Barótfi István
ENERGETIKAI
ÖNELLÁTÁS
--
megújuló energiaforrások
Az energiahálózatoktól való függetlenség
családi méretekben is reális elképzelés
Mindennapi fáradozásainkat
jobb életünk reménye motiválja. Abban reménykedünk, hogy szorgalmas munkával
életünk kényelmesebb lesz, és ezt gyermekeinknek is biztosíthatjuk. A munkánkat
gépek tucatjaival igyekszünk megkönnyíteni, és a hatékony munkavégzés érdekében
számos vegyi és biológiai készítményt használunk. Ez a segítség azonban
költséges, és a környezetünket is jelentősen igénybe veszi. A gépek működtetésére
felhasznált energia és a környezetbe kerülő szennyező anyagok növekvő mennyisége
alapvető céljaink elérését kérdőjelezi meg, és ha nem változtatunk eddigi
szokásainkon, sem a magunk, sem gyermekeink jövője nem lesz jobb.
Ha
ezen változtatni szeretnénk, mindennapi tennivalóinkat kell másként szervezni,
és ezt nem másoktól kell várnunk, nemcsak a termelésben, a közlekedésben
stb., hanem saját környezetünkben, dolgainkban, saját háztartásunkban is
el kell kezdeni. Egyre erősebben megjelenik az igény, hogy háztartásunkat,
gazdálkodásunkat energiatakarékos felhasználással, a környezetünk tisztán
tartására odafigyelve alakítsuk, és ezzel nem csak optimistán nézhetünk
a jövőnk elé, de reményeink szerint a fogyasztói társadalom csábító ördögi
körétől, a globalizáció nem kívánt hatásaitól is távol tudjuk tartani magunkat.
Sok emberben az is felmerül, hogy ennek érdekében meg kellene teremteni
azt a függetlenséget, a közel teljes autonómiát, melynek realitásai gyakran
kézenfekvőnek tűnnek.
Az önellátás, vagy autonóm
gazdálkodás az emberiség történetében hosszú időn keresztül létező és az
akkori igényeket kielégítő gazdálkodási forma volt, ezért az ilyen törekvések
nem tűnnek irrealitásnak. Napjaink társadalmi, gazdasági munkamegosztása
mellett, mely a fogyasztást kínálja és kényszeríti az emberekre, valamint
az ennek megfelelően kialakult, természetesnek tűnő igényeket is számításba
véve, az önellátás lehetőségeit ezeknek a tényezőknek együttes vizsgálatával
lehet csak mérlegelni.
Az önellátás követelménye
felelősség és egyben elkötelezettség a természeti erőforrásokkal való gazdálkodás
mellett, melyet az utódaink számára is fenntarthatóan kell biztosítani.
A globális önellátás és ennek fenntarthatósága alapvető követelmény. A
kérdés az, hogy ezt helyileg milyen mértékben lehetséges és érdemes megvalósítani.
Az önellátás teljes körű
megvalósításával kapcsolatos vizsgálat rendkívül sokrétű feladat. Általában
egy adott helyzetben az önellátás gondolatát illetően abban kell állást
foglalni, hogy a természeti erőforrásoknak ez-e a legcélszerűbb hasznosítása.
Gyakran nehéz dönteni arról, hogy a társadalmi munkamegosztásból adódó
kedvező gazdasági helyzetet vagy a hosszú távú biztonságot érdemes előnyben
részesíteni. Ezért az önellátás regionális megvalósítása a résztvevők eltérő
megítélése miatt általában nehezen keresztülvihető. Egyszerűbb a döntés
egy család esetében. E cikk a legkisebb társadalmi egység, a család, a
háztartás energetikai önellátásának lehetőségét elemzi egy átlagos magyar
vidéki területen. Nyilvánvaló, hogy az energetikai önellátás nemcsak a
megfelelő források célszerű használatát, hanem az igények ésszerű alakítását
is megköveteli. Az energiaigények alakulása szoros összefüggésben van a
életminőséggel, az általános igényekkel.
Életminőség, energiaigények
Az élet minősége, mindennapi
igényeink, elvárásaink a történelem során állandóan változnak, és tevékenységeink
nap mint nap arra irányulnak, hogy kényelmesebbé, jobbá tegyük életünket.
Az, hogy ebben a törekvésünkben van-e korlát, hogy valójában mit várhatunk
el az élettől, melyek tekinthetők reális igényeknek, nagymértékben függenek
a történelmi koroktól, és ezeken belül is az egyénektől. Anélkül, hogy
ezt a kérdést elemeznénk, a kezdetek és a jelen átlagos helyzetét mutatjuk
be elsősorban energetikai vonatkozásban.
Ahogy ma meg tudjuk ítélni,
a kőkorszak embere napi tennivalóiban az élelmének előteremtésére összpontosított.
Az ember ekkor hatékonyan, jó energiahányadossal termelte meg élelmét.
A vadászó, gyűjtögető ember csupán heti két munkanapon keresztül nyolc
órában végezte a táplálék gyűjtését; így el tudta tartani hattagú családját.
Az ember munkavégző képessége 100 watt. A közvetlen munkabefektetéssel,
gyűjtögetéssel a kapott és a felhasznált energia hányadosa kedvező. Ebben
az esetben azonban 25 hektárnyi vagy nagyobb földterületre van szükség
egy ember táplálékának megszerzéséhez. Ez a "termelési módszer" manapság
már nem volna tartható. A kezdetleges földművelő kultúrák energiahányadosa
is hasonló. A termelés intenzifikálását az ember és az igásállat kíméletlen
közös munkája jelenti. Az ilyen termelési rendszer 1000 m2 földterületen
tud egy embert táplálni, "egy tányér rizst nyújtani".
Napjainkra az igényeink
és életmódunk jelentősen megváltoztak. Egy-egy család fogyasztása a célkitűzések
és lehetőségek kompromisszumaként alakul, és ezek állandóan változásban
vannak. Tipikus családi fogyasztásról nem, inkább statisztikai átlagos
fogyasztásról lehet beszélni. Magyarországon egy család átlagos fogyasztását
az 1. ábra mutatja. A fogyasztás összetételében és mértékében jelentős
eltérés van a nyugdíjas, a sokgyermekes és a gyermektelen családok esetében,
de a hazai árviszonyok között a családi költségvetés döntő részét az energiaköltségek
(a lakásban és a közlekedésben egyaránt), az élelmezés és a ruházkodás
költségei teszik ki.
Ennek a változásnak az energetikai
vonatkozása szembetűnő. Régebben az ember közvetlenül a természet kínálta
energiaforrások felhasználásával tevékenykedett. Munkáját az emberi kéz
megsokszorozásával tudta növelni. A technikai eszközök lehetővé tették
számára, hogy erejét, munkavégző képességét megnövelje, de ehhez már mesterségesen
kitermelt és átalakított energiaforrások igénybevételére volt szüksége.
A technikai fejlődés elképesztő méreteivel ezért együtt járt az energiafelhasználás
rendkívüli mértékű megnövekedése is. Az élelmiszer-ellátásban nagyjából
ugyanilyen mértékben növekedett az energiafelhasználás. Az iparilag fejlett
országok mezőgazdasági termelésében az energiaigényes anyagok (műtrágya,
üzemanyag, növényvédő szer) miatt a kapott és a felhasznált energia arányának
értéke romlott, 2-re esett vissza az előző 50-es értékkel szemben. Az Egyesült
Államokban a kukoricatermesztés területén végzett kísérletek kimutatták,
hogy 1945 és 1970 között a termelés input/output aránya 0.27/1-ről 0.4/1-re
csökkent, azaz 1970-ben már 0.4 egység fosszilis energiahordozóra volt
szükség 1 egység output előállításához. Németországi adatok alapján az
energiainputok hatékonysága a mezőgazdaságban 1905 és 1975 között 55 százalékkal
romlott. Az arány kedvezőtlenebbé válásával párhuzamosan viszont az élőmunka
hatékonysága 50-100-szorosára nőtt, s a területre jutó hozamok a megelőző
időszakok többszörösére emelkedtek.
Célok, feladatok és
igények a háztartásokban
A statisztika szerint a
háztartás azokat az együtt lakó személyeket jelenti, akik közös lakásban
vagy annak egy részében laknak, a létfenntartási költségeket részben vagy
egészben közösen viselik, és a hét egy vagy több napján rendszerint közösen
étkeznek. A lakosság tehát a háztartásokban élő emberekből tevődik össze.
A közgazdaságtan a háztartás fogalmát kettős értelemben használja. Egyrészt
mint államháztartást, amely az állami bevételt és az ezzel való gazdálkodást
jelenti. Az államháztartás az állam természetes
velejárója, ez biztosítja azt az eszközrendszert, amelynek segítségével
az állam előteremti a nemzet számára szükséges külső és belső eszközöket,
és ennek felhasználásával kielégíti a társadalmi szükségleteket. A háztartások
a családi gazdálkodás színterei. Közgazdasági értelemben a háztartás a
család ökonómiai vetülete, a személyi jövedelmek összességének és a fogyasztásnak
a helyszíne. A háztartások összetétele, jellege az életszínvonal és az
életmód alakulásától függően változik.
A háztartás állhat egy vagy
több családból, de állhat egy főből is. Azok a háztartások, amelyekben
csak családot nem képező rokon és/vagy nem rokon személyek élnek, egyéb
összetételű háztartások. A háztartás a társadalom legnagyobb és leghomogénebb,
és egyben a nemzetgazdaság legkisebb egysége. A háztartások szereplőit
saját fizikai és szellemi szükségleteik egyre magasabb színvonalú kielégítése
motiválja. A felmerülő újabb és újabb igények a termelés, a szolgáltatás
fejlődését eredményezik.
A modern társadalmak civilizációs
folyamatai nyomán a termelő és a fogyasztó tevékenység térben és időben
szétválik. Az életmód alakulásának függvényében változik a háztartáshoz
kapcsolódó tevékenységfajták megoszlása egyfelől az egy háztartásban élők
között, másfelől a háztartás és a termelés, illetve a lakossági szolgáltatás
között. Kialakulnak az úgynevezett háztartási szolgáltatások, melyek a
házimunkák egy-egy területére specializálódtak. Legkomplexebb szolgáltatás
a vendéglátás, ezen belül pedig a szállodaipar, ahol az elszállásolás,
étkeztetés, tisztítás, takarítás és a szórakoztatás egyaránt mint kínálat
jelentkezik. Részleges szolgáltatást nyújtanak a vendéglátás egyéb területei,
amelyek csupán étkezést és/vagy szórakozást kínálnak. A háztartási munka
kiváltására alakultak az egyéb szolgáltató egységek, például a gyermek-
és munkahelyi étkeztetés, a tisztítás, takarítás és a különböző szervizhálózatok.
Ide tartozik az élelmiszeripari félkész- és késztermékek kínálata is. Ezen
szolgáltatások és ipari termékek kínálatának igénybevétele lehetőséget
nyújt az otthon végzett házimunka jelentős részének kiváltására, a felszabadult
idő és energia egyéb irányú hasznosítására. Talán éppen ez indokolja, hogy
a külföldi szakirodalomban a háztartás fogalmát néhol szélesebb értelemben
használják, beleértve a háztartási szolgáltatást is.
A háztartás feladatai három
fő csoportba sorolhatók
-
szocializáció, szociális gondoskodás,
-
jövedelem-felhasználási funkció,
-
időbeosztás, az idővel való
gazdálkodás.
Szocializáció,
szociális gondoskodás
A háztartás alapvető, legősibb
feladata a tagok egymásról való gondoskodása, az utódok felnevelése, az
idősek segítése. Ezeket a feladatokat a társadalom nem, vagy csak részben
tudja átvállalni. A gyermeknevelés, a társadalmi beilleszkedésre nevelés
elsősorban a családi közösség színtere. A támogatás az állam részéről --
a bölcsődei, óvodai, iskolai ellátás -- csak kiegészítője a családi nevelésnek.
Anyagi támogatásként a különböző szociális juttatások a jogosultaknak jövedelemkiegészítést
jelentenek. A szociális gondoskodás másik nagy területe az idősek, betegek,
rászoruló családtagok segítése. Ezt a feladatot szintén csak részben, esetleg
átmeneti megoldásként, különböző állami, alapítványi és magán intézmények
segítenek megoldani, de az otthoni környezetet egyik sem pótolhatja.
Jövedelem-felhasználási
funkció
A jövedelem-felhasználás
a háztartások (alapvető létfenntartási és efölötti) szükségleteinek kielégítése
érdekében a rendelkezésre álló anyagi lehetőségekkel való racionális gazdálkodást
jelenti.
A gazdálkodás legfontosabb
elemei:
-- az áruba bocsátható munkaerő
és az esetlegesen megtermelt javak,
-- a saját célra fordítható
belső erőforrások és lehetőségek,
-- a befolyó jövedelmek,
-- anyagi és nem anyagi
jellegű juttatások,
-- a jövedelem felhasználásának
tervezése és ütemezése,
-- a szükséglet súlyozása,
-- a kínálat mérlegelése,
-- a rejtett tartalékok
feltárása.
Időbeosztás, az idővel
való gazdálkodás
Az első két funkció maradéktalan
ellátásának alapvető feltétele a munkában eltöltött idő és a szabadidő
arányának meghatározása. A szabadidővel való ésszerű gazdálkodás a munkaerő
újratermelése -- pihenés, sportolás, szórakozás, üdülés, kulturális kikapcsolódás,
társasági együttlét, tanulás stb. -- és a gyermeknevelési, gondoskodási
feladat ellátása érdekében elengedhetetlen feladat. Mérlegelni szükséges
a háztartásra fordított idő arányát, annak hatékonyságát és fontosságát
is.
A funkciók maximális ellátásához
nélkülözhetetlen a megfelelő tervezés és a tervek végrehajtását biztosító
szervező tevékenység. Egy jól elkészített terv és a megfelelő szervezés
biztosítja:
-
a háztartásokban élők egyéni
és közösségi szükségleteinek maximális kielégítése,
-
a vállalt kötelezettségek teljesítése,
-
a háztartás ütemes fejlődése
és
-
a tartalékok képzése
közötti összhangot.
Árak, költségek --
gazdálkodás a háztartásokban
A lakossági fogyasztás tevékenysége
a vásárlással kezdődik. A vásárlás az előzőekben leírt összefüggésben a
szükségletek alapján, a rendelkezésre álló források felhasználásával, az
árak meghatározó szerepével realizálódik. Teljesen természetesnek tekintjük
a vásárlás szempontjából, hogy az a kedvező számunkra, ha minél alacsonyabb
az ár. Ez az evidenciának tűnő megállapítás azonban környezetvédelmi szempontból
némileg elgondolkodtató.
Bármilyen gazdasági helyzetben
sem tekinthetünk el ugyanis attól, hogy az élet minden területén olyan
pillanatnyi megoldásokat kell keresni, melyek a jövő szempontjából is megfelelnek.
Nem hozhatunk olyan döntéseket, amelyek utódainkat hozzák nehéz, esetleg
ellehetetlenítő helyzetbe. Ha nem tudunk is gyermekeink számára kánaánt
teremteni, de biztosítanunk kell, hogy nekik is azonos életesélyek, hasonló
perspektívák álljanak a rendelkezésükre. Ez azonban csak úgy válhat valósággá,
ha aktuális döntéseinket is ennek figyelembevételével hozzuk. A fejlődés
lehetőségét minden generáció számára fenn kell tartani, és ez minden döntésnél
a döntéshozók legalapvetőbb erkölcsi kötelezettsége a jövő generációival
szemben. A környezet védelme szempontjából erre tekintettel kell lenni
az árak alakítása szempontjából is, és környezeti tudatunkra, a jövő iránti
felelősségünkre van bízva, hogy mai jólétünkből áldozunk-e gyermekeink
jólétéért.
A háztartásoknak mint a
társadalom alappilléreinek felelőssége a jövőnk szempontjából sokoldalúan
meghatározó, de talán legfontosabb a környezethez való viszonyuk, a környezet
védelmének elsődlegessége. (Azokat a háztartásokat, melyek e felelősségteljes
elvárásoknak megfelelnek, elkötelezettek a környezet védelmében, zöld háztartásoknak
nevezhetjük.)
Háztartások és környezetvédelem
Mindennapi tevékenységeinket
alapvetően nem a környezetvédelem határozza meg, annak ellenére, hogy létünk
alapja a környezettel való kapcsolatunk. Ezt valaha a természethez közelebb
élő ember anélkül, hogy tudott volna a környezetvédelemről, célszerűségből,
ösztönösen és tudatosan is másként élte meg. A társadalmi fejlődés, a társadalmi
munkamegosztás nem tett jót az ember környezettel kapcsolatos viszonyának.
Az alapvető gondot talán az okozza, hogy szükségleteinket úgy próbáljuk
kielégíteni, hogy nem vagyunk tekintettel az ezzel kapcsolatos következményekre,
a források korlátozott voltára, a fogyasztásunk következtében megjelenő
hulladékok elhelyezhetőségére.
A huszadik század második
harmadában a technikai fejlődés lehetővé tette azt is, hogy előrevetítsük
világunk alakulását, és ennek kapcsán világossá vált a felismerés: a fejlődésnek
korlátai vannak, és fenntartható fejlődés csak erőforrásaink következetes
takarékoskodásával együtt képzelhető el. Ez a követelmény nemcsak abból
fakad, hogy a meglevő készleteknek a növekvő felhasználás miatti kimerülése
megfogható közelségbe került, de abból is, hogy a hagyományos energiahordozók
felhasználása jelentős környezetkárosítást okoz. Nincs más megoldás, mint
a hagyományos energiahordozókkal való következetes és szigorú takarékosság,
és az energiaigények -- egyre nagyobb mértékben -- megújuló energiaforrásokból
való kielégítése.
A Föld meglevő nyersanyag-
vagy energiakészleteinek pontos mértékét nem ismerjük, és így a felhasználás
jelenlegi vagy prognosztizált értékével sem tudjuk biztosan kiszámítani
(még becsülni sem), hogy mennyi ideig elegendők az igények fedezésére.
Az azonban biztos, hogy a korlátozott készletekkel való takarékosság a
jövő generációja iránti kötelességünk, és mindent meg kell tenni a meglevő
készletek további csökkentésének elősegítése érdekében.
A lakosság környezetvédelemmel
való kapcsolatát jelenleg leginkább a közvetlen érintettsége határozza
meg. Azok a környezeti hatások, melyek láthatóak, és amelyek közvetlenül
érintenek bennünket, aktivizálják a lakosságot, de gyakran az ilyen hatások
sem elegendőek a környezeti magatartás megváltoztatásához. A lakosság környezeti
tudata ma még általában kimerül a környezetszennyezésben, és nem törődünk
a meglevő források korlátozott voltával. Pedig e két tényezőt: a jelenlegi,
közvetlen szennyezést, a tendenciájában már fenyegető, de jelenleg még
közvetlenül nem érzékelhető környezeti károkozást és a természeti értékeket,
a meglevő energia- és nyersanyag-forrásaink védelmét egyaránt kellő komolysággal
kell kezelni.
A jelenlegi környezeti károk
forrásának jelentős része is abból adódik, hogy időben nem érzékelték,
vagy annak idején nem tartották jelentősnek a várható környezeti hatást.
A természetben végbemenő változások időben később válnak szembetűnővé,
és gyakran akkor, amikor a nemkívánatos változások már visszafordíthatatlanok.
A tudománynak éppen abban van nagy felelőssége, hogy ezekre időben hívja
fel a figyelmet, és adjon javaslatot a megoldásra. Természetesen ez csak
akkor jár eredménnyel, ha az érintettek ezeket a jelzéseket komolyan veszik,
és mindent megtesznek önmaguk és utódaik életfeltételeinek fenntartásáért.
Az érintettek minden esetben az emberek, akik egyfelől az ipar, a mezőgazdaság
vagy a termelő szféra valamely részében a saját igényeik kielégítéséhez
a javakat állítják elő vagy szolgáltatják, másfelől mint lakosság, ennek
fogyasztói. A lakosság tehát a környezetvédelem kulcsa, aki céljaival,
igényeivel, fogyasztásával, életmódjával meghatározója a környezet alakításának,
a rendelkezésre álló források felhasználásának. A lakosság feladatai a
környezet védelmében nagyon leegyszerűsítve a következők:
Az emberek környezeti tudatának
javítása a legalapvetőbb lehetőség a fenntartható fejlődés, a környezet
elviselhető állapota szempontjából. A tudatformálásban ezért nyitottnak
és aktívnak kell lenni. Igényeink, céljaink megfogalmazásában tekintettel
kell lenni a környezeti hatásokra. Igyekezni kell azokat a termékeket,
szolgáltatásokat választani, melyek kevésbé károsítják a környezetet. Vásárláskor
az árcédulán kívül a környezeti termékjelzést (újrahasznosítható, környezetbarát
stb. emblémák) fontos mérlegelési szempontként vegyük figyelembe.
-
A fogyasztásban a mérsékletesség,
az ésszerű önkorlátozás életünk alapvető velejárója legyen. A felesleges
felhasználás a jövő vagy utódaink számára fog nehézséget okozni.
-
Előnyben kell részesíteni azokat
a műszaki megoldásokat, melyek a mindennapi életünkben a takarékos víz-
és energiafelhasználást segítik elő.
-
Legyünk takarékosak a környezetet
károsító anyagok felhasználásában, és használatuk során tegyünk meg mindent
a károsító hatás csökkentésére.
-
A keletkező hulladékaink mennyiségét
igyekezzünk csökkenteni, és a veszélyes hulladékokat az ilyenek elhelyezésére
szakosodott megoldásnak vessük alá.
-
A környezetkárosításra, a környezet
védelmének szükségességére, természeti értékeink védelmére már gyermekeink
figyelmét is hívjuk fel, és a példamutatás hatékony módjával igazoljuk
a tennivalók fontosságát.
A lakosság környezettel való
kapcsolata rendkívül sok szálú, így a környezet károsításában és védelmében
közvetlenül és közvetve egyaránt meghatározó szerepe van. A meghatározó
szerep abból adódik, hogy a lakosság
-
mint fogyasztó, a szükségletei
kielégítésének mennyiségi és szerkezeti jellemzői képezik a termelés, a
szolgáltatás alapját, ilyenformán közvetve azok környezeti hatását befolyásolják,
-
fogyasztásának módja, kultúrája
közvetlen környezetet befolyásoló hatású.
A lakosság életmódja, a környezetnek
az életmódra gyakorolt hatása a környezetvédelmi szemléletét leginkább
befolyásoló tényező, ennek birtokában gyakorolja a szűkebb és tágabb környezete
gazdasági-politikai szereplőinek kiválasztását, és így szól bele a környezetvédelem,
a társadalom intézményes alakításába.
Energiafelhasználás
és energiafelhasználási szokásaink
Az energiafelhasználás struktúrája
elég tipikus egy adott régióban. Magyarországon a családokban felhasznált
energiát legnagyobb részben fűtésre, használati melegvíz-készítésre fordítják
(3. ábra), de a hőenergia célú felhasználás mellett a legkönnyebben átalakítható
villamosenergia-igény a meghatározó. A hő- és villamosenergia-igény arányaiban
változó a különböző fogyasztóknál, de ma már mindkét energiaforma hozzátartozik
az alapvető életfeltételek biztosításához, és esetleges hiányuk (területi
ellátatlanság vagy alkalmankénti műszaki meghibásodás stb.) az élet ellehetetlenedésének
érzetét kelti.
Az energiafelhasználás számszerű
adatai nagyon széles tartományban szórnak, ezért mint átlagos értékek valószínűleg
csak kevés háztartás konkrét adataival egyeznek, a téma tárgyalásához mégis
az átlagos adatokkal érzékeltetjük az energiaigényeinket. Magyarországon
a fűtési szokásoktól is függően a lakás egységnyi alapterületére számított
fajlagos fűtési energiafelhasználás jól hőszigetelt épületeknél évente
60-100 kWh/m2, míg a régebbi, kevésbé jó hőszigetelésű lakások esetén 120-150
kWh/m2. Ha az energetikai önellátás kérdését vizsgáljuk, természetesen
leginkább csak energiatakarékos, vagyis jó hőszigetelésű épületek energiaszükségletével
számolhatunk. Ez azt jelenti, hogy egy 120 m2 alapterületű családi ház
esetén a fűtésre fordítandó éves energiaigény közel tízezer kWh/év, és
az energiastruktúrának megfelelően használati meleg vízre 2000 kWh/év,
háztartási gépek üzemeltetésére és világításra, elektronikus berendezések
üzemeltetésére 1000-1000 kWh/év, sütésre-főzésre 1400 kWh/év energiát használnak
fel átlagosan.
Az energia általában villamos
energia vagy földgáz, és ezért a felhasználókban gyakran teljes a megelégedettség,
hogy környezetüket nem szennyező energiafelhasználást, tevékenységet folytatnak.
Az energiafelhasználás azonban az egyik legjelentősebb és legösszetettebb
környezetet befolyásoló tényező. Az energiafelhasználással az ember megsokszorozza
erejét, emiatt minden tevékenysége -- beleértve a környezetalakítást és
környezetszennyezést is -- sokkal nagyobb mértékben okoz nemkívánatos hatásokat.
Az energiahasználat tehát alapvetően nem elsősorban a felhasználás során
jelentkező környezetszennyezés miatt káros, hanem az energiaforrások átalakítása
(előállítása) során keletkező szennyező anyagok közvetlen és közvetett
hatása, az üvegházhatás következtében.
A társadalmi munkamegosztás
során az emberek többsége általában nem saját igényeivel és környezetének
alakításával van elfoglalva, hanem anyagi ellenszolgáltatásért valamilyen
feladatot végez. A megnövekedett igények és a kényelem miatt az otthoni
feladatok elvégzésére általában kevés idő jut, és ez jól szervezett munkavégzést,
az idővel való szigorú takarékoskodást követel. Az időtakarékosság legnagyobb
lehetősége a korszerű háztartástechnika. A háztartásban alkalmazott gépek
lerövidítik a munkavégzés idejét, és kényelmessé teszik otthonunkat. A
gépek ugyanakkor energiát igényelnek működésükhöz. A lakossági energiafelhasználás
állandóan növekszik, és ma már Magyarországon eléri a nemzetgazdaság teljes
energiafelhasználásának több mint egyharmadát, és további emelkedésére
számítanak a szakemberek.
A fenntartható fejlődés, de
még általánosabban az emberiség fennmaradása csak akkor biztosítható, ha
a gazdasági rendszer mérete a források hosszú távú hozzáférhetősége és
a globális ökológiai rendszer asszimilációs képessége által megszabott
határok között marad. Ez a kötöttség az alapvető források felhasználásában,
így elsősorban az energetikában a jelenlegitől eltérő gondolkodásmódot
és következetesebb végrehajtást igényel. Tudomásul kell venni, hogy a világgazdaság
csak egy alrendszere a globális ökológiai rendszernek. Az energiafelhasználásban
tehát túl kell lépni a napi kérdésekben meghatározó ár és kényelem kérdésén,
és a lakossági energiafelhasználási struktúra alakításában előbb-utóbb
ezeknek a globális szempontoknak is érvényt kell szerezni.
A Föld meglevő nyersanyag-
és energiakészleteivel való takarékosság a jövő generációja iránti kötelességünk,
ezért mindent meg kell tenni ezeknek a forrásoknak a megmentése érdekében.
Ennek egyik lehetősége a takarékos, hatékony felhasználás, a másik lehetőség
az igényeknek más, nem földi készletekből való kielégítése. Ezeket az energiaforrásokat
összefoglaló néven megújuló (más megközelítésben alternatív) energiaforrásoknak
nevezik. Az energetikai önellátáson tehát azt értjük, hogy igényeinket
nem energiaszolgáltatóktól vásárolt energiából fedezzük, hanem tőlük függetlenül,
külső forrásból biztosítjuk.
A megújuló energiaforrások
szerepe az önellátásban
A helyi önellátás alapja
a szükségletek és adottságok minél alaposabb ismerete. Ez az energetikai
önellátás esetén lényegében az energiaigények, az energiafelhasználás és
a lehetséges energiaforrások számbavételét jelenti. A rendelkezésre álló
hagyományos energiaforrások és -hordozók mellett a megújuló energiaforrások
számbavéte bír a legnagyobb jelentőséggel. (A hagyományos energiaforrásokkal
is elképzelhető egyfajta önellátás, például ha valakinek tulajdonában van
egy szénbánya vagy egy olajkút stb., de ez a globális megítélés szerint
nem önellátás, másrészt az ilyen helyzet meglehetősen ritka.) Az energetikai
önellátás csak a megújuló energiaforrások alkalmazásával értelmezhető.
A következőkben ezek alkalmazásának lehetőségeit vizsgáljuk meg, elsősorban
az önellátással összefüggésben.
A megújuló energiaforrások
helyi energiaforrások, de vannak olyan megállapítások, melyek a lokális
környezettől függetlenül általánosságban is érvényesek és a további tennivalók
tekintetében meghatározóak. Ezeknek az axiómaként is kezelhető megállapításoknak
az ismerete azért fontos, mert ez megkímél olyan elképzelésektől és célkitűzésektől,
melyek nem reálisak, csak feltételekkel igazak, és megkímél olyan kísérletektől,
melyeket már mások elvégeztek, kiértékeltek és a tapasztalatokat levonták.
-
A megújuló energiaforrások alkalmazása
esetén is fontos a hatékony hasznosítás, egyrészt a fenntarthatóság miatt,
másrészt az alkalmazás eszközeire fordított, többnyire fosszilis energia
hasznosulása miatt.
-
A megújuló energiaforrások alkalmazása
nem valamilyen korszerűbb energiaforrás, hanem a jövőért érzett felelősségünk,
a fenntartható fejlődés érdekében történik.
-
A megújuló energiaforrások alkalmazásánál
az ökonómiai értékelésben nemcsak a ráfordításoknak, hanem az élet minőségének,
a környezetvédelmi előnyöknek és a hagyományos energiaforrások biztosan
emelkedő árainak számbavételével kell dönteni.
-
A megújuló energiaforrások kis
energiasűrűségűek, ezért a használatukhoz mindenféle átalakítás, szállítás
csak korlátozott mértékben lehet indokolt.
-
A kis energiasűrűség miatt a
megújuló energiaforrások lokális hasznosításúak, és csak a helyi körülmények
egyedi mérlegelésével alkalmazandók.
A megújuló energiaforrások közül
e kérdéskörben nem foglalkozunk olyan lehetőségekkel, mint a geotermikus
vagy a vízenergia, mert ezek önellátással összefüggő megállapításai háztartási
méretekben Magyarországon nem reálisak. Így a továbbiakban csak a napenergia,
a biomassza, a szélenergia és a környezeti energia önellátással kapcsolatos
kérdéseit elemezzük.
A napenergia hasznosítása
Megújuló energiaforrásoknak
nevezzük a napenergiát és annak átalakult formáit, így az energetikai önellátás
szempontjából legkézenfekvőbb megoldásnak az látszik, ha a napenergia közvetlen
felhasználásának lehetőségét vizsgáljuk meg. Egy család, egy háztartás
évi összes energiaigénye az előző fejezetekben levezetett számítás szerint
15-16 ezer kWh. Ez a felmérések adatai alapján döntően hőenergiaként kerül
felhasználásra és csak csekély mértékben villamos energia formájában. A
hőenergiaigény 13-13 500 kWh évente, melyből a jelenlegi adottságaink,
szokásaink és lehetőségeink szerint 2-5000 kWh hőenergiát villamos energiából
állítunk elő. Ez az önellátás szempontjából mindenképpen kerülendő, és
technikailag sem kívánatos. Ez azt jelenti, hogy az energetikai önellátás
esetén családonként a 15 ezer kWh összenergia felhasználásával úgy kell
számolni, hogy annak háromnegyede hőenergia és egynegyede villamos energia
formájában szükséges.
A napenergia közvetlen hasznosításának
hazai adataiból tudjuk, hogy egy korszerű, szelektív bevonatú abszorberrel
szerelt, üvegezett napkollektorokkal készült napenergia-hasznosító berendezés
egész éves üzem esetén átlagosan évi 480-500 kWh/m2 energiát tud biztosítani,
a hatásfokot és a rendszer egyéb veszteségeit is figyelembe véve.
A fotovillamos napelemek
hatásfoka ma már eléri a 40-50 százalékot is, így a szükséges energiamennyiséghez
tartozó napelemfelület nem befolyásolja lényegesen a szükséges összfelület
nagyságát. Ez azt jelenti, hogy elméletileg kb. 300 m2-es napkollektorral,
illetve napelemfelülettel egy család energetikailag önellátást tud megvalósítani.
A számított értékű napenergiát gyűjtő felület azonban csak akkor biztosítana
teljes önellátást, ha a nap a mindenkori igényeknek megfelelő időben és
teljesítménnyel juttatná energiáját a kollektorra vagy napelemre. Ez azonban
nem reális feltételezés, és az energiamérleg egyenlősége még nem jelent
önellátást. A nap energiáját akkor tudjuk összegyűjteni, amikor a nap süt,
de tennivalóinkat, illetve ehhez kapcsolódóan az energiaigényeinket is
csak kis mértékben tudjuk a napsütéshez igazítani.
A lehetőségek és a szükségletek
közötti időbeli különbséget technikailag az energia tárolásával lehet megoldani.
A tárolandó energia mennyiségét jól érzékeltetik egy téli nap átlagos fajlagos
adatai, melyek szerint januárban a várható napsütés időtartama 2,6 óra/nap
és a napi maximális intenzitás 220 kWh/m2. Ennek a rövid időtartamú napsütésnek
kell egy egész napos és jelentős energiaigényt kielégíteni. Pedig ez még
átlagos érték. A gyakorlatban januárban napokig nem süt a nap, ugyanakkor
többnyire éppen ebben az időszakban, vagyis általában a leghidegebb napokon
jelentkezik a legnagyobb fűtési energiaigény. A hazai napenergia mennyiségének
változását, vagyis az átlagos napi és havi értékeit az 1. táblázat mutatja.
A táblázat adatai szerint a napenergia-változás közel hatszoros, ugyanakkor
például a jelentkező hőigény ezzel ellentétes periódusban változik nulla
és 3000 Wh/nap között. A források és szükségletek ilyen mértékű eltérése
csak nagy kapacitású tárolóval egyenlíthető ki. Energiatárolás hosszú távra
többnyire csak nagy tömeggel és jó szigeteléssel oldható meg. Villamos
energia tárolása esetén 40-50 Wh/kg tömeggel lehet számolni, hőenergia-tárolásnál
például 7-800 m3-es tároló biztosíthatná az önellátást.
Anélkül, hogy az ilyen rendszerek
technikai megvalósításának részleteit, ökonómiai értékelését bemutatnánk,
kézenfekvőnek látszik számba venni a napenergia hasznosításának lehetőségét
és az alkalmazás korlátait. A napenergia alkalmazásával kapcsolatban megállapítható,
hogy
-
a teljes energetikai önellátás
egy család számára elméletileg megoldható, de a megoldás csak rendkívül
nagy kapacitású tárolókkal (hő- és villamos) realizálható,
-
magyarországi felhasználása
elsősorban a használati melegvíz-ellátásban van (ebben az esetben a tárolást
általában egyébként is kiépítik), és az önellátás a tároló térfogattól
függően éves viszonylatban 60-85 százalékban megvalósítható,
-
a fűtéskiegészítés céljára történő
felhasználás indokolt, de ésszerű tárolókapacitással csak az átmeneti időszakban
(október, november, március, április) jelent önellátást, éves viszonylatban
15-20 százalékban valósítható meg önellátás,
-
a villamos energia fogyasztói
céljára általában csak funkcionális önellátás valósítható meg, elsősorban
olyan elektromos fogyasztók működtetésére, melyeket a napenergia változásával
azonos periódusban használunk (nyaraló hűtőszekrénye, ventillátor hűtés
céljára stb.).
A napenergia hasznosításával
kapcsolatban összefoglalóan az állapítható meg, hogy Magyarországon a napenergia
kevés ahhoz, hogy teljes energiaellátásunkat biztosítsa, de nagyon sok
ahhoz, hogy ne vegyük figyelembe. A napenergiával tehát energetikai önellátás
reálisan nem oldható meg, de a helyi adottságok lehetőségeit mindenképpen
ki kell aknázni, és minél szélesebb körben törekedni kell e megújuló energia
használatára.
A biomassza energetikai
hasznosítása
A biomassza energetikai
hasznosításánál abból származik a legnagyobb előny a többi megújuló energiaforráshoz
képest, hogy az energiatárolás kérdése nem játszik meghatározó szerepet,
a biomassza ugyanis nem energiaforrás, hanem energiahordozó. Ez azt jelenti,
hogy anyagában hordozza az energiát. A biomasszában a napenergia kémiailag
megkötött formában van jelen, ilyenformán az energiatárolás anyagtárolássá
alakul, ami lényegesen kisebb veszteséggel és sokkal egyszerűbb formában
megoldható. A fotoszintézis során a növényben az összes napsugárzás közel
10 százaléka kémiai kötés formájában raktározódik, ami nem tűnik nagy értéknek,
de sokkal több, mint a napenergia közvetlen vagy bármely más hasznosításának
esetében.
A biomassza tárolási lehetősége
elősegíti az önellátást is. A területegységen keletkező biomassza energiatartalmából
(2. táblázat) és az éves energiaigényből meghatározható a szükséges termőterület,
és elvileg megoldható az igények önellátó kielégítése. Az elvi megoldás
számos gyakorlati lehetőséget takar, de ezek között jelentős különbségek
vannak, melyek a helyi adottságoktól függően értékelhetők.
A biomasszával való energia-önellátást
alapvetően a rendelkezésre álló vagy a cél érdekében termelt biomassza-féleség
határozza meg. Ehhez szorosan kapcsolódik az energetikai hasznosítás technikai
megoldása. E két lényeges körülményt tekintve számtalan lehetőség kínálkozik,
melyek rövid bemutatása és értékelése is hosszabb tanulmányt igényelne,
ezért ebben a cikkben csupán felsorolásszerűen érintjük a lehetőségeket.
A legegyszerűbb lehetőség
a szilárd biomassza közvetlen eltüzeléséből keletkező hőenergia, amely
közvetlen és kapcsolt villamosenergia-termelés formájában biztosítani tudja
a háztartások önellátó energiaellátását. Energiaforrásként mezőgazdasági
melléktermékek (szalma, nyesedék stb.), erdőből származó, illetve faipari
tevékenység mellékterméke (fűrészpor, faforgács stb.), illetve a cél érdekében
telepített energiaültetvények (energiaerdő, energiafű) egyaránt használhatók,
és az ezekhez kapcsolódó energiaátalakítók (kazánok, turbinák, generátorok)
is kereskedelmi forgalomban vannak már. A gyakorlati megvalósítás szempontjából
azonban az okoz gondot, hogy egy kapcsolt energetikai rendszerben közelítőleg
az energiafelhasználás 20 százaléka villamos energia, 80 százaléka hőenergia
formájában áll rendelkezésünkre. Ha egész éves energetikai önellátást kívánunk
megvalósítani, akkor a nyári időszakban a 80 százalék hőenergia felhasználása
többnyire nem oldható meg. Márpedig megújuló energiaforrásból sem engedhető
meg, hogy a felesleges energiát hasznosítatlanul a környezetbe juttassuk.
Amennyiben a hőenergia ésszerű hasznosítására megoldást találunk, akkor
már "csak" a megfelelő energiaforrás és legcélszerűbb formájának megválasztása,
valamint a rendszer gyakorlati megvalósítása a feladat.
A különböző energiaforrás-formák
megválasztásánál általában a jelenlegi árviszonyok alapján végeznek ökonómiai
értékelést. Ez két okból nem helyes. Az egyik ok, hogy az ökonómiai megítélés
általában rövid időn belül akár kedvezőtlenül is megváltozhat, és ez költséges
beruházás ahhoz, hogy ennek hatására kidobjunk egy rendszert. A másik és
az előzőnél lényegesen fontosabb, hogy a felhasznált energiahordozó-forma
output/inpout értéke a fosszilis energiahordozóra számítva hogyan alakul
(3. táblázat). Értelmetlen és az alapszándékokkal ellentétes, ha a biomasszát
tüzelésre több energiahordozó árán alakítjuk ki, mint amekkora annak energiatartalma.
Ha tehát szárítani, préselni, hosszabb távon szállítani kell, akkor az
esetleg gazdaságosnak mutatkozó lehetőséget is el kell vetni. Az energetikai
önellátás szempontjából a folyékony energiahordozóként jelentkező növényi
olajok, alkoholok ezért általában nemkívánatos megoldások. Más kérdés,
hogy adott esetben, mint például élelmi célra termesztett olajok túltermelése
vagy megfelelően kezelt, használt étolajok esetén ezek energetikailag is
célszerűek, de akkor is a legegyszerűbb megoldást kell választani.
Sajátos lehetőségként kínálkozik
a biomasszából előállított gáz hasznosítása energetikai célra, illetve
energetikai önellátásra. A biogáz első megítélésben azért mutatkozik kedvező
lehetőségnek, mert olyan anyagból keletkezik, melyet nem tartunk egyéb
célra hasznosíthatónak (kivéve a talajerő-utánpótlást). A biogáz vagy a
depóniagáz (települési hulladékból a szeméttelepeken keletkező gáz) energetikai
hasznosítása technikailag kedvező. Ezek a lehetőségek azonban csak költségesen
aknázhatók ki. A biogáztermelés magas költsége abból adódik, hogy két jelentős
tárolótérfogatot kell kialakítani az eljáráshoz: a fermentort és a gáztárolót.
Mindkét térfogat azért költséges, mert a szerves anyag és a biogáz is kis
energiasűrűségű, ezért már egy háztartás energiaigényének biztosításához
is 100 m3-es mérettel kell számolni. (Világosan kell látni, hogy 1 liter
térfogatú tüzelőolajnak energiamennyiség szempontjából 2 m3 térfogatú biogáz
felel meg.) A biogáztároló térfogatát csökkenteni lehet a gáz sűrítésével,
de ennek energiaigénye jelentős, és ez a rendszer hatékonyságát számottevően
csökkenti.
A biomassza hasznosítása
azonban csak akkor jöhet szóba az energetikai önellátásban, ha lehetőségünk
van a megtermelésére, vagyis vagy mezőgazdasági, vagy erdészeti, illetve
faipari tevékenységet folytatunk. Az energetikai önellátáshoz tehát az
előzőekben a háztartások energiaellátásánál számított energiaigényeken
kívül a termelés energiaigényét és ennek szerkezetét is figyelembe kell
venni.
A szélenergia hasznosítása
A szélenergia a napenergia
közvetlen hasznosításánál is összetettebb probléma. Nemcsak azért, mert
ugyanúgy függ az időjárástól, mint a napenergia, de időbeli eloszlása,
várható értékei (időtartam és teljesítmény) még statisztikailag is nehezen
prognosztizálhatók, és ezek az értékek évenként is jelentősen változnak,
hanem azért is, mert nagyon helyfüggő. (Egymástól néhány kilométeres távolságban
levő helyek szélviszonyai is nagyon különböznek.) A szélenergia másik sajátossága,
hogy a leginkább mozgási energiává alakítható, és így a legkönnyebben állítható
elő elektromos energia. Ezért a szélenergiát az utóbbi időben elsősorban
villamos energia előállítására használják, melyet a hálózatba táplálnak
be.
E
két sajátossága miatt Magyarországon a szélenergiával háztartások energia-önellátását
megoldani nem reális elképzelés. Még olyan területeken is, ahol szinte
állandóan és egyenletesen fúj a szél, a felhasználáshoz igazodóan a villamos
energia tárolását csak költségesen lehet biztosítani, és ilyen esetben
is a hálózatra való rátáplálást választják (formailag ilyen helyeken keletkezhet
annyi energia, amennyi a szükségletet biztosítani tudja, de a tárolás nehézségei
miatt ebben az esetben is csak eladás-vétellel valósul meg az önellátás).
A környezeti energia
hasznosítása
A használt energia, valamint
a nap energiája a környezetünk hőtartalmát növeli. A levegő, a víz, a talaj
hőmérsékletéből használható hőmérsékletszintű energiát hőszivattyúval biztosíthatjuk
magunknak. A hőszivattyú leegyszerűsítve olyan hűtőgép, melynek a hőleadó
oldalán keletkező hőt hasznosítjuk. A hőszivattyú egyik legfontosabb jellemzője
az ún. teljesítmény-tényező (melynek értéke általánosságban 3 körül van),
mely a meleg oldalon leadott energia és a bevitt energia hányadosát jelenti.
Ilyen hőszivattyús rendszerrel akkor biztosítható az energetikai önellátás,
ha a hőszivattyú energiaigényét valamilyen megújuló energiaforrásból tudjuk
fedezni. Ennek az energiaigénynek időjárástól független biztos megoldására
a biomassza esetében van csak reális esély, így a környezeti energia hasznosítását
a biomassza fejezetben leírtakkal kell összeegyeztetni.
Összefoglalás
Az energetikai önellátás,
az energiahálózatoktól való függetlenség családi méretekben is reális elképzelés.
Egy család energiaigénye a feladataitól, vállalt kötelezettségeitől és
igényeitől függ. A mai kornak megfelelő igények és átlagos családi körülmények
energiaszükséglete 16-20 ezer kWh évi energiaigényt jelent, melyben a legnagyobb
részt a fűtésre fordított energia teszi ki. A teljes önellátás a biomassza
energetikai hasznosításával, kapcsolt energetikai rendszerben elképzelhető,
reálisan megvalósítható, de ennek gazdaságossági indokoltságát minden esetben
egyenként kell értékelni. A biomasszán kívül mindenképpen fontolóra kell
venni a napenergia hasznosítását és a hőszivattyú alkalmazását is. A villamos
vagy gázhálózatokra való táplálás nem lehet cél, ezt csak az önellátáshoz
kapcsolódó szükséges és ma már lehetséges műszaki alternatívának kell kezelni. |