Energiagazdálkodás tervezése

Kategória: Agrárenergetika | Forrás: Tóth László: Alternatív energiaellátási rendszerek az agrárgazdaságban. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest, 2012., 2015/01/28

Az energiagazdálkodás feladata az energetikai folyamatok során fellépő energiaveszteségek és ezzel az energiaszükséglet csökkentése (így pl. a berendezések, energiahordozók, alkalmazott technológia helyes megválasztása révén stb.).

Az energiagazdálkodás hármas – műszaki, gazdasági és környezetvédelmi – jellege végigvonul mindazon a sajátos műveleteken és folyamatokon, amelyek az energiagazdálkodás tárgyai.

Az alapenergia a bányászattal nyert energiahordozók energiatartalma vagy más természeti energiaforrások energiahozama.

Az energiagazdálkodás különös figyelmet fordít a teljesítménygazdálkodásra, amelynek főleg a villamos-, a gáz- és a hőenergia-gazdálkodásban, általában az energiaszolgáltatásban van nagy jelentősége.

Az energiafolyamatok mennyiségi és minőségi értékelésének és elemzésének alapvető eszköze az energia- és költségmérleg. Ennek legfőbb rendeltetése az energiaveszteségek mértékének és okainak megállapítása, a szükséges energiamegtakarítási intézkedések kidolgozása. Az energiamérleg az egyes energiafolyamatok során szereplő energiamennyiségeket tünteti fel. Csoportosítja a folyamatba bevitt, a folyamatból kivett és a veszendőbe ment energiamennyiségeket.

Beviteli oldal:

• a folyamatba bevitt energia,
• a folyamat során lejátszódó hőtermelő reakciókból képződő energia,
• a veszteségből visszanyert energia.

Kiadási oldal:

• a folyamatból kivett energia,
• a folyamat során lejátszódó hőfogyasztó reakciók lefolyásához szükséges energia,
• veszteségek.

A szokásos energiamérleg tartalmazza egyrészt a rendelkezésre álló energiaforrásokat, beleértve a vásárolt vagy saját átalakító berendezésekben előállított energiát energiahordozókra bontva, másrészt az energiafelhasználást felhasználási célok (részben energiafajták) szerinti megosztásban. Természetes mértékegységekben tartalmazza az energiahordozók mennyiségét, valamint az átlagos fűtőértékek és hőtartalmak adatait. Az energiamennyiségek összesítéséhez az energiaátalakulásokra érvényes energia-egyenértékkel át kell számítani az egyes energiafajtákat hőegységre. Az adott mennyiségű energiahordozónak megfelelő hőértéket a tüzelőanyagoknál a fűtőérték, hőhordozó közegnél a hőtartalom, villamos energiánál az elméleti hőegyenérték határozza meg.

Energiamérlegek, az energiahatékonyság és jellemzői

Az energiamérlegek különböző szinteken készülhetnek. Egy egész vállalkozásra kiterjedő energiamérleg részletessége korlátozott, nem terjedhet ki összetett átalakítási folyamatok részletesebb bontására. Erre az egyes részfolyamatok energiamérlegei szolgálnak. Például az energiafogyasztás jellege szerint egyes energiahordozók, energiafelhasználási célok adatainak további részletezett bontásával.

Az energetikai folyamatokban a kinyert energia és a bevitt energia hányadosa a hatásfokot adja.

Amíg az energiaátalakítási és energiaszállítási hatásfok pontosan értelmezhető és számítható, addig az energiafelhasználó technológiai folyamatoknál gyakran nehézséget okoz az összes felhasznált energiát alkotó hasznos energia és az energiaveszteségek pontos értelmezése és elhatárolása, vagyis az energiafelhasználási hatásfok meghatározása. Előnyös ezért az egyes elhatárolható energiafelhasználási részfolyamatok vizsgálata.

Kinyert energia: az energiafolyamatokban termelt (átalakított) másodlagos (hasznos) energia.

Bevitt energia: az energiaátalakítási folyamatokhoz felhasznált, e folyamatokba bevitt energia, más szóval energiaátalakítási energiafelhasználás. Előfordul, hogy a bevitt energia egy részét felhasználják az energiaátalakításra. Ezt nevezzük önfogyasztásnak.

A hatékonyság, fajlagos energia­felhasználás

A hatékonyság azt jelenti, hogy adott technológiai paraméter eléréséhez mennyi energiabevitelre van szükség. Ilyenek például:

gyártósor:

földgáztüzelésű sütő kemence:

növénytermesztés:

soktermékes vállalatnál:

Használjuk a hatékonyság fogalmának a reciprokát is, amit fajlagos (energia)fogyasztásnak nevezünk. Legismertebb például a gépkocsik üzemanyag-fogyasztása:

A fajlagos energiafelhasználás vonatkozhat valamely technológiai műveletelemre, részműveletre, műveletsorozatra, energiafogyasztó berendezésre, üzemre, vállalatra, más és nagyobb szervezeti, vagy területi egységre.

Energiahatékonyság a mezőgazdaságban

A szárítóberendezésekben szárításnál: 13% nedvességtartalmú végtermékre vetítve a fajlagos vízelvételi hőenergia felhasználása például 5,4 MJ/kg víz (különböző kezdeti nedvességtartalom is megadható).

Vagy: az energiafelhasználás, ugyancsak 13% nedvességtartalmú végtermékre vetítve a földgáz felhasználás: 38,0 m3/t (a gáz energiatartama: 34 MJ/m3), illetve tüzelőolajból kg/t (42 MJ/kg), stb.

Tehenészetben egy férőhelyre (fh) vetített évi villamosenergia-felhasználás például:

• 350–400 kWh/fh év,
• az egy férőhelyre lekötendő villamos teljesítmény 0,07–0,18 kW/fh.

A mezőgazdasági üzemekben, főként az állattartásban jól vagy kevésbé jól gépesített technológiák alkalmazhatók.

A jól gépesített beruházás igényesebb, nagyobb az egy állatférőhelyre (fh) jutó költség, de kevesebb élőmunkát igényel. A gépi berendezéseket főként villamos motorok hajtják, ami nagyobb energiafelhasználást jelent egy-egy férőhelyre vetítve, de a termék árában is nagyobb értékben jelenik meg, holott a termék ára éppen a nagyobb hatékonyság miatt alacsonyabb.

Az 1. ábrán több tehenészeti telep átlagában (400 és 700 fh-es telepeken) jelenik meg néhány fontos energetikai jellemző:

• a beépített összes teljesítmény (villamos motorok, világítás, szellőzés stb.),
• a telepi csúcs villamos energia felhasználás,
• a beépített teljesítmény éve kihasználása,
• az egyidejűségi tényező.

Az adatok az összes energiaigényt tartalmazzák: világítás, szellőztetés, fűtés (villamos rendszer esetén), technológiai gépek működtetése, szociális létesítmények felhasználását is ideértve.

Az energiaszükséglet tervezése

A 2. és 3. ábrák adatai segítségül szolgálnak az energiaszükséglet tervezésénél.

Tehát a vállalati energiaszükséglet meghatározásához ismerni kell a fogyasztói hasznos energiaigények alapjául szolgáló termelési feladatokat, előírásokat és vállalati energianormák rendszerét. Ezek után határozható meg a vásárolandó energiaszükséglet.

A számítás az energiamérlegre támaszkodik. Ennek megfelelően célszerű az energiaszükségletet három részre bontani:

• a termeléshez vagy szolgáltatáshoz, technológiai folyamatokhoz közvetlenül szükséges produktív energiafelhasználás
• a fűtésre, szellőzésre, világításra, használati melegvíz-termelésre, főzésre stb. szolgáló rezsijellegű energiafelhasználás
• az szállítási és tárolási, átalakítási és elosztási energiaveszteségek

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználásaHarasztiné Lajtár Klára:
A borkezelés, palackozás, csomagolás és szállítás berendezései - Borászati technológiák II.

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai