Tartalmi kivonat
Energiagazdálkodás 1. AZ ENERGIÁRÓL ÁLTALÁBAN Energia nélkül nincs élet. Az energia szolgál az emberi erő helyettesítésére és megsokszorozására A termelésben és a lakossági felhasználásban is a különféle folyamatok energia- és munkaigényét biztosítja. A gazdasági-termelési folyamatban termelési tényező, nélküle nincs termelés, a lakossági felhasználásban pedig közvetlen életszínvonal tényező is. Az energiaellátás tehát a teljes gazdaságot, az egész társadalmat érinti különös fontosságú a jövő kibontakozása szempontjából is. Az energiafogyasztás két fő területe: a termelői (T) és a lakossági (L) alapvetően eltérő jellegű: • A (T) termelés elsődleges feladata anyagok, szolgáltatások biztosítása a társadalom számára, közgazdaságilag - leegyszerűsítve - jövedelem-termelés (GDP). Ehhez a jövedelemtermeléshez szükséges egyik költségtényező az energia • A (L) lakossági energiafogyasztás
viszont mint életszínvonal-tényező létszükségleti és kényelmi célokat szolgál. Költségfedezete a lakossági jövedelmek bizonyos hányada (Az utóbbi években a piacgazdaság alakulásával a lakossági fogyasztásban is megjelenik kisebb hányadban a termelési célú felhasználás.) A két fogyasztási területet jellemző paraméterek lényegesen eltérőek, tehát külön vizsgálatot igényelnek. A szokásos kapcsolat-jellemzők: növekedési arányok, illetve növekedési ütemek, egy főre és egy háztartásra jutó (éves) fajlagos fogyasztások, költség- és jövedelemszerkezet, a termelés energiaigényessége, az energiafogyasztás és a jövedelem-termelés közötti rugalmasság. Már az eddigiekből is érzékelhető, hogy az energiafogyasztás lényegében okozatként jelenik meg. Az energiafogyasztás és így az energetika nagyságát meghatározó okok pedig egyrészt a gazdaság termelési tevékenysége, másrészt a lakossági életszínvonal. A
fenti megállapításokat tükrözik a következő - tájékoztatásul szolgáló - energiafogyasztási idősorok is, amelyek különféle részletezésben az országos energiafogyasztás időbeli alakulását - dinamikáját és struktúráját - mutatják a közelmúlt mintegy 15 évére, szemléltetve az 1992 év gazdasági mélypontját: • Az 1.1a ábra az összenergia fogyasztás alakulását mutatja, ezen belül feltüntetve a halmozatlan források fő tételeinek változását A 11b ábra a halmozatlan források szerkezetéről és a változások tendenciájáról tájékoztat • Az 1.2 és 13 ábrák a közvetlen felhasználáson belüli megoszlásokat ábrázolják, egyrészt energiahordozó típusonként, másrészt a felhasználási célok szerint. • Az 1.4 ábra pedig a nemzetgazdasági szintű energiafelhasználás megoszlását mutatja a 2000. év vonatkozásában 1600 1400 Termelés 1200 1000 Behozatal 800 600 400 Készletcsökk . Összes 2000 1999
1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 200 0 1990 halmozatlan források, PJ 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Szén Egyéb szil. Folyékony Gáz 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 Vill. Energia 1990 halmozatlan források, PJ 1.1a ábra A halmozatlan források változása 1.1b ábra A halmozatlan források szerkezete 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Ipar Mező- és erdőgazd. Szállítás, posta, távk. Lakosság 00 20 99 19 98 19 97 19 96 19 95 19 19 19 94 Kommunális 93 energiafelhasználás, PJ 1.2a ábra Nemzetgazdasági szintű energiafelhasználás ágazatonként energiafelhasználás, PJ 900 800 700 600 Alapeh. 500 Átalakított eh. 400 Összes 300 200 100 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 0 1.2b ábra A közvetlen energiafelhasználás változása anyagjellegű és nem energetikai felhasználás nélkül 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Alapeh. Átalakított eh. 00 20
99 98 19 97 19 96 19 95 19 19 94 93 19 92 19 19 19 19 91 Összes 90 anyagjellegű energiafh., PJ 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Export-import szaldó 1.3b ábra Villamosenergia mérleg 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 Bruttó termelés 1990 villamosenergia felhasználás, GWh 1.3a ábra Anyagjellegű és nem energetikai célú energiafelhasználás változása ipar összesen; 36,20% egyéb; 8,40% kommunális; 18,50% y lakosság; 36,90% 1.4a ábra Nemzetgazdasági szintű energiafelhasználás megoszlása (2000) kommunális; 21,70% ipar összesen; 46,50% lakosság; 25,30% szállítás; 4% mezőgazdaság; 2,50% 1.4b ábra Az országos villamosenergia felhasználás megoszlása (2000) Primer energiahordozó termelésünket mutatjuk be az 1.5 ábrán 2000 -es adatok alapján egyéb; 3,90% tűzifa; 3,20% szén; 26,40% atomerőműi vill. en; 30,90% vízierőműi vill. en; 0,40% kőolaj;
10,40% bány. PB; 2,20% földgáz; 22,60% 1.5 ábra Alapenergiahordozók termelésének aránya (2000; összes: 458,6 PJ ) 2. AZ ENERGETIKA SZEREPE A TERMELÉSI - FOGYASZTÁSI MATOKBAN FOLYA- Az energiaellátás a termelési-fogyasztási rendszer szerves része. Ezt ábrázolja első közelítésben sémaszerűen a 21 ábra, amely a társadalommal, a gazdaság egyes területeivel való kapcsolatot szemlélteti Az ábráról leolvashatóan minden kapcsolat kétirányú A 2.1 ábra a következő kapcsolatrendszerre hívja fel a figyelmet: • • • • • Az E jelű energiaipar része a T-jelű TERMELÉS-nek ( T = T + E ). A T és E közötti kapcsolatokban egyik irány az energiaellátás, a másik irány pedig: a termelés határozza meg az energiaigényeket és a többi ágazat hozzájárul az energetika működéséhez. A lakossági-kommunális területtel való energia-kapcsolat , EL,K , is jelentős. Az ábra feltünteti a külkereskedelmi export és import kapcsolatokat
mind az energiaipar oldaláról, mind termelési oldalról. Az ábrán látható a fogyasztói társadalom és a termelés kapcsolata is ( TT ). energiahordozó export, import ⇑ ⇓ ENERGIAIPAR ( E ) EL,K . termelt eh. átalakított eh. ET TERMELÉS ( T ) ( energiaipar nélkül ) T T V É G S Ő F O G Y A S Z T Á S ⇓ ⇑ külgazdaság ásványvagyon termelt energiahordozók anyagi jellegű felhasználása 2.1 ábra Az energiaellátás a termelési és fogyasztási folyamatban Kissé részletesebb képet vázol fel az energiaellátási folyamatról a 2.2 ábra, elsősorban az energiaipart részletezve, az ellátás három fázisával, közöttük szállítási-elosztási feladatokkal, külön kiemelve a központi és az egyedi átalakításokat. A fő fázisok: • A hazai termelésű (T) és az import (I) FORRÁSOK. Az import lehet alap (primer) és átalakított (másodlagos, szekunder) energiahordozó is A hazai források természetesen csak alap-energiahordozók.
• A különféle, központi és (külső) fogyasztói ENERGIA-ÁTALAKÍTÁSOK. • A harmadik fázis pedig a különböző (ipar, mezőgazdaság, építőipar, közlekedés, szolgáltatás számára) termelési célú, valamint a lakossági FOGYASZTÁSOK. (A piacgazdasági viszonyok terjedésével az utóbbin belül is nő a termelési célú hányad.) Egyedi (Fogyasztói) Kazán (gőz, melegvíz) Gázgyártás (generátor-, kamragáz) Hőtermelés (hőszolgáltatás, távhő) Lakossági (EL) Szállítás En.hord import Forrás Szállítás Átalakítás Fogyasztás En. hord export Elosztás szilárd folyékony földgáz villamos en. Termelés szén-, szénhidrogén, uránbányászat Központi Vill.en- és hőtermelés Kőolajfeldolgozás Gázgyártás (kokszolás) Brikettezés, ahydrálás (mosás, osztályozás) En. Ip közv.felh Termelési (ET) világítás fűtés szoc.-jóléti ENERGIA-IPAR 2.2 ábra Az energiaellátási folyamat sémája Az ábrán bekeretezett
rész az energiaipar, amely különösen fontos része a nemzetgazdasági szintű ágazati kapcsolatoknak mind a kibocsátások, mind a ráfordítások oldaláról. Kibocsátásának főbb tételei a 23 ábra foglalja össze: • egyrészt az energetikán kívüli, energiafogyasztó külső termelők ( T ), másrészt a lakosság végső (v) energiafelhasználásai ( ET + E L ) és az esetleges export, illetve • a központi energiaátalakításokba bemenő energiaráfordítások + az energiaipar közvetlen (végső) felhasználása (E E ). (Az energiaiparon kívüli, vagyis az "energiafogyasztó" termelők jelölése itt és a ban T, az általuk létrehozott érték P) továbbiak- E T V Ex E EE ET EL Eexp T TE TT TL Texp GDP GDPE GDPT l lE lT 2.3 ábra Az energetika az ágazati kapcsolatok rendszerében Az energetika súlyát a társadalmi termelési folyamatban jól érzékeltetik az alábbi arányszámok és közgazdasági jellemzők: • a
végső energiafogyasztásban döntő szerepet játszik az olaj és gázfelhasználás • az ipari jövedelemtermelés közel 50 %-át adják a különféle (szilárd és szénhidrogén) bányászat, villamosenergia-ipar és a vegyiparon belüli kőolaj finomítás és szénfeldolgozó ágazatok • az energiaipar outputja, mint lakossági-közületi energiafogyasztás, növekvő tendenciával, a múltban az országos fogyasztás negyede-harmada volt, ma már közelít az 50 % - hoz ha a lakossági mellé a kereskedelmi és közszolgálati fogyasztást is figyelembe vesszük • az ipari állóeszközök 40 % körüli hányadát az energetika teszi ki • az ipari beruházások tartósan mintegy harmadát, 1980 után közel felét energetikai célra fordították, miközben az energiahordozó és energetikai berendezés-import az országos összes import mintegy harmadát tette ki • az energiaigények kielégítéséhez már az utóbbi évtizedben is szükség volt a hazai
termeléssel közel azonos mennyiségű energiaimportra. Az import-arány a jövőben tovább nő A fentiek egy részét támasztják alá a 2.4, 25 és 26 ábrák vásárolt hően. ; 17,90% egyéb; 5,87% földgáz; 43,30% fűtőolaj; 7,90% villamos en.; 3,30% szén; 2,30% koksz; 19,43% 2.4 ábra A magyar ipar közvetlen energiafelhasználásának szerkezete (technológiai hő) ( 2000 ) villamos en.; 17,20% vásárolt hőenergia; 8,40% sziárd enh.; 6,80% földgáz; 38,50% folyékony szénh.; 29,20% 2.5 ábra A közvetlen energiafelhasználás megoszlása Magyarországon ( 2000 ) száraz földgáz (világ) termelés felhasználás energia, EJ 120 100 80 60 40 20 0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 idő, év a./ kőolaj (világ) 106 hordó termelés felhasználás 84 82 80 78 76 74 72 70 68 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 idő, év b./ szén (világ) energia, EJ termelés 102 100 98 96 94 92 90 88 86 84 felhasználás 1992
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 idő, év c./ villamosenergia (világ) 9 10 kWh termelés felhasználás 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 idő, év d./ 2.6 ábra A világ energiafelhasználása és -termelése főbb energiahordozónként Az energiaellátást, az energiaipart nemzetgazdasági összefüggésében kell vizsgálni. A következőkben elsősorban az energiaipar kibocsátás-irányú kérdéseivel foglalkozunk Előzőleg néhány alapvető közgazdasági fogalom ismertetése szükséges. 3. KÖZGAZDASÁGI ÖSSZEFÜGGÉSEK, ALAPFOGALMAK 3.1 Makrogazdasági mutatók A GDP - nek központi szerepe van a gazdasági folyamatok értékelésében. A pénzben kifejezett GDP ( Gross Domestic Product , bruttó hazai termék ) és GNI (GNP) (Gross National Income/Product , bruttó nemzeti jövedelem/termék) az a két legtermészetesebb kategória, amellyel a gazdasági tevékenységek nagyságát,
a gazdasági aktivitást mérhetjük. A GNI/GNP és GDP közötti különbség a külföldi vállalatokban realizált jövedelemből adódik. A GDP és a GNP közül azért választottuk a további folyamatok elemzéséhez a GDP - t, mert a KSH gyakorlatában is ez a kategória használatos. Kapcsolatát a többi makrogazdasági jellemzőhöz a 3.1 ábra mutatja be Külföldi profit Amort. Közvetett adók Módosító tényezők* Személyi jövedelem adó Bruttó hazai termék Bruttó nemzeti termék Nettó nemzeti termék Nemzeti jövedelem Személyi jövedelem Rendelkezésre álló személyi jövedelem NNP GDP * GNP (GNI) NI PI jövedelmet terhelő adó és nem-adó jellegű kifizetések 3.1 ábra Makrogazdasági mutatók értelmezése A 3.1 ábra jelöléseit és azok részletes értelmezéseit az alábbiakban foglaljuk össze, kiegészítve a nemzeti kibocsátás egyéb mutatóival Bruttó hazai termék, GDP: az adott évben az adott ország területén megtermelt
termékek fogyasztási és beruházási cikkek -, és szolgáltatások összértéke. Bruttó hozzáadott érték (HÉ): az ország területén egy év alatt előállított bruttó termelési érték és a vásárolt ráfordítások (anyag, energia) különbsége. A hozzáadott érték azt is jelenti, hogy az egyes ágazatok (mezőgazdaság, ipar, stb.) mennyivel járultak hozzá a GDP termeléséhez A GDP kiszámítása: a. Az egyes ágazatokban megtermelt hozzáadott értéke összege GDP = ∑HÉ = Megtermelt javak értéke – Termelő fogyasztás (közbenső javak) értéke A megtermelt javak csoportjai a felhasználás célja szerint: Végső javak: nem kerülnek további felhasználásra Közbenső javak: felhasználásával az adott ország termelői az adott évben új termékeket és szolgáltatásokat állítanak elő.(pl: nyersanyag, félkésztermék, segédanyag) felhasználásuk: termelői fogyasztás. b. Végső javakra irányuló kiadások összege az
alábbi vázlat szerint: Kiadások összege Fogyasztási kiadások Beruházások - tartós fogyasztási cikkek - nem tartós fogyasztási cikkek - szolgáltatások új tőkejavak vásárlása új üzleti célú beruházás Kormányzati kiadások Nettó export készletfelhalmozás lakás célú beruházás bővítő (nettó beruházás) Bruttó beruházás = Teljes beruházás pótló (amortizáció) c. A gazdaságban keletkező jövedelmek (munkabér, profit, bérleti díj) összege Nettó hazai termék (net. domectic product), NNP: a nettó hazai terméket a bruttó kibocsátásból az összes felhasználás (anyagok és amortizáció), a bruttó nemzeti jövedelemből (GNI) pedig az amortizáció levonásával kapjuk. A bruttó nemzeti jövedelem (GNI) a külföldi profitok figyelembevételével számítható. A HÉ egy része a külföldi tulajdonosokat illeti meg. A külföldi tőketulajdonosok jövedelmük egy részét külföldre utalják, másik részét pedig újra
befektetik Magyarországon. A Magyarországon tevékenykedő vállalkozások külföldi leányvállalatatinak is van külföldön keletkező jövedelme, amelynek egy része a magyar tulajdonosoké A GDP megadása: Nominál GDP: - GDP folyóáras értéke Reál GDP: - Javak mennyiségében kifejezett GDP (Nominál GDP/Árszínvonal) Változatlan áras GDP: - Adott időszakban megtermelt javak értékét egy régebbi időszak árain összegzi ( független a pénz értékváltozásától) (Nominál GDP/árindex) A GDP és a társadalmi jólét: A GDP nem tekinthető a társadalmi jólét mutatójának. Okai: - nem veszi figyelembe a negatív és pozitív külső gazdasági hatásokat, - nem veszi figyelembe a természeti javak amortizációját, - kimaradnak a társadalmi jólétet befolyásoló tényezők (pl: szabadidő), - számításba vesz olyan sajnálatos tevékenységeket (pl. tűzeset, baleset helyreállítása) amelyek nem növelik a jólétet A magyarországi HÉ és GDP
változásról tájékoztat a 3.1 táblázat 3.1 táblázat A GDP és az ágazatok bruttó hozzáadott értéke (folyó ár) (millió Ft) Nemzetgazdasági ág 1996 1997 1998 1999 Mezőgazdaság, halászat 402390 445120 491444 483522 Ipar 1590437 2123635 2505137 2757840 Építőipar 260682 345869 405609 463832 Kereskedelem, közúti jármű 683919 866785 1027435 1097511 Szálláshely, vendéglátás 120671 150620 171000 178115 Szállítás, raktározás, posta, 556095 736222 875075 1018398 távközlés Pénzügyi terv., 1275952 1446941 1686524 1998384 ingatlanügyek, bérbeadás Közigazgatás, köt. 416992 525879 638734 723419 társadalombiztosítás Oktatás 277833 348736 415975 477948 Egészségügyi és szociális ellátás 272661 337371 390705 446097 Egyéb 202680 228808 265825 327960 Ágazatok bruttó HÉ-e 6061312 7555986 8873463 9973026 (alapáron) Pénzközvetítői sz. díja -218848 -241807 -245081 -238809 GDP (alapáron) 5842464 7314179 8628382 9689214 Termékadók egyenlege
1051470 1226490 1459052 1704282 Bruttó hazai termék, GDP 6893934 8540669 10087434 11393499 2000 470279 3337523 519990 1227019 201288 1096273 2343640 816731 535284 521883 342434 11414378 -301266 11113112 1962098 13075210 A GDP és a GNI közötti kapcsolatot számszerű adatok segítségével 3.2 táblázat mutatja az 1996-1998 közötti időszakra vonatkozóan 3.2 táblázat Magyarország bruttó hazai terméke (GDP) és bruttó nemzeti jövedelme (GNI), 1996-1998 (millió Ft) Megnevezés 1996 1997 1998 1.Külföldről kapott jövedelem összesen 184 386 257 577 240 553 2.Külföldre fizetett jövedelem összesen -684 355 -978 857 -1 115 354 3.Bruttó hazai termék (GDP), folyó áron 6 893 934 8 540 669 10 087 434 4.Bruttó nemzeti jövedelem (GNI), folyó áron 6 393 965 7 819 389 9 212 633 (3+1+2) GNI a GDP %-ában 92,7 91,6 92,6 Elterjedt, nemzetközi gyakorlatban is használt energetikai mutatószámok: az előállított GDP egységére jutó
energiafelhasználás, valamint az egy főre jutó fajlagos energiafogyasztás. A nemzetgazdasági szintű energetikai mutatók meghatározásánál különleges szerepe van a lakossági fogyasztásnak. A hazai összenergia felhasználás kb 30 - 40% - át érinti a lakossági energiafogyasztás, amely nem szolgálja a GDP termelést. A lakossági energiafogyasztás számbavétele az országos energiaigényesség meghatározásánál torz képet adhat. Mindezeket összefoglalóan szemlélteti a 3.3 ábra Egy főre jutó összes energiafelhasználás Egy főre jutó lakossági energiafelhasználás 200 Egységnyi GDP- re jutó energiafelhasználás % 150 100 50 0 Ausztria Franciao. Németo. Anglia Lengyelo. Magyaro Országok 3.3 ábra Fajlagos energiafelhasználási adatok Az összenergia és lakossági energiafelhasználás arányát hazai viszonylatban szemlélteti a 3.4 ábra. halmozatlan br. felh 1200 lakossági+kommunális energia felh., PJ 1000 800 600 400 200 0
1995 1996 lakosság 1997 1998 1999 2000 bruttó fogyasztás 3.4 ábra A lakossági energiafogyasztás aránya A 3.5 ábra bemutatja hazánk GDP termelésének változását 1993 - 2000 között, kiemelve az egy főre eső a GDP termelést is. 3.5 ábra A GDP és az egy főre eső GDP változása ( 1980 = 100% ) 3.3 Ágazati viszonyok A termelési folyamat két jellegzetesen eltérő területre osztható költség és jövedelem szerkezetét illetően, az alapanyag iparra (AIP) és a feldolgozó iparra (FIP). Az anyagköltségekben jelentkező eltérés, amely magába foglalja az energia és alapanyag költségeket, az ipari szerkezet és a gyártási technológiák alapvető különbségéből adódik. Az alapanyagiparban az energia az egyik legfontosabb termelési tényező. Az alapanyagipar energiafelhasználásának megoszlását szemlélteti a 3.6 ábra amelyből látható a kohászat és a vegyipar meghatározó szerepe. A GDP és az energiafelhasználás közötti
szoros kapcsolatot szemlélteti a 37 ábra Látható, hogy a gazdasági recesszió miatt bekövetkező csökkenés után 1993-tól javuló tendenciát mutat mindkét gazdasági jellemző. Építőanyagip.; 15,70% Kohászat; 33,80% Bányászat; 1,30% Vegyipar; 49,20% Az alapanyagipar energiafelhasználásának megoszlása, 1994 összes energia, PJ 1300 1250 1200 összes energia GDP 1150 1100 1050 1000 950 900 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 3.7 ábra A GDP és az energiafelhasználás alakulása A hazai ipari termelés ágazatonkénti változását mutatja be a 3.3 táblázat 3.3 táblázat Ipari és építőipari termelés változása 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 GDP, 109 USD 3.6 ábra Ágazatok 1996 1997 Volumenindex, előző év=100 1998 1999 2000 2001 2002 Fémalapanyag-gyártás 103,0 119,7 99,9 95,9 113,8 96,9 100,9 Fémfeldolgozási term. 85,0 103,5 111,9 104,0 126,3 109,3 89,2 Gép- és berendezés gy. 94,6 99,7 108,7 105,9
110,7 110,2 132,0 Villamosgépgyártás 112,6 111,9 130,5 155,3 154,4 109,9 104,8 Járműgyártás 127,7 166,0 146,4 120,3 115,7 104,8 101,1 Gépipar 123,7 154,9 141,3 135,4 134,9 108,2 102,2 Feldolgozóipar 103,4 114,8 116,1 112,4 120,7 104,9 103,6 IPAR 103,4 111,1 112,5 110,7 118,7 104,1 102,6 ÉPÍTŐIPAR 105,6 107,1 111,9 105,9 105,8 109,9 120,1 A vaskohászatban az energiahordozók költséghányada az összes költség kb. 20 % -a Az iparág energiaköltsége az anyagköltségen belül évről évre csökkent, miközben az energiahordozók ára folyamatosan növekedett, mert az anyagköltség energiaköltségen kívüli összetevőinek aránya nagyobb mértékben növekedett. Az energiafelhasználáson belül döntő hányada van a metallurgiai fázisnak (3.8 ábra) 3.8 ábra A vaskohászat energiafelhasználása Az ipari ágazatok költség és jövedelemszerkezete alapján a technológiai sajátosságokból adódóan az
alábbi megállapítások tehetők: • a két termelési terület (AIP és FIP) költség- és jövedelem-szerkezete jellegében is eltérő • a GDP-ben, azon belül pedig különösen a jövedelemben aránykülönbségek vannak • hasonlók az aránykülönbségek a költségszerkezeten belül is, az energiát és az alapanyagokat illetően • a tőkeigényességeket ugyancsak aránykülönbségek jellemzik A termelés anyag- és energiaigényessége meghatározza a termelés hatékonyságát, vagyis azt, hogy egy bizonyos nagyságú bruttó termelési értéknek mekkora hányada a GDP-jövedelem és ennek függvényében a gazdaság fejlődési, növekedési lehetősége. Az egyes tevékenységek, termékek különböző mértékű árváltozásai - köztük az infláció - miatt költség- és jövedelem-szerkezet változásaik egymáshoz képest természetesen eltérőek. Az ágazati kapcsolati mérlegek (ÁKM) az ágazatok közötti termelési forgalmat és a
különböző célú végső fogyasztásokat tartalmazzák. Voltaképpen statikus modellek, mivel egy-egy év összesített termelési kapcsolataira vonatkoznak. A gyakorlatban háromféle típusa (A, B és C) készül, attól függően, hogy csak a hazai termelési kapcsolatokat, vagy a kiegészítő importokkal együttes teljes kapcsolatrendszert tartalmazza-e. Különböző részletezettségű ÁKM-ek készülnek, különféle al- és szakágazati aggregátságban(szervezeti bontásban). A termelő egymás közötti kapcsolatainak számbavétele természetesen halmozódásokat okoz a számszerű adatokban, megfelelően a bruttó termelési érték, vagyis az összes nemzetgazdasági termelés fogalmának. A különféle aggregátságú összesített bruttó termelési értékek tehát egymástól eltérőek. A termelési - fogyasztási ( általában Ft. - ban kifejezett ) kapcsolatok egyszerűsített elvi sémáját a 21 és 23 ábrák már bemutatták Ezek különféle
aggregátságban készülhetnek: gazdasági ágak, ágazatok, szak- és alágazatok, termékek és tevékenységek mélységében A gazdaság egyensúlyát a GDP = VÉGSŐ FOGYASZTÁS jellemzi. ( Csak ágazatok összesítésében, ágazatonként nem ) Ha a végső fogyasztás nagyobb mint a GDP akkor külső kölcsönfelvételre van szükség, ellenkező esetben van lehetőség adósságtörlesztésre Az egyes ágazatok költség-, jövedelemtermelési- és kibocsátás-szerkezete szélsőségesen eltérő is lehet. Az energetikában szokásos hatásfok értelmezéshez hasonlóan - közelítően - a társadalmi termelés hatásfoka is jellemezhető a végső fogyasztás és az összes termelés viszonylatával: η = végső fogyasztás végső fogyasztás+ termelői ráfordítás A hatásfok annál nagyobb: • minél kisebb a T termelői ráfordítás azonos végső fogyasztás mellett • azonos termelői ráfordítás esetén minél nagyobb a végső fogyasztás Nagyon jól
szemléltető, grafikus módszert mutat be a 3.9 ábra, ábrázolás technikailag felhasználva az ágazati kapcsolatok mérlegének (ÁKM) modelladottságait Ebben: • az ágazatok kölcsönös, folyó termelési ráfordításait, ill. kibocsátásait a négyzetes mező (C) tartalmazza, • • a GDP termelése az alsó szárny területével jellemezhető (ezt egészítik ki, illetve növelik az importforrások), a GDP felhasználását a jobb szárny reprezentálja (ezek között szerepel az Ex jelű export, a kiegészítő importok ellentételezéseként). a./ C b./ V 1 Ex GDP1 C V2 Ex GDP2 import import 3.9 ábra A termelési hatékonyság jellemzése A hatékonyság tulajdonképpen a különféle területarányokkal jellemezhető. Részletes elemzés nélkül is könnyen belátható, hogy pl. a b/ jelű változat sokkal kedvezőbb, nagyobb hatékonyságú termelést ábrázol Azonos nagyságú C belső négyzet mellett, a nagyobb végső fogyasztás nagyobb
hatékonyságot jelent 4. AZ ENERGIAIPAR AZ ÁGAZATI KAPCSOLATOKBAN 4.1 Az energiaellátás nemzetgazdasági tevékenység A szak- és alágazati bontású termelési folyamatban, de méginkább a tevékenységek, termékek szintjén, a különböző anyagfelhasználási területeken az egyes termékek egymással - bár eltérő (élettartam, kényelem, költség, súly stb.) jellemzőkkel - esetenként közel egyenértékűen cserélhetők, így pl az építőiparban: a kő, tégla, cement, fa, műanyag, fémek, üveg, kerámia; ruházatban: pamut, gyapjú, selyem, bőr, műanyag; a gépgyártásban: vas-acél, színesfém, kerámia, műanyag, fa és így tovább. Ennek megfelelően a termelési folyamatban résztvevő szervezeti egységek (tevékenységek) többsége tehát a felhasználásban többé-kevésbé helyettesíthető, egymással versenyző, kompetitív termékeket állít elő. Ezekkel szemben az energiaellátás - vagyis az energetika kibocsátása akár termelési
célra, akár fogyasztási célra - egyértelműen sajátos tevékenység. Nem helyettesíthető mással és megítélésében a többi termelőtől eltérő szempontokat is kell érvényesíteni, amint ezt a következőkben felsorolt sajátosságok majd bizonyítják. Ugyanakkor az energiaellátáson belül az egyes energiahordozók között széleskörű helyettesíthetőség, cserélhetőség, kompetitivitás, verseny alakulhat ki. Az általános közgazdasági - elszámolási, statisztikai, tervezési - gyakorlatban az energiaellátás az anyagi termelő ágazatok egy területe; így az energiaipari ágazatokra is vonatkoztatják az anyagi termelésben szokásos közgazdasági mutatók többségét. Az energetika sajátos szerepét - és ezekből adódóan, speciális megítélésének indokoltságát - az általánostól való eltérések, vagyis azok, az alábbiakban követhető tulajdonságok bizonyítják, amelyek külön-külön is, de főleg együttesen csakis az energetikát
jellemzik. 4.2 Az energiahordozók energiatartalmának hasznosítása A termelésben az energiahordozók többsége (fa- és szénféleségek, kőolaj, földgáz és az ezek átalakításával nyert többi, másodlagos energiahordozó) anyagként jelenik meg; (bel-és kül) kereskedelmi forgalmazásuk - néhány kivétellel - természetes mértékegységben (t, q, m3) történik, hasonlóképpen elszámolásuk a gazdaságstatisztikában és a tervezésben. Ugyanakkor a felhasználásban - szemben az egyéb anyagfelhasználásokkal - mind a termelő célú, mind a lakossági felhasználások során munkát végeztetünk az energiahordozókkal, (túlnyomóan) hő- és mechanikai munka formájában. Az energiafelhasználás célja tehát alapvetően nem anyagi jellegű, hanem alak-, hely-, halmazállapot-változás, fény-, hang, hőhatás biztosítása A fogyasztásban történő elszámolás tehát nem anyagként, hanem energetikai mértékegységekben (kJ, kWh) történik; az
energia mérlegekben - statisztikában és tervezésben - is ezek az egységes, közös dimenziójú elszámolási egységek. E felhasználások során a teljes energiamennyiség eltűnik, "füstbe megy", az energiahordozó anyagilag megsemmisül. Rendeltetése szinte kizárólagosan a különféle - termelési, életviteli folyamatok fenntartása (eltekintve néhány speciális anyagjellegű, nem energetikai célú energiafelhasználástól, mint pl műanyag-, műtrágya, koromgyártás, illetve az energiahordozók átalakítása során kapott anyagjellegű termékektől, pl. kenőolajok zsírok, parafin, bitumen, szurok, fenol stb.) Ez a sajátosság már önmagában elég volna ahhoz, hogy az energiafelhasználást az általános anyagfelhasználásoktól elkülönítve kezeljük, noha a közgazdasági összevont értékelszámolásokban - természetes módon - az anyagi ráfordítások között szerepel. Valójában energiát hordozó anyagok a hőtermelési (és
geotermikus) folyamatokból nyert gőz és melegvíz is. Energiaszolgáltatásra alkalmasak olyan energiaforrások is, amelyek nem anyagjellegű termékek, mint pl. a primer villamos energia (víz, atom), és egyéb megújuló energiafajták, mint szél-, víz-, ár-apály, tengermozgás, direkt napenergia, fotocella stb. Ezeknél egyáltalán nem beszélhetünk az előzőek szerinti anyagi energiahordozókról, mint ahogy a termelt villamos energia esetében sem. 4.3 Az energiaigények okozat jellege és sajátosságai Az energetika önálló része a termelési rendszernek, de egyértelmű függvénye, okozata a - a társadalom gazdasági tevékenységének, a termelés szintjének és struktúrájának, másrészt - az életszínvonalnak, az életvitelnek (fogyasztási szokások, berendezés ellátottság, klimatikus viszonyok). Prioritásuk van az energiafogyasztást meghatározó fenti tényezőknek, mint okoknak; az energiaigény nagysága ezek ismeretében (vagy
feltételezésével), szigorú törvényszerűségekkel okozatként - számítható. Az energiaellátás ebben az értelemben szolgáltatás, a mindenkori az időben szélsőségesen ingadozó és változó - igények kielégítése érdekében Az energiaigények kielégítése során kettős követelménynek kell teljesülnie: - az egyik az éves forrás-fogyasztás egyensúlya (kJ/év, kWh/év, m3/év), miközben - az időben - pillanat, óra, nap (évszak) szerint - (esetleg szélsőségesen) változó igényekhez igazodva, (kW, GJ/h, m3/h, m3/nap) terhelés-teljesítmény egyensúly-követelményt is ki kell elégíteni. Az egyensúly biztosítása, az ellátásbiztonság rendkívül költséges tárolási-készletezési, illetve kapacitástartalék-létesítési feladatok megoldását is jelenti. Mivel a szükséges energiaszolgáltató kapacitásokat - az ellátásbiztonság érdekében - az év során jelentkező "pillanatnyi" maximális terhelési igények
környezetében kell létesíteni, az energetikai berendezések kapacitáskihasználása a fogyasztás időbeli ingadozásától, a terhelési menetrendtől függően széles határok között változhat; ez ugyancsak a felhasználás struktúrájától függő következmény. 4.4 Az energiaellátáson belüli energiahordozó cserék Az energiaellátási folyamat három fő fázisa a termelés-átalakítás-fogyasztás önálló részei az értéktermelési folyamatnak, mint ahogy az egyes fázisok közötti szállítási-elosztási tevékenységek is. Mind a termelés, mind az átalakítás sokrétű műszaki-gazdasági tevékenység; céljuk különféle energiahordozók előállítása. Miközben tehát az egész energiaellátás alapvetően sajátos jellegű gazdasági feladat, az energiaellátáson belül - az egyes felhasználási területeken, az energiahordozók között - széles körű helyettesíthetőség, cserélhetőség áll fenn. A választást kényelmi, költség,
ráfordítás, karbantartás, szabályozhatóság, biztonság stb szempontok motiválják. Az egymással kompetitív energiahordozók tehát az egyes felhasználási területeken e szempontok szerint, eltérő használati érték- és árviszonyaiknak megfelelően versenyezhetnek Néhány példa az energiahordozók helyettesíthetőségére: - az energiaátalakítási (hő- és villamosenergia-termelés) folyamatokban szilárd-, folyékony-, gáznemű tüzelőanyagok, atomenergia, - az alacsony hőmérsékletű (fűtés, főzés, bepárlás) energiafelhasználási folyamatokban: szilárd-, folyékony-, gáz tüzelőanyag, melegvíz, gőz, villamos energia, - a magas hőmérsékletű technológiai hőfelhasználásokban: szilárd-, folyékony-, gáz tüzelőanyag, villamos energia, - álló mechanikai munkavégzésre: villamos energia-, üzemanyag-, gáz-, gőzmotorhajtások, - mobil mechanikai célra: szilárd tüzelőanyagok, üzemanyagok (gőz), villamos energia. 4.5 Az
energiaellátási folyamat energetikai és közgazdasági szemmel Az energiaellátás az értéktermelési folyamatban - kiemelten az energia-átalakítások miatt sajátosan jelenik meg. Amíg ugyanis az energiaátalakítások során - az elkerülhetetlen átalakítási veszteségek miatt - a felhasználható energiamennyiség egyre csökken, de folyamatosan nemesül, az értéktermelési folyamat szemlélete szerint az egymást követő fázisokban egyre nagyobb a termelési érték. A 41 ábrán jól látható az energia-folyamábra szűkülésével szemben az értékfolyamat bővülő jellege Egységnyi energiahordozó költsége tehát az ellátási folyamatok előrehaladásával nő; a nemesebb energiahordozó szükségszerűen drágább A drágább energiahordozókat olyan célra ésszerű használni, ahol többletköltségük megtérül a felhasználás során (kényelemben, vagy egyéb előnyével) Energiafolyam ⇓ Értékfolyam ⇓ kőolaj kőolaj finomító ⇓
veszt. termék erőmű finomító GDPF termék erőmű GDPE veszt. villamos en. ⇓ ⇓ veszt. 4.1ábra ⇓ vill.en Az energiaátalakítások kétféle szemlélete Az energiaellátás tartalmi megítélésében egy további lényeges értelmezési különbség is van. Az ÁKM szerint végső fogyasztásnak csak a lakossági-közületi energiafogyasztás tekinthető. Energetikailag viszont a végső fogyasztás az energiaátalakítások utáni teljes (akár átalakítás nélküli, primer) ún. "közvetlen felhasználás", amely az energetikai szakzsargon szerint tartalmazza az ÁKM értelmezésén túl a termelési célú energiafogyasztást, sőt az energiaipari közvetlen felhasználásokat is Az energiaköltség természetesen az anyagköltségek között szerepel a statisztikában. Beépül a termék önköltségébe, jóllehet a felhasznált energia közvetlenül nem érzékelhető, nincs jelen a termékben, szemben a többi anyagfelhasználással; azok ugyanis
fizikailag benne maradnak, ha esetenként átalakult formában is. A jobb minőségű, illetve nagyobb mennyiségű anyagfelhasználás a végtermék használati értékében (élettartam-növekedés, nagyobb terhelhetőség, kisebb súly stb.) komoly különbségeket eredményezhet Ugyanakkor az eltérő (mennyiségű, minőségű) energiafelhasználás a közel azonos végtermékek használati értékében általában nem kimutatható. A jövedelem további csökkenését (sőt eltűnését, ill. "negatívvá-válását") okozzák a világpiaci - általában elkerülhetetlen - árengedmény-kényszerek Minden tevékenységben, anyagban, termékben tehát láthatatlanul ott van - annak energiaigényességétől függően - különböző nagyságú energiamennyiség. Ennek a ténynek nagy a szerepe az ország külkereskedelmi tevékenységének a hatékonyságára, különösen az olajárrobbanásokat követően, a "drágább energiahordozó" körülményei között
4.6 Anyag- és energiaigényesség, gazdasági hatékonyság E fogalmak mindegyike fontos (minőségi) gazdasági jellemzője az értéktermelő tevékenységeknek: • a mikroszintű mutatók a termelés - természetes mértékegységben vagy jövedelemben (Ft, $) kifejezett - egységére vonatkoztatva minősítik az egyes gazdasági egységek tevékenységét vagy a termékeket, • makroszinten leggyakoribb az ipari és országos termelés átlagos minősítése, általában egységnyi jövedelemre vonatkoztatott, vagy egy főre jutó fajlagos mutatókkal. Nemzetközileg is szokásos az országos és ipari anyagiényességek, ezen belül pl. egy főre jutó különféle (alap)anyagok, termékek - pl. vas, acél, színesfém, műanyag, papír, cement, műtrágya stb - felhasználásának a meghatározása, sőt néha e fajlagos mutatók nemzetközi összehasonlítása is Ez utóbbi az egyes anyagféleségek helyettesíthetősége miatt sok félreértés (helytelen
következtetés) forrása is lehet Ugyanakkor igen fontos (számszerű) hatékonysági jellemző az egész gazdaságra (iparra) vonatkozó - Ft/Ft-ban mért - össz-anyagfelhasználási mutató, amely a termelés átlagos anyagigényességét, áttételesen tehát az összes termelés jövedelemviszonyait is tükrözi. Az energetika sajátos jellegéből adódóan az energiaigényességi mutatók információs értéke az előbbiekénél sokkal nagyobb, mind a mikro-, mind makroszinten. Érdemi értékelésekre is lehetőséget adnak, ha kellő körültekintéssel készülnek és főleg figyelembe veszik a gazdaság strukturális változásainak a hatását az energiaigényességek alakulására. Hasonlóan reális információ-értékük lehet a lakossági célú, pl egy háztartásra jutó energia- és villamosenergiafelhasználásoknak is, természetesen itt is értékelve a különféle - klimatikus, jövedelmi, életmód- és életviteli, stb, valamint energiaszerkezeti -
különbségeket A termelés nagy anyagigényessége egyben annak nagy energiaigényességét is jelenti. 4.7 Anyag- és energiatakarékosság, energiaigényesség-csökkentés A többlet-anyagfelhasználás a használati érték (valamilyen értelmű) növekedését eredményezheti, sőt még ésszerű is, ha a többlet-költség a végtermék piaci árában - esetleg még többlet nyereséggel is - érvényesíthető. Az anyagtakarékosság tehát akkor indokolt, ha ez utóbbi feltétel nem teljesül, vagyis az anyagtakarékosság az ésszerűtlen - a termék árában nem megtérülő - többlet-anyagfelhasználás tudatos megakadályozása. Ezzel szemben az energiatakarékosság általában hasznos, hiszen a szükségesnél nagyobb energiaráfordítás többletköltsége a termék árában realizálható jövedelmet csökkenti. Az előzőek szerint magától értetődő, hogy az anyagtakarékosság egyidejűleg energiatakarékosságot is eredményez, fordítva a kapcsolat nem áll
fenn. Az energiatakarékosság az energiaigényesség csökkentésének egyik eszköze. Az energiaigényesség nagyobb mértékű csökkentését az ágazati- és a termékszerkezet-váltás (utóbbi a műszaki fejlesztés, termékkorszerűsítés, piaci értéknövelés révén), valamint közvetve az anyagtakarékosság teszi lehetővé Közismert, hogy az energiatakarékosság a gazdasági környezettől függően időben változó, akár szélsőségesen is eltérő sőt ellentétes - követelményeket elégíthet ki (pl. kJ-al, kWh-val, energiával és/vagy teljesítménnyel, csak olajjal, Ft-tal és/vagy devizával, folyó ráfordítással és/vagy beruházással?); ugyanakkor az energiaigényesség csökkentése általános érvényű nemzetgazdasági követelmény. Hasonlóképpen differenciáltan kell értékelni az anyagtakarékosságot is 4.8 Az energiaellátás hatásfoka Míg az energetikán kívüli termelőkre az energiaigényesség kiemelt gazdasági-hatékonysági
mutató, az energetika jellemzésére nem alkalmas, sőt értelmezhetetlen. Az energiaigényesség ugyanis az energetika és a többi termelő közötti kapcsolat számszerű mutatója. Az energiaellátás energetikai (minőségi és mennyiségi) értékelésére szolgáló mutatók a hatásfok, illetve a fajlagos energiafelhasználás. Dimenziójuk kJ/kJ és reciprok fogalmakként az energiaellátási rendszerbe bevitt és abból (hasznosan) felhasznált energiamennyiségek viszonyát fejezik ki, vagyis - az η< 1,0 hatásfok az átalakításokba bevitt energiából hasznosítható energiamennyiségnek az arányát adja meg, - a fajlagos energiafelhasználás f = 1/η pedig azt, hogy egységnyi (külső) felhasználás érdekében annak hányszorosát kell az átalakítási folyamatokba bevinni. A megállapítások vonatkoznak mind az egyedi energiaátalakítási folyamatokra, mind az országos energiaellátási rendszerre ( részletesen lásd. 9 fejezetben) 5. GAZDASÁG -
ENERGIA KAPCSOLAT E kapcsolatok jellemzésére a különféle gazdasági és energetikai paramétereket vesszük figyelembe, velük valamilyen függvényszerű összefüggéseket határozunk meg. Legfontosabb, itt tárgyalásra kerülő jellemzők a már eddigiekben is használt: energiaigényesség, az energiafelhasználás hatékonysága és a rugalmassági mutatók. 5.1 A termelés energiaigényessége és energiahatékonysága A globális, makroökonómiai mutatószámok hasznos eszközei a nemzetgazdasági szintű elemzéseknek és a nemzetközi összehasonlításoknak. E mutatószámok egyszerűsége azonban egyben veszélyt is jelent a mindennapi elemzésitervezési felhasználásban és összehasonlításokban. Minden makroökonómiai mutató ugyanis szükségszerűen igen nagyszámú, szélsőséges szórású egyedi mutatószám súlyozott átlaga, tehát csak szigorú feltételekkel meghatározott műszaki és gazdasági tartalom mellett érvényes. Az energetikai tárgyú
elemzések is általánosan alkalmaznak - a nemzetközi gyakorlatban is olyan globális, makroökonómiai mutatókat, amelyekkel - vagy egy-egy ország gazdasági-energetikai kapcsolatrendszerét és azok fejlődési dinamikáját jellemzik, - vagy több ország energiafogyasztási és gazdasági színvonalát hasonlítják össze, illetve a közöttük lévő analógiákat keresik és magyarázzák. A legfontosabb energetikai vonatkozású mutatószámok: az egy főre, illetve az egy háztartásra jutó fajlagos energiafogyasztások, valamint energiaigényességi és rugalmassági tényezők. Az ellentmondásos megítélésének oka egy paradox kettősség: - nemzetközileg érvényesülő, általános szabály az energiatakarékosság követelménye; összhangban azzal az elvvel, hogy relatíve minél kisebb energiafogyasztással minél nagyobb gazdasági eredményt kell elérni, annál nagyobb ugyanis a nemzetgazdasági hatékonyság - másrészt viszont, a gazdaság magasabb
szintje, folyamatos növekedése csak egyre növekvő energiafogyasztás árán valósul meg. Az ellentmondásos megítélés alapvető oka a változó energiaigényesség. Az energetika kétféle megítélésének a magyarázatát jól szemlélteti az 5.1 ábra, ahol a diagram két koordinátája az egy főre jutó jövedelem, illetve az egy főre jutó energiafogyasztás A diagram sémaszerűen ábrázolja a kapcsolat jellegét a gazdaság és az energetika között. KJ/fő e Fejlettek ° ° ° ° b εab° ° ° ° ° ° ° ° 1 ° ° ° ° A• 2° ° ° εA° ° ° ° ° ° Fejlődők° ° ° ° ° ° a ° eA p, $/fő pA 5.1 ábra Gazdaság és energetika kapcsolata Alapvető mondanivalója: - energia nélkül nem működhet a gazdaság; a gazdaság növekedéséhez általában többletenergiára van szükség, - az országok majdnem a teljes diagram-mezőt kitöltik, általában jobbra fent vannak a fejlett, és balra lent a fejlődő országok (kisebb-nagyobb
kivételekkel!), - a gazdasági fejlődésnek megfelelően, általában balról jobbra felfelé haladó tendencia jellemzi a fejlődést, - nem minden ország megy át ugyanazon gazdasági-energetikai kapcsolattal jellemzett fejlődési fokozatokon, tehát az általános fejlődési tendencián belül különféle növekedési pályák lehetnek, amint azt az "A" pontból meghúzott 1. és 2 jelű vonalak is jelzik (Az országokat ábrázoló pontok szétszórtsága - közvetve - már önmagában is a fejlődési pályák gazdasági-energetikai kapcsolatának különbözőségét bizonyítja.) Az országonkénti szórások a diagram-mezőben illetve az eltérő fejlődési pályák magyarázata az egyes gazdaságok eltérő energiaigényessége, amely - rejtve - tulajdonképpen ott van már az 5.1 ábrán is A diagram minden pontjához tartozik ugyanis egy adott ε energiaigényesség, az a és b jelű vetítő vonalakkal jelzett GDP/fő és kJ/fő értékek hányadosa;
dimenziója kJ/GDP. Ennek szellemében szerkeszthető meg az 52 ábra, amely már tartalmazza a különböző ε1 < εn energiaigényesség-paramétereket is Könnyen leolvasható erről az ábráról, hogy egy adott pa gazdasági fejlettséghez annál nagyobb "e" fajlagos energiafogyasztás tartozik, minél nagyobb az adott gazdaság ε energiaigényessége, vagyis e=P.ε A fajlagos, egy főre jutó fogyasztásokat az ország lakosságának számával szorozva, az E összenergia és a P össztermelés közötti összefüggés E = P . ε illetve az energiaigényesség: ε= KJ/fő e E P εn • ε2 • • • • • • • ε3 ε1 b εn > ε3.ε1 a p, $/fő 5.2ábra Gazdaság és energiafelhasználás kapcsolata A termelés energiaigényességétől függően tehát: • azonos nagyságú P jövedelem-termelés mellett az E energiafogyasztás akár többszörös nagyságú lehet (5.2 ábra "a" jelű egyenese), illetve • azonos E
energiamennyiséggel különböző nagyságú P termelés energiaigénye is kielégíthető ("b" jelű egyenes). Mivel pedig a gazdaság igen nagy számú "i" termelő egység együttese, az E energiaigény is az egyedi részfogyasztások eredője: E = ΣEi = ΣPi . εi = P Σsi = P ε ahol az εi a termelő egységek egyedi energiaigényessége, si P1 / P , vagyis az i-ik termelőnek az összes jövedelem termelésből való részesedési aránya, ε az átlagos energiaigényesség, ami a termelő egységek egyedi energiaigé- nyességének a súlyozott átlaga. Az összefüggések - hangsúlyozni kell - csak a termelő szférára értelmezhetők, sőt azon belül is csak az energiaipar nélkül, az energiafogyasztó ágazatokra. A fentiekből - már különösebb elemzés nélkül is - fontos következtetések olvashatók ki: • • A gazdaság-energia kapcsolatban és a jövő fejlesztési viszonyaiban is meghatározó, elsődleges szerepe a gazdaságnak
van (az a "független változó"). Az energetika pedig okozat, szigorú szabályok szerint meghatározott következménye a gazdaság termelő tevékenységének. Függvénye a termelés P mennyiségének és energiaigényességének Ha tehát a gazdasági fejlesztés kérdésében már döntöttünk, akkor továbbiakban már nincs szabad kezünk az energetika nagyságának a meghatározásában, legfeljebb "csak" ennek belső strukturális kérdéseiben. A termelő egységek eltérő egyedi energiaigényességei miatt a gazdasági és energetikai fejlesztés minden jellemzője - az energiaigények és a gazdasági jövedelem-termelés abszolút nagysága, ezek növekedési ütemei, az energiaigényességek és az energiahasznosítási, valamint a rugalmassági mutatók - erősen struktúra-függők. Az országos fogyasztás esetén az egyes nemzetgazdasági ágakra (ipar, építőipar, mezőgazdaság, közlekedés, szolgáltatás), az iparon belül pedig az
ágazatokra indokolt külön is vizsgálni az energiaigényességek alakulását, illetve az egyes területek hatását az eredő országos energiaigényre. Az energiafelhasználás és a gazdasági növekedés napjainkban alapvetően megváltozott: a gazdaság növekedhet csökkenő energiafelhasználás mellett is, ennek oka részben az ipari szerkezetváltás másrészt a szolgáltatások szerepe. A főbb mutatók nemzetközi összehasonlítását foglalja össze a 5.1 táblázat 5.1 táblázat Energiaigényesség (toe/1000’90 USD) Energiafelhasználás (toe/fő) GDP/fő (1000’ 90 USD/fő) GDP és energiafelhasználás Magyarországon Franciaor- Németor- Magyaror- Ausztria szág szág szág 0,19 0,18 0,71 0,15 OECD átlag 0,25 4,34 4,20 2,50 3,57 4,63 21,86 22,04 3,16 22,17 17,74 A nemzetgazdasági ágak szerepe az energiafelhasználásban és a GDP termelésében eltérő. Összefoglaló főbb következtetések: • • döntő, mintegy 60 % arányú az ipar
szerepe az országos energiaigényességben, mivel mind a termelési súlya, mind az egyedi energiaigényessége relatíve nagy kis energiaigényessége ellenére a szolgáltatás hatása az országos energiaigényességre csak 26 %. A szolgáltatás növekvő részesedéssel vesz részt az országos energiaigényességben mivel 1985-ben még csak 10% -ot ért el. Fontos megjegyzés: Az energiaigényességek számszerű értékei - szintje és arányai - lényegesen változhatnak attól függően, hogy az energiaigényesség vonatkoztatási alapja GDP, m, vagy esetleg bruttó termelési érték. Másrészt attól is, hogy időben milyen mértékű forint-infláció, valamint ágazatilag is eltérő áremelések következnek be Az előzőek alapján megfogalmazható következtetések: • • Az országos energiaigényesség alakulásában az ipar szerepe ma is döntő, a korábbihoz képest némileg csökkent. A szolgáltatás hatása a súlyarányának kétszeres növekedése
(55 % aránya) ellenére még mindig relatíve kicsi az országos energiaigényességre. Az elmúlt közel egy évtizedet igen jelentős termeléscsökkenés jellemzi, a csökkenés az ipar minden területén jelentős volt, így az utóbbi években az energiaigényesség érdemben nem változott. Idevonatkozó megállapításainkat az 5.3, 54, és 55 ábrák foglalják össze GDP (volumen) Teljes energia-felhaszmálás Villamosenergia-felhasználás Fajlagos energia-felhasználás Fajlagos villamosenergia-felhasználás 145 135 125 1995=100% 115 105 95 85 75 65 96/95 97/95 98/95 99/95 00/95 01/95 02/95 5.3 ábra A gazdaság és az energiaszektor néhány jellemző mutatója volumen indexekben kifejezve Mrd HUF91 60 50 40 30 20 10 0 Ipar Szolgáltatás Mezőgazdaság 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 MJ/HUF 91 5.4 ábra A termelő ágazatok GDP hozzájárulása 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1991 1998 Ipar 5.5 ábra Tercier szektor
Közlekedés Mezőgazdaság Ágazati energiaigényességek (1991,1998) Az energiaigényesség tehát nem energiagazdálkodási fogalom, hanem általános gazdasági, hatékonysági kategória. Ezt közvetlenül is kifejezi az energiaigényesség reciprok fogalma, a hatékonyság (az energiafelhasználás hasznosságának mutatója): hatékonyság = gazdasági eredmény energiaráfordítás A képlet alapján adódik, hogy jobb a hatékonyság ha azonos gazdasági eredményt minél kisebb energiával érünk el, vagy azonos esetleg nagyobb energiafelhasználással minél nagyobb jövedelmet termelünk. 5.2 Az energiaigényesség csökkentésének módszerei A magyar országos energiaigényesség nemzetközi viszonylatban relatíve nagy (lásd. 51 táblázatot) Alapvető oka a termelési struktúra, a termelési technológiák fejlettségi szintje, a termékek egy részének minősége, értékesítési gondok A már korábban megfogalmazott alapösszefüggések (e=Σp1.ε1 stb)
képletéből kiolvasható, hogy a kis energiafelhasználással történő nagy jövedelemtermelés előfeltétele az alacsony energiaigényesség. Ugyanez vonatkozik a jövő növekményekre is, hogy mérsékeljük a jövő energetikai erőforrás szükségletek nagyságát. Csökkenő energiaigényesség egyben a nemzetgazdasági termelés hatékonyságának növekedését eredményezi Az ε=Σsiεi képlet logikája szerint az energiaigényesség csökkentés (a hatékonyság növekedés) akkor teljesíthető, ha : • egyrészt minél kedvezőbb a gazdaság termelési struktúrája, vagyis a kis εi mutatójú tevékenységek si aránya növekszik az értéktermelésen belül. • másrészt akkor, ha minél nagyobb javulás érhető el az egyedi ágazati εi energiaigényességek, fajlagos fogyasztások alakulásában, amelyre - az εi=Ei/Pi képlet alapján - további kettős lehetőség van: - a tört nevezőjének a növelése, vagyis a megtermelt Pi jövedelem növelése
(Pi+∆Pi-re), műszaki fejlesztéssel, termékkorszerűsítéssel, - a tört számlálójának csökkentése (Ei-∆Ei-re), a különféle energiatakarékossági intézkedések, fajlagos-javítások révén (energiarac.) • Meg kell még említeni az előzőeken túl az anyagtakarékosság szerepét, amely önmagában is előnyös a nemzetgazdasági hatékonyságra. A fentieknek megfelelően az energiaigényesség-csökkentés lehetőségeit összefoglalóan szemlélteti az 5.6 ábra - ∆ε ∆si ( gazdasági szerkezetváltás) ∆εi ( egyedi en. ig csökkentés) ∆Pi ( értéknövelés, korszerű termék) ∆Ei ( en. takarékosság, energia rac.) 5.6 ábra Az energiaigényesség csökkentése Összefoglalóan tehát a gazdasági hatékonyság növelésének legfőbb eszközei: • • • • • • műszaki fejlesztés a gazdasági és ipari szerkezet arányainak változtatása anyagtakarékosság energiatakarékosság, hagyományos energiaracionalizálás a
szolgáltatás szerepének növelése a fejlett informatika alkalmazása Az alapanyagiparban bekövetkező technológia- és termékszerkezetváltás 1988-tól a termelés jelentős visszaesésével párosult amelyet követett az energiafelhasználás csökkenése is. 1992től ez a folyamat megállt és iparáganként különböző mértékű növekedési tendencia figyelhető meg Az 57 és 58 ábrák erről a folyamatról tájékoztatnak az alapanyagipar két ágazatának példáján keresztül. Az ábrák a kohászat és a vegyipar termelésének és energia - felhasználásának változását mutatják be a volumenindexek segítségével 120 100 % 80 Termelés 60 Energiafelhasználás 40 20 0 1986 1988 1990 1992 1994 Idő, év % 5.7 ábra A kohászat termelési és energiafelhasználási volumenindexe 120 100 80 60 40 20 0 1986 Termelés Energiafelhasználás 1988 1990 1992 1994 Idő, év 5.8 ábra A vegyipar termelési és energiafelhasználási volumenindexe
Az iparnak jelentős szerepe van az energiaigényesség csökkentésében. Az energiaigényesség csökkentése általános érvényű követelmény a gazdaság minden egységére, amennyiben ezt eredményezi a takarékos gazdálkodás és a pazarlások megszüntetése is. A termelési tevékenységek jelentős részt képeznek a jövő fejlesztésében, azonban nyilván nem annak energiaigényessége az első számú szempont. Fejlesztésüknél egyéb szempontoknak is van prioritásuk. Az energiaigényesség fontossága az ipar területén: • a nemzetgazdasági termelés nagy részét adja, súlyaránya kiemelkedő a jövedelem termelésben • átlagos energiaigényessége messze meghaladja a többi termelő terület energiaigényességét • export-import kapcsolata igen széles. A gazdaság nyitott, amely azt az előnyt is jelenti, hogy a termelés és az import arányának megváltoztatásával az energiaigényességet jelentős mértékben befolyásolhatjuk. A
nemzetgazdasági export és import tevékenységben ugyanis "rejtve" benne lévő energia mennyiség nagyjából azonos a nemzetgazdaság öszszes energiahordozó importjával, amely pedig köztudottan a teljes országos fogyasztás mintegy felét teszi ki. A javulási folyamat még elméletileg is lassú. Az E2 = E1 + ∆E ahol: E1 - jelenlegi helyzet ∆E - növekmény E2 - jövőbeni helyzet képletbe a lehetséges közelítő számszerűségeket behelyettesítve, könnyen megállapítható, hogy a jövő energiafogyasztáson belül meghatározó tétel a jelenlegi állapot, ennek súlya dominál a növekményhez képest. Pl 10 év alatt - optimistán, dinamikus gazdasági fejlődést, legalább 15-20 % jövedelem-növekedést feltételezve - az ipari eredő energiaigényesség javulása legfeljebb 10 % körüli, még akkor is, ha a növekmény energiaigényessége a jelenleginél többszörösen kisebb. 6. LAKOSSÁGI ENERGIAFOGYASZTÁS A lakossági energiafogyasztás
az előző fejezetben közölt ábrákról leolvashatóan az országos összes közvetlen felhasználásnak - az utóbbi másfél-két évtizedben egyre növekvő arányban több mint egyharmadát teszi ki, mind az összenergiában, mind a villamos energiában. Az utóbbi évek aránynövekedése relatív, mivel elsősorban a termelő fogyasztás csökkenésének következménye. (A nagyjából állandó lakossági éves energiafogyasztás elsősorban a téli átlaghőmérséklettől függően változik) A lakossági fogyasztás túlnyomó hányada, mintegy kétharmada a helyiségfűtés, a maradék egyharmad az egyéb (főzés, vízmelegítés, mechanikai és kulturális célú felhasználások). A lakossági összes energiafogyasztáson belül a villamos energia hányada tízegynéhány százalék, lassan növekvő aránnyal Megjegyzendő, hogy Magyarországon a lakossági energiafogyasztásnál veszik számba a kereskedelmi és közszolgálati fogyasztást, valamint a lakásokban
működtetett kisvállalkozások fogyasztását is. Külföldön már több helyen ( pl Németországban ) ezeket elkülönítve kezelik A háztartási energiaigény - hasonlóan a termelési célú felhasználásokéhoz - ugyancsak különböző, de azoktól sokban eltérő (j) fogyasztási célokból tevődik össze, amelyeknek fj (éves) átlagos fajlagos fogyasztási értékei között is többszörös különbségek vannak. Maguk az egyes fj átlagok is széles határok között változó éves adatok középértékei lehetnek, hiszen az egyes háztartásokban egy-egy (j) célú fogyasztás nagysága számtalan tényező - köztük a családi jövedelem - függvénye. A lakossági energiafogyasztás sokrétűségét egyfajta csoportosítás szerint mutatja be a 6.1 ábra. folyékony szilárd gázok vill.energia gőz meleg víz Lakossági energiafelhasználás Hő fűtés főzés vízmelegítés mosás mosogatás hűtés klíma Mech. munka Világítás szárítók őrlők
centrifuga mosógép porszívó egyéb gépek kisipar háziipar Audio vizuális Közlekedés rádió TV magnó lemezjátszó video számítógép vetítő 6.1 ábra A lakossági energiafogyasztás összetétele Csak a villamos energiára vonatkoztatva a példát, a világítás, főzés, vízmelegítés, hagyományos háztartási gépek (mosó-, hűtő-, fagyasztó, stb.), audiovizuális készülékek, fűtés, légkondicionálás, különböző - ipari, mezőgazdasági - kisvállalkozások egyedi fj fajlagos fogyasztásai is általában jelentősen különböznek Más energiahordozókkal is versenyezve és a lakossági jövedelemviszonyoktól függően, az egyes fogyasztási célok elterjedtsége ( tj ) telítettségi aránya is különböző. Akár 0,1-nél kisebb érték is lehet, szemben pl a világítás 1,0 értékével Az egy háztartásra jutó átlagos fajlagos éves fogyasztás tehát a fogyasztási struktúra, ezen belül pedig a telítettség függvényében az f = ∑
tj fj képlettel írható fel, ahol tj = Nj / N az összesen belül a j fogyasztással rendelkező háztartások (N) aránya. Az fj éves berendezés-, illetve fogyasztási fajlagosok - mint már mondtuk átlagértékek, amelyek az egyes háztartások fogyasztási szokásaitól, jövedelmi viszonyaitól, a berendezések korszerűségétől stb. is függnek A fenti fj fajlagos fogyasztás képletének felhasználásával a lakossági összigény tehát: EL = N f = N ∑ tj fj A háztartási fogyasztás strukturális megoszlását a villamos energiára a 6.1 táblázat foglalja össze, az 1988 és 1993 évekre. 6.1 táblázat A lakossági villamosenergia-felhasználás fogyasztási célonként 1988. Világítás 10,3 Televízió 5,4 Hűtőgép 17,6 Fagyasztó 4,3 Vízmelegítés 31,3 Mosás 5,1 Főzés 4,6 Fűtés 8,9 Egyéb háztartási készülék 10,8 Termelési célú felhasználás 1,7 ÖSSZESEN 100,00 1993. 8,9 4,7 16,2 12,4 29,8 3,2 4,5 9,4 8,9 2,0 100,00 A táblázatból
látható az egyes fogyasztási célok közötti strukturális elmozdulás hatása már e rövid időszak alatt is. A lakossági igények alakulásának elemzése tehát nem nélkülözheti az olyan elmélyült vizsgálatokat, mint pl. a lakosság jövedelem-viszonyainak rétegenkénti alakulása, (tekintettel a társadalmi változásokra), a kisvállalkozási tendenciák, valamint a berendezés- és készülékellátási lehetőségek, stb. 6.1 A lakossági fogyasztás szerepe az országos energiaigényességben Gyakori az országos energiaigényességek meghatározásánál - nemzetközileg is - a lakossági fogyasztás számbavétele, bár módszertanilag elfogadhatatlan, hiszen (túlnyomó hányadában) nem járul hozzá az értéktermelési folyamathoz. Sajátos szerepe van tehát a nemzetgazdasági energiaigényesség alakulásában az EL lakossági energiafogyasztásnak. Ez ugyanis szerepel az energiaigényességet kifejező tört számlálójában, miközben a tört nevezője
csak a termelők által megtermelt P jövedelem, amely csak a termelési célú E T energiafelhasználás eredménye, nem pedig az E = E T+ EL nemzetgazdasági összenergiafogyasztásé. A lakossági fogyasztás szerepét a nemzetgazdasági energiafogyasztásra és energiaigényességre a 62 ábra mutatja Országos energiafogyasztás E, PJ/év E1 > ET1 E2 > ET2 E2 T+L E1 Lakosság EL1 ET1 EL2 EL2 > EL1 ET2 T = termelők T + L = termelők + lakosság T t1 t2 idő, év a./ Országos energiaigényesség ε , kJ/Ft ε1 > εT1 ε2 > εT2 ε1 T+L εL1 Lakosság ε′2 εT1 ε2 εL2 εL2 ≥ εL1 ε′L2 T = termelők T + L = termelők + lakosság εT2 T t1 t2 idő, év b./ 6.2 ábra A lakossági fogyasztás szerepe Az ábra bizonysága szerint alapvetően eltérő a hatás az igényre, illetve az igényességre: • A hazai összenergiaigényekben a lakossági fogyasztás mintegy 30 - 40 % arányú, egyértelműen igénynövelő hatású, az
időben általában növekvő tendenciával (EL2 > EL1 ). Az utóbbi évtizedben a lakossági fogyasztás növekedési dinamikája tartósan nagyobb volt, mint a termelői célú energiafogyasztásé. • A nemzetgazdasági energiaigényességre gyakorolt hatása viszont attól függően háromesélyes (εL2 ≤ εL1), hogy a lakossági energiafogyasztás és jövedelem-termelés növekedési dinamikája egymáshoz képest hogyan alakul. Ezzel kapcsolatban további megjegyzés is indokolt: - Hosszabb távon a jövedelem-termelés dinamikája (remélhetően) nagyobb, tehát a lakossági energiafogyasztásnak a nemzetgazdasági energiaigényességet növelő hatása csökkenő tendenciájú ( εL2 < εL1 ) - A gazdasági stagnálás, a gazdasági kibontakozás elmaradása esetén viszont az E hatása növelő tendenciájú is lehet ( εL2 > εL1 ) - A nemzetgazdasági villamosenergia-igényességet a lakossági fogyasztás általában folyamatosan növeli ( εL2v > εL1v
) 7. NEMZETKÖZI ÖSSZEHASONLÍTÁSOK Egyszerűségük miatt célszerűnek és praktikusnak tűnik különféle makroszintű energetikaigazdasági mutatók - egy főre és háztartásra jutó fajlagos fogyasztás, energiaigényesség, rugalmasság - országok közötti összehasonlítása és csábító ezek alapján következtetések levonása is. Ugyanakkor meglehetősen veszélyes is ez az összehasonlítás a globális számszerű adatokat meghatározó részletek ismerete nélkül. Az már az eddigiekből is egyértelműen kitűnik, hogy érdemleges összehasonlításokra csak az energiafogyasztás részletes strukturális ismereteinek birtokában van lehetőség, mivel a korábbiakból láthatóan mind a termelési célú, mind a lakossági fogyasztás alapvetően struktúrafüggő. A globális, makroszintű mutatók tehát - ezen részletes strukturális ismeretek nélkül - alkalmatlanok érdemi összehasonlításokra, főleg pedig következtetések levonására. 7.1 Egy
főre jutó fajlagos energiafogyasztások Mind az energia, mind a villamos energia fajlagosok értékét sokféle tényező befolyásolja, ezek között maga az energiafogyasztás értelmezése is. Az energia-statisztikákban szereplő energiafogyasztási adatok nagyságát befolyásoló tényezők: • • energiahordozó szerkezet, a jó és gyenge minőségű energiahordozók aránya a fogyasztásban (a felhasználási és átalakítási hatásfokok, termékfajlagosok alakulása) a kereskedelmi energiaellátás és az összfogyasztás különbözősége, amely országonként eltérő (a helyi hulladékforrások felhasználása miatt). Fejlődő országok esetében a különbség igen jelentős (hazai viszonylatban sem elhanyagolható) • a bruttó forrás, illetve a közvetlen felhasználás fázisában történő számbavétel. Az átalakítási veszteségek miatt ugyancsak jelentős (10-30 % körüli) eltérések lehetnek, főleg, ha a felhasználásban relatíve több a
nemesített energiahordozó • a villamos energia elszámolási módja az atom- és vízerőművekben és importban (fizikai ekvivalenssel, vagy hőerőművi termelési fajlagossal)¸ ettől függően az energiamérleg lényegesen módosulhat • a bruttó és nettó értelmezésű villamosenergia-fogyasztás elszámolás abban különbözik, hogy tartalmaz-e hálózati veszteséget és erőművi önfogyasztást, vagy nem. Két érték közötti különbség közel 20 % is lehet • a technológiák korszerűsége (korszerűtlensége); ennek megfelelően a naturális fajlagos energiafogyasztások változása • az országok geográfiai helyzetéből adódóan, a klimatikus viszonyoknak megfelelő helyiségfűtési fogyasztás, amely szélsőségesen különböző arányú lehet az országos fogyasztáson belül. (Ez még évenként, a szélsőséges meteorológiai viszonyoknak megfelelően ingadozhat is) • az egy főre jutó fajlagos fogyasztásban a lakossági
összlétszám, de a termelői létszám is szerepelhet, ami ugyancsak lényeges különbségek forrása lehet • akár 10-40 % különbséget adhat, hogy csak termelési célú, vagy - a lakosságéval együttes - országos energia-, ill. villamosenergia-fogyasztás szerepel az összehasonlításokban A fajlagos fogyasztás nagyságának megítéléséhez, értékeléséhez figyelembe veendő további szempontokat egy villamosenergia-példán mutatjuk be. Az egy főre jutó f fajlagos villamosenergia-összfogyasztás - a korábbiak szerint - két komponensből (T és L) tevődik össze: f = fT + x fL ahol a képletben az fT - az egy főre jutó, termelési célú fajlagos villamosenergia-fogyasztás; fL - az egy háztartásra jutó fajlagos villamosenergia-fogyasztás; x - az egy háztartásban élő családtagok közelítő számának (fő/háztartás) reciproka (kb. 0,2 és 0,4 közötti, országonként és időváltozó érték) ben is Az f két komponensének
megítélésében eltérő szempontokat kell érvényesíteni. Amíg az fL magasabb volta (majdnem) egyértelműen előnyös abból a szempontból, hogy a nagyobb fajlagos mutató feltételezhetően magasabb színvonalú energiaellátást jelent a nemzetgazdasági végső kibocsátásban, addig az fT az anyagforgalomban, a társadalmi termelési tevékenység érdekében szó szerint elvész, tehát a reálisan lehetséges minimalizálása indokolt. De még az fL esetében sem a feltétlenül nagyobb villamosenergia-fogyasztásra, hanem az általa szolgáltatott "hatások" nagyobb volumenére, mint pl. több fényre, hőre, mechanikai munkára stb. van szükség Nem közömbös tehát, hogy pl a hatékonyabb világítás, hőszolgáltatás, motorikus célú mechanikai stb igények kielégítése milyen hatásfokú készülékekkel, berendezésekkel biztosítható, mivel ugyanannak a végeredménynek az elérésében a hatásfokkülönbségekből adódóan a
villamosenergia-fogyasztás és a fajlagos mutatók - mind az f T mind az fL - lényegesen módosulhatnak. A változás tendenciájáról a 3.4 ábra alapján már tájékozódtunk 7.2 Energiaigényességek Az energiaigényességet befolyásoló általános strukturális problémákkal az 5.1 fejezet foglalkozott A nemzetközi összehasonlításnak további problémáit jelenti az energiaigényesség két tényezőjének, a számlálónak és a nevezőnek az értelmezési gondja. A számláló bizonytalanságaival foglalkozott az előző fejezet Hasonló módon különféle értelmezési bizonytalanságok jellemzik az energiaigényességet kifejező tört nevezőjét, a jövedelmet is Az energiaigényességet kifejező tört nevezőjében lévő értékmutató nagyságát befolyásoló tényezők: • Az értékmutató általában jövedelem tartalmú (nemzeti jövedelem, nettó nemzeti termelés, GDP, GNP, társadalmi tiszta jövedelem), de előfordul bruttó termelési érték
szerepeltetése is. Ettől függően a nevezőben lévő érték igen széles határok között ingadozhat • Már a hazai elszámolásokban is, a folyó áras és a - különböző évekre (valahogy) átszámított - változatlan áras számbavételnek megfelelően, lényeges különbségek adódhatnak (különösen az utóbbi idők - nem mindig egyértelműen meghatározott - inflációs rátái miatt is). • A nemzetközi összehasonlításokban a GDP és/vagy a GNP a szokásos viszonyítási alap, amely ugyancsak lehet folyóáron, vagy változatlan, "összehasonlító" áron, utóbbinak a forintéhoz hasonló átszámítási gondjaival az egyes nemzeti valutákban. • A piacgazdálkodást régóta folytató országokban is problémát jelent a közös valutára történő átszámítás (a konvertibilitás ellenére), az országonként eltérő inflációs, esetenként pedig spekulációs hatásokból származó átszámítási bizonytalanságok és a belső
árrendszerek eltérései miatt. • A volt szocialista országok GDP értékeinek meghatározása viszont - az előzőkön túl még számos metodikai és technikai nehézséggel is jár. Ezek között a legfontosabb a szolgáltatások alacsony volta az értéktermelésben, amelynek több oka is van: - alacsony szolgáltatási színvonal - a szolgáltatások árai • A "második gazdaságban" megtermelt, "rejtett" jövedelmek becsült nagysága és az öszszes jövedelmen belüli aránya ismeretlen, a nyilvántartásokban nem szerepel, országonként eltérő. Mindezen bizonytalanságokból, valamint a strukturális jellemzők ismeretének hiányából (nem véletlenül) következik, hogy a magyar - egyébként az egy főre jutó alacsony fajlagos fogyasztás ellenére - relatíve valóban nagy energiaigényesség megítélésében a számszerű értékeket illetően igen szélsőséges megállapításokkal is találkozhatunk (pl. a szomszédos nyugati
országokhoz viszonyítva 2-6-szoros energiaigényesség.) De az is következik mindezekből, hogy az energiaigényesség nemzetközi összehasonlítása csak igen szerény megállapítások és következtetések megfogalmazására ad lehetőséget. 7.3 A nemzetközi összehasonlítások megbízhatósága A különféle makroszintű mutatók számszerűségeit befolyásoló egyes tényezők torzító hatásai igen jelentősek lehetnek; egymás hatását erősíthetik, de gyengíthetik is. Egyértelmű meghatározásuk csak a gazdasági és energetikai részletek ismeretében lehetséges Mivel a nemzetközi adatok csak nagyobb aggregációkban, a részletek nélkül, tehát nem egyértelmű tartalmi értelmezésben állnak rendelkezésre, összehasonlítások legfeljebb csak közelítő, tendencia-jellegű megállapítások levonására jogosítanak fel. A nemzetközi analógiák legfeljebb tájékoztató jellegűek lehetnek, érdemi fejlesztési döntések megalapozására nem
alkalmazhatók. Csak fáradságos adatfeldolgozási és elemzési munka teremtheti meg az összehasonlíthatóság feltételeit és ezek széleskörű, alapos ismerete birtokában végezhető értelmes, érdemleges nemzetközi összehasonlítás, illetve ennek alapján analógiák, ítéletek és következtetések megfogalmazása. 8. AZ ENERGIAGAZDÁLKODÁS CÉLJA, FELADATA Az energiagazdálkodás nemzetgazdasági és vállalati szinten egyaránt fontos tevékenység. Az energiaellátás feladata a társadalmi és gazdasági élet egész területén jelentkező energiaigények folyamatos és biztonságos kielégítése. Az energiagazdálkodás már gazdaságossági szükségszerűség: így jelen és jövőtervezés is különböző időtávon. Ez a munka az energiahordozókat termelő és importáló szervezetek, a szállítást-elosztást végző vállalatok és a felhasználók szoros és összehangolt együttműködését igényli A biztonság két területen jelentős: • a
gazdasági élet számára a termelés fenntartása érdekében biztosítani kell a szükséges energiahordozó minőségét és mennyiségét • a lakossági igények kielégítése az egyik legfontosabb biztonsági szempont, közvetlen életszínvonal tényező és közhangulatot befolyásoló kérdés A nemzetgazdaság energiaellátása a természetben található primer energiaforrások kiaknázásán alapul. Az így nyert alap-energiahordozók egy részét közvetlenül hasznosítják a különféle fogyasztók, a többit energiaátalakítási technológiák segítségével szekunder energiahordozókká alakítják át. Az energiahordozókat részben hagyományos (vasúti, közúti ) szállítórendszerekkel, részben speciális hálózatokon, vezetékeken keresztül juttatják el a felhasználás helyére Számos energiahordozónál tárolási gondok is jelentkeznek A természeti erőforrások és a végső hasznosítás között sok fázisból álló tevékenységi forma jöhet
szóba az energiaigények kielégítésére. Az optimális megoldás az energiagazdálkodás feladata Az éves energiaellátási egyensúly biztosításával egyenértékű, fontos feladat a középtávú energia tervek elkésztése is. Ez ugyanis alapja a majdani energiaellátás biztonságának Az energiaigények biztonságos kielégítését minden esetben összekapcsolják gazdaságossági vizsgálatokkal is. Az energiaellátás költségei terhelik az előállított termék önköltségét Figyelembe véve, hogy az ország energiaellátásában jelentős az import hányad, igen fontos a vállalati gazdálkodásban az energiatakarékosság és az energia költségek csökkentése Mindezeket figyelembe véve az energiagazdálkodás általános célkitűzése az energiafelhasználás hatékonyságának növelése. Ez a folyamat nem elsősorban az energiafelhasználás minimalizálását (energiával való takarékoskodást) jelenti a fejlett piacgazdaságokban, hanem sokkal inkább
az értéktermelés fokozását. Cél: egy adott energiamennyiséggel minél nagyobb érték előállítása, vagyis az energiafelhasználás hatékonyságának maximalizálása. A vállalati energiagazdálkodás fontos eleme egy ország energiagazdálkodási rendszerének. A vállalatokat rendszerint villamos-, gáz- és hőszolgáltató hálózatok kötik össze a körzeti ellátó rendszerrel és ezáltal együttműködésre kényszerülnek. Különböznek azonban egymástól az energiafogyasztás mennyisége, a felhasznált energiahordozók összetétele, az ellátás rendszere és a termelő-berendezések tekintetében. A különbségek fő okai: • termelési sajátosságok (termelési profil, termelési kooperáció, műszaki színvonal, munkarend stb). • termelési kapacitás • kapcsolódó körzeti energiarendszerek 8.1 Mértékegységek, alapfogalmak A ma használatos SI mértékrendszerben az energia mértékegysége a JOUL (jele:J). Az energetikai szakirodalmakban
azonban még napjainkban is találkozunk nemzetközileg is elfogadott más mértékegységekkel A hosszú idő alatt megszokott mértékegységek csak fokozatosan szorulnak majd ki az energetikai gyakorlatból Az 8.1táblázatban összefoglaltuk a leggyakrabban előforduló mértékegységeket és átszámításukat 8.1 táblázat Az energiagazdálkodásban használt leggyakoribb energia egységek Mértékegység kWh toe t ETA BTU Quad Termie kcal Joul, J 3,6 42 29,3 1,055 1,055 4,19 4,19 .106 .109 .109 .103 .1018 .106 .103 A táblázatban szereplő mértékegységek közül néhány magyarázatot igényel. Az ETA a különböző fűtőanyagok összehasonlítását könnyíti meg és összesítését teszi lehetővé egy fiktív 7000 kcal/kg fűtőértékű egyezményes tüzelőanyagra átszámítva. A toe ( tonna olaj egyenérték ) átszámításához 42 GJ/t fűtőértékű olajat vesz alapul. Az angolszász nyelvterületen a hőt British Thermal Unit (BTU) egységgel
jelölik, nagyobb egységét Quad-ban adják meg. A francia irodalom pedig a Termie-t használja. A következőkben összefoglaljuk az előző fejezetekben részletezett energiagazdálkodási alapfogalmakat mértékegységükkel feltüntetve. Az energiafelhasználás hatékonysága: Az energiafelhasználás hatékonyságán az egységnyi energiával előállított bruttó nemzeti terméket értjük. Mértékegységei: Ft / J; $ / J; kg / J Az energiafelhasználás költség- hatékonysága: Az egységnyi energiaköltséggel előállított bruttó nemzeti termék értéke tájékoztat az energiafelhasználás költség - hatékonyságáról. Mértékegysége: FtGDP / FtENERGIA ; $GDP / $ENERGIA Energia igényesség: Az energiafelhasználás igényessége alatt az egységnyi nemzeti termék előállításához szükséges energia mennyiségét értjük. Mértékegységei: J / Ft; J / $ ; J / kg Energia költség-igényesség: Az energiafelhasználás költség-igényessége alatt az
egységnyi nemzeti termék előállításához szükséges energiaköltséget értjük. Mértékegységei: FtENERGIA/ FtGDP ; $ENERGIA/ $GDP Energiahordozók árainak szerepe: A gazdaság és az energiafelhasználás közötti szoros kapcsolat megköveteli az energiahordozók árainak ismeretét, az árak alakulásának folyamatát. Az ipari termékek áraiban jelentős hányadot képvisel az energiaköltség. ár,$/hordó A közelmúltban az alacsony energiahordozó ár- és tarifarendszer megalapozott egy anyag-, energia - és importigényes termelési és export-struktúrát és hátráltatta az energiaipar műszaki fejlesztését is. Nem tette lehetővé az iparág elemi beruházási szükségleteinek kielégítését, önfinanszírozó képességeinek megvalósítását. Az energiahordozók árszerkezetének korrekciója napjainkban folyik Az energiahordozók áraira a helyi gazdasági és politikai viszonyokon túlmenően a világpolitika is hat Az 81 ábrán az 1990-es
Öböl - háború hatását mutatjuk be. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 idő, hét 8.1 ábra Az öböl-háború hatása az olaj világpiaci árára (1990) Az olaj árának változását a benzin és gázolaj árváltozása is tükrözi, amint azt a 8.2 ábra is szemlélteti 2000-2004 között, magyarországi adatok alapján. 260 Hazai benzin (ESz95) és gázolaj havi átlagárak Forint/liter (2004) 250 240 230 220 210 200 190 Benzin Gázolaj 180 20 0 20 0. ja 00 n .m 20 árc 00 . .m 20 áj 0 20 0. 00 júl .s z 20 ep 0 0 t. .n 20 ov . 0 20 1. ja 01 n. .m 20 árc 01 . .m 20 áj 20 01. j 01 ú . s l z 20 ep 0 1 t. . 20 nov 02 . 20 . ja 02 n .m 20 árc 02 . .m 20 áj 0 20 2. 02 júl .s z 20 ep 0 2 t. .n 20 ov . 0 20 3. ja 03 n. .m 20 árc 03 . .m 20 áj 0 20 3. 03 júl .s z 20 ep 0 3 t. .n 20 ov 04 . .j an . 170 8.2 ábra A hazai benzin és gázolaj árának változása 1994.-ben még jelentősen kisebb volt a vezetékes
energiahordozókért a lakosság által fizetendő díj az ipari üzemek árszabásától Napjainkban az európai országokéhoz hasonlóan a lakossági árak megközelítik ill meghaladják az egyéb fogyasztók árait Erről tájékoztat a 82 táblázat, amely a legfrissebb gáz átlagárakat mutatja be( Az energiahordozók részletes árképzéséről az Energiagazdálkodás II jegyzetben lesz szó) A 83 táblázat a villamosenergia árváltozásokról tájékoztat A két utóbbi táblázat vastagon szedett oszlopai összehasonlításra is lehetőséget nyújtanak Az energiahordozók magyarországi átlagárainak változását külföldi adatokhoz viszonyítva láthatjuk a 8.3-86ábrákon A földgáz- és olajárak alakulásának magyarországi viszonylatban különös jelentősége van mert energiafelhasználásunk 76 %-át alkotják. 8.2 táblázat Közüzemi földgáz átlagárak (2004 január 1-től) Fogyasztói csoportok Energiaadóval és ÁFÁ-val (Ft/m3) Viszonteladói 46,02
Végfelhasználói (összesített átlag) 55,43 3 58,48 Kisfogyasztók(gázmérő< 20m /h) Ezen belül: lakosság 58,4 nem lakosság 59,27 Középfogyasztók (20-100 m3/h) 66,86 Ezen belül: lakosság 62,74 nem lakosság 67,56 Nagyfogyasztók I. 100-500 m3/h közötti lekötéssel 65,71 3 II.500 m /hfeletti lekötéssel 53,70 Energiaadóval és ÁFÁ-val (Ft/GJ) 1355 1631 1721 1719 1744 1968 1846 1988 1823 1580 III. Szállítóvezetéki (MOL) fogy A lakossági fogyasztók nem fizetnek energiaadót arányszám, % 8.4 táblázat Villamosenergia árváltozások Év Végfelhasználói átlagár, Ft/kWh 1994 4,68 1995 6,35 1996 7,69 1997 10,56 1998 12,37 1999 13,67 2000 14,49 2001 15,55 2002 16,33 2003 18,42 44,65 1325 Lakossági átlagár, ÁFÁ-val, Ft/kWh 4,26 7,36 9,16 12,59 14,84 17,25 18,38 19,58 20,52 22,98 Lakossági átlagár, ÁFÁ-val, Ft/GJ 1183 2044 2545 3498 4123 4791 5105 5438 5700 6383 Magyarország Ausztria Cseh Köztársaság Franciaország Németország
Olaszország Szlovák Köztársaság Lengyelország Egyesült Királyság 500,0 450,0 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 idő, év 8.3 ábra Villamosenergia-ár arányok alakulása néhány európai országban (lakossági ár) 2002 2003 Magyarország Cseh Köztársaság Dánia Franciaország Németország Olaszország Szlovák Köztársaság Lengyelország Egyesült Királyság arányszám, % 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 idő, év 8.4ábra Villamosenergia-ár arányok alakulása néhány európai országban (ipari fogyasztók árai) Magyarország Cseh Köztársaság Dánia Franciaország Németország Olaszország Szlovák Köztársaság Lengyelország Egyesült Királyság arányszám, % 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 idő, év 8.5ábra Villamosenergia-ár arányok alakulása
néhány európai országban (ipari fogyasztók árai) 2002 2003 Magyarország Cseh Köztársaság Dánia Franciaország Németország Hollandia Szlovák Köztársaság Lengyelország Egyesült Királyság 700,0 arányszám, % 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 idő, év 8.6ábra Földgázár arányok alakulása néhány európai országban (lakossági ár) 9. AZ ENERGETIKAI HATÁSFOK A primer energiahordozók energiatartalma veszteségek árán hasznosul a különböző fogyasztóberendezéskben. Veszteség nemcsak a termelés során keletkezik hanem az energiahordozó kezelésénél, átalakításánál és szállításánál is (91 táblázat) 9.1 táblázat Energetikai rendszer Primer energiahordozó TERMELÉS KEZELÉS ENERGETIKAI SZÁLLITÁS FOGYASZTÁS BERENDEZÉSEK Az energetikai berendezések üzeme veszteséggel jár, amely lehet az energiahordozó mennyiségi vesztesége valamint az
átalakítási folyamat vesztesége. Az energetikai berendezések az energetikai hatásfokkal jellemezhetők. A hatásfok számításánál fontos az energetikai rendszer lehatárolása. Nem mindegy pl egy kazánüzem hatásfokának vizsgálatakor, hogy bemenő energiaként csak a gőzfejlesztésre fordított energiát vesszük figyelembe vagy a kazánház fűtésére és világítására felhasznált energiával is számolunk. E két esetben különböző hatásfokot kapunk Erről tájékoztat a 91ábra amely a kazánüzem különböző energetikai rendszereit mutatja be. Villamosenergia 40 MJ/h Olaj 4000 MJ/h ⇓ ⇓ víz szivattyúzás KAZÁNHÁZ η1 ↑ η3 η2 ↑ ↑ 100 kg/h gőz kazánház világítása ⇑ 1000 kg/h víz a víztározóból Villamosenergia 10 MJ/h 9.1ábra Az energetikai rendszer lehatárolása A leegyszerűsített energetikai rendszer vázlata a 9.2 ábrán látható, ahol a bemenő energiából különféle veszteségek keletkezése
mellett nyerhető ki hasznosítható energiahordozó. Az energetikai rendszer vázlata és energetikai hatásfoka: Ebe ↓ Ev ← Eki = Ebe - Ev RENDSZER η = Eki / Ebe ↓ Eki 9.2ábra Az energetikai hatásfok értelmezése Az energetikai hatásfok széles határok között ingadozhat. A csak néhány százalék veszteséggel járó, közel 100% -tól a villamosenergia termelés 30 - 40% -os hatásfokáig is A valóságban a 92 ábra szerinti egyszerű energetikai folyamat nem létezik A gyakorlatban a folyamatok fenntartásához, a berendezések működtetéséhez más külső energiahordozóra is szükség van, vagy a kimenő energia egy részét (mint Eö önfogyasztást) a folyamatba visszavezetik (pl. erőművekben a termelt villamos energia egy részét a segédüzemi motorok működtetéséhez használják). Önfogyasztás esetén bruttó és nettó hatásfokot különböztetünk meg Az önfogyasztással kombinált energetikai rendszer vázlata a 93 ábrán látható
Ebbe Ebe Eö Ev RENDSZER Eö Ebki Eö Eki 9.3ábra Önfogyasztás figyelembevétele A rendszer nettó hatásfoka: ηn = E ki E be − E v E = =1− v E be E be E be A rendszer bruttó hatásfoka: ηb = E bki E ki +E ö E be +E ö − E v Ev = = =1 − E bbe E be + E ö E be + E ö E be +E ö A rendszer önfogyasztása esetén tehát a hasznosítható energia a rendszerbe visszatáplált önfogyasztással csökken . A folyamat fenntartásához sokszor segédenergia felhasználására is szükség van. Külső segédenergia alkalmazásakor többféle értelmezésű hatásfokot is számolhatunk az alábbiak szerint ( 9.4 ábra ) Es ↓ Ebe ↓ RENDSZER Ev ↓ Eki 9.4 ábra Energetikai rendszer segédenergia felhasználásával A segédenergia felhasználása mellett értelmezhető hatásfokok: η1 = E ki E be η2 = E ki E be + E s η3 = E ki E be / η be + E s / ηs A harmadik képlet a bemenő energiát és a segédenergiát előállító korábbi folyamatok
hatásfokát is figyelembe veszi, mint az adott hatásfokot rontó tényezőket (Pl. a villamos energiával történő közel 100 % - os hatásfokú vízmelegités eredő hatásfoka csak η = 30 % körüli érték ). A hatásfok számítása bonyolultabbá válik ha több egymással kapcsolatban lévő rendszert kell vizsgálni. Két - önfogyasztás nélküli - energetikai rendszernél az eredő hatásfok a két részhatásfok szorzataként adódik ( 9.5 és 96 ábrák ) Ebe1 ↓ η1 RENDSZER 1 Ev1 ↓ Eki1 = Ebe2 η2 RENDSZER 2 Ev2 ↓ Eki2 9.5 ábra Sorba kapcsolt energetikai rendszer A sorba kapcsolt rendszer eredő hatásfoka: ηe = E ki 2 E ki 2 E ki1 = = η1 η2 E be1 E be 2 E be1 Több ( n számú ) energetikai rendszernél: n ηe = ∏ ηi i =1 Párhuzamos rendszerek energetikai hatásfoka önfogyasztás nélkül az alábbiak szerint határozható meg a 9.6 ábra és a következő feltételek segítségével Eki1= η1Ebe1 ; Eki2 = η2Ebe Ebe1= x1Ebe ; Ebe2 =
x2Ebe ; ahol: x1 és x2 a bemenő energia megoszlási aránya x1 + x2 = 1 Ebe Ebe1 ↓ Ev1 ← ↓ Ebe2 η1 RENDSZER 1 Eki1 η2 RENDSZER 2 ↓ Ev2 ↓ Eki2 ↓ Eki 9.6ábra Párhuzamosan kapcsolt energetikai rendszer Az eredő hatásfok: ηe = E ki E + E ki 2 η1 x 1 E be + η2 x 2 E be η1 x 1 + η2 x 2 = ki1 = = = η1 x 1 + η2 x 2 E be E be1 + E be 2 x 1 E be + x 2 E be x1 + x 2 A hatásfok értéke n tagú rendszerre általánosítva: ηe = n ∑x i ηi i =1 Az előzőek összekapcsolásával viszonylag könnyen meghatározható párhuzamosan és sorosan összekapcsolt energetikai rendszerek eredő hatásfoka. Példaként, három párhuzamosan kapcsolt soros energetikai rendszer eredő hatásfokának meghatározását mutatjuk be (9.7 ábra ). Alapfeltételek: x1 = Ebe1 / Ebe x1 + x2 + x3 = 1 Nettó hatásfok: x2 = Ebe2 / Ebe x3 = Ebe3 / Ebe ηe = x 1 η11 η12 E be + x 2 η2 E be + x 3 η31 η32 η33 E be = x 1 η11 η12 + x 2 η2 + x 3 η31 η32 η33
x 1 E be + x 2 E be + x 3 E be Ebe ↓ Ebe2 Ebe1 Ebe3 ↓ η11 ↓ ↓ η31 η32 η2 η12 Eki1↓ ↓ Eki2 η33 ↓ ↓ Eki3 Eki 9.7ábra Párhuzamos és soros energetikai rendszer Az országos energiaellátásnál az energetikai folyamatok között visszacsatolások is vannak. Erre legjellemzőbb példa a villamos energia segédenergiaként történő felhasználása a többi energiaellátási folyamatban. Az energetikai folyamat vázlatát a 98 ábra mutatja be Es1 Ebe ↓ Ebe1 Ebe2 ↓ ↓ η1 Es2 ↓ ↓ Ev1 Ev2 ← ↓ Eki1 η2 Eki2 ↓ ↓ Eö η Eki Eki 9.8 ábra Visszacsatolás az energetikai folyamatban Eredő hatásfok: ηe = E ki E ki − E ö − E s1 − E s2 = = f ( η1 η2 η ) E be E be1 + E be 2 + E s1 + E s2 Az egyes energetikai rendszerek egyedi hatásfokának valamint az eredő hatásfoknak a meghatározása csak speciális modellvizsgálatokkal lehetséges. A visszacsatolások miatt ugyanis egymás hatásfokát kölcsönösen
módosítják. A következőkben néhány példán keresztül mutatjuk be az összetett energetikai rendszerek eredő hatásfokának értelmezését. A 9.9ábra a villamosenergia - termelés négy műveletből álló műveletsorát mutatja be η1 TERMELÉS primer energia η2 SZÁLLÍTÁS primer energia η3 ÁTALAKÍTÁS villamos en. η4 SZÁLLÍTÁS villamos en. 9.9ábra A villamosenergia termelés műveletsorai A 9.1 táblázat a 99 ábra részműveleteire foglalja össze a hatásfokok értékeit 9.1 táblázat Hőerőművekben termelt villamos energia termelési és elosztási hatásfokának értékei (UK adatok) η3 η Tüzelőanyag η1η2 η4 max. min. max. min. Szén Olaj Földgáz 0,945 0,827 0,875 0,385 0,385 0,385 0,285 0,285 0,285 0,864 0,864 0,864 0,314 0,275 0,291 0,234 0,204 0,215 Egy sorbakapcsolt energiaátalakítási folyamat veszteségeiről és hatásfokáról tájékozódhatunk a 9.10 ábra alapján A példa egy kőolaj-fűtőolaj-gőz-villamosenergia
átalakítás láncolata Ebe= kőolaj 100 ↓ Ev1= 4 ← kőolaj finomitás η1 = 96/100 = 0,96 ↓ Eki 1= fűtőolaj 96 = Ebe2 Ev2= 24 ← gőztermelés η2 = 72/96 = 0,75 ↓ Eki2 = gőz 72 = Ebe3 Ev3= 54 ← vill.en termelés η3 = 18/72 = 0,25 ↓ Eki = villamos energia 18 EREDŐ HATÁSFOK: η = 0,96· 0,75· 0,25 = 0,18 9.10ábra Energiaátalakítási folyamatok hatásfoka Sem az energiaátalakítás sem az energia felhasználás nem egyszerű folyamat és az előzőekben ismertetett összefüggések időben állandósult folyamatokat feltételeznek. Változó teljesítmény esetén az Ebe és Eki átlag értékeket képviselnek. Ebe változását időbeli késéssel követi az E ki értéke ezért sokszor dinamikus hatásfokról beszélünk változó teljesítménynél. Néhány energetikai tevékenység hatásfokát foglalja össze a 9.2 táblázat 9.2 táblázat Energetikai hatásfokok Energetikai művelet Energetikai hatásfok, % szénelőkészítés
korszerű olajfinomító földgázüzem(tisztítás, szárítás. uránérc feldolgozás kokszolás szén elgázosítás villamos energia fejlesztés vizierőmű hőerőművek szállítás szén olaj gáz villamos energia 90 88-94 86-87 60-80 80-90 60-80 95 30-40 99,9 99,5 98-99 92-98 fogyasztó berendezések 5-90 Átlagosan tehát az energiahordozók kezelése és átalakítása során az energiahordozók 20 25% -a elvész. A nemzetgazdaság eredő energetikai hatásfoka az energiaátalakítási folyamatoknál a 93 táblázat szerint: 9.3 táblázat Országos energiaátalakítási hatásfokok Év 1970 1980 1990 2000 ηátlag ,% 78,4 76,8 73,7 81,2 A nemzetgazdaság energetikai hatásfoka a végső fogyasztás szintjén kb. 30%, amely kifejezi hogy az energia kb. 70% -a elvész, amíg eljut a fogyasztókhoz Mindez kiemeli az energiatakarékosság jelentőségét 10. AZ ENERGIA ÉS TELJESÍTMÉNYSZÜKSÉGLET TERVEZÉSE Az ipari vállalatok energiaellátásuk
biztosítása érdekében készítenek • éves energiaellátási tervet és • középtávú energiaellátási tervet. Éves energiaellátási tervek készítésének célja olyan energia mennyiségi és teljesítményszükséglet meghatározás, amelyek alkalmas gazdaságos energiaellátási szerződések megkötésére. A középtávú energiaellátási terv abból a célból készül, hogy az így meghatározott energia mennyisége és a teljesítménye alkalmas legyen a vállalati energiaellátó rendszer korszerűsítésére. Az energetikai tervek kidolgozásához szükséges vállalati információk a következők: • • • • • • • • • • termelési program (mennyiségben, értékben) energiahordozó értékesítési terv vállalatfejlesztési terv karbantartási terv gyártás- és gyártmányfejlesztési terv létszámadatok havi energiafelhasználási adatok energiahordozónként teljesítményadatok hálózatokon vételezett energiahordozókról fajlagos
energiafelhasználási mutatók energiahordozónkénti fajlagos költségek Az energetikai tervezés főbb részei: • • • • energiahordozó forgalmi mérleg teljesítményszükséglet meghatározása (vezetékes energiahordozókra) az energiaszükséglet meghatározása műszaki intézkedési terv A következő fejezetekben az energetikai tervezés fő részeit és elméleti alapjait ismertetjük. 10.1 ENERGIAMÉRLEG Az energiamérleg az energiagazdálkodás egyik legfontosabb eszköze. Nélkülözhetetlen • az energiahordozók forgalmának előzetes tervezéséhez • a tényleges energiafelhasználás szervezéséhez és ellenőrzéséhez • a megvalósult állapotok utólagos elemzéséhez Az országos energiaellátási folyamat - valamint a termelő energiafogyasztók felhasználásának - elszámolása energiamérlegekben történik. Az energiamérleg az energiatermelés, ill vásárlás, értékesítés és felhasználás valamint az éves készletmozgás adatait
tartalmazza Az országos energiamérleg valamennyi kereskedelmi forgalomba kerülő vagy vezetékes elosztással a fogyasztókhoz eljuttatott energiahordozó vagy energiafajta közös, egyezményes egységben (és t-ban vagy m3-ben) kifejezett forrás és elosztási mennyiségeiről ad számot. A vállalati energiagazdálkodásnak is igen fontos eszközei az energiamérlegek. Segítséget nyújtanak berendezések, gyártási folyamatok, energetikai rendszerek műszaki gazdasági tanulmányozásához, veszteségek feltárásához az energia - szerkezet elemzéséhez és ezzel a műszaki gazdasági intézkedések megalapozását biztosítják. Az energiamérleg különböző időegységekre vonatkozhat: órára, napra, hétre, hónapra, negyedévre, félévre és évre. Időbeli elhatárolás szempontjából megkülönböztetünk terv és tény mérleget. Az energiamérleget ki kell egészíteni az energetikai folyamatokhoz szükséges költségek mérlegével is. Az
energiaátalakítások, szolgáltatások folyamata során a folyamatba bevitt energia értékét növeli a szolgáltatott teljesítmények értéke, mint pl. a munkabér, karbantartási és felújítási költségek, az üzemanyagok és segédanyagok költsége stb. Ezért az átalakítási és szolgáltatási folyamatba bevitt és az abból kinyert energia értéke soha nem lesz azonos (Ebe ért. ≠ Eki ért) Az energia költsége a felhasználónál két részből tevődik össze: • az energiahordozó vásárlási költsége • az energiahordozó kezelési költsége Az energiamérleg két oldala: forrás és elosztás oldal. Mértékegysége lehet tömegegység (kg; t.), energiaegység (J; ETA; kWh; toe), valamint relatív egységek ( % .) A legcélszerűbb mértékegység megválasztása a további hasznosítás módjától függ. A különböző mértékegységek átszámítása közös mértékegységre sokszor problémát okozhat. Példa erre a villamos energiaszámításba
vétele fizikai hőegyenértékével (1kWh = 3,6 MJ) a végső közvetlen felhasználásban. A közös mértékegységre való átszámítás alapja a tüzelőanyagok fűtőértéke. Forrás fázisban a primer jellegű - víz, atom, import - villamos energia az erőmű rendszer átlagos termelési fajlagosával, vagy különféle egyezményes ( pl. 10000 kJ/kWh) fajlagossal számítható Az energiamérlegben szereplő energiahordozók egységes dimenziójuk ellenére sem válthatók át ( nem konvertálhatók ) minden nehézség nélkül. A nehézség oka lehet gazdasági és technikai egyaránt Az átválthatóság egyes esetekben lehetséges ( pl alternatív tüzelési lehetőség, villamos vagy diesel motorok ) egyes esetekben korlátozza ezt az energiatermelési, átalakítási, elosztási, felhasználási nehézség, a már kialakított technológia, termelési folyamat, a más energiát felhasználni nem tudó folyamat stb. Az energiahordozók helyettesíthetőségének korlátai
nem általános jellegek, hanem viszonylagosak. Az energiaellátás folyamatában a helyettesíthetőség kérdése nemcsak az energiaellátás legutolsó fázisában , a fogyasztó közvetlen ellátásánál jelentkezik, hanem az összes megelőző fázisban is. Pl a klasszikus nyersvasgyártás kokszfelhasználás nélkül nem képzelhető el de részben földgázzal helyettesíthető. Az energiamérleg jellemzői: • minden energiahordozót tartalmaz természetes mértékegységben és J-ban • mérlegszerű elszámolást közöl a forrásokról és az elosztási tételekről (forgalmi statisztika) • különbséget tesz az energiaátalakítás és a közvetlen energiafelhasználás között • kiegészítő információkat tartalmaz egyes fogyasztási módozatokra, egyes berendezésfajtákra stb. Az energiahordozókat három csoportra osztja: • primer energiahordozókra • átalakított energiahordozókra • közvetlen felhasználásból származó hulladék
energiahordozókra Az üzemi gyakorlatban használatos "hulladékenergia" kifejezés a közvetlen felhasználásból származó hulladékenergia hordozó kifejezéstől tartalmában és mennyiségében különbözik. Hulladék energiahordozó alatt az alap energiahordozó termelése, az alap és másodlagos energiahordozó szállítása, átalakítása és felhasználása után vagy annak nemesítése közben keletkező, még hasznosítható energiahordozót vagy a technológiai folyamatban keletkezett, abban vagy azon kívül hasznosított energiahordozókat értjük. Ilyen értelemben hulladék energiahordozó a szénhalmából kinyert hulladék szén, a vegyi folyamatokban keletkező és még hasznosítható véggáz, a nyersvasgyártás közben keletkező kohógáz az ipari kemencékből távozó füstgáz amennyiben annak fizikai melegtartalmát nem az adott kemence tüzelési folyamatában hasznosítják. A nemzetgazdaság energiamérlege számos részmérlegből
tevődik össze Az alapvető információkat az energiahordozókat termelő, forgalmazó és felhasználó nagy vállalatok szolgáltatják. Tehát az országos energiamérleg valamennyi kereskedelmi forgalomba kerülő vagy vezetékes elosztással a fogyasztókhoz eljuttatott energiahordozó vagy energiafajta közös egyezményes egységben kifejezett forrás és elosztási mennyiségeiről ad számot. A mérleg nem tartalmaz ezzel szemben számos olyan egyébként energetikai célra hasznosított anyagot vagy energiafajtát amely a belkereskedelmi vagy elosztóhálózat igénybevétele nélkül, általában a források (termelés) helyén kerül felhasználásra. Ilyenek például a tüzelési célra felhasznált mező- és erdőgazdasági hulladék anyagok, a tüzelési célú ipari melléktermékek és hulladékok, a különböző hozamú és hőmérsékletű hőforrások vize, stb. Ezekről a becsült energiafajtákról az országos energiamérlegben u.n "mérlegen kívüli
tételek” adnak tájékoztatást A forrásoknál nemcsak a termelést és az importot hanem az előző évről áthozott nyitó készleteket is figyelembe kell venni, ugyanígy a mérleg elosztási oldalán végső felhasználás kiegészül az exporttal és a záró készlettel. Az országos mérlegelszámolásokban csak a nyilvántartott (az állami statisztika által rendszeresen megfigyelt) készletek változása szerepel. Az energia-felhasználók egy részét a statisztikai rend nem kötelezi beszámolásra arról, hogy mennyi volt az éves fogyasztása, ill. miként alakultak az év elejei és év végi készletei E fogyasztói körbe tartozik a lakosság, de ezen túlmenően ide tartoznak az egészségügyi, oktatási, művelődési, igazgatási, személyi és lakásszolgáltatási, valamint a kereskedelmi ágazatok gazdálkodó és költségvetési szervei is. Ezek felhasználása az országos mérlegben látszólagos, nevezetesen a tárolható energiahordozókból a
részükre a tárgyév során eladott mennyiség szerepel (kényszerűségből) felhasználásként. Ezeknél a fogyasztóknál tárolt energiakészleteket ( szén és olaj ) a gyakorlatban un rejtett készleteknek nevezik ( pl lakossági pincekészlet ). Az energiamérlegeket leggyakrabban táblázatos formában szerkesztik. Elvi sémája a 10.1ábrán látható A mérleg forgalmi mezője az energiatermelés, ill vásárlás és értékesítés (országos szinten export-import) valamint az éves készletmozgás adatait részletezi. Az átalakítási mezőben a központi nagy átalakításokon (kőolajfinomítás, villamosenergia termelés) túl, a termelő energiafogyasztók kazánüzeme (gőz-melegvíz termelés) a legfőbb tétel. A harmadik mezőben a közvetlen felhasználás elszámolása tartalmazza a teljes végső fogyasztást amelynek fő tételei a hőfelhasználások (technológiai és helységfűtési célú) valamint a helyhezkötött és mobil mechanikai
munkavégzés. Hulladék energiahordozónak tekintjük az energetikai hasznosításra alkalmas hulladék anyagokat. Primer energia hordozók Átalakított energia hordozók Hulladék en.h Forgalom Energiah. átalakítások Közvetlen felhasználások 10.1 ábra Az energiamérlegek általános sémája Fel kell hívni a figyelmet az energiamérlegek egyik bonyolult kérdésére a halmozódásokra. Az energiaátalakító folyamatok a betáplált átalakítandó primer energiahordozók mellett gyakran felhasználnak másutt előállított szekunder energiahordozókat vagy hulladék energiát. Ez a körülmény a regionális, ágazati és országos mérlegeknél azonban halmozódásokhoz vezethet. A felhasznált energiák mechanikus összesítésénél ugyanis fennáll a veszély, hogy a szükséges primer energia meghatározásához egyes energia mennyiségeket többször vesznek számba. Hasonló helyzet alakulhat ki, ha egy berendezésben egy másik berendezésből származó
veszteséget vagy hulladékenergiát hasznosítanak. Pl egy kohászati üzemben gőzt fejlesztenek kohógáz tartalmú kevertgázzal. Ebben az esetben a kohógáz mint hulladékenergia hasznosul Halmozódás előfordulhat vállalati és nemzetgazdasági szinten egyaránt. Nyilvánvaló, hogy mind forrás mind elosztás oldalon csak a többszörös számbavétel nélküli, un. halmozatlan végeredmény tájékoztat helyesen Ez azt követeli meg, hogy a forrásoldalon csak azok az energiamennyiségek szerepeljenek amelyek először lépnek be az energiarendszerbe, az elosztási oldalon pedig azok amelyek e rendszert véglegesen elhagyják. Ezért azokat az energiamennyiségeket amelyek egy hazai energotechnológiai folyamat után, további hasznosításra alkalmas módon ismételten megjelennek mint energiaforrás, illetve ismételten felhasználásra kerülnek, e többszörös számbavételt elkerülő, halmozatlan mérlegszámolásnál figyelmen kívül kell hagyni. A halmozatlan
források között tehát nem szerepelnek a belföldi energiaátalakításokból származó energiamennyiségek (pl hőerőművi villamos energia, gőz, hazai feldolgozásból származó kőolajtermékek) Egy energiaátalakítási folyamat halmozódásának szemléletes példája látható a 10.2 ábrán amely a 9.10ábrán bemutatott energetikai folyamatot szemlélteti a halmozódás lehetőségeinek kihangsúlyozásával Ebe1 + Ebe2 + Ebe3 = halmozott források kőolaj finomitás fűtőolaj veszteség fűtőolaj gőzterm. gőz veszteség gőz vill.en veszteség villamos energia Eki1 + Eki2 + Eki3 = halmozott elosztás 10.2 ábra Energetikai folyamatok halmozódása A 10.2 ábra feltünteti a halmozott forrás és elosztás oldalt A halmozatlan mérleg forrás oldalát az Ebe1 érték,e elosztás tételét az Eki3 képezi Az országos energiamérleg elosztási oldalának kiemelkedő fontosságú adata a halmozatlan bruttó felhasználás amely a nemzetgazdaság
összes energia-felhasználását jelenti. Az országos energiamérleg egyes tételeinek egymáshoz kapcsolódását mutatja be a 10.3 ábra Halmozatlan források IMPORT primer energiah. TERMELÉS NYITÓ KÉSZLET HALMOZATLAN FORRÁSOK TÜZELŐANYAG NEMESÍTÉSEK HŐ- ÉS VILLAMOSENERGIA TERMELÉS átalakítások ÁTALAKÍTÁS UTÁNI KÜLSŐ FORRÁSOK átszámitási veszteség átalakítási veszteség energetikai felhasználás anyagjellegű és nem energetikai felh. kivitel záró készlet közvetlen felhasználások halmozatlan végső energiaelosztás 10.3ábra Az országos energiamérleg tételeinek kapcsolódása Az energiamérleg ábrázolására táblázatos és grafikus forma egyaránt alkalmas. A 10.1táblázat az országos energiamérleg forrásainak és elosztásának főbb tételeit tünteti fel hőegyenértékben és a teljes energiafelhasználásra vetített százalékos értékben. A gyakorlatban az energiamérlegek sokkal bonyolultabbak a
felhasználást többféle bontásban elemzik pl. felhasználási cél, rendeltetés, energiafajta stb szerint 10.1táblázat Az 2002 évi országos energiamérleg FORRÁSOK ENERGIA PJ % Alapenergiahordozó termelés Behozatal Készletcsökkenés (nyitó készlet) 430,4 738,3 9,2 36,5 62,7 0,8 HALMOZATLAN FORRÁSOK 1177,9 100,0 ELOSZTÁS Közvetlen felhasználás Anyagjellegű és nem energetikai felhasználás Energiaátalakítások veszteségei Halmozott nettó felhasználás 818,4 69,5 57,2 128,9 947,3 4,9 10,9 80,4 Veszteség hasznosítás Halmozatlan nettó felhasználás 6,5 940,8 0,6 79,9 Átszámítási veszteség 117,8 Halmozatlan bruttó felhasználás 1058,6 10,0 89,9 Kivitel Készletnövelés (záró készlet) 104,1 15,2 8,8 1,3 HALMOZATLAN ELOSZTÁS 1177,9 100,0 A 10.2táblázat a halmozatlan források struktúrájáról tájékoztat a 103 táblázat a halmozatlan energia-felhasználások ágazatonkénti szerkezetét mutatja be az 1993-as
adatok alapján (táblázat tételei arányosan tartalmazzák az átalakítási veszteségeket). 10.2 táblázat A halmozatlan energiaforrások szerkezete, 2002 Energiahordozó Energia PJ Szén Egyéb szilárd energiahordozó Folyékony szénhidrogének Gáz szénhidrogének Villamos energia % 124,6 39,4 357,8 472,2 184,8 10,6 3,3 30,4 40,1 15,7 10.3 táblázat Az energia-felhasználás szerkezete ágazatonként, 2002. Ágazat Energia, PJ Élelmiszeripar Textil- és bőripar Fa-, papír- és nyomdaipar Vegyipar Nem ásványi termékek gyártása Kohászat és fémfeldolgozás Gépipar Egyéb feldolgozóipar Bányászat Villamos en.-, gáz- és hőellátás Vízgazdálkodás Építőipar Mezőgazdaság Erdőgazdaság Szállítás, raktározás Posta hírközlés Lakosság Kommunális és egyéb fogyasztók HALMOZATLAN BR. FELHASZNÁLÁS 38,9 6,8 15,0 154,1 36,0 63,5 20,7 0,8 4,3 22,5 7,0 9,4 37,0 1,0 44,5 4,1 394,1 198,9 1058,6 Az energiamérleg grafikus
szemléltetésére szolgálnak az energiafolyam ábrák (Shankey diagramok ). Ezek grafikusan mutatják be az energiahordozók sorsát egy rendszerben vagy berendezésben, a vizsgálat jellege szerinti bontásban és mélységben A technológiai kapcsolatokat sávok vagy vonalak irányával, az energiamennyiségeket a sávok szélességével vagy a vonalak mellé irt számokkal érzékeltetik. A vonalas ábrázolás inkább a technológiai kapcsolatok bemutatására alkalmas, a sávos ábrázolás jól tükrözi az arányokat és többféle energiahordozó esetén az energiaszerkezetet (10.4ábra ) 10.4 ábra A DUNAFERR Rt gázforgalma 10.2 TELJESÍTMÉNYGAZDÁLKODÁS A fogyasztóberendezések energiafelhasználása általában időben változó. Egyrészt az általuk megvalósítható termelés és szolgáltatás igényétől, másrészt külső körülményektől függ ( pl. időjárás).Ezen okok miatt nem elég csupán a szükséges energia mennyiségét ismerni, hanem a
fogyasztás időbeni lefolyásával is tisztába kell lenni. Energetikában teljesítménynek az időegység alatt szolgáltatott energiát értjük. Az energiagazdálkodásnak fontos része a teljesítménygazdálkodás. A teljesítménygazdálkodás alapvető célja az egyensúly biztosítása az energiahordozókat termelő vállalatok kapacitása és a fogyasztók teljesítménye között. A termelővállalatok teljesítményét teljesítőképességnek a fogyasztókét terhelésnek is nevezik A terhelés tehát a teljesítménnyel megegyező nagyságú, de a fogyasztó által a szolgáltatótól időegység alatt átvett és felhasznált energiamennyiséget jelenti. Ami tehát a szolgáltató szemszögéből teljesítmény az a fogyasztó szemszögéből a terhelés. A terhelés vonatkozhat egy fogyasztóra, vagy egy berendezésre, a fogyasztók, vagy a berendezések bizonyos csoportjára, egy hálózatrészre vagy a hálózatrészek meghatározott csoportjára. A
teljesítménygazdálkodáshoz szükséges időegység megválasztása függ a berendezés és a felhasznált energiahordozó típusától valamint a vizsgálat jellegétől. A fogyasztói A fogyasztói teljesítmények időbeni alakulása nagyon változatos Vannak tipikus periodikus ingadozások, amelyek napi, heti, havi és éves lefolyással jelentkeznek Ezeket okozhatja a technológia vagy egy üzem műszak beosztása, előidézheti az emberek életritmusa, munkaszünet, közlekedési csúcsidő, pihenőnap és az időjárás szezonális ingadozása. Az ingadozások egy másik része véletlenszerű, szabálytalan. A fogyasztói teljesítmény ( P ) időbeni változását tükrözi a terhelési görbe amelyet a 10.5 ábra szemléltet Teljesítmény Pmax Pátl Pmin t, idő 10.5ábra Terhelési görbe A vizsgált T időszak alatt a teljesítmény Pmin legkisebb terhelés és Pmax csúcsérték között változik. Üzemvitelben a csúcsidő alatt fellépő terhelést nevezik
csúcsterhelésnek ami zavarólag hat a terhelési görbék elemzésénél. A magyar villamosenergia rendszerben a csúcsidőszak több napszakban az évszakok szerint változóan 1,5 - 3,5 órás időtartam, amit hatóságilag állapítanak meg. A terhelési görbék értékelése szempontjából csúcsterhelés alatt mindig a Pmax teljesítményt értjük. A szükséges energia a görbe alatti terület alapján: t E = ∫ Pdt 0 A Pátl átlagteljesítmény: Pá tl = E t Az átlagteljesítménynek az energiaigény számításánál van jelentősége. A teljesítménygazdálkodás során mindig nagyszámú fogyasztót magában foglaló fogyasztói csoport eredő teljesítményét kell összhangba hozni a forrásokkal. Az érintett csoport lehet egy üzem, iparág vagy valamilyen energiahordozó teljes fogyasztói köre. Az eredő teljesítményt az egyedi fogyasztók pillanatnyi teljesítményeinek összege szolgáltatja. 10.21 Az energiafelhasználás ingadozásai Az
energiafelhasználás ingadozásainak vizsgálata kiterjed: • az energiafelhasználásra ( J/idő egység ) • egyes energiahordozókra (villamos energia, földgáz, gőz, olaj stb.) Az energiagazdálkodásnak alapvető feladata az időben változó, növekvő és egyben ingadozó energiaszükséglet minden időpontban történő biztonságos és a műszaki lehetőségek határain belül gazdaságos kielégítése. Ez okból ismerni kell az ingadozás során fellépő időszakos legnagyobb energiamennyiséget Az energiafelhasználás évi, havi, napi változásaira mutatnak elvi példát a 10.6, 107 és 108 ábrák. A feladat merev értelmezése rontaná az energiatermelés és átalakítás vagy az energiafelhasználás gazdaságosságát, mert a legnagyobb időszakos energiaszükségletre kellene méretezni az energiaforrást ( pl. szén , olaj, földgáz termelését ), a szállítást és a szükséges átalakító berendezéseket Ez biztosítaná ugyan az energia-felhasználók
maradéktalan kielégítését, de nem tenné lehetővé az energiatermelő és átalakító berendezések optimális kihasználását. Az energiatermelő és átalakító berendezések eszközigénysége miatt ez lényegesen növelné az energiaköltségeket Mindezek miatt a teljesítménygazdálkodásra hárul az a feladat, hogy keresse a termelő és felhasználó közötti optimális energiaszükséglet nagyságát és kielégítésének módját. vill.en felhasználás, PJ 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 idő, hónap 10.6ábra Éves energiafelhasználás változása 60 hőfelhasználás, % 50 40 30 20 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 idő, nap 10.7ábra Április havi fűtési energiafelhasználás a maximális (téli csúcsfogyasztás ) hőfogyasztáshoz viszonyítva Mint arról az előbbiekben röviden szó volt az energiafelhasználás ingadozásait csoportosítani lehet. Annak jellege és szabályossága szerint az alábbi
ingadozás típusokat különböztetjük meg: • ciklikus • periodikus • szabálytalan Ciklikus az energiafelhasználás akkor, ha szabályos időközönként, azonos módon és mértékben ismétlődik. hőfelhasználás, GJ/h 140 120 100 80 60 40 20 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 idő, h 10.8ábra Napi hőenergia - felhasználás ingadozása Periodikus az energiafelhasználás akkor, ha szabályosszerűen, azonos időtartamban és módon ismétlődik, de a felhasználás nagysága változó. Minden más energiafelhasználás ingadozás szabálytalan. Ciklikus jellegű energiafelhasználás ingadozást adhat pl. egy mindig azonos szelvényt hengerlő hengersor, amelynél az amplitúdó kis mértékű változását el lehet hanyagolni Országos szinten periodikus ingadozást jelent a reggeli csúcsidőben fellépő energiafelhasználás vagy a melegvíz - igény változása reggel és az esti órákban. A periodikus és ciklikus ingadozások előre láthatók vagy
nagy valószínűséggel várhatók. A ciklikus jellegű ingadozásnál is van némi bizonytalanság a ciklus megjelenését illetően (pl. gépészeti - technológiai üzemzavar a hengersornál). A periodikus változás is átütemeződhet ( pl. villamos kemencénél javítási idő növekedése) A szabálytalan ingadozást sem várni sem valószínűsíteni nem lehet. Ilyen szabálytalan ingadozást adnak a munkagépek pl daruk, szállítóberendezések, szerszámgépek stb Az egyes fogyasztók ingadozásai általában különböznek az egyes fogyasztócsoportok ingadozásaitól és annak amplitúdója igen nagy lehet, nagyobb annál, amit a vállalat szerződésben biztosított. Az időjárás befolyásolja, esetenként meghatározza az energiafelhasználás időbeni alakulását. Az időjárás jellemzői évenként változnak, pl. vannak hideg telek, tartósan - 10 °C, vagy annál kisebb hőmérséklettel, lehetnek kevésbé hideg telek. Az évszakok változása valószínűsíti
a szezonális ingadozásokat, azok nagyságát és jellegét. Az időjárás változása nagymértékben meghatározza a fűtés energiaigényét, de kisebb mértékben minden technológiai folyamat, minden termelő és szállító berendezés energiafelhasználását ingadoztatja. Az energiafelhasználás ingadozását az időjárási okokon kívül más tényezők is befolyásolják. Ilyen okok többek között: • technológia • tradíció • üzemszervezés • intézményi előírások Az energiafogyasztó berendezések és technológiai folyamatok energiaszükséglete általában véve egyenletes és nem folyamatos. Üzemvitel és mód szerint van: - állandó és változó terhelés, - folytonos és szakaszos működésű fogyasztó. Az állandó terhelés és folytonos üzemmód csak rövid időszakra érvényes, hosszabb időszak alatt az állandó terhelés megváltozik, folytonos üzem megszakad. Folytonos üzemmódban dolgoznak a kohók - csak üzemzavar esetén
szükséges pl. a koksz és földgáz részleges elégetését biztosító fúvólevegő szolgáltatást szüneteltetni - szakaszos üzemmódban az olvasztó kemencék, a konverterek stb. Az energiafelhasználás időbeli alakulását és ingadozásait erősen befolyásolja az üzemek szervezettségi foka. Helyes termelésszervezés mellett egyrészt csökken a technológiai folyamat energiaszükséglete (pl. melegalakításhoz szükséges tüzelő- és villamos energia, szállításhoz szükséges benzin, gázolaj, stb.), másrészt az egy-két-három-négy-műszakos üzemek teljesítmény-kihasználása növekvő sorrendben javul, azonos szervezettség és technológiai folyamat mellett is. Az energiatermelő berendezések - ellátórendszerek szempontjából gazdaságosabb a folyamatos (négy műszakos) munkarend. Nagy állóeszköz-igényes vagy a technológiai folyamat jellegéből adódó okok miatti folyamatos (évi 365 munkanap, beleértve a javítási időket is) munkarend
nemcsak az energiatermelő-ellátó vállalatok (üzemek) előnyét szolgálja, hanem a teljesítménygazdálkodás (terhelésgazdálkodás) körébe vont energiahordozók árrendszere miatt az energia-felhasználó vállalatoknak (üzemeknek) is előnyös. A folyamatos üzemek jobb teljesítmény-kihasználása mellett ellentételként jelentkezik azonban a műszakpótlék, amely munkaigényes termékek termelése mellett rontja a teljesítménygazdálkodás (a terhelésgazdál- kodás) javulásából adódó előnyt (gazdasági hasznot). A folyamatos munkarend nemcsak a termelő vállalatok (üzemek), hanem a közlekedési, szállító, szolgáltató vállalatok energiafelhasználását is befolyásolja. A munkarendből adódó energiacsúcsok csökkenése érdekében, illetve a csökkentett energiafelhasználás időtartamának növekedése miatt eredményes lehet a lépcsőzetes munkakezdés, bár erre napjainkban már alig van példa. A munkarend kialakításának
energiagazádlkodási szempontból történő figyelmen kívül hagyása azért hibás, mert a kialakult munkarend alakítja a lakosság életritmusát, ezzel a szabályozatlan energiafogyasztók energiafelhasználását és közvetve terhelésgazdálkodását, annak csúcsát és időtartamát. Megváltoztatja a lakosság energiafelhasználását, azok ingadozását, idejét és tartalmát pl. a szabad szombatos munkarend bevezetése Ezen belül a hét minden napjának megvan a maga energiafelhasználási dinamikája. Végül intézményesen is változtatható az energiafelhasználás ingadozása, annak időtartama pl. különféle árkedvezmény vagy felár, szezonális kedvezmény vagy szezonális többletár nyújtásával. 10.22 Az energetikai terhelés elemzése Az energiafelhasználás időbeli változása, ingadozása - elsősorban rövid ideig tartó ingadozások miatt - az ipari, mezőgazdasági, közlekedési vállalatoknál változó nehézségű gazdálkodási
problémákat okoz. A nehézség ott és akkor nagyobb, ahol és amikor egy hálózaton sok a fogyasztó, a fogyasztók terhelésigénye gyorsan változik, és a változás amplitúdója igen nagy. Az energiafelhasználás gyors, erőteljes változása a villamosenergia-szolgáltatásban kíván teljes rendelkezésre állást, míg a gőz, gáz, forró víz, sűrített levegő, oxigén felhasználásának kiugró növekedése részben a vezetékben tárolt energiahordozóból, részben telepített közbenső tárolóból meghatározott ideig szolgáltatható. Az országosan energiát szolgáltatókkal szemben a vállalatok, fogyasztók (kivéve a vállalatok által a központi szolgáltató rendelkezésére bocsátott energiatermelést, mert akkor a vállalat energiaszolgáltató, pl. városfűtéshez szükséges forróvíz-termelés), de a vállalaton belül, a szervezeti formában elhelyezkedő, energiatermelő, elosztó részleg szolgáltató, míg a vállalaton belüli
energiafelhasználók (az energiatermelő egység kivételével) szintén fogyasztók. A terhelési görbe egyenlőtlenségét a Pmax legnagyobb teljesítmény kihasználási időtartamával jellemezhetjük. E jellemzőt kihasználási órának vagy csúcskihasználási óraszámnak nevezzük: h= ahol: E Pá tlag E = t Pmax Pmax a vizsgált évben fogyasztott villamos energia, kWh; Pmax a vizsgált évben mért legnagyobb terhelés kW; h az éves csúcskihasználási óraszám, h. Az energiatermelők részére az lenne az ideális, ha berendezéseiket a nap minden időszakában és az év minden órájában maximális terheléssel járathatnák, tehát maximálisan kihasználnák. Egy évben átlagosan 8760 óra van. Sajnos az ideális értéktől Magyarországon igen távol vagyunk Az érték nálunk 6000 h körül van, tehát a villamosenergia-rendszer eszközei csak jó kétharmados kihasználtsággal dolgoznak. Fejlett ipari országokban ez az érték jóval nagyobb ezért
reális műszaki cél a 7000 h - s csúcskihasználási óraszám elérése. A fogyasztóknál a csúcsterhelés összességét közel tízszeresen meghaladó teljesítményű fogyasztóberendezés van beépítve. Kézenfekvő, hogy a rendszer éves csúcskihasználási óraszáma csak úgy növelhető, ha a fogyasztóberendezések kihasználását növeljük A lehetőségek persze korlátozottak. Semmi sem indokolja, hogy pl a fűtőberendezéseket - a jobb kihasználás érdekében - nyáron is működtessük Vannak azonban igen jó kihasználási óraszámú berendezések Gondoljunk csak a hűtőberendezésekre! Ezek télen-nyáron működnek a mai háztartásokban és a kereskedelmi hálózatban Persze ez csak látszat Négy-öt hűtőgép együttes üzeme ad csak egyetlen hűtőgépre vonatkozó teljes kihasználtságot, hiszen a jó szigetelésű hűtőberendezések szakaszosan járnak. A fűtés viszont sok energetikus szerint "alattomos" Abban az időszakban
használják, szinte folytonos üzemben, amikor az energiarendszernek amúgy is nehéz időszaka, tartós csúcsterhelése van. Az ipar termelő fogyasztóberendezések éves csúcskihasználási óraszáma hazánkban nagyon rossz, mert igen kevés - a teljes iparhoz viszonyítva - a három műszakos, ill. folytonos üzem Az üzemek többségében megelégednek az egyműszakos termeléssel és ez már eleve meghatározza a kihasználás kedvezőtlen mértékét. A csúcskihasználási óraszám növelése ezek szerint egyaránt érdeke a fogyasztónak és az áramszolgáltatónak, ill. a villamosenergia-termelőnek Az egyenlőtlenség számszerűsítésére szolgál a terhelési tényező is: kt = Pá tl h = Pmax t Kis és nagy vállalatoknál, folyamatos és szakaszos üzemmódban egyaránt érvényes, hogy kt < 1 és ez különösen ott érvényes, ahol a n ∑P i max i =1 értékben olyan Pimax éték van, amely döntően határozza meg a terhelési görbét, annak
formáját. A terhelési tényezőnek több fajtája ismeretes: • csúcsterhelési tényező egy fogyasztócsoport csúcsidei terhelésének ( Pcs ) és beépített teljesítményének ( Pb ) hányadosa. k tb = Pcs Pb • fogyasztási terhelési tényező egy fogyasztócsoport időegységre vonatkoztatott maximális terhelése ( Pmax ) és a teljes beépített teljesítmény ( Pb ) hányadosa. k tf = Pmax Pb • szerződéses terhelési tényező egy meghatározott időszakban fellépő maximális fogyasztói terhelés és ugyanezen időszakban a szolgáltatónál szerződésileg lekötött teljesítmény ( Psz ) hányadosa . k tsz = Pmax Psz A terhelés szakaszosságára jellemző a tényleges terhelési időtartam ( τ ) és a vizsgált teljes időalap hányadosa amelyet időkihasználási tényezőnek neveznek: ki = τ t Mértékegysége viszonyszám vagy százalék. A szakaszos terhelésre mutat példát a 10.9ábra MW három műszak egy műszak idő 10.9ábra
Egy több műszakos ipari üzem terhelési görbéje A t időtartam megválasztása szerint a h, kt , és ki jellemzők napi, heti, havi és éves értékeit lehet értelmezni. 10.23 A terhelési tartamgörbe A terhelési görbéből számos egyéb jelleggöbét lehet származtatni. A napi terhelési görbék egymás melletti felrajzolása pontos, de ugyanakkor hatalmas és áttekinthetetlen adattömeget tartalmaz. Nagyobb terhelési szakasz ( hét, hónap, év ) áttekintésénél arra kell törekedni, hogy a műszaki számításokhoz nélkülözhetetlen, könnyen kezelhető diagram álljon rendelkezésre. Erre a célra a terhelési tartamgörbe alkalmas A terhelési tartamgörbe arról tájékoztat, hogy milyen hosszú ideig kell egy - egy teljesítményszintet biztosítani A 10.10ábra egy terhelési görbét és egy ebből szerkesztett tartamgörbét mutat be P P P1 P2 E t1 t2 E t1 t2 + t’2 t’2 dE=tdP P3 t3 t3 dE=Pdt t t 10.10ábra A terhelési tartamgörbe
szerkesztése Az ábrából leolvasható, hogy P3 teljesítménynél nagyobb terhelést t3 időn keresztül, P2 teljesítménynél nagyobbat t2+t2 időn keresztül . stb kellett biztosítani A terhelési tartamgörbe főleg a teljesítőképességi menetrendek előrebecsléséhez, valamint a berendezések kihasználásának megítéléséhez szükséges. A terhelési tartamgörbe annál egyenlőtlenebb, minél hossza időtartamot fog át. A tartamgörbe fő jellegzetességei: • terheléseket nagyság szerint rendezve ábrázoljuk, figyelembe véve fellépési időtartamukat • szemléletesen mutatja a terhelések nagyság szerinti alakulását és összesített időtartamát, viszont nem ad tájékoztatást a terhelések pontos időbeni eloszlásáról • az áttekinthetőség fokozását és az információk rendezését jelentős információ veszteség kíséri A terhelési görbéből szerkesztéssel vagy számítással leszármaztatható az energia-- idő öszszeggörbe és a
terhelési tartamgörbéből az energia - terhelés összeggörbe: t E t = ∫ Pdt 0 P E P = ∫ tdP 0 Ezen görbék szerkesztését is feltüntettük a 10.10 ábrán Az energia - idő összeggörbe különböző időszakok, pl. a műszak, a napszak, a csúcsidőszak stb. energiaigényének egyszerű meghatározását tesz lehetővé Az energia - terhelés összeggörbe azt mutatja, hogy P teljesítményszint alatt mennyi energiát reprezentál a tartamgörbe. Főként az energiahordozókkal való gazdálkodáshoz használják 10.24 A teljesítményszükséglet meghatározása E feladat régi berendezések korszerűsítése, régi berendezések bővítése és új berendezések létesítése kapcsán jelentkezik. Az első két esetben viszonylag egyszerű a feladat: a terheléseket méréssel fel tudjuk venni, vagy legalábbis megfelelő támpontokat nyerhetünk. Új berendezések tervezése esetén a feladat nehezebb Ilyenkor a technológiai terv vagy más hasonló jellegű
berendezés adatainak vizsgálata és kiértékelése szolgálhat alapul. A tervezés célja minden esetben az egyidejű maximális teljesítmény meghatározása Az ismert és alkalmazott módszerek a következőképpen csoportosíthatók: empirikus, a névleges beépített teljesítményből kiinduló, és az átlagos terhelést alapul vevő módszerek. Az empirikus módszereknek több válfaja van A négyzetméterenkénti terhelés módszere a fajlagos teljesítményigényből (plkVA/m2) indul ki A különböző üzemekre a hazai adatok feldolgozásával készített táblázatok állnak a tervezők rendelkezésére Az ilyen táblázatok egyébként meglévő üzemek zsúfoltságának, ill gépesítettségi fokának elbírálásához is tájékoztatást adhatnak A táblázatok adatai egy-egy üzemfajtára vonatkozóan természetesen csak átlagértékek, és az idők során elég gyorsan elavulnak Az energianorma módszere statisztikai adatokat használ fel. Sok esetben ismeretes pl
az egyes termékek előállításához szükséges villamosenergia mennyisége, az 1 t-ra vonatkozó kWh-szükséglet. Az energianormák adatai meglehetősen megbízhatók Az eltéréseket általában a termelendő mennyiség előzetes becslésének hibái okozzák A névleges teljesítményből kiinduló módszerek általában jobb közelítést adnak. A legelterjedtebb megoldás szerint a beépített összes teljesítményt az ún egyidejűségi tényezővel szorozva kapjuk a maximális teljesítményt, azaz Pmax = k e Pi max ahol: Pimax- az egyedi fogyasztók összegzett maximális terhelése Pmax- az adott fogyasztócsoport maximális terhelése Egy ipari nagy vállalat földgázterheléséből számított egyidejűségi tényező értéke ke =46500 m3/53000 m3 = 0,877 azt jelenti, hogy a különböző földgázfogyasztó berendezések beépített maximális teljesítményét sohasem kell szerződésben biztosítani, mert az időjárási, technológiai, üzemszervezési és
üzemeltetési viszonyok ( pl.: felújítás, üzemzavar, termelési szerkezetváltás stb) miatt sok egyedi fogyasztó maximális földgázterhelése kisebb mint az egyedi fogyasztók összegzett maximális terhelése. Tehát Pmax < ∑ Pimax Ipari nagyvállalatoknál még a Pmax ≅ ∑ Pimax értéknek sincs valószínűsége Az egyidejűségi tényező értéke erősen függ • a fogyasztócsoport egyedeinek számától, a csoport méretétől • a fogyasztócsoport szerkezetétől, vagyis az egyedi terhelések jellegétől és a csoportnak a terhelési jellegzetességek szerinti összetételétől • a fogyasztócsoport egyedi terhelési görbéinek paramétereitől A teljesítménygazdálkodás szempontjából szerencsés körülmény, hogy az egyes fogyasztók tényleges csúcsterhelése nem egyidejűleg lép fel. A Pb beépített teljesítmény meghatározásához célszerű fogyasztójegyzéket készíteni. Ez többek között - minden fogyasztóra tartalmazza a
névleges teljesítményt is, így az összegzés könnyen elvégezhető, ugyanakkor az anyag áttekinthető, és a tévedések valószínűsége kisebb. Az egyidejűségi tényező helyes meghatározása meglehetősen nehéz feladat. Általános törvényszerűség, hogy értéke a fogyasztókészülékektől a táppont felé haladva egyre kisebb és a fogyasztók számának növelése is csökkentőleg hat rá. Az egyidejűségi tényező a vizsgált csoportba tartozó fogyasztók számának növelésével általában csökken, de 20 - 40 fogyasztón felül a változás már nagyon kicsi. Néhány átlagos, első tájékoztatásra alkalmas egyidejűségi tényező értéket a . táblázat mutat A fogyasztó üzemek nagyságától, korszerűségétől, a kis- és nagyfogyasztók arányától, a fogyasztók fajtájától, ezek sok esetben eltérő kihasználási óraszámától függően azonban az adatok igen nagy szórást mutatnak a gyakorlatban. A teljesítményszükséglet
meghatározásának legpontosabb módszerei az átlagos teljesítményszükségletből indulnak ki. A gondolatmenetet legkönnyebben egy meglévő gyár egyidejűségi tényezőjének meghatározása kapcsán érthetjük meg. Nyilvánvaló, hogy ha a gyár egyik üzemrésze t idő alatt E energiát vételez, akkor ezen időn belül átlagos teljesítményszükséglete a vételezés időbeli alakulásától függetlenül Pá tl = E t A maximális teljesítményszükséglet meghatározásához azonban a fogyasztó jellemző napi terhelési görbéjét kellene ismernünk, ami csak ritkán áll rendelkezésünkre. A vizsgált üzemrész napi terhelési görbéjét, tehát általában fogyasztásának negyedóránkénti mérésével külön fel kell vennünk. A kapott görbék meglehetősen változnak Alakulásukat a nap jellege is befolyásolhatja: a hétfői, szombati és munkaszüneti napok diagramjai általában eltérnek a többi hétköznap terhelési görbéitől. A hét egyik
meghatározott napjára érvényes görbe is módosul azonban az évszakok folyamon. Ezt előidézheti az időjárás változások közvetlen hatása, de okozhatják az évszaki változások közvetett hatását tükröző tényezők a termelésben, ill. a termelés szerkezetében Lényeges tehát az irányadó nap helyes megválasztása ( 104 táblázat ) 10.4 táblázat Egyidejűségi tényezők tájékoztató értékei Fogyasztók Egyidejűségi tényező Forgácsoló üzemek, öntödék Szakaszos szállítás Folyamatos szállítás Daruk Általános célú gépek Félfolyamatos üzemek (papír, gumifinomítók, stb.) Folyamatos üzemek (pl. textilgyárak) Ívhegesztőműhelyek Ellenállásfűtésű hegesztő-berendezések Ellenállásfűtésű kemencék, lágyítók Világítási berendezések Térvilágítás Lakások, ha a lakásszám: 0,15 - 0,50 0,20 - 0,50 0,50 - 0,70 0,10 - 0,20 0,20 - 0,30 0,45 - 0,65 0,65 - 0,90 0,10 - 0,45 0,05 - 0,30 0,80 - 0,90 0,50 - 0,90 1,00 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 50 150 1,00 0,76 0,66 0,60 0,56 0,53 0,50 0,48 0,47 0,45 0,38 0,31 0,27 A terhelési görbe nemcsak az üzemrész maximális teljesítményszükségletére, ill. a jellemző Pmax/Pátl hányadosára nézve szolgáltat adatot, hanem tájékoztat a fogyasztás időbeli eloszlásáról is. Több üzemrész összesített vételezésének vizsgálatakor ezeket az egyes üzemrészekre vonatkozó terhelési görbéket kell összegeznünk. E görbék általában üzemrészenként eltérő alakúak és jellegűek. Ebből következik, hogy az egyes terhelési görbék maximumának időpontjai nem esnek egybe az összesített terhelési görbe maximumának időpontjával. Az összesített terhelési maximum emiatt kisebb, mint az egyes berendezések maximális terheléseinek összege (10.11ábra) : Pmax = k e n ∑P i max . i =1 ahol ke a legnagyobb terhelések egyidejűségi tényezője, ami tehát mindig kisebb 1-nél. Pmax P1 max P Pmax< P1max+P2max
Pmax< P1max+P2max Pmax< P1max+P2max Pmax Pmax t P P2 max t 10.11 ábra A fogyasztó csoportok maximális terhelése Az egyidejűségi tényező megállapítása különösen új fogyasztóberendezések tervezése esetén fontos a fogadó transzformátor (vagy földgáz fogadó állomás stb.), elosztó hálózat, esetleg az országos vezetékrendszer kapacitása megállapításának, nem utolsósorban a szerződéskötések szempontjából. Az eredő egyidejűségi tényező (kee) értéke attól függ, hogy az új egyedi fogyasztócsoport egyidejűségi tényezőjének (keu) értéke milyen lesz, mert kee nő, ha keu > ke kee csökken, ha keu < ke kee változatlan, ha keu = ke Nagy, erősen ingadozó egyedi fogyasztó üzembe helyezése rontja az energiagazdálkodás hatékonyságát. 10.25 A teljesítményvételezés szabályozása A teljesítményvételezés szabályozása a vállalati energetikusok egyik fontos feladata. A szabályozás a terhelési görbék
maximumainak csökkentésére, valamint a görbék kiegyenlítésére irányuló intézkedésekből áll. A díjszabályok ösztönző hatása közvetve befolyásolja a fogyasztókat a gazdaságos vételezésre A vételezés szabályozása érdekében foganatosított intézkedések központi és helyi (vállalati) intézkedések lehetnek. A központi szabályozásra vonatkozó intézkedések lehetnek közvetettek, pl. a díjszabások közvetve befolyásolják a fogyasztókat a gazdaságos vételezésre Lehetnek továbbá közvetlenek, amikor a rendszer egyensúlya biztosítására korlátozást írnak elő a fogyasztók részére. A központi korlátozás alkalmával fellépő kár csökkentése érdekében a vállalatoknál a szerződéskötéssel egyidőben előzetes korlátozási tervet kell készíteni. Ebben meghatározzák a fogyasztóberendezések lekapcsolásainak sorrendjét. Természetesen a korlátozási terv készítése során figyelembe kell venni a lekapcsolások
következményét, nemcsak a fogyasztó, hanem az egész vállalat termelésének szempontjából is. Elsősorban azoknak az üzemeknek és energiaigényes fogyasztóknak a lekapcsolását kell előírni, amelyek leállítása következtében meg- szűnik ugyan a termelés a vállalat egyik termelő részében, de nem zavarja más üzemek működését, és a berendezések állagában károsodás nem következik be. Ide sorolhatók a rövid ciklusidejű, szakaszos üzemű berendezések és azok a berendezések, amelyek tárolt félgyártmányt állítanak elő. Ugyancsak ebbe a csoportba tartoznak azok a folyamatok is, melyeket korlátozás esetén gyorsan át lehet állítani más energiahordozóval történő működtetésre (pl. gáztüzelésű kazánokat olajtüzelésre).Itt kell megjegyezni, hogy ma már a korlátozás a teljesítmény szabályozás legvégső eszköze ( rugalmas energiapiac ) A terhelési görbék helyi, vállalaton belüli szabályozására szolgálhatnak
például a következő intézkedések: - az üzemek egy részének átállítása egyműszakos üzemről kétműszakos üzemre, - műszakkezdés és az ebédszünetek időpontjának üzemenként eltérő megállapítása, - napi és heti menetrendgörbék megállapítása energiaigényes szakaszos technológiai folyamatokra, a görbék összehangolására, - kevés dolgozót érintő energiaigényes fogyasztók éjszakai műszakban történő üzemeltetése, - terhelésszabályozó automatika beépítése. A teljesítménygazdálkodás legnehezebb feladata tehát az adott fogyasztói csoport csúcsterhelésének kielégítése. Ennek elősegítésére többféle lehetőség van A legegyszerűbb: energiahordozók tárolása olyan mennyiségben, hogy abból a csúcsidőszak igényeit is biztonságosan ki lehessen elégíteni. Természetesen a legkoncentráltabban a nukleáris energia tárolható - az atomerőművekben levő fűtőelemek több évre biztosítják az üzemet Ennek nem
teljesítménygazdálkodási, hanem üzemviteli okai vannak, viszont e hatalmas készletek enyhítik az egyéb erőművek tüzelőanyag-teljesítménygazdálkodási gondjait. A tárolásnak legnagyobb jelentősége a tüzelőanyagoknál van, amelyekben több hétre vagy hónapra elegendő energia is felhalmozható. A szilárd tüzelőanyagokat tároló tereken, a folyékony tüzelő- és hajtóanyagokat tartályokban tetszőleges mennyiségben hosszú időre fel lehet halmozni: erősen terjed a nagy mennyiségű földgáz tárolása föld alatti üregekben (megjegyzendő, hogy maga a gázcsőhálózat is jelent néhány órás felhasználásnak megfelelő tárolási kapacitást). E kérdéseknek az ad nagy súlyt, hogy sem a szénbányászatot, sem az olaj- és földgázipar kapacitásait nem gazdaságos a télen jelentkező csúcsigényekre kiépíteni, hanem lehetőleg egyenletes energiahordozó-termelést kell megvalósítani. E termelés és az évszakok szerint változó
felhasználás kiegyenlítését a tárolás teszi lehetővé. A téli csúcsterhelés biztosítására az olyan nagy fogyasztók, mint az erőművek, a vasút, a lakosság tüzelőanyagszükségletét biztosító belkereskedelmi vállalatok, már nyáron megkezdik a tüzelőanyagok felhalmozását. Kisebb mértékben és nem ilyen nagy előretartással jóformán minden fogyasztó (még a háztartások is) él a tárolás lehetőségével. A felhalmozott készletek értéke, a tárolás miatt keletkező veszteségek, a tárolók beruházása, a szállítás optimalizálása jelentős anyagi következményekkel jár. A különféle hőhordozók (gőz, víz, stb.) tömegegységében jóval kisebb a tárolható energia koncentrációja, mint a tüzelőanyagok esetében. Még kisebb ez az érték a szilárd hőtároló falazatokban, szerkezeti elemekben Ennek ellenére az így tárolt, néhány órás igényt fedező hőnek komoly kiegyenlítő szerepe lehet a rövid idejű
teljesítménygazdálkodásban, pl termikus technológiai folyamatoknál és fűtőrendszereknél. Módot ad arra, hogy az energiabetáplálással ne kelljen mereven követni a terhelési igényeket, időben szét lehessen húzni a különféle fogyasztók ellátását, rugalmas üzemvitellel csökkenteni lehessen az energiaellátást biztosító berendezések szükséges teljesítőképességét. Példázza a lehetőségeket, hogy a fűtőerőművek a villamosenergia-rendszer csúcsidőszakában csökkenthetik a hőszolgáltatást, ezzel megnő vil- lamos teljesítményük, ,ugyanakkor a fűtőrendszerben tárolt hő biztosítja a hőfogyasztók zavartalan ellátását. A víz tárolásának elsősorban a villamosenergia-rendszer teljesítménygazdálkodásában van energetikai szerepe. A csúcserőművek jelentősége, különösen a nagy kihasználási óraszámmal működő atomerőművek térhódításával erősen nő, és ebben egyre nagyobb szerepet játszanak a
vízierőművek. Kedvező topológiai adottságok esetén óriási mennyiségű folyóvíz összegyűjtésére alkalmas szezonális tározókat lehet kialakítani, amelyek az éves csúcs kielégítéséhez nyújtanak nagy segítséget. Sajnos, hazánkban a nagy vízhozam sehol sem párosul nagy esésmagassággal, így ilyen tározás lehetőségével nem számolhatunk A napi csúcsterhelés kielégítésében nálunk is szerepet fog kapni a napi tározás, ami kis esésű folyókon is kiépíthető vagy szivattyús tározós erőművekben realizálható. Az utóbbiak a kis terhelésű éjszakai terhelési völgy időszakában magasan fekvő tározóba szivattyúzzák a vizet, amit a csúcsidőszakban villamos energia fejlesztésére lehet hasznosítani. A szükséges nagy szintkülönbség vagy magas hegyek tetején kialakított tározó tóval, vagy a föld mélyén levő vízátnemeresztő térség (pl. felhagyott bánya) segítségével valósítható meg A váltakozó áramú
villamos energia nem tárolható. Az egyenáramú villamos energia elektrokémiai áramforrásokban (akkumulátor, szárazelem) tárolható, meglehetősen költségesen Az akkumulátorok konstrukcióját és a szükséges segédberendezéseket nagy erővel fejlesztik, hogy ez az út gazdaságossá váljon csúcskapacitások létesítésére. A teljesítménygazdálkodás második útja a fogyasztói csúcsterhelés csökkentése. A fentiekhez képest egy másik csoportosítás szerint ez történhet adminisztratív, gazdasági és műszaki eszközökkel. Az adminisztratív út a fogyasztók bizonyos körének teljes vagy időszakos kizárását jelenti az energiaellátásból. Sokféle példát találunk az állami beavatkozásra, például az "energiakrízis" idején (gépkocsiforgalom korlátozása, benzin adagolása, fűtési hőmérséklet előírása, energiaszolgáltatók állami felhatalmazása a fogyasztói ellátás korlátozására stb.) A módszerek az
energiapolitika függvényében változnak az idő során. Így például hatósági engedélyhez kötik új nagy energiafogyasztóknál, hogy milyen energiahordozókat használhatnak (energiahordozó-kijelölés), és ezzel elterelik azokat azon energiafajtáktól, ahol szűk a kapacitás. Hatósági engedély szükséges nagyobb teljesítményű termikus célú villamos berendezések üzembe helyezéséhez, az áramszolgáltató vállalat hozzájárulása kell új villamos fogyasztók és a gázszolgáltató vállalaté új gázfogyasztók hálózatra kapcsolásához. Időnként állami intézkedéssel korlátozzák bizonyos típusú fogyasztóberendezések kereskedelmi forgalmát, ha az energiahordozókat termelő kapacitások helyzete ezt indokolja (pl. olajkályha, PB-palack) Közvetve kihat a teljesítménygazdálkodásra a nyári időszámítás bevezetése is, bár ennek elsősorban energiahordozó-megtakarítás a célja. Rossz teljesítményhelyzet esetén államilag
korlátozzák egyes nagyfogyasztók csúcsidőszakban vételezhető villamos vagy gázteljesítményét, vagy felhatalmazzák a szolgáltató vállalatot, hogy tartós teljesítőképesség hiánya esetén a korlátozási menetrendben előírt sorrendben a fogyasztók meghatározott körét kikapcsolják az ellátásból. Az ilyen és ehhez hasonló adminisztratív intézkedések meglehetősen drasztikus beavatkozást jelentenek a gazdasági életbe és gyakran gazdasági többletterheket okoznak a nemzetgazdaságnak. Ezért alkalmazásukra csak indokolt esetben kerül sor A csúcscsökkentés legszélesebb körűen alkalmazott útja a gazdasági terelés. Ezt szolgálják a különböző energiahordozók árai közötti arányok is, hogy a fogyasztókat a nagyobb bőségben rendelkezésre álló energiafajták felé tereljék. A tartalékképzést mozdítja elő, és ezen keresztül a téli csúcsidőszakban a termelőkapacitások tehermentesítését eredményezi a tüzelőanyagok
kedvezményes árusítása nyáron. Hatásosan ösztönözhetik az üzemvitelt a csúcscsökkentésre, a terhelések időbeli átcsoportosítására a jól kialakított tarifák, aminek különösen a villamos energetikában van nagy hagyománya. A nagyfogyasztók részére villamos energiát az átlagárnál lényegesen magasabb egységáron szolgáltatták a közelmúltban, a csúcsidőszakban viszont jelentős kedvezményt kaptak a kis terhelésű éjszakai órákban. A kedvezményes éjszakai áram a kisfogyasztókat is ösztönzi, hogy melegvíz-készítési, fűtési igényeiket ebben az időszakban elégítsék ki. A csúcscsökkentés műszaki lehetőségei elsősorban a fogyasztóknál állnak fenn. A berendezések racionalizálása, a terhelések időbeli ütemezése, a fajlagos energiafelhasználás csökkentése és számos egyéb út lehetséges, ha a fogyasztót saját érdeke vagy kötelezettsége erre készteti. Végül a teljesítménygazdálkodás
legköltségesebb útja az energiahordozókat termelő teljesítőképesség olyan mértékű kiépítése, hogy a fogyasztói csúcsigényeket mindenképpen el tudják látni, ami annál szükségszerűbb, minél szorosabb a technológiai kapcsolat a termelés és a felhasználás között. 10.3 AZ ENERGIASZÜKSÉGLET MEGHATÁROZÁSA Jóformán nincsen olyan tevékenységünk, ami nem kapcsolódna energia-felhasználáshoz. Maga az élet is energiafogyasztással jár, a táplálékban felvett szén és hidrogén égése biztosítja az anyagcsere során a biológiai folyamatok energiaellátását. A táplálkozás átlagosan napi 1213 MJ energiafelvételt jelent ennek nagy része a testhőmérsékletet és a szervezet belső működését biztosítja, mintegy 25 %-a pedig fizikai munkavégzésre hasznosítható Az átlagember fizikai teljesítőképessége 100 W körül mozog, évente 2000 munkaórát feltételezve ez 200 kWh/év = 720 MJ/év munkának felel meg. A természeti
erőforrások kiaknázása révén hasznosított energia olyan természeti erő, ami nemcsak mentesíti az emberiséget a közvetlen fizikai munkavégzés alól, hanem az emberi izommunkával megvalósíthatatlan feladatok számára is megnyitotta az utat. Az országos és a fogyasztói energiagazdálkodás érintkezési felülete az energiahordozók végső elosztása, ami alatt a forgalmazott primer és szekunder energiahordozókból a végső fogyasztóknak értékesített mennyiség értendő. A fogyasztók végső felhasználása az elosztásból ténylegesen hasznosított energiahordozók energiaértéke A kettő különbségét a készletváltozások és a tárolási veszteségek okozzák, illetve, ha a két mennyiség nem azonos földrajzi helyre vonatkozik, a szállítási veszteség is hozzájárul. A végső hasznosítás a termékben megtestesült energia, amihez a végső felhasználástól a fogyasztók szállító-, átalakító- és fogyasztóberendezéseinek
rendszerén keresztül vezet az út, további jelentős veszteségek árán. A végső hasznosítás egyértelműen műszaki jellemző, a végső felhasználás inkább kereskedelmi kategória, amely integrálja a fogyasztóknál térben elszórtan jelentkező és időben változó egyedi felhasználásokat. Megjegyzendő, hogy a végső felhasználásban integrálódnak a termeléstől független járulékos tevékenységek is, így a munkakörülmények biztosítása (fűtés, világítás, melegvíz-ellátás), a berendezések karbantartása, szállítási feladatok, infrastrukturális létesítmények üzemeltetése, stb. Mindezeket vázlatosan szemlélteti 1012ábra készletezés, szállítási és tárolási veszteség termeléstől független járulékos tevékenységek (fűtés, világítás.) Megtermelt energiahordozók végső (primer és szekunder) felhasználás FOGYASZTÓ végső hasznosítás (termékben megtestesült energia) belső átalakítási és
szállítási veszteség 10.12ábra Az energiahordozók végső hasznosítása A társadalom által felhasznált energia az előállított termékekben és a szolgáltatásokban testesül meg, s az energetika rendeltetése, hogy e végső hasznosítás feltételeit biztosítsa. A végső hasznosításhoz kívánt energiafajtát a végső fogyasztók fogyasztóberendezései állítják elő. A fogyasztók az energia legnagyobb részét hő formájában hasznosítják. Ez a mérsékelt égöv országaiban átlagosan a végső hasznosítás 70-75 %-át teszi ki. Az éghajlattól függően ezen átlagtól lefelé és felfelé egyaránt számottevő eltérések fordulhatnak elő, mert a hő jelentős hányadát a lakások, munkahelyek, járművek fűtése igényli. Az élet- és munkakörülmények biztosítása egyéb hőigényekkel is jár: a használati meleg víz tisztálkodáshoz, mosáshoz és konyhai műveletekhez, a főzés, az ételek tartósítása és hasonló feladatok
tartoznak ebbe a csoportba. A hőfogyasztás másik nagy csoportját a termelési technológiák képviselik Hő szükséges a fémek kinyeréséhez az ércekből, a félkész gyártmányok előállításához, a munkadarabok megmunkálásához és szövetszerkezetének módosításához. A nemfémes szerkezeti anyagok technológiáját is átszövik a termikus eljárások, az alapvető vegyipari nyersanyagok előállításától kezdve a szilikátipari anyagok égetésén keresztül a szerves vegyületek gyártásáig és megmunkálásáig. Az ipar és a mezőgazdaság technológiai eljárásaiban gyakran van szükség halmazállapot-változásokra, anyagok szárítására, lágyításra, izzításra, az anyagjellemzők módosítására vagy a reakcióképesség növelésére a hőmérséklet emelésével és hasonló, hőt igénylő folyamatokra. A végső hasznosítás 20-25 %-át a mechanikai munkavégzés teszi ki. Erre van szükség az anyagok mozgatásához, formálásához és
megmunkálásához, a gépek hajtásához. Ez az energiafajta játszik szerepet a fizikai munka gépesítésében a mezőgazdaság, az építőipar vagy a háztartások területén, ez biztosítja a közlekedési és szállítási feladatok ellátását. A mesterséges megvilágítás a végső hasznosításnak csupán 1-2 %-át jelenti Első benyomásra talán meglepő, hogy a végső hasznosításban a villamos energia részaránya csupán 1-2 % körül mozog. A fogyasztók által felhasznált energiahordozók között (végső felhasználás) a villamos energia aránya jóval nagyobb (a fejlett országokban 15-20 %-ot is elér, a fejletlenekben csupán néhány százalékot), de a villamos energia elsősorban közvetítő energiahordozó, legnagyobb részét átalakítják a végső hasznosításhoz más energiafajtává. Az energiaigények megállapításának szabatos módja a végső hasznosításon alapul, abból a fogyasztó-berendezés átalakítási hatásfokának
figyelembevételével meghatározható a végső felhasználásra kerülő energiahordozó-mennyiség, illetve az átalakítási, szállítási és egyéb veszteségek ismeretében a primer energiaigény. Az energiaszükséglet megállapításának ez a szabatos eljárása azonban csak korlátozott módon alkalmazható. A végső hasznosítás a termékek előállításához technikailag feltétlenül szükséges energiamennyiség. Egyszerűbb esetekben ezt viszonylag könnyű megállapítani, például a kémiai folyamatokhoz tartozó reakcióhőt, az állapotváltozásokhoz és struktúramódosításhoz szükséges rejtett hőt, az anyagok továbbításához tartozó mozgási energiát stb. Általánosságban azonban e szükséges energia meghatározása több nehézségbe ütközik. Az egyik probléma, hogy nem mindig lehet egyértelműen meghatározni az energiaigényt. Nagyon szubjektív, hogy ki mit tart megfelelő hőmérsékletnek vagy megvilágításnak a helyiségekben, ki
mekkora utazási sebességet tart célszerűnek, amikor gépkocsit vezet. De még akkor is sok nyitott kérdés marad, ha kirekesztjük az ilyen egyéni ízléstől függő területeket. Vitatott, hogy egy magas hőmérsékleten lejátszódó vegyi vagy fémtechnológiai folyamatnál az anyagok és berendezések felmelegítéséhez szükséges hő vagy a távozó anyagok által elvitt meleg hasznos energiafelhasználásnak tekinthető-e. Nem egységes a felfogás, hogy a vontatásnál, a fékezés során vagy az üresjáratban felhasznált energiát minek tekintsék, egy esztergapadnál a tényleges forgácsolási munka mellett minek minősítendők a különféle egyéb mozgatási energiák. Veszteségnek kell-e minősíteni egy őrlőberendezésben a darabolás munkáján kívül jelentkező különféle súrlódási veszteségeket, többek között az őrlemény szállítása során keletkező hőt, vagy a malom csapágyainak súrlódását. A példákat még hosszasan lehetne
sorolni; legtöbbször nagyon nehéz egyértelműen kijelölni a végső hasznosítás határát - hol válik szét a hasznos munka a veszteségektől. Az olyan termékeknél, amelyek önköltségében az energia jelentős tételt képvisel, már régóta törekvés az energiaigény minél pontosabb meghatározása. E gyártmányoknál sok információ áll rendelkezésre a fizikailag szükséges végső hasznosítás mértékére, a technológiák tényleges energiafelhasználására, a veszteségek alakulását szemléltető energiafolyam-ábrákra, valamint a gyártáshoz igénybe vett energiahordozók mennyiségére. Az energiaellátás nehézségei a vizsgálódás körét jelentősen kiszélesítették, ami a fajlagos végső hasznosítás és a fajlagos energiahordozó-felhasználás (ez utóbbit tekintik fajlagos energiafelhasználásnak) információbázisát nagymértékben tovább fogja bővíteni Ezek az információk azonban rendszerint csak egy adott technológia zárt
körére vonatkoznak, az ennek során jelentkező közvetlen energiafelhasználást veszik figyelembe. Itt merül fel a végső hasznosítás meghatározásának másik nagy problémája; hogyan lehet számításba venni a termelésnél felhasznált anyagok és termelőeszközök előállításához szükséges energia mennyiségét. E közvetett energiafelhasználás jelentős tétel, gyakran a közvetlen felhasználás többszöröse A termékek és szolgáltatások energiaigényességének megítéléséhez a közvetlen és közvetett energiafelhasználás összege, a teljes energiafelhasználás mérvadó. Arra, hogy az egyes termékekben mennyi a teljes végső hasznosítás, legfeljebb szórványos adatok találhatók, elsősorban az alapanyaggyártásban és az energiahordozókat átalakító iparágakban. Nem is remélhető, hogy a kép teljesebbé válik, mert a gazdálkodás érdeklődésének középpontjában nem ez a kérdés áll, hanem az energiahordozó-felhasználás
(végső felhasználás). (Még saját háztartásunkban sem tudjuk áttekinteni, hogy mennyi hőre, fényre van szükségünk, háztartási gépeink mennyi mechanikai munkát szolgáltatnak, mekkorák a szabad idő eltöltésének energiaigényei, legfeljebb a vásárolt energiahordozók forgalmát követjük.) A termékek előállításához szükséges teljes végső energiahordozó-felhasználás számítása sem egyszerű feladat, mert nagyon sok résztevékenységet kell figyelembe venni. A termékek teljes energiatartalmának meghatározása az energetikának ígéretes irányzata, ami sok kérdésben elősegíti majd a tisztánlátást. Heterogén termékprofilú üzemeknél azonban az energiafelhasználás felbontását termékekre nemcsak a termékek sokasága nehezíti, hanem az is, hogy számos külső és belső tényező az energiafelhasználás időbeli ingadozását okozza (időjárás, gyártási program, munkarend, munkafegyelem, rendelkezésre álló nyersanyagok és
félkész termékek, műszaki fejlesztés stb.) Ennek áthidalására aggregátabb rendszerek, termékcsaládok, gyártási ágazatok teljes energiafelhasználásának számítására törekszenek Az energiamérlegek részletes adatokat tartalmaznak a termelési ágazatok és fontosabb alágazatok részesedésére a különféle energiahordozók végső elosztásában, sőt gyakran a végső felhasználásában is. A termékek teljes energiatartalma a közvetlen energiafelhasználás és más ágazatok termékeiben megtestesült közvetlen energiafelhasználás összege. Miután az utóbbiak is jelentős energiafelhasználást foglalnak magukba, a teljes energiafel-használás sokszor többszöröse a közvetlennek, tehát a termékben az energia súlya sokkal nagyobb, mint amit a termelők saját energiafogyasztásuk alapján érzékelnek. Az előzőeket legjobban egy egyszerű példán keresztül mutathatjuk be. A 132ábra egy elvi ipari rendszert mutat be, ahol 1 kg tömegü
anyagot dolgoznak fel veszteség nélkül egy kg terméktömeggé. Ez idő alatt a rendszer a következő energiahordozókat használja fel: 1 kg nehéz fűtőolaj 1 kg dízel olaj 1 kWh villamos energia 2 kg földgáz A rendszer feltételezett vázlatát a 10.13 ábra mutatja be 1 kg anyagkimenetre vonatkozóan a rendszer által igényelt energiahordozó bemenetek képviselik az egységnyi termékre vonatkozó energiahordozó igényt. Ezeket az 105táblázat felhasználásával energiaigényekké alakítjuk át. 10.5 táblázat Tüzelőanyagokhoz kapcsolódó összenergia - értékek Tüzelőanyag Szén Koksz Villamos energia Földgáz Nehéz fűtőolaj Közepes fűtőolaj Könnyű fűtőolaj Gázolaj Kerozin Dizelolaj Benzin Propán (folyékony) Bután (folyékony) A termelés és szolgál- EnergiaMennyiség tatás ener- tartalom giája MJ MJ 1 kg 1,39 28,01 1 kg 3,93 25,42 1 kWh 11,40 3,6 1 kg 7,53 52,72 1 kg 8,89 42,60 1l 8,57 40,98 l kg 8,89 42,85 1l 8,50 40,92 l kg 8,89 43,20
ll 8,29 40,18 l kg 8,89 45,21 ll 7,42 37,84 l kg 8,89 46,53 l kg 6,96 36,53 1 kg 8,89 44,84 1l 7,45 37,71 1 kg 6,85 35,97 l kg 8,89 50,00 1 kg 8,89 49,30 1kg anyagbemenet 1kg nehéz fűtőolaj 1kg dízel olaj 1kWh villamos energia 2kg földgáz Termelés Össz- hatásfoka energia MJ 29,40 29,50 15,00 60,25 51,49 49,55 51,74 49,42 52,09 48,47 54,10 45,26 55,42 43,49 53,73 45,16 42,82 58,89 58,19 % 95,0 86,6 24,0 87,5 82,7 82,7 82,8 82,8 82,9 82,9 82,6 83,6 84,0 84,0 83,5 83,5 84,0 84,9 84,7 1kg kimenő anyag REDSZER 10.13 ábra Feltételezett ipari rendszer A 10.6táblázat a rendszer energiaigényére vonatkozó adatokat tartalmazza, amelyben feltüntettük az energiahordozók termelésének energiaigényét is a 105 táblázat adatait felhasználva 10.6táblázat Teljes energiaszükséglet Energiahordozó termelési energiaigénye, MJ Energiahordozó energiatartalma, MJ Teljes energia, MJ Nehéz fűtőolaj Dizelolaj Földgáz Villamos energia 8,89 8,89 15,06 11,4 42,6
44,84 105,44 3,6 51,49 53,73 120,5 15,0 Összes 44,24 196,48 240,72 Energiahordozó Tehát 240,72 MJ energiát kell a természetből kinyerni 1 kg anyag feldolgozásához. A középső oszlop a berendezés üzemeltetője által a ténylegesen felhasznált energiahordozó energiáját jelenti. A különböző energiakitermelési hatásfokok következtében a teljes energiafelhasználás csökkenthető úgy is, hogy az üzemeltetés során a közvetlen energiafelhasználás változatlan maradjon. Ennek egyik lehetséges módja, hogy a az üzemeltető más energiahordozót használ fel a 13.3 sz táblázatban bemutatott példa alapján A "nyereség" az energiahordozók kitermelési hatásfokának különbözőségéből adódik A 133táblázat alapján megtakarítást eredményez ha az előző példában megadott olaj alapú energiahordozókat földgázzal helyettesítjük, mivel a 131sztáblázat adatai szerint a fűtőolaj és a dízel olaj termelési hatásfoka 82,7,
ill. 83,5 %, míg a földgázé 87,5% Nyilvánvaló, hogyha az olaj alapú tüzelőanyagok földgázzal helyettesíthetők akkor akkor a folyamat teljes energiaigénye kisebb lesz 10.7 táblázat Olaj alapú tüzelőanyagok földgázzal történő helyettesítése Energiahordozó Földgáz Villamos energia Összesen, MJ Energiahordozó termelési energiája, MJ 27,54 11,4 38,94 Energiahordozó energiatartalma, MJ 192,88 3,6 196,48 Teljeses energia, MJ 220,42 15 235,42 A felhasznált energiahordozó szerkezet változásából eredő energiamegtakarítást a következő módon állapíthatjuk meg. A közvetlen energiafelhasználás villamos energia nélkül: 192,88 MJ. A 10.6 táblázat alapján: 42,6 + 44,84 + 105,44 = 192,88 MJ A 10.5táblázat alapján a földgázszükséglet: 192,88MJ = 3,66kg 52,72 MJ / kg Az ehhez tartozó termelési energia: 3,66 * 7.53 = 27,54 MJ A számítás és a 10.7sz táblázat alapján látható, hogy a teljes energiaigény 5,30 MJ/kg - mal
csökkent. Az, hogy ez az energiahordozó megtakarítás igazolja-e az energiahordozó típusváltását a konkrét üzemi körülményektől függ, és az üzemeltető döntésén múlik. Külön mérlegelést igényel az is, hogy ezt a megtakarítást figyelembe veszik-e a folyamat gazdaságossága szempontjából Az energiaszükséglet tervezésének alapvető feladata az energiaellátás egyensúlyának biztosítása és ennek érdekében olyan programok kidolgozása, amelyek az energiaigény kielégítésének feltételeit megteremtik. Minden energiaigény tervezés végső eredménye szükségszerűen egy fogyasztás - -forrás mérleg, a hozzá tartozó feltételi rendszerrel. A tervezés alapvető sajátosságait megszabja, hogy az energiaellátás alapvetően egy szolgáltatás az ipari termelés és más fogyasztók céljára. Ez azt jelenti, hogy minden fogyasztó részére, kellő időben, megfelelő mennyiségű és minőségű energiát kell biztosítani.
Energiafogyasztás tehát csakis konkrét fogyasztási célokkal együtt képzelhető el, ezért minden energiaigény mögött ott van a fogyasztó a speciális igényeivel. Az ipari vállalatok energiaellátásuk biztosítására éves energiaellátási tervet és középtávú energiaellátási tervet készítenek. Az éves energiaellátási terv készítésének célja olyan energiamennyiségi és teljesítményszükséglet meghatározása, amely alkalmas gazdaságos energiaellátási szerződések megkötésére A középtávú energiaellátási terv célja a vállalati energiaellátó rendszerek bővítése és korszerűsítése Az országos igény nagyszámú egyedi fogyasztó (E) többféle fogyasztási céljából (e)tevődik össze (10.14 ábra) Bármely szintű összesített igényadat tehát átlagos érték, amelyhez képest az egyedi értékek szórása széles sávban lehetséges. ORSZÁGOS ENERGIAIGÉNY E1 e1 e2 en E2 E3 e1 e2 en e1 e2 en E4 En e1 e2 en e1 e2 en
10.14 ábra Országos energiaigény 10.31 Hagyományos energiaigény tervezés A hagyományos u.n passzív középtávú igénytervezés lényege, hogy az igényt valamilyen feltételezett paraméter vonzataként az ellátásbiztonságra törekedve becsülték. A tényleges fogyasztás ennél rendszerint kisebb volt. A hagyományos igénytervezési módszerek: trend, egy- vagy többváltozós korreláció, nemzetközi összehasonlításon alapuló és egyedi (ágazati-, termék-bázisú) számítás. Az igénytervezési módszerek összefoglaló vázlata a 1015ábrán látható. Az igényszámítási vizsgálatok lehetnek globálisak, amelyek a nemzetgazdaság egészét foglalják magukba és lehetnek szintetikusak amelyek az egyes nemzetgazdasági ágazatokra, energiahordozókra, fogyasztói csoportokra és régiókra terjedhetnek ki. Ez utóbbinál a teljes energiahordozó igényt az egyes típusok igényének összessége adja ENERGIASZÜKSÉGLET SZÁMÍTÁSA GLOBÁLIS
SZINTETIKUS Matematikai statisztika Direkt trend számítás Indirekt Egyedi műszaki és gazd. vizsgálatok Nemzetközi összehasonlítás fajlagos energiafelhaszn. mutatók alkalmazása korrelációs vizsg. rugalmassági vizsg. nemzetgazdaság egészére nemzetgazdasági ágazatokra régiókra fogyasztási csoportokra energiahordozók fajtájára 10.15ábra Az energiaigény tervezés hagyományos módszerei 10.311 Az energiaszükséglet meghatározása trendszámítással A trendszámítást akkor használják, ha a termelési tervadatok nem állnak rendelkezésre. Ilyen esetben a termelési feltételek változatlanságát tételezik fel és csak az elmúlt időszak energiahordozó felhasználási adatait veszik számításba. Leggyakrabban használt a lineáris és az exponenciális trend. A lineáris trend egyenlete azt fejezi ki, hogy az energiahordozó változásának mértéke állandó. E = E0 + bt ahol: E - energiahordozó szükséglet t - a vizsgált időszak E0 -
állandó, a kiinduló év energiafelhasználása b - az egy évre eső energiafogyasztás abszolút változásának mértéke Az exponenciális trend azt feltételezi, hogy az energiafogyasztás évi százalékos növekedése ( r ), vagyis a növekedési ütem, állandó. Tehát ez is feltételezi, hogy az energiaigény független a múlt és az esetleg ettől eltérő jövő műszaki és gazdasági tartalmától. E = E0 ( 1 + r/100 )t Az előzőekben ismertetett két matematikai statisztikai módszer és az ezekhez hasonló egyéb módszerek ( polinom regresszió, logaritmikus vizsgálatok.) fő hibája, hogy nem veszik figyelembe sem a műszaki sem a gazdasági fejlődés hatását, illetve feltételezik, hogy ezek a hatások hasonlóképpen fognak érvényesülni mint a múltban. A trend számítások hibája annál nagyobb minél nagyobb időtávolságra tervezünk. 10.312 Az energiaszükséglet meghatározása korrelációs vizsgálatokkal Az energiaigények becslésénél
olyan paramétereket is figyelembe kell venni, amelyek az ország gazdasági életére jellemzők és amelyek valamilyen összefüggésben vannak az energiafogyasztással. Emellett az idő mint a fejlődés függetlennek tekintett változója legtöbb esetben szintén szerepel a függvénykapcsolatokban. Így képezhetők két és többváltozós függvények Általánosan alkalmazható paraméterek: • GDP • nemzeti jövedelem • ipari termelés • lakossági fogyasztás Minden egyes paraméter esetén felmerül annak kérdése, hogy alkalmas e a fejlődés általános jellemzésére az energia-felhasználás tervezése szempontjából. A GDP vagy a nemzeti jövedelem pl. növekedhet a nemzetgazdaság termelési struktúrájának változása miatt, miközben az energiaigény változatlan maradhat, nőhet vagy csökkenhet. Az ipari termelés csak olyan országok esetében szolgálhat paraméterül, ahol az ipari termelési hányad meghatározó az összes energiafelhasználásban.
A képletek egyrészt a paraméterek közötti hatvány összefüggéseket, másrészt az idő függvényeket, végül azok kombinációit tartalmazzák. Néhány képlettípus: Franciaország P E = 105 . t E0 P0 0,4 ahol: 1,05 - 5% - os növekedési ütemnek ( r ) megfelelő növekedési index( n ) P - bruttó termelési érték Kanada E1 = 310,54 + 0,20093 P E2 = - 3,39539 + log L E = E1 + E2 ahol: E1 - bruttó termelési értékhez tartozó energiaigény E2 - lakossági fogyasztáshoz tartozó energiaigény L - lakosok létszáma Hazai gépipar Egép = 0,014 ( Pgép )0,72 ( tg )0,28 Általános összefüggés: E = k ( P ) ( 1 + r )t 10.313 Rugalmassági vizsgálatok A jövő energiaigényének tervezéséhez a múlt statisztikai adataiból kiindulva fel szokták használni az un. rugalmassági tényezőt, amely egy adott időszakban az energiafogyasztás változását adja meg valamilyen gazdasági jellemző változásához
viszonyítva A gyakorlati életben - nemzetközi viszonylatban is - meglehetősen elterjedt a rugalmassági mutatók számítása. Kevés olyan makroszintű mutató van, amellyel annyi félreértés, sőt viszszaélés történne, mint ezzel Tartalmilag azt fejezi ki, hogy %-ban vagy %/év-ben mérve, egységnyi jövedelemnövekedéshez milyen energiaigény-növekedés tartozik, és hogy a gazdaság számára egyértelműen előnyös, ha e rugalmassági mutató minél kisebb és lehetőség szerint időben még csökkenő tendenciájú is. Számszerű vizsgálatok tanúsága szerint viszont a rugalmassági mutató információtartalma, elsősorban termelési struktúra-függése miatt - még a hazai viszonyok jellemzésére is csak minőségi jelleggel alkalmas, - nemzetközi összehasonlításokra pedig egyértelműen alkalmatlan. Ugyanaz a rugalmassági mutató ugyanis szélsőségesen eltérő gazdasági-energetikai kapcsolatokat is jellemezhet. Következik ez a megállapítás
eleve a rugalmassági mutató r= ∆E / E 0 ∆E P1 ε ∆ = = . ∆P / P0 ∆P E1 ε 1 ahol: P - a gazdasági jellemző, pl. jövedelemtermelés, GDP képleteiből is. E szerint a mutató számszerű értéke a növekményeknek, valamint az energiafogyasztási szintnek és a gazdasági fejlettségnek, vagyis az induló E1 és P1 abszolút értékeinek, ezekből adódóan pedig a termelés átlagos energiaigényességének, illetve azok változásainak, sőt a számítási módszernek (% vagy %/év) és a vizsgált időtartamnak is függvénye (Pl egy ru=0,5=1,0/2,0 tartalmilag nem azonos egy másik, pl. 4,0 %/év és 8,0 %/év növekedési ütemek melletti ru= 0,5 mutatóval, főleg ha az még eltérő E1 illetve P1 értékekhez tartozik.) Ugyanaz az ru rugalmassági mutató (mint törtek hányadosa), különböző paramétertényezők eltérő kombinációjával előállítható, így azonos ru mutató mellett a fajlagos ( ∆ E/P1) energetikai fejlesztési igényekben
sokszoros lehet az eltérés. Részletesen láthatók ezek az adatok az 10.8 táblázatban 10.8 táblázat Azonos rugalmasságú fejlesztési változatok főbb jellemzői Példa: ru = 0,5 A rE = 1 %/év; rP = 2 %/év B rE = 4 %/év; rP = 8 %/év ∆E E MJ P Ft ∆ ε MJ/Ft (100.λ ∆E/P1 . 100 λ= ε %) P1 ε α a 1 2 500 505 250 255 2,0 1,98 -0,02 2,0 -1 % 5/250 2 12,5 b 1 2 200 202 250 255 0,8 0,792 -0,008 0,8 -1 % 2/250 0,8 5 c 1 2 500 505 1250 1275 0,4 0,396 -0,004 0,4 -1 % -1 % 5/1250 0,4 2,5 d 1 2 200 202 1250 1275 0,16 0.1584 -0,0016 0,16 -1 % 2/1250 0,16 1,0 a 1 500 520 250 270 2,0 1,926 -0,074 2,0 -3,7% 20/250 8 50 b 1 2 200 208 250 270 0,8 0,77 -0,03 0,8 -3,7% 8/250 3,2 20 c 1 2 500 520 1250 1350 0,4 0,385 -0,015 0,4 -3,7% 20/1250 1,6 10 d 1 2 200 208 1250 1350 0,16 0,154 -0,06 0,16 -3,7% 8/1250 0,64 4 A B 1 - induló adatok 2 - jövő adatok ε∆ ≠ ∆ε = ε2 - ε1 Egy konkrét
rugalmassági mutató jövő követelményként való számszerű előírása, de főleg nemzetközi összehasonlításuk tehát értelmetlen; az előbbi teljesíthetősége "milliónyi" gazdasági paraméter egyidejű előírását is igényelné. (Egyébként a mutató utólag számítható, akár statisztikai tényhelyzetben, akár a jövőtervezésben, kiegészítő információként). Hátrányaként említhető még, - és ez főleg az iparilag viszonylag elmaradott országokra vonatkozik- hogy csak a változást nézi és nem veszi figyelembe az abszolút energiaigényességet. Előnye ugyanakkor a szintetikus eljárásokhoz képest, hogy az energiafelhasználás változást nem termékek mérlegszámaival hanem értékfolyamatokkal köti össze. 10.314 Az energiaszükséglet meghatározása fajlagos energiafelhasználási mutatók alkalmazásával Az energiahordozónkénti mennyiségi szükségletet az alábbi egyenlet segítségével lehet meghatározni, éves
vonatkozásban: EF = ET + EK + EK+F + ESz + ER + EV + Eám + Eönf ahol: ET : termelési célú felhasználás, EK : karbantartásra felhasznált energia, EK+F : kutatásra, fejlesztésre felhasznált energia, Esz : szállítás, belső anyagmozgatás energiafelhasználása, ER : világításra, fűtésre, használati melegvíz készítésére, főzésre felhasznált energia, : energiaelosztás hálózati veszteségei, EV Eám : átalakítók mellékberendezéseinek energiafelhasználása, Eönf : a kazánüzem önfogyasztására felhasznált tüzelőanyag. A termelési célú energiaszükséglet meghatározása energiahordozónként három összetevőből áll. Az első azon termékek, folyamatok, berendezések, melyekre fajlagos energiafelhasználási mutató áll rendelkezésre. A második a fajlagos mutatóval nem ellenőrzött kisfogyasztók, folyamatok energiaszükséglete A harmadik a termékek minőségellenőrzésére felhasznált energia n E T = ∑ e Ti Z i + E Tst + E ell
i =1 ahol: : termékek, folyamatok, berendezések fajlagos energiafelhasználási eTi mutatói (energiaigényességi mutató), pl. J/t, Zi : fajlagos mutatóval ellenőrzött termékek, folyamatok, berendezések tervezett termelése, a mutató képzésnél számításba vett dimenzióban mérve, pl. t, E Tst : egyéb termelési célú, fajlagos energiafelhasználási mutatóval nem ellenőrzött folyamatok összesített energiafelhasználása, J, Eell : minőségellenőrzésre tervezett energiafelhasználás, J. Mivel az üzemi gyakorlatban nem minden folyamatra készítenek fajlagos energiafelhasználási mutatót, szükséges a számos kisfogyasztóra összevont energiaszükséglet meghatározása. Ez történhet matematikai-statisztikai módszerekkel vagy oly módon, hogy az előző évek tényadatai alapján meghatározzák 1 % termelésnövekedéssel, illetve csökkenéssel járó százalékos energiaszükséglet növekedést, illetve csökkenést. Reális igény, hogy az így
meghatározott energiaszükséglet tényleges felhasználástól való eltérése nem lehet nagyobb, mint amilyen eltérést a fajlagos mutatószám képzésekor megengedünk. A minőségellenőrzésre felhasznált energiatervezéskor a vállalati terv által meghatározott termékek technológiai előírásban kidolgozott fajlagos energiafelhasználását és időtartamát célszerű számításba venni. Tervezéskor általában a rendelkezésre álló energiahordozó szerkezetet kell figyelembe venni. Ha a vállalat által elhatározott és finanszírozott, valamint a hatóság által engedélyezett energiahordozó szerkezetváltozás történik a tervezési időszakban, rendszerint nehézséget okoz az átállás időpontjának és ütemének pontos becslése. Ilyenkor mérlegelés tárgyát képezi annak meghatározása, hogy az ellátás milyen mértékben történik a régi, illetve új energiahordozóval. A karbantartás energiafelhasználását (EK) (amennyiben van ilyen
tétel), az energiahordozónkénti igénybejelentés figyelembevételével lehet számításba venni. Ugyanez vonatkozik a kutatás-fejlesztés ( EK+F) tételére is A helyhez nem kötött berendezések közül a közúti járművek és a munkagépek energiaszükségletét kell számításba venni. A szállítási energiaszükségletet (ESZ) a fogyasztási norma és a tervezett szállítási úthossz ismeretében számítással határozzák meg. n n n i =1 i =1 i =1 ESZ = ∑ eszg i 1 szg + ∑ e tg i + 1 tg + ∑ + e ta + 1 ta i i i i ahol: e szg i - a személygépkocsik fogyasztási normája, kg/100 km, 1szg i - a személygépkocsik éves tervezett úthossza, 100 km, e tg i - a tehergépkocsik fogyasztási normája, kg/100 km, 1tg i - a tehergépkocsik éves tervezett úthossz 100 km, e ta i - a munkagépek fajlagos fogyasztása, kWh/100 km, 1ta i - a munkagépekkel megteendő út hossza, 100 km. Az ESZ szállítási energiaszükséglet figyelembevételével a
literben vagy kilogrammban kapott üzemanyag mennyiségét be kell szorozni a megfelelő fűtőértékkel. Az ER-el jelzett energiaszükségletet - világítás, fűtés, használati melegvíz készítés, főzés megfelelő normákkal illetve mutatókkal határozzák meg. A világítási energiaszükséglet (ERVi) függ a végzett munka jellegétől és az átlagos mesterséges világítási órák számától. n E RVi = ∑ p Vi A i t v 10−3 + PVu t Vu i =1 ahol: p Vi : - a helyiségek mesterséges világításának fajlagos teljesítményszükséglete, W/m2 Néhány irányadó érték: raktárak 5- 8 kohászati üzemek 8-12 " öntödék 6-12 " forgácsoló üzemek 7-17 " W/m2 mosodák szerelő üzemek irodák konyhák, étkezdék orvosi rendelő folyosók, mellékhelyiségek 7-17 " 10-16 13-15 6-12 19-30 4- 8 " " " " " Ai t Vi - az azonos megvilágítású helyiségek területe, m2 - a mesterséges világítási idő, h/a,
p Vu - a beépített udvar- és térvilágítási teljesítmény, kW, t Vu - az udvar és térvilágítási idő, h/a. Egyes vállalatoknál, ahol különválasztott világítási hálózatot építettek, az előző években világításra felhasznált villamos energiát szokták számításba venni. Természetesen az utóbbi esetben is vizsgálat tárgyává kell tenni az eljövendő időszakban tervezett változásokat (új épületek, világítási rekonstrukciók stb) A fűtési energiaszükségletet ERfü a telephely környezetében mért 25 éves átlagos külső hőmérséklet figyelembevételével, a fűtési hőszükséglet fajlagos mutatóinak segítségével határozzák meg. A fajlagos fűtési hőszükséglet meghatározásakor a vonatkozó rendeletekben előírt belsőtéri hőmérsékleteket kell figyelembevenni. E Rfü ahol: ηo Hi p fü i Vfü i ∆Ti t fü i 1 = ηö H i n ∑ i =1 d füi Vfüi ∆Ti h füi - eredő hatásfok pl. melegvíz fűtésnél a
hőcserélőből, gőzhálózatból és kazánból álló sorbakapcsolt rendszer eredő hatásfoka - a kazánba bevitt tüzelőanyag fűtőértéke, J/m3 vagy J/kg - a rendeletekben előírt különböző fűtési hőmérsékletű helyiségek fajlagos hőteljesítménye, J/m3h fok - a p füi képzésnél figyelembe vett azonos hőmérsékletű helyiségek térfogata, m3 - Ti belső - Tkülső Ti belső a vonatkozó rendeletekben előírt belsőtéri hőmérsékletek, fok Tkülső a telephely 25 éves átlagos téli középhőmérséklete, fok - a fűtési időtartam, h/a A használati melegvíz-ellátás (Emv) energiaszükségletét a tervezett létszám, a szociális normában meghatározott egy főre eső napi felhasználás és a törvényes munkanapok figyelembevételével határozzák meg. E Rmv ahol: µo 1 = ηo H i n ∑ p imv L i n i =1 - a hőcserélőből, gőzhálózatból és kazánból álló sorbakapcsolt rendszer eredő hatásfoka Hi pi mv Li n - a
kazánban eltüzelt tüzelőanyag fűtőértéke, J/m3 vagy J/kg - a különböző szennyezettségű munkavégzés fajlagos hőteljesítménye, J/fő, d - az azonos szennyezettségű munkahelyeken dolgozók tervezett létszáma, fő - az évi törvényes munkanapok száma, d/a A főzés energiaszükségletének ER fő meghatározásakor figyelembe kell venni a vállalatnál használt nagykonyhai berendezések gépkönyvében rögzített energetikai adatokat (villamosenergia, gőz, gáz), s természetesen annyi energiahordozó-mérlegben kell szerepeltetni, ahány energiahordozót használ a konyha. Az energiaszükségletet az előző időszak tényadatai alapján a tervezett napi adagszám ismeretében határozzák meg: ER fő = efő s n - egy adag fajlagos energiaszükséglete, kWh/adag, kJ/adag, ahol: efő m3/adag s - a napi adagok száma, adag/d n - az évi törvényes munkanapok száma, d/a Megjegyzés: gőzfelhasználás esetén a kazán tüzelőanyag-szükségletét kell
kiszámítani. A technológiai fogyasztó berendezéseket az energiaátalakító berendezésekkel illetve körzeti energiarendszerrel a hálózatok kapcsolják össze. A hálózatok igen fontos területét képezik a vállalati energiagazdálkodásnak. Az energiahálózatok elosztási veszteségei (EV gőz, EV vill) közül a gőzhálózati és a villamos hálózati veszteséget szokás meghatározni tervezéskor. Az átalakító berendezések energiafelhasználását (Eám) és a kazánüzem önfogyasztását általában tapasztalati adatok alapján határozzák meg. Pontos számításukra is van mód, de kisebb jelentőségük és terjedelmi korlátok miatt erre most nem térünk ki. 10.32 Energiaigény számítás aktív módszere A modernizációval összefüggő energiaigénybecslés lényege annak a tapasztalatnak a figyelembevétele miszerint a modernizáció energiaigényesség csökkenéssel jár, azzal arányos. Az igénybecslés alapja, hogy szoros összefüggés van a
GDP, az energiafelhasználás és az energiaigényesség változásának üteme között. Az összefüggés magyarázatához az alábbi jelöléseket és fogjuk alkalmazni: GDP.P ill p normál jelölésben és indexben Energiaelhasználás.E ill e " Energiaigényesség.I ill i " Növekedési ütem.r Növekedési index.n Idő.t A növekedési indexet kétféle képen is kifejezhetjük: np = 1+ rp 100 Az összefüggésben az évi átlagos, %-ban kifejezett növekedési ütemmel való kapcsolat jelenik meg. np = Pt Pt −1 Az előző összefüggés tovább alakítható: E t Pt 1 Et Pt E t It np = = 1 E P Pt −1 t −1 t −1 E t −1 I t −1 Pt −1 E t −1 Pt np = ne 1 ni Átrendezés után: ne = np ni Behelyettesítve a növekedési index összefüggését: 1+ rp rp rp ri re r r + i + = 1 + 1 + i = 1 + 100 100 100 100 100 10000 ebből re = rp + ri + rp ri 100 Amennyiben az energiaigényesség változásának
éves üteme ( ri ) kicsi - és a gyakorlatban ez áll fenn - az utóbbi összefüggés tovább egyszerűsíthető. re = rp + ri Így jön létre az egyszerű kapcsolat, amely szerint az energiaigény növekedési üteme a GDP, illetve az energiaigényesség változás közelítő összege. Míg a GDP növekedést egyéb megfontolások alapján prognosztizáljuk, az energiaigényesség csökkentést illetően célszerű nemzetközi összehasonlítást figyelembevenni. Sokéves visszatekintésben a legkedvezőbb eredményt Japán érte el, összenergiaigényességét 3 % -kal, villamosenergia-igényességét kb. 1 %-kal csökkentette évente Az Egyesült Államok és a nyugateurópai országok többsége kb. 2%/év-vel javította összenergia-igényességét, de villamosenergia-igényességi mutatóját enyhén növelte, legtöbb esetben stagnáltatta. A két magyar mutató ugyanilyen visszatekintésben: 1 %/év összenergiaigényesség-csökkenés, illetve 1,5-2 %/év
villamosenergia igényesség-növekedés volt. Az említett fejlett ipari országok a jövőben a múltéhoz hasonló összenergiaigényességcsökkenést terveznek. Kis változást a múlthoz képest a villamosenergia-igényességben prognosztizálnak Egyre több ország jelez a jövőben kis mértékű energiaigényesség-csökkenést (általában 0 és -1 %/év között), de a legmerészebb előirányzatnál sem nagyobb ez a mutatójavulás 2,5 %/ évnél (Svédország). (A villamosenergia-igényességcsökkentés mértékében a világszerte tapasztalható óvatosság nyilván azt jelenti, hogy a további modernizáció növekvő villamosenergia-felhasználás nélkül elképzelhetetlen.) A nemzetközi összehasonlítások mellett azt is figyelembe kell venni, hogy Magyarországon az egy főre jutó energiafelhasználás alacsonyabb, az egységnyi GDP-re jutó energiafelhasználás magasabb az összehasonlításba vont országokénál. Tapasztalatok szerint fel kell készülni
arra, hogy a jövőben a villamosenergia felhasználásunk nagyobb lesz a jelenleginél, még ha a magas energiaigényességünk, mint egy bizonyos értelemben vett energetikai "tartalék", ennek ellene is szól. Az átmenet bizonytalanságát az okozza, hogy az elérni remélt országokkal szemben, nem "szerves fejlődés" keretében fog gazdaságunk átalakulni a tervgazdaságból a piacgazdaságba, tehát nem rendelkezünk támponttal. Az átalakulást nagymértékben külső tényezők fogják befolyásolni. Annyi valószínűsíthető, hogy egy gyorsabb gazdasági növekedés gyorsabb modernizációt, azaz nagyobb energiaigényesség-csökkenést jelenthet, és viszont Így képletünkben a mutatók (re, illetve ri ) részben kiegyenlítik majd egymást Ezáltal az energiafelhasználás bizonytalanságának az ollója valószínű szűkebb lesz, mint a GDP-é. Amint említettük, a magyar energiaigényesség csökkenés hosszabb időszak átlagában
meglehetősen egyenletesen, kb. csak 1 %/év volt Modernizációnk beindulásának jelzője lehet, ha ebben a mutatóban kedvező irányú törés következik be. Az energiaigényesség csökkenési ütem elemzése tehát erre is használható. További előnye alkalmazásának, hogy segítségével mivel az egyes termelési aggregátumokból is felépíthető - a gazdaság szerkezeti korszerűsödése területekre vetítve is nyomon követhető A 10.9 és 1010 táblázatokban bemutatjuk a 0 és - 3,5 % / év energiaigányesség csökkenési tartományban ( nemzetközi összehasonlításban ezzel lehet számolni), valamint 1 és 4% / év GDP növekedési intervallumban az energiafelhasználást 2000 -ben az 1990. évi bázis alapján 10.9 táblázat Rugalmas energiaigény előrejelzés Összenergia felhasználás 1990-ben 1244.2 PJ A gazdasági növekedés évi átlagos üteme rp 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Összenergia-felhasználás 2000-ben (PJ) 4.0 4.5 ri Az energia
igényesség változás évi átlagos üteme 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 -3.0 -3.5 re 1374 1307 1243 1182 1123 1067 1013 962 1444 1373 1306 1241 1180 1121 1065 1011 1517 1443 1372 1304 1239 1177 1118 1062 1593 1515 1440 1369 1301 1236 1174 1115 1672 1590 1512 1438 1366 1298 1233 1171 1766 1669 1587 1509 1434 1363 1294 1229 1842 1752 1666 1583 1505 1430 1358 1290 1932 1838 1747 1661 1579 1500 1425 1353 4.0 4.5 10.10 táblázat Rugalmas villamos energiaigény előrejelzés Villamos energia felhasználás 1990-ben 39.6 TWh A gazdasági növekedés évi átlagos üteme rp 1.0 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 -3.0 -3.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Villamosenergia-felhasználás 2000-ben (TWh) re ri Az energia igényesség változás évi átlagos üteme 1.5 43.8 41.6 39.6 37.6 35.8 34.0 32.3 30.7 46.0 43.7 41.6 39.5 37.6 35.7 33.9 33.2 48.3 45.9 43.7 41.5 39.5 37.5 35.6 33.8 50.7 48.2 45.9 43.6 41.4 39.4 37.4 35.5 53.3 50.6 48.2 45.8 43.5 41.3 39.3 37.3 55.9 53.2 50.5 48.1 45.7
43.4 41.2 39.1 58.7 55.8 53.0 50.4 47.9 45.5 43.3 41.2 61.5 58.5 55.7 52.9 50.3 47.8 45.4 43.1