesítmény 20-30 MW körüli, de Kaliforniában kiépítés alatt áll egy 100 MW-os létesítmény is (400 MWh villamos energia tárolását lehetővé téve). Dél-Ausztráliában már működik az a 100 MW-os teljesítményű akkumulátor telep, amit a Tesla rekord gyorsasággal épített meg, és azon kívül, hogy jelentős mértékben segíti elő a megújuló energiaforrások hálózatba integrálását, a napi

villamosenergia-árak változásait kihasználva néhány nap alatt 1 millió ausztrál dollár nyereséget is hozott a tulajdonosnak. Ugyanakkor cégek százai fejlesztenek háztartási szintű berendezéseket is, így a különféle műszaki megoldások óriási tárháza áll rendelkezésre – ráadásul ebben a szektorban a fejlődésnek még csak az elején tartanak. Az igazi áttörést a V2G (vehicle-to-grid) technológia sikere jelentené, amely a közlekedés és az energiatárolás területén egyszerre kínálna forradalmian új lehetőségeket. Az energiatermelő rendszerek és energiatárolók életciklus alapon történő környezeti hatásainak összehasonlítása nem nélkülözheti az értékítéleteket és a döntéshozatalt. Ezt megnehezíti, hogy sok különféle környezeti hatást nem lehet közvetlenül összehasonlítani (például a vízerőművek területhasználata szemben a nukleáris erőművek által termelt radioaktív hulladékok sorsával, vagy a

szénhidrogének elégetésével járó légköri szennyezéssel szemben). További problémát jelent az olyan nem számszerűsíthető hatótényezők figyelembe vétele, mint a tájrombolás, a társadalmi hatás és a biodiverzitás változása. Ennek ellenére a vízerő-hasznosítás és a szivattyús energiatárolás életciklus analízisét tekintve az élen jár összevetésben más villamosenergia-termelési és -tárolási technológiákkal. A megfelelő energiatárolási technológia kiválasztását több körülmény és tényező befolyásolhatja. A gazdasági és műszaki szempont mellett egyes technológiák esetében komoly korlátozó tényező lehet a földrajzi telepítési tényező. Ez leginkább a szivattyús energiatárolásra hat, hiszen víztározóinak kialakításához 47 megfelelő szintkülönbségekkel rendelkező domborzatra van szükség, de ugyancsak korlátozza a nagy kapacitású P2G létesítmények telepítését is. A villamos energia

növekvő szerepe az energiarendszerben Az energiahatékonyság és a környezeti szempontok előtérbe kerülése a közlekedésben is radikális változásokat eredményez, nevezetesen az elektromos közlekedés jelentős térnyerését. Ennek pontos iránya még nem világos, de az akkumulátoros elektromos autó (battery electric vehicle - BEV) látszik az egyik fő áramlatnak. Ez esetben igen lényeges kérdés a felhasznált villamos energia mennyisége és forrása. Pontosan ugyanez a helyzet a környezeti hő megcsapolására kifejlesztett hőszivattyús technológiával is, ami viszont az épületenergetika terén hoz jelentős átalakulást. Felületes vizsgálódással ezek alapján kijelenthetnénk (mint ahogyan azt sokan meg is teszik), hogy hazánkban a villamosenergia-igény bizonyosan jelentős mértékben fog növekedni az elkövetkező években. Ezzel szemben az “Erre van előre” projekt szoftveres elemzése azt igazolta, hogy a teljes villamosenergia-rendszer

szintjén olyan jelentős csökkentési potenciál van, amely az elektromos autózásból és a hőszivattyúk növekvő használatából fakadó növekedést kompenzálhatja. Tehát korántsem biztos, hogy a fogyasztás nőni fog, azt leginkább a jogi és gazdasági szabályozási környezet változásai fogják meghatározni. 48 A megvalósítását befolyásoló tényezők Mottó: “Ha el tudtunk képzelni egy karbonkibocsátás-mentes világot. Ha elhisszük, hogy megvalósítható, és teszünk érte, akkor már át is léptük a félelem határait és az álmunk egy jól működő, fenntartható valósággá válik.” Paul Allen, Centre for Alternative Technology Az Erre van előre! Vision 2040 Hungary 1.0 és 20 forgatókönyvek közös jellemvonása, hogy egyfajta „best case scenario-nak” számítanak. Tehát elkészítésük során azt feltételezték, hogy a szabályozás rendszere a jövőben nem akadályozza, hanem kifejezetten segíti az elkerülhetetlen

energetikai irányváltás megvalósítását. Vagyis a megvalósulásukhoz egy friss szemléletű, a környezeti fenntarthatóság szempontjait prioritásként kezelő jogi és gazdasági szabályozási struktúra kialakítására volna szükség. Felmerülhet a kérdés, hogy a gyökeres változásoknak milyen költség és politikai vonzata lesz. Ugyanakkor azt is vizsgálni kell, hogy vajon a jelenlegi rendszer további fenntartása miatt a jövőben felmerülő környezeti károk mentesítését, a növekvő egészségügyi kiadásokat hogyan fogjuk majd finanszírozni. A folyamatos és intenzív félretájékoztatás miatt (lásd paksi atomkamion) bizonyosan számolni kell különféle akadályok felbukkanásával, így egyes kérdésekben a társadalom negatív válaszreakcióival, a politikai érdekkörök ellenállásával, vagy az erőforrások szűkösségének problematikájával. Ebben a fejezetben az energetikai irányváltás tágabb környezetét mutatjuk be, és ennek

keretében néhány olyan problémára is rávilágítunk, amely nehezítheti az átalakulást, illetve olyanokra is, amelyek segíthetik ezt a folyamatot. A szükséges környezetpolitikai változások Az energiarendszer megváltozását nagyban segítheti, felgyorsíthatja a szabályozási környezet reformja. Ez a folyamat, noha évtizedekkel ezelőtt elkezdődött, mégis csak az elején tartunk Az ENSZ tevékenységében a környezetpolitikai irányvonal az 1970-es évek óta erősödött fel. Az 1972-es stockholmi “Konferencia az emberi környezetről” egyik eredményeként született meg 1979-ben a határokon átnyúló levegőszennyezés (illetve eleinte elsősorban a környezet elsavasodásának) megfékezése érdekében a Genfi Egyezmény. Ennek máig ható következménye az erőművi légszennyezés szigorú kontrollja, különös tekintettel a kén kibocsátásra. Az 1992-es riói konferenciához kapcsolódik az üvegházhatású gázok kibocsátásának

csökkentését célzó ENSZ tevékenység, melynek legutóbbi fontos állomása a Párizs Egyezmény (2015) 49 A EU környezetpolitikájában ugyancsak kiemelt szerepet kap a környezet- és klímavédelem. A legutóbbi évek fejleményeként számos direktíva született például az energetikai hatékonyság jelentős fokozására (lásd ecodesign). A probléma sokkal inkább a jogszabályok harmonizációjával és betartatásával van, hiszen nemzeti szinten sajnos számos esetben akadnak el ezek az előremutató kezdeményezések. A hazai jogharmonizáció is nehézkes, az európai uniós célok megvalósulását pedig számos alkalommal helyi vagy globális tőkés csoportok érdekei hátráltatják (lásd 2010 február, a Klímatörvény elfogadásának megakadályozása a Mátrai Erőmű érdekeire hivatkozó MSZP-s képviselők közreműködésével). Az Európai Unió a megújuló energia egyre magasabb részarányát várja el tagországoktól.

2030ra pedig 40%-os hatékonyság növelést és minimum 27%-os megújuló részarányt határoztak meg, ám ez utóbbit 2018-ban esetleg 35%-ra emelhetnek. A célszámok nem minden tagállamra kötelező érvényűek, ezért az a tagállamok nemzeti kormányainak nagyobb a mozgástere és a felelőssége is. Ez Magyarország esetében is igaz Hazánkban az egyik legfontosabb feladat a környezetvédelmi tárca visszaállítása és általában a környezetvédelmi hatóságok megerősítése, továbbá a klímavédelemmel foglalkozó különféle szakértői csoportok munkájának koordinálása, támogatása. Az energetikai irányváltás megvalósulása, a felzárkózás érdekében a jövőben e tekintetben radikális irányváltásra, a pártok közötti összefogásra, a tudományos alap- és alkalmazott kutatás támogatására van szükség. Nincs alternatívája annak, hogy a jogi és elsősorban a gazdasági szabályozási környezet mielőbb átalakuljon. 50 A

közgazdaságtani keretrendszer és a regnáló energiarendszer rejtett támogatásai Mottó: “Energy price reform is difficult. But the stakes have never been higher and, if not now, then when?” Coady, D. et al (2017) A fosszilis alapú valamint a nukleáris energiatermelés láthatóan egyre kevésbé versenyképesek a megújuló energiahordozókkal szemben. Amíg az előbbieknél - elsősorban a bányászat növekvő költségei miatt - általában árnövekedés figyelhető meg, addig az utóbbiak esetében jelentős és folyamatos árcsökkenés jellemző. Egyre világosabban érzékelhető az a jelenség, amelynek lényege a még regnáló energiarendszer képviselőinek valamiféle nyomásgyakorlása a döntéshozókra egy minél kedvezőbb finanszírozási pozíció elérése érdekében. Pedig a környezetszennyező technológiák más szempontból is jelentős előnyt élveznek, hiszen nem kell kifizetniük az általuk okozott környezeti károkat. Ez az externális

költségek problematikája Az alábbiakban vázlatosan tekintjük át a jelenlegi közgazdaságtani keretrendszer működési zavarait. Figyelemre méltó, hogy - bár nem használják a technológiát - a dán kormány energiastratégiája külön kitér az atomerőművekkel kapcsolatos gazdasági jellegű visszásságokra - noha az országban nem is működik ilyen létesítmény. A kormányzati stratégia szerint az állami vagy részben állami tulajdonú atomerőművek számos direkt vagy indirekt támogatásban részesülnek, vagyis jelentős terhet jelentenek az adófizetőknek, a gazdasági összehasonlításokban azonban erről megfeledkezve több ország (így hazánk is) a legolcsóbban termelő erőműtípusként jeleníti meg ezeket. Az elgondolkodtató ellenérvek között szerepel az is, hogy az atomerőművek építésekor az eredeti költségvetést a leggondosabb tervezés ellenére is rendszeresen és jelentős mértékben túllépik. A fosszilis energia

felhasználására is igaz, hogy ma már csak hatalmas támogatások árán tartható életben. Az IMF szakértőinek (Coady, D et al 2017) tudományos értekezése szerint a szektor éves szinten 5300 milliárd dollár állami támogatást kap szerte a világban, ami a globális GDP 6,5%-a - ennek csaknem fele, így vagy úgy, a szén felhasználását támogatja. 51 Ezek meghatározó része nem a szénkitermelő vállalatok dotációja, hanem valamiféle szociális jellegű támogatás, ami az energiaszegénység mértékének csökkentését szolgálja, legalábbis rövid távon és látszólag. Ugyanakkor a következményeket illetően - az éghajlatváltozás költségein keresztül - hosszú távon sokkal inkább az energiaszegénység elmélyítéséhez járul hozzá. 12. ábra: Állami támogatások a német energiaszektorban 1970 és 2014 között Egy nemrég elkészült közös jelentésben a Climate Action Network éghajlatvédelmi szövetség, valamint az Overseas

Development Institute független nemzetközi intézet adta közre az Európában fosszilis energiaforrások hasznosítására nyújtott anyagi támogatások mértékét (caneurope.org) Ez a 2014 és 2016 közti időszakban 119 milliárd € támogatást jelent évente, melyet 11 európai ország és maga az Európai Unió biztosított a fosszilis energiaforrások kitermelésére és felhasználásra (12. ábra) Ez jelentősen lassíthatja az EU 20/20/20-as és későbbi dekarbonizációs törekvéseit egyaránt. 52 Az externáliák szerepe és jogszabályi háttere A jelenlegi közgazdaságtani paradigma nem kezeli érdemben a földi rendszer környezeti korlátait. Például nem vesz figyelembe az árképzésben olyan járulékos, közvetett költségeket, amelyeket nem az (energia) szolgáltatás vagy termék termelője és fogyasztója, hanem valaki más fizet meg – esetleg földrajzi értelemben máshol és esetleg egy későbbi időpontban. Így például nem a brit

áramfogyasztók fizették a skandináv tavak elsavanyodásának környezeti költségeit (pedig a savasodást brit széntüzelésű erőművek füstgázkibocsátása eredményezte), illetve nem a mai fogyasztók fizetnek az éghajlatváltozás esetleg évtizedek múlva jelentkező kárainak kompenzálásáért, hanem a következő generációk. Ezek az úgynevezett külső költségek az externáliák, amelyek miatt a szennyező technológiákkal létrehozott szolgáltatások ára az indokoltnál lényegesen alacsonyabb (a kutatások szerint fele, harmada a valós költségnek, amelyet például a környezeti károk emelhetnek drámai mértékűre) – tehát a jelenlegi meglehetősen környezetszennyező energiarendszer első látásra, a termelőüzem szintjén olcsón termel, így nincs miért váltani. Az első feladat a környezetterhelő energiahordozóknak adott támogatás leépítése kell, hogy legyen. Globális léptékben a fosszilis energiahordozóknak nyújtott

támogatás évente 5000 milliárd dollár, ami 12-szer több forrás, mint amennyi a megújulókra jut. Ilyen állami támogatásokkal hazánkban sem szokás fukarkodni. Néhány példa a közelmúltból: lakossági gázártámogatás, a veszteséges Márkushegyi szénbánya életben tartása 2004-2010 között (65,4 milliárd forint). De ide tartozik még a bányászok korkedvezményes nyugdíja; a szénbányák rekultivációjának állami támogatása − ez összesen 10 milliárd Ft nagyságrendű kiadás éves szinten. A mélyművelés esetén a bányajáradék elengedése, vagy más esetben az indokoltnál alacsonyabb bányajáradék kivetése évente 150 milliárd forintos közvetett támogatásként értelmezhető. A támogatás leépítésével párhuzamosan a társadalom egésze szempontjából gyümölcsöző megoldás volna az úgynevezett ökoadórendszer bevezetése. Ez sok egyéb mellett alapvetően kétféle változást jelentene: a) a korlátozottan rendelkezésre

álló, környezetszennyező módon feldolgozható természeti erőforrások, illetve az ezekkel előállított energiaszolgáltatások árának magasan tartását; b) a környezetkímélő, energiahatékony technológiák adótartalmának és a 53 munkára kivetett különféle járulékok mértékének jelentős csökkentését és ezáltal a fogyasztás környezetközpontúvá tételét. A zöldenergiák térnyerését segítő gazdasági ösztönzőknek is szerepet kell szánni. Ezeknek alapvetően két típusa különíthető el a villamos energia vonatkozásában: a) az ár alapú ösztönzők, így a kötelező átvételi (KÁT) rendszerek, melyek a zöld energia számára egy előre garantált, a piaci árnál magasabb átvételi árat biztosítanak; b) a zöld bizonyítvány rendszerek, amikor a piaci folyamatokba nem az árakon, hanem a mennyiségeken keresztül avatkoznak be. Ezek mellett természetesen léteznek kiegészítő támogató rendszerek, mint például a

beruházási támogatások, adókedvezmények, K+F támogatások. A szabályozó rendszereket értékelő és elemző szakirodalmak inkább a kötelező átvételi rendszerek alkalmazását tartják előnyösebbnek, célravezetőbbnek. Az Európai Unió tagállamainak szabályozásában is ez a típus van túlsúlyban, az országok közel háromnegyede választotta ezt a megoldást. A klímaváltozás által okozott károk és finanszírozási következményeik Mivel a globális kibocsátás folyamatosan nő, a katasztrófák számossága és a károk mértéke is rohamosan növekszik – utóbbi egy emberöltő alatt az ötszörösére emelkedett. És a helyzet a Stern-jelentés (2006) szerint csak romlani fog. A Világbank volt vezető közgazdásza szerint a korai, határozott cselekvés hasznai (tulajdonképpen a károk elkerüléséből fakadóan) lényegesen nagyobbak volnának, mint a költségei. Napjainkban a GDP 1%-át teszi ki a károk mérséklésének és a

kibocsátás csökkentésének elvárt költsége – ám ha ez elmarad, néhány évtized múltán a globális GDP-nek akár 20%-át is felemészthetik a kiadások (13. ábra) 54 13. ábra: Az éghajlatváltozás okozta természeti csapások okozta anyagi károk változása évtizedes bontásban (Mrd USD) (Goldberger, S. 2014) Az egészségügyi rendszer finanszírozására gyakorolt hatások A klímaváltozás számos olyan rendszert változtat meg, amelyek hatással lehetnek az emberi egészségre, a megbetegedések gyakoriságára és az idő előtti halálozásra is. Elsősorban az alábbi hatásokkal kell számolnunk: 1) hőstressz és hidegstressz; 2) paraziták és betegségek terjedése; 3) alultápláltság és vízhiány, valamint az ebből fakadó megbetegedések és konfliktusok; 4) légszennyezettség okozta egészségügyi problémák; 5) közvetlen sérülések és vízfertőzésből fakadó betegségek 6) a tengerszint emelkedése; 7) extrém

időjárási események okozta sérülések (viharok, hurrikánok erősödése). 55 A fenti hatások költségeit nehéz megbecsülni, de az ExterneE projekt keretében végzett kutatások szerint, már 2 °C-os globális átlaghőmérséklet növekedés is, akár a GDP 5%-át elérő költségnövekedéssel járhat az egészségügyben. A legtöbb költség az alultápláltság és a vízhiány okozta megbetegedésekre lesz visszavezethető (Eyre, N. et al 1998) Magyarországon például a klímaváltozás hatásaként számolni kell a Lyme-kór gyakoribbá válásával, de megjelent már a nyugat-nílusi vírusfertőzés is és további kórokozók megjelenésével is számolni kell. Várható az allergiaszezon időtartamának kitolódása is, ami fokozott gyógyszerhasználatot eredményez és csökkenti a munkaképességet. A megnövekvő globálsugárzás miatt a melanoma gyakoribbá válásával is számolnunk kell − elsősorban a déli és keleti országrészekben

(Páldy, A. 2006) Hazánk esetében a nyári hőmérsékletek és kiemelten a napi átlag és maximum-hőmérsékletek emelkedésének eredményeként várhatók komoly egészségügyi következmények. Az Országos Környezetegészségügyi Intézet adatai szerint Budapesten 5 °C-os hőmérséklet-növekedés, mintegy 10%-kal növeli a halálozás relatív kockázatát is (Páldy, A. 2006) A hatások sorolhatóak lennének tovább, mi itt csak a legfontosabbak kiemelésére törekedtünk. Noha hazánkra vonatkozóan mindeddig nem készült részletes kimutatás az egészségügyi hatások gazdasági kárait megbecsülendő, ám nyilvánvaló, hogy a járulékos kiadások (gyógyszerek), a megbetegedések miatt csökkenő vagy kieső termelés és végül a megbetegedések és halálozások becsült gazdasági kára együttesen jelentős költségekkel jár majd. Az ExternE program keretében végzett számítások szerint a volt szocialista országokban évente mintegy 740 milliárd

eurós kárral lehet számolni a klímaváltozással összefüggő egészségügyi hatások miatt. Egy másik aspektusa az energiarendszer és az egészségügy kapcsolatrendszerének a különféle erőművek közvetlen egészségügyi hatásait érinti. A megújuló alapú technológiákra való átállás ezen a téren jelentős eredményeket hozna, ezt támasztja alá a Dán Mérnökök Társaságának jelentése is (13. ábra) 56 13. ábra: A Dán Mérnökök Társaságának (IDA) 2050-ig szóló, megújuló energiaforrásokra alapozott klímatervének megvalósítása több mint 50%-os csökkenést eredményezne a dániai egészségügyi kiadásokban 57 Az erőforrások szűkössége Mottó: The most important and urgent problems of the technology of today are no longer the satisfactions of the primary needs or of archetypal wishes, but the reparation of the evils and damages by technology of yesterday. Gábor Dénes, A hulladékkorszak után c. Római Klub jelentés

szerzője Az energetikai rendszer átalakítása nem csak a jogszabályi környezet vagy a szakértők és döntéshozók természettudományos ismereteinek bővítését, szemléletmódjának átalakítását igényli, de a természeti környezet, így például az erőforrások és a befogadók rendelkezésre állásának függvénye is. A megújuló energiaforrások felhasználásához szükséges berendezések életciklusát és nyersanyag igényét figyelembe véve derülhet fény az esetleges szűk keresztmetszetekre, amelyek a akadályozhatják ezen eszközök elterjedését. Ugyanakkor a jövőben várható technológiai fejlődés iránya és sebessége nehezen előrejelezhető, így az új tudományos áttörések (pl.: anyagtudomány, akkumulátor fejlesztés) alaposan átírhatják a napjainkban láthatáron lévő kihívásokat. A következőkben a megújulós szektor húzóágazatainak, valamint az energiatároláson belül az akkumulátorok gyártásához

szükséges alapanyag-készletek problematikáját tekintjük át vázlatosan: Acél Az acél fő nyersanyaga a vasérc, amely alapanyagok szűkössége szempontjából az egyik leglényegesebb tényező. A vasérc gyártása folyamán villamos energiára, illetve a konvencionális termelés során jelentős mennyiségű kokszra is szükség van. A jelenleg legelterjedtebb, a globális termelés 70%-át kitevő kemencés előállítási módszer esetében egy tonna acél előállításához 770 kg kokszolható feketekőszén szükséges. Az arányok érzékeltetése miatt érdemes megemlíteni, hogy egy átlagos szélturbina tömege mintegy 3-400 tonna az alapozás nélkül, ennek 80%-ban acél. A jelenlegi fogyasztást figyelembe véve a vasérc még legalább 25-30 éven át gazdaságosan kitermelhető lesz, de a közgazdasági tényezők változásával (a kereslet és az árak növekedésének függvényében) ez az érték akár 80 év is lehet. Bizakodásra adhat okot az, hogy

a hulladékvas feldolgozása igen nagy ütemben terjed, hiszen az acél újrafeldolgozásával közel 58 67%-os energiamegtakarítás és a vasérc mellett számos más alapanyag felhasználásának visszaszorítása érhető el. Ezért kiemelkedően fontos, hogy globális átlagban az újrafeldolgozott acél részaránya (napjainkban ~37%) növekvő tendenciát mutat, a fejlett iparral bíró gazdaságok pedig lényegesen magasabb, 70% körüli mutatókat érnek el (BIR 2013). Alumínium Az alumínium felhasználása a megújuló szektorban szinte mindenhol jelen van, de leginkább a napenergia hasznosítása terén domináns. A napelemek esetében az 1 MW beépített teljesítményhez felhasznált alumínium mennyisége technológiától függően, 60-130 tonnát is kitehet. Az alumíniumgyártás alapját képező bauxit tartalékok decentralizáltan oszlanak el a Földön és a 2012. évi világtermeléssel számolva több mint 100 évre tűnnek elegendőnek a jelenleg

gazdaságosan kitermelésre ajánlott készletek. A világátlag alapján 1 tonna tiszta alumínium előállításához átlagosan 5,2 tonna bauxitra és mintegy 15 MWh villamos energiára van szükség. Vagyis az alumínium újrafeldolgozása nem csak a készletek védelme miatt szükséges, hanem a termék életciklusában domináló befektetett energia megtakarítása okán is, hiszen így mintegy 92%-nyi energia spórolható. Napjainkban az alumínium-hulladékoknak átlagosan mintegy 30%-át dolgozták fel újra, ám ez az arány egyes szektorokban lényegesen magasabb lehet, az autóiparban például 85-95% közötti (IAI 2013). Réz Felhasznált tömege szempontjából a réz csupán a harmadik helyet foglalja el a megújuló energiát hasznosító berendezések alapanyagai között, ugyanakkor elmondható, hogy ezen a téren az egyik legfontosabb nyersanyag, ugyanis az ezüst után a legjobb hő- és elektronvezetési képességekkel rendelkező fémünk, ráadásul mind

fizikailag, mind kémiailag viszonylag stabil, korrózióálló anyag. Alkalmazása elsősorban a villamos áram szállításánál kulcsfontosságú (jelenleg kb. 70%-a kerül ilyen célra), hiszen ezáltal jelentősen csökkennek a hálózati veszteségek, kisebb áramtermelő-kapacitást kell üzemeltetni, kevesebb energiaforrást kell felhasználni. Az összes kitermelt érc közel 40%-a az Andokból származik. A műre való vagyon ~720 millió tonna, ami a jelenlegi kitermelést (19 millió tonna/év) figyelembe véve ~40 évre 59 tűnik elegendőnek. A megújuló alapú energiatermelés rézfogyasztása jelentősen meghaladja a konvencionális áramtermelési módok rézfelhasználását, mivel térben sokkal szétszórtabban valósul meg. A napenergia hasznosítás terén az input nyersanyag értékének jelentős részét mind a napkollektorok, mind a napelemek esetében a réz adja. Ráadásul egy brit tanulmány életciklus-elemzése szerint egy átlagos szárazföldi

3 MW-os szélturbina felépítéséhez és a kábelezéshez közel 28 tonna rézre van szükség (Falconer, I. K 2009) A réz újrafeldolgozásával, akár 90%-os energiamegtakarítás is elérhető az elsődlegesen kitermelt ércek felhasználásához viszonyítva. Az energiaátmenet sebessége tehát nagy mértékben függ a újrahasznosított réz arányától, ami globális átlagban eléri a 30%-ot, Európában pedig meghaladja a 43%-ot - azonban ez csak részben jelent megoldást a várható nehézségekre. Az alternatív források (tenger alatti bányászati módszerek), a helyettesítési törekvések is szükségesek, mert ha nem sikerül kiváltani, vagy lecsökkenteni a rézfelhasználást, akkor az a megújuló energiaforrások terjedését komolyan hátráltatni fogja. Ezüst Az ezüstöt leggyakrabban a cink-, az ólom-, és az aranybányászat melléktermékeként bányásszák. A műre való vagyon a jelenlegi kitermeléssel számolva csupán 23 évre elegendő (USGS

2013). Ráadásul a készletek közel 90%-a négy országban (Peruban Ausztráliában, Lengyelországban és Chilében) koncentrálódik. A szilícium alapú napelemek gyártásánál jelentős mennyiségű ezüstre is szükség van, ugyanis egy átlagos szilícium alapú napelempanel 20 gramm ezüstöt tartalmaz. Napjainkban a világ ezüstfelhasználásának már 10-12%-át használják fel a napelemgyártók. Lítium Az energiaforradalom szempontjából jelenleg az egyik legfontosabb természeti erőforrás, ami annak köszönhető, hogy a könnyű, ám nagy kapacitású akkumulátorok gyártásának jelenleg ez a leggyakrabban alkalmazott alapanyaga (ugyanakkor a jelentős mennyiségben felhasznált kobalt is szűk keresztmetszetnek tűnik). A természetben leginkább lítiumsók formájában található, így hagyományosan ezt tartalmazó ásványvízforrásokból, sós medencékből és sólerakódásokból vonják ki. Energetikai szempontból érdekes kitermelési lehetőség

a geotermikus kutakból származó ásványi anyagokból való kinyerés, ami nem csak a geotermia 60 szempontjából látszik újabb bevételi forrásnak, de környezeti szempontból is előnyös. A jelenlegi ~66 ezer tonna/év mennyiségnek már nagy része az akkumulátorok és elemek gyártási folyamataihoz használják fel. Ezen belül elsősorban az elektromos autózás a fő felhasználó (30%), ahol az igények várhatóan megsokszorozódnak (lásd Tesla Gigafactory). Leggyakoribb akkumulátor típusok: lítium–vas-foszfát (LiFePO4); lítium-kobalt-dioxid (LiCoO2). A becslések szerint gazdaságosan kitermelhető készlete 13 millió tonna, így a jelenlegi felhasználást feltételezve csaknem kétszáz évre elegendő (USGS 2016). Az akkumulátorok újrafeldolgozása és ártalmatlanítása kapcsán az EU irányelvekben fogalmazta meg elvárásait a környezeti kárainak csökkentése érdekében (2006/66/EC Akkumulátor Direktíva), illetve később

erőforrásgazdálkodási szempontból is lényeges új jogszabályt alkotott (493/2012 Bizottsági Rendelet), ami az újrafeldolgozás hatékonyságával kapcsolatos szabályokat tartalmaz. Időközben az ipar is reagált és feldolgozó üzemeket hozott létre az akkumulátorok újrafeldolgozása érdekében, illetve a kobalt, a nikkel és a réz kinyerése céljából. Az érintett autógyárak (pl Toyota) igyekeznek visszagyűjtési rendszereket kialakítani annak érdekében, hogy a begyűjtési rátát akár 100%-ra növeljék. Izgalmas megközelítés a visszagyűjtött akkumulátorok újrahasználata, amire a Nissan kínál példát. A projekt lényege az a felismerés, hogy a gépjárművekben már elhasználódott akkumulátorok a kevésbé megterhelő háztartási energiatárolásra még sokáig alkalmasak, így napelemekkel rendszerbe kapcsolva még további 8-10 évig hasznos szolgálatot tehetnek. Ritkaföldfémek A szélturbinák generátorában a legkisebb

mennyiségben felhasznált, ám kiemelkedően fontos ritkaföldfémek, a neodímium és a diszprózium. Ezekből az anyagokból készülnek a legerősebb, legkönnyebb és legtartósabb permanens mágnesek. Neodímium: A második leggyakoribb ritkaföldfém, készleteit egyelőre nem veszélyezteti kimerülés, csupán gazdasági, környezetvédelmi és politikai szempontok okozhatnak ideiglenes szűkösséget (pl. Kína exportkvótái 2010-től) Diszprózium: Az egyik legritkább a ritkaföldfém, amely a permanens mágnesek ~10 tömegszázalékát teszik ki. Egyes szakértők szerint a mágnesek tartósságát és kiváló termikus tulajdonságait biztosító ötvözőelem ellátásában zavarokra számíthatunk, akár már a 61 közeljövőben. Éppen ezért lényeges, hogy komoly fejlesztések történnek a diszpróziummentes permanens mágnesek fejlesztésére, ráadásul nem más ritkaföldfémekre való átállással. Nagy tisztaságú visszagyűjtésük és

visszanyerésük bonyolult és költséges technológiai feladat. A Honda 2013-ban külön az akkumulátorok ritkaföldfémeit újrahasznosító üzemet létesített, amely a bevitt fémek 80%-át 99%-os tisztaságban képes kinyerni. Japánban a raktárak sorát megtöltő használt elektronikai hulladék készleteinek újrafeldolgozását, már városi bányászat néven illetik (Urban mining). Az Európai Unió 2012 E-hulladékokról szóló jogszabálya, szerint a tagállamokban 2016-tól el kell érni az eladott elektromos készülékek 45%-ának újrahasznosítását. A tervek szerint ez 2019-ben 65%-ra, esetleg 85%-ra fog emelkedni A jövőben az alumíniumgyártás során keletkező melléktermék, a vörösiszap is jelentős forrásává válhat a ritkaföldfémeknek. Beton A beton legfőbb alapanyagai a földrajzilag és mennyiségileg is széleskörűen rendelkezésre álló mészkő (cement), a homok, illetve a sóder, melyek készleteinek kimerülésére a

jövőben nem kell számítani. A cementgyártás ugyanakkor rendkívül energiaigényes folyamat, ráadásul jelentős CO2-emittáló ágazat is, ami világviszonylatban nagyjából 5-7%-kal veszi ki részét az antropogén eredetű kibocsátásból. A beton a víz után az emberiség által a második legnagyobb mennyiségben felhasznált anyag, így alkalmazása elkerülhetetlen a megújuló energiát szolgáltató létesítmények építésekor. A hatalmas mennyiség okán különös figyelmet kell fordítani az újrafeldolgozására. Kompozit műanyagok A kompozit műanyagok 21. századi elterjedése a könnyebb és olcsóbb alapanyagok utáni kutatás-fejlesztési erőfeszítések eredménye. A modern szélturbinák lapátjait műgyantával megszilárdított üvegszálas, és egyre növekvő arányban karbonszálas anyagok építik fel. A nagyobb, ellenállóbb, és könnyebb lapátok előállítása lehetőséget teremt arra, hogy a turbinák kisebb szélsebesség esetén is

hatékonyan működjenek és több energiát termeljenek. Az üvegszál legfőbb alapanyaga az újrahasznosított üveg, illetve a szilícium-dioxid, ami a Föld második leggyakoribb vegyülete. A gyártáshoz szükséges energiabevitel jelentős, 55 MJ/kg, ám a propilénből karbonszálas anyagok gyártási energiaigénye még ennél is 4-5-ször magasabb. 62 Annak ellenére, hogy újrafeldolgozást előmozdító kutatások nagy intenzitással folynak, még nem tudtak 50%-nál nagyobb részaránnyal kalkulálni (Garrett, P. – Rønde, K, 2012) Oktatás és humánerőforrás Az előzőekben felsorolt természeti erőforrás jellegű limitáló tényezők és környezetpolitikai kihívások mellett az energiaforradalom sikerességének szempontjából a legnagyobb kihívást maga a társadalom, a fogyasztók nagy tömegeinek hozzáállása jelenti. A nagy kérdés, hogy hogyan lehet az emberek szemléletét befolyásolni, illetve hogyan lehet az energiaforradalom

végrehajtásához szükséges tudást, ismeretanyagot minden érintetthez eljuttatni. Az emberi tényezőre alapvetően két irányból lehet hatást kifejteni. Külső kényszert, vagyis a jogi és gazdasági szabályozás eszközrendszerét alkalmazva igen komoly eredményeket érhetünk/érhetnénk el. Így például nyilvánvaló lehetőség rejlik az adórendszer átalakításában (lásd a korábbi fejezeteket). A belső kényszer kialakításának kulcsát az ismeretek jelentik Az oktatás és a média intenzív és összehangolt tevékenysége által olyan mértékű szemléletváltás érhető el, amely végeredményben viselkedési mintázatunk megváltozását, így a jelenlegi fogyasztásorientált létformától való elszakadásunkat eredményezi. Globalizált világunkban tehát minden korábbinál fontosabb szerepe van a természettudományos ismeretek elsajátításának és a hétköznapi életben való alkalmazásának. A jövőben meghatározó jelentőségűvé

kell válnia a környezeti szempontú oktatás-nevelésnek, és sokkal nagyobb szerepet kell majd szánni a fenntartható energiagazdálkodást támogató egyéb véleményformáló technikáknak, médiumoknak is. Hazánkban is elindultak már biztató kezdeményezések, hiszen különféle civil szervezetek - így például a Környezeti Tervezési és Nevelési Hálózat vagy a Reflex Egyesület - lényegében a rendszerváltás óta foglalkoznak környezeti neveléssel, amely lefedi az energiatudatosság témakörét is. Az állami kezdeményezések közül kiemelkedik az Ökoiskola hálózat Az egyik legújabb kezdeményezés az Energia Hivatal által szervezett “Energiakövetek 2017” program, amely során általános és középiskolás osztályok részesülnek a tudatos energia-felhasználásról szóló szemléletformáló tanórákban. 63 Mindemellett kiemelt figyelmet kellene fektetni a jövőben a természettudományos tárgyak oktatására. Az óraszámok

csökkentése helyett, egységes koncepciójú, az élet minden területére kiterjedő, gyakorlatias környezeti nevelés tantervekbe való integrálására volna szükség. Amennyiben a hétköznapi emberek tekintetében lényegesnek tartjuk az természettudományos ismereteket, akkor az energiagazdálkodásban tevékenykedő szakemberek esetében ez hatványozottan igaz. Hazánkban sajnálatosan kevés a korszerű energiagazdálkodás bonyolult összefüggés-rendszerében eligazodó, a napról napra bővülő és frissülő tudásanyagot ismerő, megfelelően felkészült műszaki szakember, aki hajlandó az interdiszciplináris együttműködésre. Hiszen az energiagazdálkodás, vagy a hazai aktualitások kapcsán az energiatervezés messze túlmutat ezen műszaki ismeretek halmazán. A modern energetikában jártas szakemberek képzése és tudásuk fejlesztése elengedhetetlen az energiafordulat megvalósításhoz. Legyenek akár pedagógusok, mérnökök, geográfusok vagy

szakmunkások, a fenntartható energiagazdálkodás elterjedése hazánkban csakis stabil humánerőforrás-bázis esetén elképzelhető. Követendő példaként tekinthetünk a Dán Mérnökök Szövetségét, amely ténylegesen összefogja a mérnöktársadalom egészét, és sok egyéb mellett képviseli a fenntartható energiagazdálkodás ügyét. Stratégiai tervezési dokumentumokat publikálnak, miközben világszínvonalú egyetemi képzéseket és kutatásokat generálva az ország minden műszaki felsőoktatási intézményében előmozdítják hazájuk fejlődését. Az ilyen és ehhez hasonló szemlélet meghonosítása elengedhetetlennek tűnik ahhoz, hogy Magyarországon is megvalósulhasson egy élhetőbb és fenntarthatóbb jövő. 64 Short summary Sustainable energy scenarios In most of the cases, conventional energy strategies do not supply the transition of current energy systems towards a sustainable future. Therefore, there is an urgent need for alternative

energy strategies, which can face this issue with a holistic aspect, where the human role is considered as well as technical, economical and environmental aspects. These alternative scenarios are crucial to show society that there are other ways of energy planning and management, which are avoided by the current (economic) interests. One of the first and most important alternative energy strategy was published by the Centre of Alternative Technology (CAT) for the UK in 1977. They stated the fundamental thought that there is no link between happiness and the quantity of consumed energy. Following this spirit, they planned a revolutional 20 percent decrease in primary energy consumption in 50 years. Since then, it became clear that there are more tools and knowledge, but less time to plan and manage the transition to renewable-based national energy systems. Medium- and long-term energy scenarios have been published each after each, aiming at creating a low-carbon or zero-carbon future,

with almost or roundly 100% renewable energy sources. There is a wide list of alternative energy scenarios, but a few countries or research centres can be highlighted as they have been leading this process – as they realized, that the economically stronger countries have more responsibility, but also opportunity to change the way of energy usage. In Great-Britain, an energy strategy called Zero Carbon Britain aimed to reach a fossil-free future by 2030. The strategy was further developed and published in 2010, investigating a wide circle of connecting aspects such as motivation and behaviour, future changes in land-using, or phasing out of nuclear energy. It states, that it is possible, to reach zero carbon emission by 2030, with 55 percent less energy consumption and double electricity production. In Denmark, the oil crisis created an urgent need for alternatives in the energy sector. In the next decades, numerous alternative energy strategies have been published, giving the

opportunity of sustainable choices to the society (Lund, H. 2010) These scenarios, such as the The Danish 65 Society of Engineers’ (IDA’s) Energy Plan (Danish Society of Engineers), the CEESA project (Lund, H. 2011) or the Vision of Inforse-Europe (inforsedk), all formed the development of the Danish energy sector, creating the only net energy exporter country with prosperating energy sector. These scenarios have a crucial role in shaping discourses about the energy field, but wider changes are more probable to happen if they are accepted – and applied – at the local or national governance. There are already several countries in Europe, which have low or zero carbon energy strategies to be fulfilled by 2050 at governmental level. Denmark also announced its new Energy Strategy in the beginning of 2011; the country is in a better energy situation, but the goal of phasing out all fossil fuels by 2050 needs also a really strong commitment and efforts from the politicians

which now seems to be given. In Hungary there are also alternative energy scenarios made by the Greenpeace, the Energiaklub and the Environmental Planning and Education Network in cooperation with ELTE University (“Erre van előre" project). Human factor and technical aspects Despite the fact that climate change is one of the greatest threats to our planet, there are still a significant number of people who are ignoring, denying or failing to act with appropriate urgency. If our society really wants to live in a sustainable future it is inevitable to change our mind and thinking energy conscious. While individual behaviour change is important, it should not be seen in isolation from the changes that are needed at social, industrial and governmental levels. Behaviour change programmes can be more effective targeted to influence co-operative behaviour and social action and tackle more damaging behaviours. The power of social influence can be harnessed in approaches that use

positive peer pressure to make helpful, zero carbon behaviours the norm. Successful stories of collective action can create solidarity and connection, countering feelings of helplessness and encouraging and empowering people. Use of positive emotions, such as hope and pride, can also be motivating factor and this kind of communication is often more effective than theart the people with natural disasters and the negative consequences of climate change. 66 Nowadays one of the greatest challenge is how can the younger generation get motivated to live a real sustainable and greener life. That is the reason why appropriate education and positive awareness media campaigns are needed much more than ever in the history. Besides education it is also important that people get involved in renewable-based projects. Like in Denmark where community power is one of the greatest driving force of energy transition. With the rapid development of renewable energy sources, sustainable economy goals

can be reached in the foreseeable future, however these objectives are depend mostly on political decisions. We already have all the technology that is required to make our world host a sustainable energy system. Barriers before renewable energy sources are tumbling due to their fast technical development, the lowering prices (manufacturing and production cost as well) and their improving efficiency. It is also eloquent, that in 2016, about 80% of new power production capacities were intermittent wind and solar PV in the EU. These fastest growing renewable energy technologies need energy storage and flexibility management to balance energy production and consumption, including heat, electricity and transportation. However, most of the energy storage technologies are in development phase with still low efficiency (except some batteries and the technically matured pumped-hydro energy storage), it will change as in case of energy production technologies. Technology and legislation plays

crucial role, for example through the introduction of low carbon or fully electric vehicles, or the enforcement of high-efficiency building standards. In fact, the diverse range of several renewable energy technologies can provide proper solution for any geographical areas corresponding to their natural conditions. Various sources of renewable energy can be exploited in different amount, according to the potentials, to develop a sustainable energy mix. As numerous reports indicate, if we reduce our energy demand and cut wasteful usage, Hungary can meet its energy needs with 100% renewable energy. Energy balance Energy systems must be in balances on a monthly, daily, and hourly basis. Electricity systems must even be in balance second by second. The energy demand varies over the day, week, and 67 year. The power demand typically has a daily peak in the daytime at morning working hours and at late afternoon/dinner time. The typical annual power peak demand is in the winter except

for countries with high use of air condition where the annual peak can be in the summer (example: Italy). Heat demands typically have the peaks during winter nights Some renewable energy productions vary over time because of weather patterns. This is the case for windpower, solar heating and solar power, as well as run-of-river hydropower. Some energy sources typically give a constant baseload supply that does not match the variation of demand, as coal and nuclear. Then remains hydropower plants with dams and power plants fuelled with gas or biogas to deliver the varying supply (flexible production) to make supply and demand match. Hydropower has physical and environmental limits and fossil and nuclear fuelled plants use limited resources of fuel. They also have low efficiencies and produce a lot of waste heat (the Paks Nuclear Power Station has 33% efficiency), unless they are small enough to produce combined heat and power. With the variations in demand and the variations in some

renewable supply, and with the inflexible nuclear power there might be need for some energy storages. This can be pumped hydro energy storages where water is pumped up into a reservoir when there is excess electricity demand, and then used as hydro-power. According to a recent study in Hungary there are significant potential in small scale (Soha, T. et al 2017) For gas it can be underground caverns or former gas fields. The latest and fastest growing possibility is the battery storage It can be used not only for storage but for system regulation, as well. For heating it can be large water tanks that are heated and cooled, or most recently, it is possible to use molten salt as heat storage. Heat storage is more and more important, as the following examples show: • There are very large seasonal heat storage capacities, which can store heat from summer to autumn or even winter. This is the case in some district heating systems in Denmark and Germany, including solar district heating

plants. • In case of CHP plants, the most efficient plants that can transform fuel into heat and electricity, the storage can be also important. In summer, as the heat demand and the electricity demand does not always match, heat storages can decouple the electricity and heat supply from the energy system (consisting of CHP plant + heat storage). Another way of matching supply and demand is to create demand that varies with the supply (Demand Side Management). This can be existing demands that are scheduled to take place 68 when there is high production of energy. Then the consumers are informed about the status of supply (smart metering) and can turn on and off their equipment (smart appliances) so they use most energy when there is most supply. The signals about the energy production can be sent to the consumers via smart grid technologies, where for instance the simple electricity meter is replaced with a smart meter that both can measure electricity consumption hour by hour

and give signals to and from the power system. In Europe there are factories or even whole industrial branches (glass industry, chemistry) that can be adapted to the level of power production. In the future electricity can be used to charge batteries for electric vehicles, produce hydrogen for hydrogen vehicles, and make heat in efficient ways with heat pumps. In all these cases the consumption does not need to take place when the energy is used. Cars are anyway parked most of the time (in average 23 hours a day), and if they are connected to the grid, a smart grid system can decide when it is best to charge them, following the pre-programmed needs of the drivers (Vehicle2Grid). Hydrogen can be made for hydrogen storages (as methane, Power2Gas) when there is a large production of electricity and then used in vehicles when needed. 69 Felhasznált irodalom: Ádám, B. – Kujbus, A – Kurunczi, M – Szanyi, J – Unk, J-né (2009): Javaslat a geotermikus energia hazai

hasznosításának növelésére; Kézirat. Kistelek, február 18 Ámon, A. – Kardos, P – Kazai, Zs – Perger, A – Tóth, N (2006) Magyarországi fenntartható energiastratégia; Energia Klub. 73 p Bai, A. (szerk) (2007): A biogáz; Száz magyar falu könyvesháza, Budapest BIR (2013): World Steel Recycling in Figures 2008-2012. Bureau of International Recycling http://www.birorg/assets/Documents/publications/brochures/7587FerrousReport2013pdf CAN (2017): Europe providing more than €112 billion a year in fossil fuel subsidies, with almost half benefitting the transport sector – new report. Climate Action Network - Europe http://www.caneuropeorg/publications/press-releases/1470-europe-providing-more-than-112billion-a-year-in-fossil-fuel-subsidies-with-almost-half-benefitting-the-transport-sector-newreport Coady, D. − Parry, I − Sears, L − Shang, B (2017): How Large Are Global Fossil Fuel Subsidies?; World Development 91, pp. 11–27, 2017

http://dx.doiorg/101016/jworlddev201610004 de Wit, M. – Faaij, A (2010): European biomass resource potential and costs; Biomass & bioenergy 34, pp. 188–202 EEA (2006): How much bioenergy can Europe produce without harming the environment?; European Environmental Agency, Report no. 7, Copenhagen Eyre, N. et al (1998): ExterneE, Externalities of Energy vol 8 Global Warming, European Commission, 193 p. Falconer, I. K (2009): Metals Required for the UK’s Low Carbon Energy System: The case of copper usage in wind farms; Exeter, Nagy-Britannia. 99 p Farkas, I. (2010): A napenergia hasznosításának hazai lehetőségei; Magyar Tudomány 2010/8 70 Fischer, G. – Prieler, S – van Velthuizen, H (2005): Biomass potentials for miscanthus, willow and poplar: results and policy implications for Eastern Europe, Northern and Central Asia; Biomass and Bioenergy 28, pp. 119–132 FSO (2006): Switzerland’s Ecological Footprint. Federal Statistical Office 56 p.

https://wwwbfsadminch/bfs/en/home/statistics/sustainabledevelopmentassetdetail343230html Garrett, P.– Rønde, K (2012): Life Cycle Assessment of Electricity Production from an onshore V90-3.0MW Wind Plant; Vestas Wind Systems A/S, Aarhus 106 p Gerse, K. (2007): Miért kell tározós vízerőmű?; MVM Közleményei 2007/1-2 pp 10-20 Goldberger, S. (2014): Eight ways climate change is making the world more dangerous https://www.theguardiancom/environment/blog/2014/jul/14/8-charts-climate-change-worldmore-dangerous IAI (2013): A Review of the Global Aluminium Industry: 1972-2012 International Aluminium Institute IEA (2016a): Energy policies of IEA countries - Czech Republic. https://www.ieaorg/publications/freepublications/publication/Energy Policies of IEA Countrie s Czech Republic 2016 Review.pdf IEA (2016b): Energy policies of IEA countries - Poland https://www.ieaorg/publications/freepublications/publication/Energy Policies of IEA Countrie s Poland 2016 Review.pdf IEA (2017):

Slovak Republic - Energy System Overview. https://www.ieaorg/media/countries/Slovakiapdf Jevons, W. S (1865): The Coal Question An Inquiry Concerning the Progress of the Nation, and the Probable Exhaustion of Our Coal Mines (1 ed.) London & Cambridge: Macmillan & Co. ISBN 978-0-678-00107-3 71 Kádár, P. – Vajda, I 2010: A villamosenergia-rendszer stratégiai kérdései; Köztestületi Stratégiai Programok, Budapest. 41 p Kohlheb, N. – Krausmann, F (2009): Land use change, biomass production and HANPP: The case of Hungary 1961–2005; Ecological Economics 69, pp. 292–300 Kohlheb, N. − Munkácsy, B − Csanaky, L − Meleg, D (2015): A megújuló energiaforrások potenciáljai és hasznosításuk Magyarországon; In: Kovász, XIX. évfolyam, 2015 1–4 Szám KSH (2016a): 3.81 Primer energiamérleg (1990–); http://www.kshhu/docs/hun/xstadat/xstadat eves/i qe001html KSH (2016b): 5.74 Alapenergiahordozónak minősülő megújuló energiaforrásokból és

hulladékból termelt energia, energiaforrások szerint (2000–); http://www.kshhu/docs/hun/xstadat/xstadat eves/ i ui012bhtml KSH (2016c): 3.82 Villamosenergia-mérleg (1990–) https://www.kshhu/docs/hun/xstadat/xstadat eves/i qe002html KvVM (2009): Szabó Imre zöld vízerőművet adott át a Rábán; http://www.kvvmhu/indexphp?pid=1&sid=1&hid=2376 Lechtenböhmer, S. – Prantner, M – Schneider, C – Fülöp, O – Sáfián, F (2016) Zöld Magyarország: Energia Útiterv. Zöld Műhely Alapítvány Budapest, 79 p Lovas, R. (szerk) (2010): Megújuló energiák hasznosítása; Köztestületi stratégiai programok, MTA, Budapest. http://www.ujszentmargitahu/files/megujulo energiak hasznositasa mta 0pdf Lovins, A. B (1977): Soft Energy Paths: Toward a Durable Peace; Penguin Books Lukács, G. S (2009): Megújuló energia és vidékfejlesztés; Szaktudás Kiadó Ház, Budapest Lund, H. (2006): Large-scale integration of optimal combinations of PV, wind and wave power into the

electricity supply; Renewable Energy, Volume 31, Issue 4, pp. 503-515 72 Marosvölgyi, B. (2004): Magyarország biomassza-energetikai potenciálja; Energiagazdálkodás 45 (6), pp. 16–19 Móczár, G. – Farkas, I (1999): Napenergia hasznosítás; Ökotáj 22 http://www.okotajhu/szamok/22/mas4html Munkácsy, B. (szerk) (2011) Erre van előre! Egy fenntartható energiarendszer keretei Magyarországon – Vision 2040 Hungary 1.0 Szigetszentmiklós, Környezeti Nevelési Hálózat Országos Egyesület Munkácsy, B. (2014) A fenntartható energiagazdálkodás felé vezető út: Erre van előre! − Vision 2040 Hungary 2.0 Budapest: ELTE TTK, Környezet- és Tájföldrajzi Tanszék, Környezeti Nevelési Hálózat Országos Egyesület Munkácsy, B. – Kneip, Zs (2011): A megújuló energiaforrások potenciáljai Magyarországon – szélenergia; In: Munkácsy, B. (szerk): Erre van előre! Egy fenntartható energiarendszer keretei Magyarországon; Vision 2040 Hungary, pp. 109–116

Munkácsy, B. – Krassován, K (2011): A környezeti hő felhasználásának lehetőségei 2050-ig; In: Munkácsy, B. (szerk): Erre van előre! Egy fenntartható energiarendszer keretei Magyarországon; 103–107. Munkácsy, B. – Sáfián, F – Harmat, Á – Németh, S (2014): Hazai megújuló potenciálok és hasznosításuk jövőképünkben; In: Munkácsy, B. (szerk): Erre van előre 20 pp 143–152 Páldy, A. (2006): A környezet-egészségügy XXI századi kihívásai; előadás, Fodor József emlékelőadás, 2006. március 30 Pálfy, M. (2005): A napenergia fotovillamos hasznosításának potenciálja Magyarországon; Elektrotechnika, 11. szám 73 Pálfy, M. (2008): A napenergia fotovillamos hasznosítása; In: Épületgépészet a gyakorlatban; http://www.solart-systemhu/ 1270609pdf Rezessy G. − Szanyi J − Hámor T (2005): Jelentés a geotermikus energiavagyon állami nyilvántartásának kialakításáról; MGSZ, Budapest Sáfián, F. (2011): Vízenergia; In:

Munkácsy Béla (szerk) (2011): Erre van előre! Egy fenntartható energiarendszer keretei Magyarországon; Környezeti Nevelési Hálózat Országos Egyesület, Szigetszentmiklós, pp. 111–114 Sáfián, F. (2015): Paks II nélkül a világ: Az Energiaklub energetikai jövőképe 2030-ra az EnergyPLAN szoftver felhasználásával; Energiaklub Szakpolitikai Intézet és Módszertani Központ. Budapest, 36 p Sáfian, F. (2017): Paks II nélkül a világ 2050; Energiaklub Szakpolitikai Intézet és Módszertani Központ. Budapest, 22 p Sáfián, F. (2018): A fenntartható energiagazdálkodás lehetőségei Magyarországon – energetikai jövőképek szoftveres modellezése (doktori disszertáció, kézirat). Soha, T. – Munkácsy, B – Harmat Á – Csontos, Cs – Horváth, G – Tamás, L – Csüllög, G – Daróczi, H. – Sáfián, F – Szabó, M (2017): GIS-based assessment of the opportunities for small-scale pumped hydro energy storage in middle-mountain areas focusing on

artificial landscape features; Energy 141. pp 1363-1373 https://doiorg/101016/jenergy201711051 Stern, N. (2006): Stern Review on The Economics of Climate Change; HM Treasury, Cabinet Office, 700 p. Szeredi, I. – Alföldi, L – Csom, Gy – Mészáros, Cs (2010): A vízenergia-hasznosítás szerepe, helyzete, hatásai; Magyar Tudomány, 8, 959–978. http://wwwmatudiifhu/2010/08/07html 74 Szeredi I. (2011): A szivattyús energiatározás Magyarországon; MVM Közlemények, XLVIII Évf 1. sz pp 40-49 Sørensen, B. E (1975): Energy and Resources A plan is outlined according to which solar and wind energy would supply Denmarks needs by the year 2050; Science. Vol 189 no 4199, pp 255–260. Steffen, W. − Richardson, K − Rockström, J − Cornell, S E − Fetzer, I − Bennett, E M − Biggs, R. − Carpenter, S R − de Vries, W − de Wit, C A − Folke, C − Gerten, D − Heinke, J − Mace, G. M − Persson, L M − Ramanathan, V − Reyers, B − Sörlin, S (2015):

Planetary Boundaries: Guiding human development on a changing planet. Science Vol 347 no. 6223 DOI: 101126/science1259855 Teske, S. − Schaffer, O − Zervos, A (2007) Energia[Forradalom]: A fenntartható Energiagazdálkodás lehetőségei Magyarországon a 21. században Greenpeace Central and Eastern Europe, Greenpeace Magyarország Egyesület. Veszprém, p 54 Teske, S. − Stoll, B − Zervos, A − Muth, J (2011) Progresszív Energia[Forradalom]: A fenntartható energiagazdálkodás lehetőségei Magyarországon. Greenpeace International, European Renewable Energy Council. Budapest, p 112 http://www.greenpeaceorg/hungary/Global/hungary/informes/up files/1321950799pdf Unk, J.– Zsuffa, L – Kapros, Z – Bányai, I (2010) Nemzeti Megújuló Energiahasznosítási Cselekvési Terv háttértanulmánya. PYLON Építési és Kereskedelmi Kft Budapest, 203 p USGS (2013): Minerals Yearbook. http://mineralsusgsgov/minerals/pubs/commodity/myb/ USGS (2016): Commodity Statistics and

Information (Nonfuel Minerals); http://minerals.usgsgov/minerals/pubs/commodity van Dam, J. – Faaij, A P C – Lewandowski, I – Fischer, G (2007): Biomass production potentials in Central and Eastern Europe under different scenarios; Biomass and Bioenergy 31, pp. 345–366 Weizsäcker, E. U – Lovins, A B – Lovins, L H (1995): Faktor Vier Doppelter Wohlstand – halbierter Naturverbrauch. Der neue Bericht an den Club of Rome Droemer Knaur, München 75 Weizsäcker, E. U − Lovins, A B – Lovins, L H (1997): Factor four: doubling wealth - halving resource use. Allen & Unwin 322 p 76