Megújuló energiák szerepe az energiaellátásban

TARTALOM

Előszó  5

1. Bevezetés. Problémafelvetés  11


1.1. Napenergia (napelemek)  15
1.2. Szélenergia  17
1.3. Bio(-massza)energia, mint megújuló (regeneratív) energia  19
1.4. Geotermikus energia  21
1.5. Hőtermelés megújuló energiákkal  22
1.6. A felhasznált vásárlóérték - paritásos árfolyam  22
1.7. Problémafölvetés  23

2. A napenergia. A napelemekkel történő fotovoltaikus (PV) villamosenergia-termelés  24


2.1. A Föld-atmoszféra rendszer sugárzási egyensúlya  25
2.2. A Föld felületére jutó lokális sugárzási teljesítmény-, illetve energiasűrűség  27
2.3. Műszaki alapok  30
2.4. A napelem rendszerek elterjedése. Költségek. Programok  33

3. Szélenergia. Szélerőművek  35


3.1. A szélenergia globális felbecslése  35
3.2. A szélenergiából hasznosítható mechanikai és elektromos energia  37
3.3. Széltérképek  44
3.4. Installált kapacitások  48
3.5. Prognózis  50

4. Biomassza. Biomassza-erőművek  53


4.1. A fotoszintézis és az éves biomassza-produkció. A fotoszintézis során fogyasztott CO₂-mennyiség  54
4.2. A Föld biomassza vagyona és annak megoszlása. Az erdőterületek energetikai célra felhasználható favagyona, energiaerdők  56
4.3. Előnyök és hátrányok. Környezeti hatások  58
4.4. A hazai helyzet és lehetőségek  60

5. Biogáz, biodízel, bioalkohol  64


5.1. Biogáz (BG) nyerése és energetikai alkalmazása  64
5.2. Bioüzemanyagok (biodízel, bioalkohol)  67

6. Geotermikus energia  74


6.1. A föld belső szerkezete, a geotermikus energia eredete  74
6.2. A geotermikus hő kinyerésének technológiái  79
6.3. Geotermális alapú villamosáram-termelés  87
6.4. A hazai geotermális projektek  89

7. Hőtermelés megújuló energiával Decentralizált, kapcsolt energiaellátás  92


7.1. Napkollektorok (termikus szolár rendszerek)  93
7.2. Szolártermikus (ST) erőművek  104
7.3. Gázmotorok (GM), kapcsolt (HCP) kiserőművek (földgáz, biogáz üzemanyaggal)  106

8. Metán alapú (földgáz, biogáz) fűtőanyagcellák (FC)
(Hőt és áramot kapcsoltan termelő, decentralizált ellátás céljait szolgáló háztartási és kiserőművek)  111


8.1. A fűtőanyagcella fizikai-kémiai, műszaki alapelve. A fűtőanyagcella-rendszer (PC-rendszer)  111
8.2. Az ipari elterjedés nehézségei (fűtőanyag-választás, a FC-k szerkezeti-technológiai-gazdaságossági problémái)  113
8.3. Néhány FC-rendszer ismertetése  116

9. Hidrogéntechnológia és -gazdaság "tiszta" hidrogén alapon  128


9.1. A hidrogéntechnológia (hidrogéngazdaság) fogalma  128
9.2. Az ipari hidrogén előállításának lehetőségei. A hidrogéntárolás, -szállítás és -transzport problémái  129
9.3. A hidrogén üzemanyag alkalmazásának lehetőségei  132

10. Az energiaellátás alternatívái és jövője  134


10.1. Ellátottsági idő, készletek hagyományos priorér energiából  134
10.2. A hagyományos primérenergia-készletek földrajzi eloszlása. Export-import  136
10.3. Az új típusú megújuló energiák szerepe az energiaellátásban  137
10.4. Mi várható a következő 50 évben?  137
10.5. Mi a lehetőség, ha tényleg "elfogynak" (megfizethetetlenné válnak) a hagyományos primér energiák?  138

Függelék


F1. Az energiaellátásban használt fontosabb mértékegységek, átszámítási tényezők  141
F2. Néhány anyag energiatartalma (gross heat of combustion) és fűtőértéke (net heat of combustion) 143
F3. A világ primér- és villamosenergia-fogyasztása; installált elektromos kapacitások (Forrás: IEA)  144
F4. A világ villamosenergia-fogyasztásának prognózisa  145
F5. Villamosenergia-termelés, -export, -import  146
F6. Villamosenergia-termelés fosszilis primérenergia-hordozókból  147
F7. Nukleáris alapú villamosenergia-termelés  148
F8. Vízenergia alapú villamosenergia-termelés  149
F9. Széntermelés, export-import  150
F10. A Legnagyobb szénkészletek  151
F11. Kőolajtermelés, nettó export, import  152
F12. A legnagyobb kőolajkészletek  153
F13. Földgáztermelés, nettó export, import  154
F14. A legnagyobb földgázkészletek  155
F15. A legnagyobb uránkészletek  156
F16. OECD-országok energiatermelése  157
F17. Rövidítések. Fogalmak  158

Általános irodalom  159

Színes melléklet  161