A kistérségi autonóm energiarendszerek megvalósításának lehetőségei (Zöldtech)

2013.01.23. - A kistérségi fenntarthatósági modellekkel napjainkban számos kutatóhely foglalkozik. Újra kell teremteni a korábban létezett - sajnos napjainkra széthullott, atomizálódott - helyi közösségeket. Nincs fenntartható gazdaság erős helyi fenntartható infrastruktúra nélkül. A kistérségi fenntarthatósági modellekkel napjainkban számos kutatóhely foglalkozik. Újra kell teremteni a korábban létezett – sajnos napjainkra széthullott, atomizálódott – helyi közösségeket. Nincs fenntartható gazdaság erős helyi fenntartható infrastruktúra nélkül. Az ellátó rendszerek infrastruktúrájából – az energia, a közlekedés, víz, szennyvíz, árvízvédelmi rendszer, informatikai hálózat stb. – most a fenntathatóság érdekében a legfontosabb teendőnek mindenki az energia-ellátás teljes újragondolását tartja.
Az energiával kapcsolatosan a közéleti megnyilvánulások gyakran szélsőséges nézeteket is felszabadíthatnak, és ez megjelenhet a médiában vagy a politikai színtéren is. Ezzel kapcsolatosan a tapasztalatok azt mutatják, hogy még felszított társadalmi megmozdulásokhoz is elvezethet, ami mögött gyakran politikai erők állnak, a profithajszoló gazdasági érdekszférák mellett.
Az energiagazdálkodás rendkívül összetett műszaki és gazdasági tevékenység, amely számos tudományt integrál magába: geológia, geográfia, bányászat, kémia, fizika, meteorológia, közgazdaság, jog, sőt még a szociológia is ide tartozik, és mindez ötvöződik a szaktudományi ismeretekkel.
Az energiatermeléssel illetve az energetikával körülbelül úgy vagyunk, mint a futballal. Mindenki úgy gondolja, hogy ért hozzá. Kétségtelen tény, hogy a fűtési módok, a gépkocsik üzemeltetése, a lakás megvilágítása és egyéb hasznosítás személyes döntések sorozatát rejti magába. Az ilyen igények kielégítésében gyakran – és természetesen – mindenki önállóan, saját maga dönt. Ez lehet olyan vonatkozásban is, hogy központi fűtéses rendszert alakít ki vagy cserépkályhával fűt, vagy elektromos árammal vagy olajkazánnal fűt (mint Németországban a legtöbb családi ház), és még tovább folytathatnánk ezt a változatos képet.
Az energiapolitikának ugyanakkor hozzá kell járulni a gazdasági növekedéshez, az éghajlat-változás elleni küzdelemhez, valamint a külső energiaforrásoktól való függőség csökkentéséhez.
E függőségtől való kiszolgáltatott helyzetet próbálja minden ember valamilyen formában úgy megoldani, hogy ez a gazdaságos és legcélszerűbb megoldást jelentse a számukra akár az egyénről, akár egy közösségről van szó.
A megújuló energiákkal szemben elsősorban az a kifogás, hogy nagy részük nem illeszkedik a fogyasztói oldal változó igényéhez, pl. a szél, nap, víz, hullám-energia.
A tapasztalat szerint számos megújuló energiaforrással szemben itthon sok az ellenérzés és határozatlanság. Ez részben a tapasztalat és támogatás hiányára vezethető vissza. Sokszor egy ésszerű támogató kormányhatározattal egész iparágat lehet teremteni, mint pl. Németországban, ahol a foto-villamospanel által termelt áramért, amit betáplálnak a háztulajdonosok, az országos villamos hálózatba egy kW áramért 156.- Ft-ot fizetnek. Hollandiában 160.- Ft-nak megfelelő eurocentet, míg nálunk 22 Ft-ot. Ez még akkor is nagyon ösztönző, ha figyelembe vesszük az árkülönbségeket. Az EU államai sorában az elternatív energia-támogatásban az utolsó helyen vagyunk, és ez csökkenti a versenyképességünket. Előrelépés lenne, ha a hosszú átfutási engedélyeztetési eljárásokat megkönnyítenék (pl. a szélenergia hasznosításához nálunk több mint 45 féle hatósági engedély szükséges).
A Németországban bevezetett hálózatba visszatápláló tarifa bevezetése után például az elmúlt évben (2012-ben) 7 ezer MW-nyi (ez 3 Paks termelésének felel meg) új napelem került a hálózatba.
Természetesen ahol rendelkeznek megfelelő adottságokkal, megfelelő pénzzel, abban az esetben ennek a megoldása egyszerűnek tűnik, de ez nem biztosíték a sikerre. Pl. számos településen évtizedek óta 70?C-os vagy közel 90?C-os vizek szabad kifolyású kutakból felhasználó nélkül folynak be a csatornákba, a vízfolyásokba (pl.: Tiszacsege 10 ezer lakosú város, 73?C-os szabad kifolyású kútjának vize naponta 800 m3, ez nagyrészt (99%-ban) a Tiszába kerül felhasználatlanul. Még számos példát tudnánk erre hozni Törteltől (3 kút) Nyíregyházáig. Érdemes volna összeírni, hogy a magyarországi kútállomány hasznosítása milyen mértékű, Szabolcs-Szatmár-Bereg megyében a számítások kb. 5%-ra teszik a kutak kihasználtsági fokát, közöttük van olyan, amelyik 30 évi termelés után is, az éjszakai szünet alatt 3 órai pihentetés után visszaáll az eredeti vízadó szintre.
Egy olyan kis ország, mint Magyarország nem sokat tehet a világ CO2 kibocsátásának csökkentése érdekében, mikor olyan nagy országok mint India, Dél-Afrika, Oroszország stb. szinte semmit sem tesz a klimaváltozás elleni harcban, abban a „Föld védelme” világprogramban, amit az emberiség kitűzött célul. Mint mondják, manapság ez egy olyan üzlet, ahol mi fizetjük a számlát (főként Európa), de máshol fölözik le a hasznot. Így fölösleges erőfeszítésnek tűnik a megújuló energiák részarányának növeléséért folytatott harcunk is.
Hazánknak nincs komparatív előnye a zöld energiák terén. Mára kiderült, hogy pl. a 10%-os bioüzemanyag aránycél nem tartható. A bioüzemanyag „gyártás” világviszonylatban éhinséghez, erdőirtáshoz vezethet, az élettartam-elemzés mérlege is negatív, az etanol károsabb a benzinnél. Négy éve áll Európa legmodenebb biodízel üzeme Orosházán az ipari parkban. Magyarország első biomassza erőművét (20 MW-os), Szakolyban, Szabolcs-Szatmár-Bereg megyében rövid termelési üzemidő után be kellett zárni, ami japán-magyar beruházásban épült. Nem teremtették meg a folyamatos tüzelőanyag ellátását, nem gondoskodtak egy gazdaságos hőpiacról. A szerencsi szalma erőmű ügyefogyott vitája is ezekre az elszomorító állapotokra vetett fényt.
Mindezek ellenére véleményünk szerint a hazai helyzetkép, a vidék fokozódó lemaradása ellen, a gazdasági elmaradottság leküzdésében a kistérségi, gazdaságos és független energiaellátás igen fontos szerepet játszik, és a jó környezeti állapot megteremtésében elsődleges.
Tehát mondhatjuk azt, hogy hihetetlenül gazdagok vagyunk energiában, és azt is mondhatjuk, hogy szegény-gazdagok vagyunk, hiszen az említett geotermikus energia-vagyonnak és más adott lehetőségeknek csekély hatásfokú kihasználása a jellemző.
Amennyiben értékeljük a megújuló energiák különböző fajtáit és alkalmzási lehetőségeit, akkor a jelenlegi településszerkezetben és a természetföldrajzi adottságokban Északkelet-Magyarországon a legcélszerűbb – és leggazdaságosabb – a kistelepülési energiarendszerek kialakításában a biomassza hasznosítására építeni.
Erre számos példa van már, ami igazolja a mondottakat pl. a Pornóapátiban (Vas-megyei 700 lakosú település) központi fűtőerőművek építettek ki, amihez a településen élők háztartásaikkal hozzákapcsolódtak. A kialakított technológia azt jelenti gyakorlatban, hogy a nagy erdőterületekkel rendelkező településen felvásárolják a fa-alapanyagot, pontosabban a fahulladékot, ezt ledarálják, majd aprítékká átalakítva égetéssel, hőenergiaként hasznosítják.
Az önkormányzat erre alakított egy Kft-t, amelyik felvásárolja – az eladó által kiállított számla alapján –, ki is fizeti a vételárat, és ezek után a Kft. már a hőenergiát (fűtés, melegvíz) értékesíti a családok felé, mint fogyasztók felé. Az önkormányzat így nyereségérdekelt, és a bevételénél fogva ÁFA-körbe tartozó céget üzemeltet. Ez példamutató kezdeményezés.
A legnagyobb gond ezekkel a fűtő-erőművekkel kapcsolatban az, hogy egy új, kistelepülésekre tervezett, pontosabban méretezett fűtő-erőmű nyersanyag-ellátását is gondosan, évekre előre meg kell tervezni, a termelést, szállítást meg kell szervezni, és alapanyagot biztosítani kell a rendszer számára. Csak e feltételek biztosításával lehet a rendszer fenntarthatóságát teljes mértékben garantálni.
Természetesen a leggazdaságosabb (hogy különböző jogi vitákba ne keveredjen az önkormányzat), ha saját tulajdonú földterületen termeli meg illetve biztosítja a fűtő-erőmű szükségletét. A hasznosítási szerződésekkel, különböző tulajdonviszonyokkal mindig gond szokott lenni. (A használati szerződések kiválasztásakor a meglévő haszonbérlő és az általa felajánlott művelési kapacitás is felhasználható és bevonható a terület művelésébe, de ez később a földhasználati formák kiválasztását befolyásolja, és ilyen szempontból később vitát eredményezhet.
Tehát az ideális földhasználati szerződés helyett – ha az önkormányzat ilyen területtel rendelkezik – a leggazdaságosabb megoldás az, hogy ha ő, saját területén, saját termeléssel tudja a hőellátást 100%-ban folyamatosan biztosítani.
Az ökoenergetika
A fenntartható energiagazdálkodás része természetesen a megújuló energiaforrások kihasználása. Ebben az energiarendszerben a melléktermékek, valamint az időszakos nap- szélenergia vagy a szezonális biomassza termelés, energiafogyasztás ingadozásai mind beletartoznak azokkal a gátakkal és problémákkal, ami ezt jellemzi. Tehát az időszakossága – különösen a nap- és szélenergiánál – figyelembe veendő, az energiahálózatoknak a kialakításánál ezzel kell számolni.
Az egyes kistérségek autonóm energiaellátásának problémakörébe fontos feladat tehát a fenntartható energiagazdálkodás, és ebben hazánkban rendkívül nagy szerepe van a biomassza felhasználásának.
Az ilyen irányú pályázatoknak nagy jelentősége is van. Pl. 83 település nyújtott be különböző megyékből pályázatot. Ezek kisebb falvak, települések számára voltak kiírva. A legtöbb települési igény Szabolcs-Szatmár-Bereg megyéből került elbírálásra. Nagyon fontos feltétel volt a részvételben az, hogy a pályázó önkormányzat a támogatási évtől számítva olyan mennyiségű biomasszával rendelkezzen, ami a fűtést legalább öt esztendőn át biztosítani képes. Ez lehet a településen összegyűjtött mezőgazdasági melléktermék (pl. kukoricacsutka stb.), vagy a kül- és belterületen vadon növő biomassza, ami az erőművekben potenciálisan felhasználható (faapríték, nyesedék stb.) amennyiben rendelkezésre áll még a biomassza ültetvények produktuma is.
Ez a pályázati kiírás elsősorban a közfoglalkoztatás növelését segítő START-program keretében került ki a nyilvánosságra, megújuló energiahasznosítási tendert írt ki a Belügyminisztérium. Ezt üdvözölte számos természetvédelmi szervezet is, de nagyon sok problémát is feltárt a pályázat során. Az elnyert pályázatok lehetővé tették a műszaki költségek fedezését maximálisan 75 kW teljesítményű biomassza kazán beszerzését és egyéb szükséges létesítmények (kémény, tároló) kivitelezési költségeit is. Elég nagy önállóságot élveztek az önkormányzatok a kiválasztandó kazán vonatkozásában. A meglévő kazánokat sem volt szükséges, hogy kiiktassák, és ha lehet ezeket megújuló energiával működtetik, akkor a jelenlegi hálózatba tovább használhatták.
A település nagyságától függően egy-egy aprító gép (amit háromtól hat önkormányzat kérelmezhetett) szintén benne szerepelt a pályázati kiírásban. A legsikeresebben Tiszatarján település valósította meg a biomassza programot. Itt a tevékenység lényege az volt, hogy a Tisza árterének invazív fajoktól elsősorban a rendkívül intenzíven terjeszkedő tájidegen gyalogakáctól való megtisztítása és kiirtása, tárolása, szállítása majd energetikai felhasználása került előtérbe.
A fenntartható energiagazdálkodás fogalmában fontos szerepet játszik Magyarországon a fenntartható erdőgazdálkodás is, hiszen még kb. 2 millió hektárt meghaladó erdőterületünkön szigorú feltételek között folyik a fenntartható erdőgazdálkodás. Az utóbbi években közel 3 millió m3 tűzifát termeltünk ki, és erre vonatkozóan megállapítható, hogy ennél még magasabb, kb. 3,7 millió m3 tűzifa kitermelésre is volna lehetőség. A nagy teljesítményű erőművek, amelyek mostanában állandó vita tárgyát képezik, csak kb. 1 millió m3-t kötöttek le, a többi mind lakossági fogyasztásra került vagy kisebb hőközpontokba.
Az aktuális kérdés tehát, hogy a regionális kis- és középkapacitású fűtőművek ellátását milyen formában lehet megoldani a már meglévő és „feleslegessé” vált tűzifával, hulladékkal vagy egyéb szilárd biomasszával.
Természetesen a hulladékok feldolgozásánál figyelembe kell venni pl. különösen a pellet esetében, hogy mennyi energia szükséges a pellet előállítására, és mennyi a kihozatali érték. Tehát egy energia output és egy energia input vizsgálatánál az érték meghatározza azt, hogy ez mennyire gazdaságos, és mennyi fahulladékot lehet ebben az esetben számításba venni. Hőtechnikailag az apríték a legideálisabb helyzetet teremti meg, ha a tűzifa a magas hatásfokú apríték-tüzelő berendezésekben hasznosul.
A kutatók az energetikai faültetvények tekintetében érdekes vizsgálati eredményeket tártak fel. Mint ismeretes, évente akár 30-40, úgynevezett élőnedves tonna/hektár hozamra is képesek az energetikai ültetvények, különleges, genetikailag szelektált növényeknél. Ezzel szemben a hagyományos erdőgazdálkodás csak 3-4 tonnát tud hektáronként biztosítani. A termőhelyi feltételek, kezelési sajátosságok befolyásolják a genetikai adottságokon kívül (amit a szaporító anyagok válogatásánál teremtenek meg, egy teljes termelési rendszer versenyképességet. A rövid vágásfordulójú, sarjaztásos ültetvények intenzív agrotechnikát igényelnek, a talajelőkészítéstől a trágyázáson át a növényvédelemig.
A legnagyobb termesztési területtel hazánkban az energetikai célra ajánlott különböző nyár fajták közül a pannónia jelű dominál. Ennek különösen a fiatalkori növekedése gyors.
Tovább vizsgálva a kérdést megállapíthatjuk, hogy a fenntarthatóság érdekében a legfontosabb teendő az energiaellátás teljes újragondolása. Olcsó és könnyű megoldások nincsenek. Mint említettük, az energiaigény megállíthatatlanul tovább növekszik, és a jelenlegi megoldások nem fedezik ezt a növekvő igényeket. Az ésszerű energiatakarékosság és felhasználás az egyik terület, ami közismert. Ugyanakkor számunkra és a kistérségek energiaellátására a meglévő adottságok kombinált hasznosítása és gazdaságos megoldásai jelentenek csak kiutat és további fejlődési lehetőséget.
Azokat a zöld energiatartalékokat kell megvizsgálni és értékelni, amelyek rendelkezésre állnak. A legnagyobb tartalék a tűzifa, a fel nem használt kukoricaszár és a gabonaszalma. E két utóbbinak az együttes mérete 5-6,5 millió tonnát tesz ki évente. A kukoricaszár égetéses hasznosítása körülményes a nagy víztartalom miatt, de esetleg ez is – viszonylag kis költséggel, technológiai újításokkal – megoldható. A szalmák, a napraforgószár, a kukoricacsutka, a venyige és a fahulladék jellemzően alacsony víztartalmúak. Ezért ezek tüzeléses energetikai felhasználás célszerű, de egyik legfőbb akadálya az átfogó zöld energiaprogram hiánya. Sajnos az utóbbi 20 évben nem történt lényeges változás a mező- és erdőgazdálkodás melléktermékeinek hasznosítása terén.
Sajnálatos, hogy Magyarországon az egyik leggazdaságosabb energiaellátási gyakorlat a távhő fűtésrendszereknek és melegvíz-ellátó rendszereknek a megvalósítása rendkívül sok ellenérzést vált ki a lakosság köréből. Ez két okkal magyarázható: az egyik az, hogy a rendszerek nagyon rossz hatásfokkal épültek ki éppen az olcsó energia (az egykori Szovjetunióból beszerzett) ellátás rendszerében. Ezért, ezek hatásfoka – mint említettük – hihetetlenül alacsony, így a fűtési meleg víz költség nagyon magas. Magyarországon a távhő-létesítmények száma 93, míg Ausztriában 588, Szlovákiában 500. Csehországban – ezek mind kisebb államok lakosságot tekintve –, 650 távhő rendszer működik. Dániában 63%-a a távfűtéses háztartások arányszáma, míg nálunk csak 17%. A legfejlettebb út a dániai út – a Magyarország népességénél kisebb számarányú (5,2 millió) és területét illetően is kisebb területen 450 távhő berendezés és létesítmény működik, és – mint említettük – a távfűtéses háztartások aránya 63%. Igen, de meg kell említenünk azt is, hogy az első távfűtő rendszer egész Európában elsőként több mint 85 évvel ezelőtt Dániában alakult ki, egy kis városban. Tehát a tapasztalatok mind azt igazolják, hogy e tekintetben a leggazdaságosabb rendszer a jól és technológiai vonatkozásban és technikai tekintetben is a legmagasabb követelményrendszerrel kialakított távfűtési rendszer.
Amennyiben azt vizsgáljuk, hogy az Európai Unió tagállamaiban a távfűtési energiaforrások milyen típusaival, milyen arányban találkozunk, nagyon érdekes megállapításokat tehetünk. Megújuló energiák alkalmazása a távfűtési rendszerekben a legmagasabb Franciaországban (27%). Magyarországon 8%. De, még a szórt településű Finnországban is 11,6%. Ami érdekes, hogy Olaszországban is magas, 18,4%. Még érdekesebb, és fejlettségi színvonalnak a mutatója is, hogy a hulladékok milyen szerepet játszanak a távfűtő rendszerekben. Itt is Dánia vezet, 22,5%-kal, míg Magyarországon közel 0%.
Napenergia
Szoláris energia, minek hasznosítására igen kedvezőek a természeti adottságaink. A globális felmelegedéssel magyarázható, hogy a napsütéses órák száma 2012-ben rekordokat döntögetett. Csongrád, Békéscsaba körzetében az eddigi 1800-2100 óra/év átlagtól jelentősen eltérő 2300-2645 óra/év direkt-sugárzási óraszámot mértek. (Rómában az átlag 2500 óra, Koppenhágában 1680 óra/év).
Napkollektor
A napkollektorok elterjedése Magyarországon is szerencsére megindult a 2000-es évek elején. A napenergia-piac egyre jobban bővül. A Nemzeti Fejlesztési Minisztérium lakossági támogatást biztosított a napkollektoros pályázatokon keresztül. Érdekes volt az, hogy ezekben a pályázatokban több mint 800 cég regisztráltatta magát, mint kivitelező. Sajnos még mindig az a helyzet, hogy a napenergia hasznosítása terén saját gyártású napkollektorok nincsenek, és a napelemek gyártása is a Duna-Szolár megszűnésével (kb. 10 évvel ezelőtt) teljesen felszámolásra került. Így kizárólag külföldi cégek foglalkoznak vele.
Energiahasznosítás terén a napkollektorok alkalmazása a legkedveltebb berendezés. Egy családi házra kivetítve kb. 1,2 mFt-ba kerül egy négytagú család ellátását szolgáló, melegvizet biztosító valamint fűtésrásegítést is nyújtó kollektor-rendszer kiépítése, ez kb. 8 év alatt visszatérülő beruházást jelent. Ez nemcsak a melegvíz-előállításban (az évi igény kb. 70%-át fedezi) – mint említettük – hanem a fűtésrásegítésben is figyelembe vehető. Több évtized után a kollektor anyag 90%-át újra lehet hasznosítani.
Ha a napkollektor rendszert fűtésre is hasznosítjuk, akkor a teljes fűtési költségünk 25-30%-át megtakaríthatjuk. A napkollektoros technológiát elsősorban alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerekhez (pl. fal- vagy padlófűtéshez) lehet leggazdaságosabban alkalmazni.
A napelemes rendszerekről
Sajnálatos, hogy a napelemes technológia lassan terjed el hazánkban. Ennek elsődleges oka, hogy a családok nem rendelkeznek megfelelő anyagi forrással, pedig az adottságok kiválóak.
A tapasztalatok jók a gyáli TESCO udvarában épített rendszerben polikristályos, monokristályos és más rendszereket összehasonlítás céljából telepítettek egymás mellé, és kialakítottak egy energia-adatfigyelő egységet is; a szakértők rendkívül jó termelési értékeket kaptak. Ott, ahol nem gondosan szerelték fel (pl. bádoglemezre helyezték fel Budapesten az Újbudai Önkormányzat tetején), a magas hőmérséklet miatt napelemek teljesítménye jóval kisebb. A szabadba telepítettek, ahol jó a természetes hűtés, ez 61%-os teljesítménykülönbséget eredményezett az újbudai rendszerrel szemben.
A bonyolultabb napkövető rendszerek átlagosan 45%-kal termelnek több villamos energiát mint a fixen telepített rendszerek. Egyetlen egy hátránya van ennek a rendszernek, hogy állandó karbantartó személyzetet igényel. Tekintettel arra, hogy a napkövető rendszerek ki vannak téve az esetlegesebb nagyobb széllökéseknek is.
Összefoglalva tehát, a napelemes rendszereknek nagy jövője van, és amennyiben megoldható a rendszer által termelt villamos energia hálózati visszatáplálása, hosszabb távon igen gazdaságosnak mutatkozik. Hiszen hazánkban egy átlagos besugárzás mellett egy kWp-os fixen telepített napelemes rendszerrel évente 1150 kWh elektromos áramot is tudunk előállítani.
Tehát, összefoglalva: egy 1 kWp napelemes rendszer telepítéséhez, ha kristályos modult vásárolunk meg, akkor 6-7 m2 felület szükséges. Ugyanilyen teljesítményhez a vékony filmes moduloknál már 11 m2 szabadfelület kell. A teljesítmény azonos, de jóval olcsóbb. Ha nincs elég optimális magas tető, akkor lapostetőre is lehet telepíteni. (Vannak olyan rögzítők, amelyek a kelet-nyugati tájolású napelemeket 15?-ban kiemelik, a tetőre egyszerűen ráhelyeztők (20 kg/m2 súlyt jelent a tetőn).
A hálózatra tápláló inverterek (tehát, mint tudjuk a napelemmel termelt egyenáramot át kell alakítanunk 230 V váltóárammá, és ezek az átalakítások bizonyos új rendszereknél már alig jelentenek veszteséget), 98%-os hatásfokkal tudják átalakítani a termelt egyenáramot váltóárammá. Ezek főleg a hálózatba tápláló invertereknél jól használható rendszerek.
Magyarországon elsősorban – mint említettük – külföldi gyártóktól szerzik be ezeket a rendszereket (elsősorban Kínából, Németországból és Japánból). A napkollektorok nagyobb része belföldi nagykereskedőktől kerül a fogyasztókhoz. A tapasztalatok szerint a kifogások e rendszerek telepítésével kapcsolatban a szakemberek képzetlenségét emelték ki, nagyon nagy a szakember hiány, ezen kívül pedig a tisztességtelen vállalkozások is gyakoriak a napelemes és a napkollektoros piacon. Számos városban, de kisebb településen is igen jól működő rendszereket alakítottak ki. Pl. Szarvason a napelemekkel a város éves villamos energiafogyasztás 50%-át tudják fedezni. Igen jó sikertörténet az újszilvási naperőmű-park. Itt működik a 2800 lelket számláló Pest megyei településen (Újszilváson) a legnagyobb napkövető napelem-rendszer, ami áramot biztosít az önkormányzati intézményeknek. A megépítése 628 mFt-ba került, de ennek 70%-át (mintegy 432 mFt-ot) állami támogatásból tudták fedezni. Ennek a rendszernek az a különlegessége, hogy egy forgató berendezés a tartószerkezeteket a Nap folyamatos elmozdulásának megfelelően követi, és így a legnagyobb hatásfokot tudja biztosítani.
Megemlíthető még éppen az újszilvási példán keresztül, hogy a Föld hőjével fűtik az önkormányzati épületek 90%-át (így az általános iskolát, óvodát, művelődési házat és a polgármesteri hivatalt is). Ez egy kettős hasznosítású rendszer. 33?C-os víz áll rendelkezésre, ezt betáplálják a fűtési rendszerbe, és a hőjétől lényegében megfosztott víz már csak 16?C-os, ami visszakerül a vízmű-rendszerbe, ahol kezelik, majd a vízvezeték-rendszeren keresztül a lakossághoz kerül fogyasztásra. Így nem szükséges, hogy visszasajtolják. Az alacsony hőfokú termálvíznek a rendeletek szerinti kötelező visszasajtolása tehát nem történik meg. Az önkormányzati intézetek, intézményekben ezen a településen a konyha kivételével gyakorlatilag egyáltalán nincs gázfogyasztás. Az önkormányzat évente kb. 10-12 millió Ft-ot takarít meg.
A geotermikus energiáról, a földhő hasznosításáról
Nagyhatalomnak véljük magunkat a geotermikus energia vagyont illetően, mert a geotermikus gradiens (Celsius fok/km) és a felszíni hőáramsűrűség (kW/km2) nálunk, a világátlagnál jóval nagyobb. A 100?C alatti termálvizek felhasználásában, Európában Magyarország az elsők között van, csak Izland előz meg. 1164 termelő hévízkutunk van. Van olyan kutunk – több is – amelyik vízhozama magasabb, mint 3000 liter/perc. Annak ellenére, hogy a Pannon-medence nem tartozik az aktív vulkáni és tektonikai övezethez, a 150-350?C-os magas entalpiájú forróvíz – gőz – rezervoárokat sikerült kimutatni.
Az Alföldön pl. Nagyszénás körzetében 200?C-os szárazgőz feltörésekkel is találkozhatunk, 2500-3000 méter mélységben. Hódmezővásárhelynél, a HÓD-I mélyfúrásban 600 m mélységben, 960 atm nyomást mértk. E kedvező adottságok ellenére a tényleges geotermikus energiahasznosításunk szinte elhanyagolható. A hasznosított 3,7 PJ geotermikus energia az összes primerenergia-felhasználásnak csupán 3,5%-a. A balneológiai felhasználás jelentős, de az energetikai felhasználás aránytalanul háttérbe szorul. Nincs geotermikus villamoserőművünk, nincsenek erre az energiára alapozott hűtőházak, kismértékű a távfűtési alkalmazás. Ellentmondásosak a szabályok, rendeletek a kitermelt termálvizek elhelyezésére, a visszasajtolás problémáira, a víztestek állapotára vonatkozó megítélések is rendkívül eltérőek.
A hőszivattyús rendszerek nálunk még egyelőre nem jelentősek. Geotermális villamos erőmű építése csak 105-110?C feletti hőmérsékletű termálvíz esetében jöhet számításba.
A geotermális energia Magyarországon a kedvező adottságok ellenére a távhő ellátásban még nem játszik túl nagy szerepet. A távhő ellátásban azért van előrelépés. Mosonmagyaróvár, Kapuvár, Szentes, Makó, Szeged, Hódmezővásárhely, Csongrád, Veresegyház, Kistelek városokban hasznosítják.
A biomassza
Amennyiben az adatok birtokában azt vizsgáljuk, hogy a fosszilis energiahordozók közül a feketeszén, a barnaszén, a koksz, a lignit, a földgáz, a tüzelőolaj, a normálbenzin, a palackos és tartályos gáz, az energetikai biomasszák közül a faapríték, a fapellet, a fabrikett és a szalma fűtőérték hogy viszonyul a fa fűtőértékéhez, akkor a következőket kapjuk. A jelenlegi MJ-ra eső rész árát a táblázat alapján azt állapíthatjuk meg, hogy a jelenlegi piaci árak mellett a leggazdaságosabb a szalma, amelynek MJ ára mindössze 0,42 Ft. Ezt követi a faapríték 0,86 Ft-tal, majd a lignit következik 1,8 Ft-tal. A negyedik helyen a feketeszén van, ez már 5,2-szer drágább, mint a szalma, és 2,5-szer kerül többe MJ-onként mint a faapríték (1. sz. táblázat a cikk végén).
Fűtési célra Magyarországon legnagyobb mennyiségben a földgázt használjuk. Ennek egységnyi energiára jutó kiskereskedelmi ára 5,7-szerese a szalmáénak, és 2,8-szeres a faaprítéknak. Kedvezőnek tűnik a lignit is, de itt egyéb probléma van, míg a kimutatható kéntartalom a fában egyáltalán nincs, addig a lignitben 2,5-4% található. A szalma hamutartalma 4-6%, a fáé 3-6%, addig a lingité több is mint 50%. Angliában évtizedek óta működnek szalma erőművek, pl. a Sutton-i, Cabridge közelében lévő 80.000 embert lát el, teljesítménye nagyobb mint a kiskörei és a Tiszalöki Vízerőműveké együttesen.
Tehát a kutatási eredmény azt erősíti meg, hogy csak speciális felhasználó igényeit szabad kielégíteni fapellettel vagy fabrikettel.
Összefoglalva tehát a megújuló energiák közül – a hazai viszonyokat figyelembe véve – a kiemelt helyen az energetikai biomassza hazai hasznosítása tűnik leggazdaságosabbnak.
Vizsgáljuk meg, hogy a kistérségi energiarendszerek esetében miképpen lehetne egy település energiaszükségletét optimálisan biztosítani.
Magyarország számára – mint tipikus mezőgazdasági jellegű állam –, a jövő útját elsősorban a zöldenergia hasznosítása jelenti a földhő és a napenergia hasznosítása mellett.
Sajnos a megújuló energiaforrások hasznosítására alkalmas eszközök, gépek és berendezések legnagyobb része nem Magyarországon készül. Mindent külföldről vásárolunk, tehát a gyártás megszervezése is rendkívül fontos.
A kistérségi települési rendszerek energia-ellátásával kapcsolatban 7 tényezőt szoktak megemlíteni, amelyek döntő fontosságúak.
Ezek:
a beszerzési forrás,
a szállítás,
az elosztás,
a fogyaszás,
az energiahordozó értékesítése,
az ellátási kockázat,
és a környezeti kockázat.
E tényezőkhöz néhány megjegyzés; a beszerzési forrásnál a saját előállítás és a helyi felhasználás egyik legfontosabb tényező. A távolról szállított tüzelőanyag vesztesége rendkívül nagy. Míg a helyben előállítottnál az anyagvesztesége elenyésző. A szállítási költségekre nagy figyelmet kell fordítani. Ezt befolyásolják az időjárási tényezők és még egyéb nem várt akadályok. Az elosztásnál a túlcentralizált megoldás költséges és bonyolult rendszer, általában a decentralizált, jóval alacsonyabb költségekkel oldható meg. A fogyasztás a hatékonyság és a takarékosság, valamint a csökkenő ár felhasználásával nagyon gazdaságosan oldható meg. Az ellátási kockázat alacsony színvonalú és kezelhető legyen. A környezeti kockázat kismértékű és szintén kezelhető legyen (itt gondolunk a termelés, szállítás, előállítás, talaj, víz és a levegő szennyezésekre és ezekkel adódó különböző problémákra).
A falufűtőművek (vagyis vegyes használatú, kis erőművek) üzemeltetésénél a helyben képződő és helyben hasznosítható energiaforrásokból a legkedvezőbb helyi települési energiatermelési szerkezetet kell kiadni. A fa energiahordozóként fontos szerepet játszik. A fapelletet és a fabrikettet csak a már meglévő kazánoknál indokolt tüzelőanyagként felhasználni, pl. ahol nincs elegendő hely a faapríték tárolására. E tüzelőanyag-típus nem gazdaságos ezeknél a kis erőműveknél, 10-25%-kal csökkenti a nettó energiakihozatalt. A tüzifa, erdészeti apadék, faipari hulladék, egyéb kereskedelmi fahulladék, szőlővenyige, gyümölcsfa-nyesedék, energetikai faültetvény, energiaerdő jöhet számításba.
A mezőgazdasági melléktermékeknél a szalmafélékre, kukorica- és napraforgó szár, kukoricsacsutka lehet jelentős. Az élelmiszeripari melléktermékeknél a maghéj, a szőlőmag kisajtolt magva, stb. Míg a lágyszárú energianövény termesztésnél az évelő rozs, kender, energianád, energiafű, cirok. A bioüzemanyag-gyártás melléktermékei a bogácsok, maghéjak.
Tehát, a tervezés során a beszerzési források függvényében kell kialakítani a vegyes hasznú kiserőmű igényeinek megfelelő optimális ellátást.
Összefoglalásként megemlíthetjük még azt is, hogy a hazai erdészetekből származó tűzifa a legnagyobb koncentrációban jelentkező aprítéktermelésre alkalmas alapanyag. Ennek a kitermelése, aprítékolása is jól gépesíthető. A legcélszerűbb azonban olyan technológiát kialakítani a falufűtőműveknél, ami vegyes használatú, kis erőművet képez, és a kis erőmű rendelkezik aprítékoló kapacitással, ami így, ilyen formában a legmegfelelőbb alapanyagot tudja előállítani és meg lehet előzni a minőségi kifogásokból származó árveszteségeket.
Különböző kutatások egy átlagos, 0,5 MW-os falufűtőműre vonatkozóan modellszámításokat is végeztek. Különböző változatokat vizsgáltak, tehát azt, hogy pl. a faapríték milyen százalékban szerepeljen a gabonaszalma mellett, vagy még esetleg egyéb mezőgazdasági hulladékok különböző százalékos arányával. A helyi adottságok változatosságát, és ehhez való alkalmazkodást kell elsősorban figyelembe venni minden modellszámításnál. Ezen kívül pedig milyen éves hozamra lehet számítani hektáronként; jó, közepes vagy gyenge határértékek mellett.
Figyelembe kell venni tehát a termőhely energiahozamát is. Ehhez gondos talajvizsgálatok is szükségesek, a megbízható becslések érdekében Magyarországon 27 éve folyik energetikai faültetvény telepítés, és ezek tapasztalatait leszűrve a fás- és lágyszárú energetikai növények közül a termőhely viszonyait figyelembe véve a fák vezetnek. Hasznosítás szempontjából ezt célszerű elsősorban számításba venni. Az energetikai célú termesztés fontos termőhelyi korlátja lehet a rossz talajadottság. Nagyon gyenge termőhelyi adottságú területeken csak alacsony hatékonysággal lehet termelni illetve energetikai faültetvényt létrehozni. Csak olyan helyen lehet létesíteni ilyen fűtőműveket, ahol fenntartható helyi bevételt és nyereséget hozó rendszer kialakítására van lehetőség.
A modellszámításoknál az eredmények egy 0,5 MW-os falufűtőmű ellátásához szükséges energetikai faültetvény területének a meghatározásánál 200-400 hektárig kiterjedő területigényt vehetünk számításba. Az évi szükségletet kell figyelembe venni, ami 1875 atro tonna faaprítékot vagy ennek megfelelő tüzelőanyagot vesz figyelembe, illetve ennek kell rendelkezésre állni.
Amennyiben az energetikai biomassza tüzelőanyag fele apríték fele gabonaszalma, akkor ehhez 100-200 hektárig terjedő területen kell ilyen faültetvényt létesíteni. Ezt kell művelni, betakarítani, ezen kívül még 200-400 hektár területen szükséges gabonaszalmát, mint mellékterméket előállítani. Ha 2/3-os faapríték és 1/3 gabonaszalmával számolunk ennél a modellszámításnál, ebben az esetben az energetikai faültetvény területe 140-279 hektárig terjed, a termőhely minőségének függvényében, gabonaterületre pedig 140-270 hektár közötti igény jelentkezik. Nyilvánvaló, hogy a területi arányok változnak annak megfelelően, hogy hány százalékot képvisel a faapríték vagy a gabonaszalma mint tüzelőanyag.
A különböző arányok összesített eredménye azt mutatja, hogy egy 0,5 MW-os falufűtőmű ellátásához és üzemeléséhez 70, 93 vagy 140 hektár energetikai faültetvényre és 140, 186 vagy 279 gabonaterületre és annak szalmatermésre van szükség. (A számítások alapján 500-560 tonna kommunális hulladékot, 5583 lakos képes megtermelni. Ez azt jelenti, hogy a falufűtőmű üzemeltetéséhez ebben az esetben több település összefogására van szükség, valamint arra is, hogy a gyűjtés szelektív legyen.)
Amennyiben magasabbak az energiaigények, több település központjában elhelyezett falufűtőmű (hasonlóan svédországi és finnországi tapasztalatokhoz), 1-2 MW-os vagy egy 5 MW-os falufűtőművel számolunk, nyilvánvalóan a kalkuláció már ennek megfelelően eltér az említettektől.
A tapasztalat, hogy a fosszilis energia felhasználásának vidékfejlesztő hatása kifejezetten alacsony szintű, míg a megújuló energiák vidékfejlesztő hatása az említett módon kifejezetten jó. Ez megnyilvánult az említett gazdasági, társadalmi, mint környezeti tényezők értékelésében is. Ez a foglalkoztatottságra, kutatásfejlesztésre és a középvállalkozásokra, gazdasági szerkezetre vonatkozóan is kiváló minősítést kapott. Igen jó hatással van a társadalmi tényezőkre is, itt az életminőségre, életszínvonalra, humántőkére gondolunk. Dr. habil Göőz Lajos

Irodalom
Az M1 Híradójának 2012. január 13-i felvétele. http://www.videotármtv.hu
Ádám J. (2010): Bevezető. Magyar tudomány
Bobok E. – Tóth A. (2010): A geotermikus energia helyzete, perspektívái. Magyar tudomány
Dinya L. (2010): Áttekintés a biomassza alapú energiatermelés helyzetéről. Magyar tudomány 171.
Energiagazdálkodás 53. évf. 6. sz.
Gergely S. (2009): A megújuló energia és vidékfejlesztés. Szaktudás Kiadóház Bp.
Göőz L. (1999): Szabolcs-Szatmár-Bereg megye természeti erőforrásai. Bessenyei Kiadó, Nyíregyháza
Göőz L. (2007): Energetika jövő időben. Magyarország megújuló energiaforrásai. Bessenyei Kiadó, Nyíregyháza
Nemzeti Energiastratégia.
Németh T. (2010): Tájékoztató az MTA Környezettudományi Elnöki Bizottságának tevékenységéről. Magyar tudomány 171.
Szakmai vitanap a Cselekvési Tervek koncepciójáról.
Tanulmány 24 Felső-szabolcsi település autonóm energiaelltására a megújuló energiák felhasználásával. Dr. habil Göőz L. professor emeritus, 2010 (kézirat)
Zarga L. (2010): Szempontok az úgynevezett megújuló energiafajták lehetőségeinek és környezeti hatásainak összehasonlításához. Magyar tudomány (kézirat)