A decentralizált energiatermelés és ellátás koncepciója. (1-10MW)

A NAGYERŐMŰVEK KORSZAKA LEJÁRT.

A nagyvilágban terjed a 33%-os energiahatékonyságú nagyerőművekkel szemben a 80-90% hatásfokú ko- és trigenerációs decentralizált kis erőművek sokasága, ahol a hűtővíz hőenergiája is hasznosul fűtésre-hűtésre.

Emellett a naperőmű és a szélerőmű, azaz a megújuló energiaegységek nagy száma is megtalálható. Erre jó példa a dániai energiarendszer, ahol mintegy 35 év alatt a korábbi nagyerőművek helyett ma a kevesebb számú nagyerőmű mellett a kiserőművek sokasága
létesült, az egész országot behálózva.
A dánelosztott termelés kialakulásaNagyon sok szakember a megújuló energiát jelentéktelennek tartja, és időjárásfüggőnek minősíti. Ez az állítás téves és hamis. A megújuló
energia a nap– és a szél-energia mellett a biomasszából is áll, ami lényegében a letárolt napenergia, amely mindenkor és mindenhol rendelkezésre áll. Tehát ha nem süt a nap és nem fúj a szél akkor a biomasszából kell biztosítani a szükséges energiát. A decentralizált energiabázisokat ennek figyelembevételével kell megvalósítani.

A Nemzetközi Energia Ügynökség prognózisa szerint a Nap lehet az energiatermelés legnagyobb forrása a Földön 2050-re, és biztosan megelőzi a fosszilis, a szél, a víz, és az atomenergia használatát is. A napenergia gyakorlatilag kimeríthetetlen. A megújuló energia nagyságának érzékelésére és megítélésére tekintsünk a NAPMODELL-re. Az 1 m átmérőjű Napgömbhöz a 10 m távolságra lévő 1 cm átmérőjű Földgömb olyan energiaözönben létezik, hogy 1 óra alatt annyi energia éri, mint amennyi a Föld éves igénye. Ebből a mérhetetlen energiamennyiségből kell az igényünket folyamatosan kielégíteni. Éjszaka vagy felhős időben, amikor nem süt a nap, akkor is a Föld ebben az energiaözönben van, amit ma térenergiának, nullpontenergiának vagy vákuumenergiának
nevezünk. Ennek kicsatolására „már a legkülönbözőbb” műszaki megoldások léteznek, csak nem terjednek. Emellett azonban a naperőmű és szélerőmű egységek sokasága megtalálható.
A klímaváltozáshoz kapcsolódó hisztéria bizonyos mértékben pozitív hatással van a megújuló energiát hasznosító rendszerek fejlődésére. A napelemes rendszerek jelentős számban épülnek, a napelemek ára rohamosan csökken, az energiahatékonyságuk pedig növekszik, jelenleg már 40% feletti hatásfokkal is
rendelkeznek. Emellett megjelentek a hibrid napelemek is, ahol a napelem és a napkollektor összeépítve egy-egységet képez, mivel a napelem hűtésére is szükség van a jobb működés érdekében. Az eszközök fejlődése tehát megállíthatatlan.
Az energia előállítása kérdésében a kutatás napjainkban is folyamatosan zajlik, nap mint nap újabb ötletek születnek. Ugyanakkor a korlátlanul rendelkezésre álló és hozzáférhető nagy mennyiségű energetikai alapanyag, mint a biomassza, jelenleg a környezetünkben kihasználatlan marad és a folyamatos begyűjtése
késik, nagyon lassan terjed.
Az FKFV egy korábbi közleménye szerint Budapesten évente 18 ezer tonna őszi avar keletkezik, amelyből csak 8 ezer tonnát komposztálnak, a többi azonban elvész. Lényegében a biomassza lassú oxigén felvétele, azaz oxidációja következményeként folyamatosan széndioxid keletkezik, ami visszakerül a légkörbe. A keletkezett hő azonban hasznosítatlan marad, kivéve, ha a komposztkazánban zajlik le a folyamat.  Ezen túlmenően országszerte mérhetetlen mennyiségű, folyamatosan oxidálódó biomassza tömeggel találkozhatunk, amelyet zömében csak kézi munkaerővel lehetne begyűjteni, a robotok itt még nem jöhetnek szóba, bár bizonyos gépesítési tevékenység elképzelhető. Az összegyűjtött biomassza feldolgozására rendelkezésre áll a pirolizációs elgázosító technológia, amelyre számtalan megoldás és berendezés létezik, csak ennek tudatos alkalmazása nem terjed. Többek között ennek hiánya is oka lehet a széleskörű biomassza begyűjtés elmaradásának. A biomasszaerőmű és a naperőmű vagy a szélerőmű egymás mellé telepítése egyszerűsíti a villamos
hálózati csatlakozást, mivel egymást kiegészítik. A villamos hálózaton a decentralizált csatlakozás pedig egyben 10% energiamegtakarítást is eredményez.

A biomassza tüzelés ma terjedőben van, azonban összehasonlítva a biogáz
tüzeléssel, energetikailag és környezetvédelem szempontjából hátrányosabb.
Rosszabb a tüzelési hatásfoka és a füstgázemissziója, valamint nagyobb a kazán önfogyasztása a nagyobb számú segédberendezés miatt.
A decentralizált energiatermelés blokksémáját a mellékelt ábra mutatja. Ez lényegében egy energiabázis, amely a megújuló energiát szolgáltató erőműegységeket is tartalmazza. Jellemzője, hogy a három megújuló energiaforrás
együtt van, tehát a mindenkori energia igény mindig kielégíthető. Itt a biomassza
lényegében biogáz formájában áll rendelkezésre, amely egyben jelentős energiatárolási feladatot is teljesít. Tehát ma, amikor az ország különböző pontján
létesítik és létezik a naperőmű vagy a szélerőmű önmagában akkor célszerű a
biomassza fogadására és feldolgozására alkalmas egységekkel kiegészíteni. Így automatikusan létre jön az energiabázis és megszűnnek azok a hátrányok és problémák, amelyek ma fennállnak és akadályozzák a megújulók terjedését.
Az energiabázis súlyponti egységei a pirolízációs elgázosító, a gáztároló és a gázmotor–generátor egység. A folyamatos rendelkezésre állás érdekében egyidejűleg több egység is működhet. (1.,2.,…n.) A pirolizációs elgázosító egység tekintetében célszerűbb a kézimunkaerővel kiszolgálható egyszerűbb technológiai berendezést alkalmazni, a bonyolultabb automatikával működővel szemben. Ez lényegében egy zárt hengeres térben elhelyezett NOKO reaktorból áll, ahol a berendezés feltöltése majd a gázosítás befejeztével annak ürítése kézzel történik. A pirolízis lényegében egy oxigénmentes zárt térben végbemenő hőbontás, amely egy magas hőmérsékletű hőforrás hatására jön létre és végtermékként a biogáz és a talaj javítására alkalmas biokoksz keletkezik. Ha az energiabázison az igénynél jóval nagyobb mennyiségű biogáz keletkezik, akkor a többletet hidrogénnel feljavítva célszerű a földgáz hálózatba visszatáplálni, az import függőségünk csökkentése végett.
A sémában az elgázosító és a gáztároló rész megismétlődik. Az országban jelenleg a háztartási hulladék nagy mennyiségben deponálásra kerül, amelynek jelentős része energetikailag hasznosítható. Ennek felhasználását szolgálja a párhuzamos technológia kialakítása, azonban a két rendszert nem célszerű keverni a különböző alkotó komponensek miatt. Az energiabázist bizonyos nagyságú energiatárolóval célszerű ellátni, azonban a jelentősége a biogáz jelenléte mellett csökken. A séma tartalmazza a frekvenciaszabályozás lehetőségét is, amely a központi teherelosztás feladatát segítheti a frekvencia tartás érdekében. Amikor a hőigény jelentősen lecsökken a fogyasztók részéről, akkor a motorgenerátorok üzemének
korlátozása nélkül a hőenergia a stirling motorban hasznosítható. Az energiabázist 1-10 MW körüli nagyságra célszerű választani, amit 2-3 település közé lehet kialakítani. Az országban 3200 település van, tehát az energiabázisok száma 1000 körüli lehet. A Paks2 építése nem szerencsés megoldás, szembe megy a világtrenddel. Az energia rendszerünkben jelenleg a legnagyobb blokkegység 500 MW. Ezzel szemben az új 1200 MW-os blokkegység nagyon sok problémát okozhat, ami rontja az ellátás biztonságát. Jobb megoldás lenne a Paks1 kifutása után, az erőmű lebontása helyett, annak tovább fejlesztése, hasonló nagyságú korszerű egységekkel, ami feltétlen kisebb költséggel járna. Ugyanakkor az orosz technológiában már megjelentek a kisebb teljesítményű, korszerű atomerőmű egységek is. Az atomerőmű is 33%-os hatásfokú. Az energiabázis természetesen alkalmas a különféle energiatermelési technológiák (fúzióserőmű,
plazmaerőmű, tornádóerőmű stb.) befogadására is. A jövő nagyon fontos feladata: minden állampolgár energiatudatosságának folyamatos gondozása, amit
a kis iskolákban kell elkezdeni és a közszolgálati médiákban, folyamatosan és állandóan sulykolni.