A megújuló energia termelési és tárolási lehetőségei, valamint ezek gazdasági hatásai Magyarországon
DOI:
https://doi.org/10.35551/PFQ_2022_3_2Kulcsszavak:
megújulóenergia-termelés, energiatárolás, költségelemzés, Q21, Q42Absztrakt
A Magyarország számára legfontosabb megújulóenergia-termelési eszközöket tekinti át e tanulmány a magyarországi alkalmazásuk megtérülésének és potenciáljának figyelembevételével. Elemzi a napelem, a szélturbinák, a geotermikus erőművek, illetve a biomassza-erőművek megtérülési mutatóit. A szerző megállapítja, hogy magyar viszonylatban a napelemes termelés valóban a leggazdaságosabb megújulóenergia-előállítási módszer, ám további terjedését gátolja a piaci visszahatás, a hálózati problémák, továbbá az időjárás-függőség. E problémáknak egyik lehetséges megoldása a villamos energia tárolása. A tárolási módok közül áttekintjük a konvencionális megoldásokat, amelyek többé-kevésbé piacérettek; ezek a szivattyús tározós erőmű, az akkumulátor, a hidrogén-előállítás és a hőerőművel kombinált hőtároló. Ahhoz, hogy e tárolási módszerek megtérülését vizsgálni tudjuk, készítettünk egy egyszerű számítógépes szimulátort, amely képes meghatározni a tárolók használatából eredő hozzávetőleges jövedelmet a volatilisen változó árak mellett. A magyar adatokból kiindulva szimulációk segítségével meghatároztuk a különböző energiatárolók gazdasági mutatóit. A számítások eredménye alapján gazdaságilag javasolható legalább egy szivattyús tározós erőmű üzembe helyezése, vagy hőtározó kialakítása a Paks 2. atomerőműhöz kapcsolódóan.
Hivatkozások
Altun, A. F., Kilic, M. (2020). Thermodynamic performance evaluation of a geothermal ORC power plant. Renewable Energy, 148, pp. 261–274, https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.12.034
Amrane, F., Francois, B., Chaiba, A. (2021). Experimental investigation of efficient and simple wind-turbine based on DFIG-direct power control using LCL-filter for stand-alone mode. ISA transactions, pp. 1245–1256, https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.02.03
Aszódi, A., et al. (2021). Comparative analysis of national energy strategies of 19 European countries in light of the green deal’s objectives. Energy Conversion and Management: X, 12, pp. 100–136, https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2021.100136
Budisulistyo, D., Wong, S., Krumdieck, S. (2017). Lifetime design strategy for binary geothermal plants considering degradation of geothermal resource productivity. Energy Conversion and Management, pp. 1–13, https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.10.027
Dinya, L. (2010). Biomassza-alapú energiatermelés és fenntartható energiagazdálkodás. Magyar Tudomány, 918. oldal
Holweger, J. C. (2022). Distributed flexibility as a cost-effective alternative to grid reinforcement. 22nd Power Systems Computation Conference. Porto, Portugal: arXiv
He, G., Michalek, J., Kar, S., Chen, Q., Zhang, D., Whitacre, J. (2021). Utility-Scale Portable Energy Storage Systems. Joule, pp. 379–392, https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.12.005
Gordon, J., Fasquelle, T., Nadal, E., Vossier, A. (2021). Providing large-scale electricity demand with photovoltaics and molten-salt storage. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 110261, https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110261
Koohi-Fayegh, S., Rosen, M. A. (2020). A review of energy storage types, applications and recent developments. Journal of Energy Storage, 101047, https://doi.org/10.1016/j.est.2019.101047
Kusakana, K. (2018). Optimal operation scheduling of grid-connected PV with ground pumped hydro storage system for cost reduction in small farming activities. Journal of Energy Storage, 16, pp. 133–138, https://doi.org/10.1016/j.est.2018.01.007
Madlener, R., Specht, J. M. (2020). An Exploratory Economic Analysis of Underground Pumped-Storage Hydro Power Plants in Abandoned Deep Coal Mines. Energies, https://doi.org/10.3390/en13215634
Menéndez, J., Fernandez-Oro, J. M, Loredo, J. (2020). Economic Feasibility of Underground Pumped Storage Hydropower Plants Providing Ancillary Services. Applied Sciences, https://doi.org/10.3390/app10113947
Roth, A. et al. (2021). Renewable energy financing conditions in Europe: survey and impact analysis. Project: AURES II – Auctions for Renewable Energy Support, https://doi.org/10.13140/RG.2.2.35212.03208
Rusen, S. E. (2020). Quality control of diffuse solar radiation component with satellite-based estimation methods. Renewable Energy 145, pp. 1772–1779
Skoczek, A. T. (2009). The results of performance measurements of field‐aged crystalline silicon photovoltaic modules. Progress in Photovoltaics: Research and applications 17.4 , pp. 227–240
Soltani, S., Yari, M., Mahmoudi, S. M. S., Morosuk, T., Rosen, M. A. (2013). Advanced exergy analysis applied to an externally-fired combined-cycle power plant integrated with a biomass gasification unit. Energy, pp. 775–780, https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.07.038
Sospiro, P., Nibbi, L., Liscio, M. C., Lucia, M. (2021). Cost and Benefit Analysis of Pumped Hydroelectricity Storage Investment in China. Energies, 14, pp. 1–20, https://doi.org/10.3390/en14248322
Steckel, T., Kendal A., Ambrose, H. (2021). Applying levelized cost of storage methodology to utility-scale second-life lithium-ion battery energy storage systems. Applied Energy, 117309 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.117309
Stocks, M., Stocks, R., Lu, B., Cheng, C., Blakers, A. (2021). Globalatlasofclosed-looppumped hydro energy storage. Joule, 5, pp. 270–284, https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.11.015
Subir, K. (2016). ESMAP: Energy Sector Management Assistance Program: Comparative Analysis of Approaches to Geothermal Resource Risk Mitigation. Forrás: Wordbank.org
Sui, X., Świerczyński, M., Teodorescu, R., Stroe, D. I. (2021). The Degradation Behavior of LiFePO4/C Batteries during Long-Term Calendar Aging. Energies, pp. 1–16, https://doi.org/10.3390/en14061732
Wall, A. M. (2017). Geothermal costs of capital: Relating market valuation to project risk and technology. GRC Transactions,, a41.
Zhang, D. C. (2021). Life-Cycle Economic Evaluation of Batteries for Electeochemical Energy Storage System. Journal of Electrical Engineering & Technology, pp. 2497–2507, https://doi.org/10.1007/s42835-021-00808-3
Ziegler, L., Gonzalez, E., Rubert, T., Smolka, U., Melero, J. (2018). Lifetime extension of onshore wind turbines: A review covering Germany, Spain, Denmark, and the UK. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 82, pp. 1261–1771, https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.09.100
BME, Energetikai Szakkollégium. (2016). Mosonyi Emil emlékfélév. Forrás: https://www.bitesz.hu/wp-content/uploads/2016/11/szet_helyzete_magyarorszagon.pdf
EON. (2022. 01 2022.01.08). eon.hu. Forrás: https://www.eon.hu/content/dam/eon/eonhungary/documents/kiseromuvek-csatlakozasilehetoseg/EDE_eromu.pdf
EON. (2022. 01 2022.01.08). eon.hu. Forrás: https://www.eon.hu/content/dam/eon/eonhungary/documents/kiseromuvek-csatlakozasilehetoseg/EED_eromu.pdf
Európai Bizottság (2020). Eu törvénytár. Forrás: Eu törvénytár: https://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=ce,llar:b828d165-1c22-11ea-8c1f-01aa75ed71a1.0012.02/DOC_1&format=PDF
Európai Tanács (2018). EU törvénytár. Forrás: EU törvénytár: https://eur-lex.europa.eu/legalcontent/HU/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018L2001&from=EN
HUPX. (2022). HUPX, hystorical data, 2021. Forrás: https://hupx.hu/en/market-data/dam/historical-data)
IRENA. (2021). Renewable power generation cost 2020. Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency.
MAVIR. (2021). mavir.hu. Forrás: https://www.mavir.hu/documents/10258/240293410/BT_2015-20211231_ig_BR+NT_HU.pdf/fdae14d8-ffe6-e4fa-d98f-bf7a92f74e1a?t=1642080079547
MEKH. (2022). Magyar Energia és Közműszabályzási Hivatal, termelési adatok. Forrás: http://www.mekh.hu/download/8/0e/01000/4_2_brutto_villamos_energia_termeles_eves_2014_2020.xlsx
MVM PAKS II. ZRt. (2020). PAKS 2. környezeti hatástanulmány. Forrás: Paks2.hu: https://www.paks2.hu/documents/20124/60046/1-8.+fejezet+-+K%C3%B6rnyezeti+Hat%C3%A1stanulm%C3%A1ny.pdf/b319ea87-14ba-5e94-22bd-4bfbbc2a2728
PVGIS, E. S. (2022. 01 2022.01.05). Photovoltaic Geographical Information System. Forrás: Photovoltaic Geographical Information System: https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en
Sargent & Lundy, L. L. C. to U. S. Energy Information and Administration. (2019. December 2022.01.10). www.eia.gov. Forrás: https://www.eia.gov/analysis/studies/powerplants/capitalcost/pdf/capital_cost_AEO2020.pdf
UK Department of Business, E. a. (2021). Hydrogen Production Costs 2021. Forrás: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1011506/Hydrogen_Production_Costs_2021.pdf
U. S. Department of Energy. (2020. December 2022. 02. 08). pnnl.gov. Forrás: 2020 Grid Energy Storage Technology Cost and Performance Assessment: https://www.pnnl.gov/sites/default/files/media/file/Final%20-%20ESGC%20Cost%20Performance%20Report%2012-11-2020.pdf
